Az elhasználható öntőforma egy rugalmas eljárás, amely fémáruk gyártására szolgál olvadt fémnek olyan formákba történő öntésével, amelyeket minden gyártási folyamat után megsemmisítenek. Eldobható öntőformák. Az állandó öntőformákkal ellentétben, amelyek regenerálhatók, az eldobható öntőformák anyagból, például homokból, gipszből vagy kerámiából állnak, és az öntés elkészítése után eldobhatóak. Ez a megfelelő módja a bonyolult formájú, rendkívül precíz és apró részleteket tartalmazó alkatrészek gyártásának, amelyek más eljárásokkal valószínűleg nem lennének egyszerűek vagy megvalósíthatóak. 

A magas minőségű, kis- és közepes sorozatgyártást igénylő iparágak közé tartozik a repülőgépipar, az autóipar, az orvostechnika, a védelmi ipar és még sok más iparág. Az eljárás alkalmatlan lehet a nagyüzemi gyártás során, mivel minden egyes legyártott alkatrész előállításához új szerszámokat kellene készíteni, és mint ilyen, költségesnek bizonyulna, de az összetett minták gyártására való képessége felbecsülhetetlenné teszi az erőt, tartósságot és pontosságot igénylő tárgyak gyártása esetén.

Feláldozható szerszámok öntésének története

Feláldozható öntőforma hosszú múltra tekint vissza, és jelenléte évezredekkel ezelőttre vezethető vissza. Az egyiptomiak, a görögök és a rómaiak is alkalmazták ezt az eljárást tárgyak öntésére, és az öntött tárgyak között ékszerek, érmék és fegyverek is szerepelnek. Az idő múlásával az eljárás megváltozott az új anyagok megjelenésével és a technológiai fejlesztésekkel, amelyek bonyolultabb és pontosabb öntést tettek lehetővé.

A modern, eldobható öntési technikák elterjedése a 18. és 19. századi ipari forradalomra vezethető vissza, amikor a fémmegmunkálási technológiákban intenzív fejlődés következett be. Az olyan módszerek megjelenésével, mint a homoköntés és az elveszett viaszöntés, lehetővé vált, hogy fémből teljesen más módon állítsanak elő alkatrészeket, és ma már magától értetődő, hogy a gyártás során eldobható formákat használnak. 

Mi az a feláldozható szerszámöntés?

Az elhasználható öntőforma öntés olyan gyártási eljárásként határozható meg, amelyet fémekből készült alkatrészek gyártására alkalmaznak, mivel a gyártott alkatrészeket olyan formába helyezik, amelyet szándékosan úgy terveztek, hogy egyszeri használat után megsemmisüljön. A tartós formaöntéssel szemben, amely lehetővé teszi a forma többszöri újrafelhasználását, az elhasználható formaöntés újrafelhasználható formákat foglal magában. Miután az olvadt fém kihűlt és megszilárdult, a mintát vagy a formát megsemmisítik a késztermék megszerzése érdekében.

Ez az eljárás különösen alkalmas olyan bonyolult alkatrészek öntésére, amelyek nagy pontosságú alkatrészek lehetnek, amelyek egyébként más technikákkal költségesek vagy akár lehetetlenek lennének létrehozni. Az elhasználható kifejezés azt jelenti, hogy az öntőforma egy ciklus alatt elhasználódik, azaz minden használat után új öntőformát kell kifejleszteni egy másik alkatrész elkészítéséhez.

Hogyan kell használni a feláldozható öntőformát?

Mintakészítés

Az elhasználható öntőforma öntés során az első lépés az önteni kívánt alkatrész mintájának elkészítése. A minta olyan anyagból áll, mint a viasz, hab vagy fém, és úgy van kialakítva, hogy utánozza a termék végső formáját.

Formaképződés

Az öntőforma anyaga, amely lehet homok, gipsz vagy kerámia, körülveszi a mintát, és az anyagot az alkalmazott öntési eljárástól függően különböző módszerekkel lehet eltávolítani.

Minta eltávolítása

Miután a forma anyaga megkeményedik, a mintát kiveszik, és ez legtöbbször olvasztással, égetéssel vagy szétzúzással történik. Ezáltal egy üreges lyuk keletkezik a formában, amely pontosan az eredeti mintázat alakja.

