Ce este Sand Casting
Turnarea în nisip este cea mai comună tehnică utilizată în întreaga lume. special Sand Casting China va fi un preț foarte bun și de înaltă calitate, Un flux de proces tipic de turnare în nisip este prezentat în următoarea diagramă:
Nisipul este utilizat ca material refractar în sistemele de turnare cu nisip. Procesul de turnare cu nisip este un liant care menține forma matriței în timpul turnării metalului topit. Există o gamă largă de sisteme de nisip/legant care sunt utilizate în sistemul de turnare în nisip. Argila bentonită este utilizată până la 4-10% din amestecul de nisip în sistemele de nisip verde, care este cel mai comun sistem de turnare a nisipului. Apa, care reprezintă aproximativ 2-4% din amestecul de nisip, activează liantul. Materialul carbonos, cum ar fi cărbunele (2-10% din volumul total) se adaugă, de asemenea, la amestec pentru a asigura un mediu de reducere. Acesta ajută la prevenirea oxidării metalului în timpul turnării. Restul de 85-95% din amestecul total conține nisip.
O gamă de lianți chimici este utilizată în alte procese de turnare în nisip: Lianții pe bază de ulei sunt amestecuri de uleiuri animale, petrochimice și vegetale. Unii dintre lianții sintetici populari sunt: ureeformaldehidă, fenolici, fenolformaldehidă, uree-formaldehidă/alcoolurfurilic, alchil izocianat și izocianat fenolic. Lianții chimici din rășini sunt frecvent utilizați pentru miezurile de turnătorie și mai puțin pentru matrițele de turnătorie.
Cum sunt realizate modelele
Prima etapă pentru dezvoltarea unei noi piese turnate este realizarea modelului. Modelul este doar o replică a produsului finit. În general, Procesul de turnare în nisip este realizat din lemn, dar se pot folosi și metal, plastic, ipsos. Aceste modele sunt permanente, astfel încât pot fi utilizate pentru a forma o serie de matrițe. Crearea modelelor este un proces extrem de calificat și precis, care este esențial pentru calitatea produsului final. Multe ateliere moderne de modelare utilizează proiectarea asistată de calculator (CAD) pentru a proiecta modelele. Aceste sisteme pot fi, de asemenea, integrate cu unelte de tăiere automate care sunt controlate cu ajutorul instrumentelor de producție asistată de calculator (CAM). Miezurile sunt produse împreună cu modelul pentru a forma suprafețele interioare ale piesei turnate. Acestea sunt produse într-o cutie de miez, care este în esență o matriță permanentă care este dezvoltată.
Cum se fac matrițele
Matrița este formată într-o cutie de matrițe cu două jumătăți care ajută la îndepărtarea modelului. Deoarece matrițele de nisip sunt temporare prin natura lor, trebuie să se formeze o matriță nouă de fiecare dată pentru o turnare individuală. Următoarea figură descrie o matriță tipică din nisip în două părți:
Când miezul este introdus în partea superioară a cuptorului, arzătorul acestuia începe imediat procesul de topire.
Dragul, jumătatea inferioară a matriței, este realizat pe o placă de turnare. Miezurile necesită o rezistență mai mare pentru a-și menține forma în timpul turnării. De asemenea, precizia dimensională trebuie să fie mai mare, deoarece suprafețele interioare sunt mai dificil de prelucrat, ceea ce face ca remedierea erorilor să fie costisitoare. La formarea miezurilor se utilizează unul dintre sistemele de legare chimică. Odată ce miezul este introdus, jumătatea superioară a matriței sau a cofrajului este plasată deasupra. Interfața dintre cele două jumătăți de matriță se numește linie de separație. Uneori, pe manșon sunt plasate greutăți, care ajută la fixarea celor două jumătăți împreună.
Proiectarea matrițelor include un sistem de distribuție care este conceput pentru a transporta metalul topit fără probleme către toate părțile matriței. Sistemul de evacuare include, de obicei, un canal de scurgere, porți, canale de scurgere și urcări. Tubul de turnare este locul în care este turnat metalul. Porțile permit metalului să intre în sistemul de curgere. Conductoarele transportă metalul topit spre cavitatea de turnare. Coborâtoarele pot avea mai multe funcții, inclusiv orificii de ventilație pentru a permite eliberarea gazelor, rezervoare înainte de cavitatea de turnare pentru a ajuta la solidificarea progresivă și cavități de deșeuri pentru a permite metalului să se ridice din cavitatea de turnare pentru a se asigura că aceasta este umplută și pentru a elimina primul metal turnat din cavitatea de turnare, evitând astfel problemele de solidificare.