Fémöntés

Amikor az öntőforma üregét előkészítették, az olvadt fémet a formába vezetik, amely kitölti a minta által hagyott üreget. A fémet lehűtik és megszilárdítják.

Penész megsemmisítése

Miután a fém kihűlt és megszilárdult, az öntőformát megsemmisítik (általában töréssel és zúzással vagy feloldással), hogy az öntvényt visszanyerjék.

Utófeldolgozás

Miután az öntvényt kivették a formából, az még mindig tovább finomítható másodlagos befejező technikákkal, például megmunkálással vagy polírozással a kívánt specifikációk elérése érdekében.

Feláldozható öntőforma típusok

Nézzük meg egy kicsit részletesebben a feláldozható öntőformák fajtáját:

1. Homoköntés

Feláldozható öntőforma. A homoköntés egyik legelterjedtebb módja a homoköntés. Ehhez formát kell készíteni, ami úgy történik, hogy a homokot, amelyet általában agyag és víz keverékével kevernek, egy minta (az öntendő anyag modellje) köré pakolják. Általában fém- vagy viaszmintát használnak, és miután a forma megszilárdult, a mintát letörik vagy leolvasztják.

A folyamat áttekintése:

• Egy anyag, például fém vagy viasz, mintázat formájában készül.
• Ezután homok, agyag és víz keverékével bevonják a mintát.
• A mintát taszítják, és a homok megkeményedése a forma melegítésével történik.
• A minta által hagyott üreget olvasztott fémmel töltik ki, amelyet beöntve öntenek.
• Miután a fém megszilárdult, a formát feltörik, hogy az öntvényt felfedjék.

Előnyök:

• Költséghatékonyan működik, ha a termelési volumen alacsony vagy közepes.
• Képes egyszerű geometriájú ömlesztett öntvények előállítására.
• Többcélú, különböző anyagokból, alumíniumból, vasból és acélból készülhet.
• Elterjedt az autó-, a nehéz- és a gépiparban.

Hátrányok:

• A felület nem olyan sima, mint a többi öntési módszernél.
• A nagyon finom minták nem működnek jól.

2. Beruházási öntés (elveszett viaszöntés)

Egy másik nagyon pontos, fogyóformás öntési módszer a befektetési öntés, más néven az elveszett viaszöntés. Ez egy olyan eljárás, amely során egy viaszból készült mintát alkalmaznak egy kerámiahéjjal, amely megszárad, hogy megszilárduljon. A viaszt ezután kiolvasztják és lecsöpögtetik, így egy üreges kerámiaforma marad, amelybe az olvadt fémet öntik.

A folyamat áttekintése:

• A viaszmintát egy mintával alakítják ki, amelyet az előnyben részesített mintára formáznak.
• A vastag héj elkészítéséhez a viaszmintát egy réteg ilyen iszapréteggel fedik be, majd csiszolják.
• Ezután az egész formát felmelegítik, és az olvadt viaszt kiürítik.
• A kerámiahéj ezután megolvasztott fém.
• Miután a fémnek volt ideje megszilárdulni, a kerámiahéjat letörik, hogy láthatóvá váljon az öntvény.

Előnyök:

• Ilyen tulajdonságok a nagy pontosság és a nagyon jó felületi felületek.
• A legjobb, ha apró részletek és összetett darabok öntésére használják.
• A fémek nagyon széles spektrumán alkalmazható, például rozsdamentes acél, titán és nemesfémek esetében.

Hátrányok:

• A speciális feltételek drágábbak, mint a homoköntés.
• Ez időigényesebb.
• Alkalmas kis darabszámú alkatrészek gyártásához, nem alkalmas sorozatgyártással járó termeléshez.

3. Héjformázás

Héjöntés A héjöntés szintén egy öntési eljárás, amely elvileg szorosan kapcsolódik a beruházási öntéshez, azonban a minta most egy fémből készült minta körüli homokalapú héj. Az eljárásnak tulajdonítják az alkatrészek méretezésének nagy pontosságát, valamint az alkatrészek sima felületét.

A folyamat áttekintése:

• A fém mintát edzik és finom homokiszapba merítik.
• A minta a homokban megdermed, és kialakul a kagyló.
• Amikor a héj készen van, a héjat addig melegítik, amíg csak maradék mintaanyagot találnak.
• Az olvadt fémmel töltött héjat kiöntik, és amikor a fém megszilárdul, a héjat összetörik, hogy eltávolítsák az öntvényt.

Előnyök:

• Olyan darabokat gyárt, amelyek kiváló méretpontossággal és vasalt élekkel rendelkeznek.
• Alkalmas bonyolult alkatrészek öntésére.
• Magas olvadáspontú fémeken, például acélon és vason dolgozhat.

Hátrányok:

• A homoköntéshez képest drágább.
• Mivel sok időbe telik egy pontos héj elkészítése, ezért csak kisebb darabokra korlátozódnak.
• Az anyagválasztás tekintetében nem olyan változatos, mint a homoköntés.

4. Elveszett haböntés (LFC )

Elveszett haböntés (LFC) Az elveszett haböntés az elhasználható formaöntés új formája, amely fém- vagy viaszminták helyett habmintákat használ. A habmintát homokkal borítják be, és a lyukba olvasztott fémet öntik, elmosva a hab használatát.

A folyamat áttekintése:

•  Az öntendő darabról habszivacsformát készítenek.
• Ezután egy homokréteget visznek fel a hab mintájára, és a homokot összepréselik, hogy formát készítsenek belőle.
• A formát felmelegítik, és az olvadt fémet beleöntik.
• A habbal borított mintát az olvadt fém elpárologtatja, a maradék pedig a megszilárdult rész.

Előnyök:

• Tökéletes összetett geometriák öntésére, alacsony munkaméret mellett.
• Képes nagy részletességű és elképesztően sima alkatrészek előállítására.
• Megfizethető kis és közepes mennyiség esetén.

Hátrányok:

• Ez csak kis darabokra korlátozódik.
• Drága öntőformák a hagyományos homoköntéssel szemben.
• Nem alkalmazható minden fémtípusra, mert a hőmérsékletet és a nyomást gondosan be kell állítani.

5. Gipszöntés Gipszöntés

A gipsz öntés a gipsz formázásának folyamatát foglalja magában. A gipszet vízzel kombinálják, majd egy mintára viszik fel általában utána a mintát eltávolítják, amikor az megszilárdul. Ezt többnyire apró, részletekkel ellátott alkatrészeknél alkalmazzák.

A folyamat áttekintése:

• A sablon vagy fémből, vagy valamilyen rokon anyagból készül.
• A mintát gipszből, vízből és más anyagokból álló oldatba mártják, hogy formát készítsenek belőle.
• A formát ezután megkeményítik és felmelegítik, hogy kiönthessék a retikulát.
• Az öntvénygyártás úgy történik, hogy az olvadt fémet a formába öntik.

Előnyök:

• Jó minőségű alkatrészeket gyárt, jó felületi felülettel.
• Alkalmazható kis méretű alkatrészekhez és finom részletekkel jellemezhető alkatrészekhez egyaránt.
• Alkalmazható kis volumenű gyártás esetén.

Hátrányok:

• Az ilyen módszerek drágák és időigényesek.
• Kisebb alkatrészekre és alacsony hőmérsékleten olvadó fémekre korlátozódik.

6. Állandó minta - homoköntés

Ez egy újrafelhasználható megközelítés (újrafelhasználható mintát használva, szemben az eldobható mintával), bár az újrafelhasználható minta egy eldobható forma. Ez egy kombinált módszer, amelyben a forma újrahasznosított minta, de a homokformát minden öntés után lebontják.

A folyamat áttekintése:

• Egy öntődoboz készül, amelybe állandó mintát helyeznek, és homokot töltenek bele.
• Miután elkészült a homokforma, a mintát elviszik, és az üregbe olvadt fémet öntik.
• Az öntési folyamat során a homokot elpusztítják, hogy a végterméket eltávolítsák.

Előnyök:

• Kis és közepes volumenű gyártás során költséghatékonyabb, mint a fröccsöntés.
• Alkalmas nagyobb alkatrészekhez, például motorblokkokhoz és vázakhoz.

Hátrányok:

• Kevés pontosság és felületi kivitelezés, ha a beruházási öntvény mellé helyezzük.

7. CGP vagy Cold Box folyamat

A kémiailag kötött homoköntvényeket kémiailag kötött homokformákból a cold box eljárással öntik. A homokot kötőanyaggal kombinálják, és a formakészletet fűtés nélkül használják. Ez főként olyan iparágak alkatrészeinek gyártásánál használatos, amelyeknek tartósságra és szívósságra van szükségük, mint például az olaj- és gázipar.

A folyamat áttekintése:

• A formát kémiai kötőanyaggal kombinált homokból készítik és tömörítik.
• Miután a formába került, hideg környezetben keményedik, és a forma hő alkalmazása nélkül megszilárdul.
• Az olvadt fémet a formába öntik, majd hagyják megszilárdulni, és a formát eltávolítják.

Előnyök:

• Ott alkalmazható, ahol nagy szilárdságra van szükség az öntött alkatrészeknél.
• Ideális öntvények: alkalmas olyan fémek öntésére, amelyeket nehéz lenne a szokásos homokformákban önteni.

Hátrányok:

• A formakészítés során szükséges kémiai kötőanyagok nem minden fémhez illenek.
• Az anyagokra és az alkalmazásokra korlátozódik.

Az elhasználható öntőformákban alkalmazott anyagok

Az elhasználható öntőformák esetében a formát olyan anyagból kell készíteni, amelyet úgy terveztek, hogy egy használat után megsemmisüljön. A felhasznált anyagot az öntéshez használt eljárás, az öntendő anyag és az adott alkatrész igényei is meghatározzák. Az alábbiakban néhány, az elhasználható öntőformákhoz gyakran használt anyagot mutatunk be:

1. Homok

A homokból készült, elhasználható formákat leggyakrabban és leggyakrabban a homoköntészetben használják. A homokot valamilyen kötőanyaggal (pl. agyaggal vagy gyantával) kombinálják, és olyan formába öntik, amely képes ellenállni az olvadt fém hőjének. A homokformák rugalmasak, gazdaságosak, és nagyméretű alkatrészek készítésére is alkalmasak.

2. Gipsz

A gipszöntés során a formák gipsz és víz keverékéből készülnek. Az anyagot kis méretű, nagy részletességű darabok öntésére lehet használni, ahol sima felületekre és finom részletekre van szükség. A gipszformákat általában színesfémek kisebb volumenű gyártásához alkalmazzák.

3. Kerámia

A beruházási öntés (veszett viaszöntés) és a kagylóöntés kerámia anyagokat használ. A mintát finom kerámiacsúccsal borítják be, majd száradás után egy merev formát hoznak létre, amely alkalmas arra, hogy ellenálljon a magas hőmérsékletnek. Az acélok, a titán és a nagy teljesítményű ötvözetek öntése kerámiaformák alkalmazásával történik.

4. Viasz

A viaszt elsősorban a befektetési öntésnél (veszett viaszöntés) használják. Viaszból készül, és egy kerámiahéj kerül rá. A minta olvasztással történő eltávolítása után csak a héj marad meg, amelybe az öntés történik. A viasz ideális lesz nagyon részletes és bonyolult alkatrészek készítéséhez.

5. Hab

Az elveszett haböntés során a hab mintázóanyagként szolgál. A habmintát homokkal borítják, és az olvadt fém beleöntésekor a hab elpárolog, így marad a megszilárdult olvadt fémöntvény. A habformák előnyösek a bonyolult geometriai minták öntésében is, csökkentett hulladékkal.

6. Gyanta

Más fejlett öntési technikáknál gyantaanyagokat alkalmaznak olyan formák kialakítására, amelyek rendkívül pontosak és szilárdak. A hidegdoboz- és kagylóöntés általában gyantához kötött homok felhasználásával történik. A gyanták hasznosak lehetnek a végső öntvény jó felületi kidolgozottságának és részletes öntésének eléréséhez is.

7. Fémötvözetek (minták készítéséhez)

Egyes kiöntőformák öntési rendszereiben, mint például a fémminta homoköntés, a minta fémötvözetekből készül. A formákat ezután öntik és olvasztott fémet öntik, és ezeket a fémmintákat később lehúzzák.

A feláldozható öntőforma előnyei

Az elhasználható öntőforma számos előnnyel rendelkezik, így számos alkalmazásban alkalmazható. Ezen előnyök között szerepelnek a következők:

1. Összetett alakú öntési képesség

Az elhasználható öntési technikák (pl. a beruházási öntés és az elveszett haböntés) lehetőséget nyújtanak olyan összetett kialakítású alkatrészek előállítására, amelyek nem állíthatók elő alternatív gyártási eljárásokkal, például megmunkálással vagy bélyegzéssel. Ez teszi alkalmassá az öntést olyan iparágakban, ahol bonyolult alkatrészekre van szükség, ezek pedig a repülőgépipar és az autóipar.

2. Felületkezelés és nagy pontosság

Egyes technikák, mint például a beruházási öntés és a héjformázás, nagyszerű felületi felületet és apró részleteket eredményeznek az alkatrészen. Ez kevesebb extra megmunkálási és befejező folyamatot tesz lehetővé, ami bizonyos esetekben olcsóbbá teszi a megmunkálást.

3. Anyag sokoldalúsága

Az elhasználható öntőformák nagyon széles skálán mozognak a felhasználható anyagok tekintetében, és ezek közé tartoznak az olyan fémek, mint az alumínium, az acél és a titán, valamint az egzotikusabb ötvözetek. Ez az alkalmazkodóképesség teszi alkalmassá az öntést számos iparágban, többek között az autóiparban és az orvostudományban való alkalmazásra.

4. Rövid átfutási idő

Az egyszer használatos öntési eljárás során a formák eldobhatóak, ezért a formák és az öntvények elkészítése viszonylag kevesebb időt vehet igénybe, ellentétben más öntési eljárásokkal, amelyek újrafelhasználható formákat használnak. Ennek eredményeképpen az eldobható öntőforma-öntés alkalmas kis- és közepes volumenű gyártás esetén.

5. Kis futás költséghatékony

Az olyan ráfordítható öntési technológiák, mint a beruházási öntés, telepítéséhez szükséges tőke igen magas lehet, de az alkatrészenkénti ár jelentősen csökken, ha kis- és közepes gyártási darabszámra van szükség. Ez különösen azokban az iparágakban jön jól, ahol kis mennyiségű, nagy pontosságú alkatrészre van szükség, de nem akarják a nagyüzemi gyártás költségeit felvállalni.

A feláldozható szerszámöntés problémái

Bár a módszer számos előnnyel jár, az elhasználható öntőformáknak kihívások is vannak:

1. Penész megsemmisítése

Ez magas költségeket okozhat a nagy volumenű gyártás során, mivel a szerszám egy öntés után tönkremegy. Minden egyes alkalommal, amikor az öntvény leesik, új öntőformát kell készíteni, és ez költséges folyamat lehet, ami a tömegtermelésben kevésbé vonzóvá teszi a fogyóforma-öntést.

2. A szerszámok újrafelhasználhatósága korlátozott

A tartós öntőformával a formák újrafelhasználhatók és többször is felhasználhatók, ezzel szemben az elhasználható öntőformában használt formákat minden egyes új darabnál újra kell gyártani. Ez megnöveli a felhasznált költségeket az anyag és a folyamatba bevont munkaerő tekintetében.

3. Kisebb sorozatú gyártás

Feláldozható penész Valóban, mivel a gyártási folyamatok kisebbek, a feláldozható penész öntés néha jobb, attól függően, hogy mennyire drága és időigényes egy új penész öntése. Más technikák, mint például a szerszámöntés vagy a tartós öntőforma-öntés, megfizethetőbbek a nagy volumenű gyártásnál.

Feláldozható öntőforma felhasználása

Az elhasználható öntőformákat nagyon sok olyan iparágban használják, ahol nagy pontosságú alkatrészek összetett geometriájára van szükség. Az egyik legfontosabb felhasználási terület a következő:

1. Repülőgépipar

A repülőgépiparban például a turbónyíró lapátok, házak és más olyan alkatrészek, amelyeknél nagy szilárdságra, pontosságra és a magas hőmérsékletnek ellenálló képességre van szükség, a felhasznált anyagok pedig nagy szilárdságúak. A máglyaöntés különösen kedvelt ebben az iparágban, mivel bonyolult formák előállítására alkalmas, és kiváló felületi minőségre hajlamos.

2. Autóipar

Az autóipar az olyan alkatrészek, mint a motorblokkok, sebességváltóházak és egyéb alkatrészek gyártásához, amelyeknek erősnek és tartósnak kell lenniük, az elhasználható öntvényektől függ. Ez az ágazat általában homoköntést és kagylóöntést alkalmaz.

3. Orvostechnikai eszközök gyártása

Az orvosi berendezések, beleértve a sebészeti eszközöket, az implantátumokat és a protéziseket is, elhasználható öntőformák felhasználásával készülnek. Ez a legalkalmasabb az orvosi területen, mivel az illeszkedés és a funkcionalitás nagy jelentőséggel bír, és az alkatrészek összetettsége könnyen biztosítható ezzel a technológiával.

4. Katonai és védelmi feladatok

A védelmi ágazatban a fegyverek, páncélok és egyéb katonai berendezések alkatrészeinek gyártásánál használják a fogyóformás öntést. Ebben az iparágban a teljesítmény és a megbízhatóság fontos tényezők, az összetett és robusztus alkatrészek gyártásának képessége kritikus fontosságú.

GC Precision Mould: Egy vállalat, amelyre számíthat

A GC PrecisionMould egy olyan vállalat, amely minőségi és pontos öntvényeket gyárt különböző iparágak számára. Egyedi szerszámtervezést, egyedi szerszámgyártást, valamint nagy pontossággal és szilárdsággal szállított egyedi szerszámokat is kínálunk. A legmodernebb technológiáink és a legújabb módszerek garantálják, hogy minden szerszám megfelel a teljesítmény és a hatékonyság legmagasabb színvonalának. Hívja a GC Precision Mould-ot, hogy kielégítse a bonyolult geometriák és a legélesebb részletek iránti igényét. A GC Precision Mould professzionális szolgáltatást nyújt a szerszámöntés területén, beleértve az egyszer használatos és állandó szerszámokat is. formaöntés. Csapatunk készen áll arra, hogy minden ügyfelünk igényeinek megfelelő, időszerű és gazdaságos megoldásokat nyújtson.

Következtetés

Az elhasználható öntőforma egy olyan változó és szükséges gyártási eljárás, amely messzire eljutott. Ez a módszer lehetővé teszi az összetett formájú, precíz, valamint kiváló felületkezelésű alkatrészek gyártását azáltal, hogy a formákban eldobható anyagból készült bélést használnak. Bár nem biztos, hogy ideális olyan alkalmazásokban, amelyek nagy mennyiségű gyártást igényelnek, a komplex alkatrészek, valamint a személyre szabott alkatrészek gyártására való képessége felbecsülhetetlenné teszi az olyan iparágakban, mint a repülőgépipar, az autóipar, az orvostechnika és a védelmi ipar.

A technológia fejlődésével egyre valószínűbb, hogy több módja és eszköze lesz az elhasználható formaöntésnek, és ez a folyamat csak még jelentősebbé válik a gyártás területén. Legyen szó akár egy miniatűr orvosi eszközről vagy egy hatalmas repülőgépipari alkatrészről, az elhasználható öntőforma-öntésnek megvan az a rugalmasság, pontosság és anyagbeli sokoldalúság, ami a modern iparágak kihívásaival való lépéstartáshoz szükséges.

Gyakran feltett kérdések 

1. Mi a legnagyobb előnye az elhasználható öntőformák alkalmazásának?

A szerszámok öntése feláldozható szerszámmintákkal történik, így az összetett mintázatú alkatrészek nagy pontossággal készíthetők el. Minden öntés után a formát meg kell semmisíteni, ezért ideális a részletes formák készítéséhez és az anyagok széles körének felhasználásához.

2. Mennyi az idő az elhasználható formaöntésnél?

Az összetettségtől és más tényezőktől, például a használt szerszám típusától függően ez néhány órát vagy akár több napot is igénybe vehet.

3. Alkalmazható-e a nagyüzemi termelésben az elhasználható öntőforma?

Az egyszer használatos formaöntési eljárás nem a legalkalmasabb nagy volumenű gyártásra, mivel minden egyes alkatrész gyártásakor új formát kell készíteni, ami nagy gyártási mennyiségben meglehetősen költséges.