Topirea și turnarea
Multe turnătorii de metale feroase utilizează o proporție ridicată de deșeuri metalice pentru a compune o încărcătură. Ca atare, turnătoriile joacă un rol important în industria reciclării metalelor. De asemenea, se reciclează deșeurile generate pe plan intern, provenite de la canalul de scurgere și de ridicare, precum și produsele de rebut. Încărcătura este cântărită și introdusă în cuptor. La încărcătură se adaugă aliaje și alte materiale pentru a produce topitura dorită. În unele operațiuni, încărcătura poate fi preîncălzită, adesea prin utilizarea căldurii reziduale. Cuptoarele utilizate în mod obișnuit în industrie sunt descrise mai jos. În procesele tradiționale, metalul este supraîncălzit în cuptor. Metalul topit este transferat din cuptor într-o crăticioară și menținut până când atinge temperatura de turnare dorită. Metalul topit este turnat în matriță și lăsat să se solidifice.
Răcirea și zguduirea
Matrița este transportată într-o zonă de răcire, imediat după ce metalul topit a fost turnat în ea. Piesa turnată trebuie să se răcească pentru o perioadă lungă de timp, adesea peste noapte, înainte de a putea fi scoasă din matriță. Piesele turnate pot fi îndepărtate manual sau cu ajutorul unor mese vibratoare care scutură materialul refractar de pe piesă. Pentru răcirea rapidă a pieselor turnate, multe turnătorii utilizează și băi de călire. Aceasta accelerează procesul și, de asemenea, ajută la obținerea anumitor proprietăți metalurgice. Pentru a preveni oxidarea, baia de călire poate conține aditivi chimici.
Recuperarea nisipului
Turnătoriile recuperează o proporție semnificativă din nisipul rezidual pentru reutilizare internă. Aceasta reduce semnificativ cantitatea de nisip care trebuie achiziționată și eliminată. În general, nisipul de turnare este recuperat mecanic. Miezurile și bucățile mari de metal sunt îndepărtate cu ajutorul criblurilor vibrante, iar lianții sunt îndepărtați prin atriție, în care particulele de nisip se freacă între ele.
Turnare cu nisip fin și lianții sunt îndepărtați prin extracție și colectați într-un depozit cu saci. În unele sisteme, metalele sunt îndepărtate folosind magneți sau alte tehnici de separare. Pentru operațiunile care utilizează regenerarea mecanică, rata de reciclare este adesea limitată la aproximativ 70%.
This is due to the need to maintain a minimum sand casting quality. For large iron foundries, where sand casting quality requirements are less stringent, over 90% reclamation can be achieved by mechanical means . For many processes, mechanically reclaimed sand is not of sufficiently high quality to be used for core production. Thermal reclamation is becoming more widely used in Queensland. Sand Casting Process heats the sand to the point where organic materials, including the binders, are driven off. Sand Casting Process process can return the sand to an ‘as new’ state, allowing it to be used for core making. Thermal reclamation is more expensive than mechanical systems.
Procesul de turnare a nisipului poate fi, de asemenea, recuperat folosind tehnici de spălare și spălare umedă. Aceste metode produc nisip de înaltă calitate, dar nu sunt utilizate în mod obișnuit deoarece generează un flux semnificativ de deșeuri lichide și necesită un consum suplimentar de energie pentru uscarea nisipului. Cantitatea de reutilizare internă depinde de tipul de tehnologie utilizată și de cerințele de calitate ale procesului de turnare. Procesele de regenerare, în special cele mecanice, descompun particulele de nisip și acest lucru poate afecta calitatea anumitor metale. De asemenea, în cazul tehnicilor de regenerare mecanică, impuritățile se pot acumula în nisip în timp, ceea ce face ca o parte din material să fie irosită. Turnătoriile mari de fier nu au nevoie de o calitate ridicată a nisipului, astfel încât, în mod normal, ating cea mai mare rată de reutilizare din industrie. Deseori, nisipul circulă prin instalație până când este măcinat până la obținerea unui praf fin și îndepărtat prin filtre cu saci.
Fetling, curățare și finisare
The gating system is removed, after the casting has cooled, using abrasive cut-off wheels, bandsaws, or electrical cut-off devices. A ‘parting line flash’ is typically formed on the casting and must be removed by grinding or with chipping hammers. Castings may also need to be repaired by welding, brazing or soldering to eliminate defects.
Turnarea poate fi supusă unor operații suplimentare de șlefuire și lustruire pentru a obține calitatea dorită a suprafeței. Turnarea poate fi apoi acoperită folosind fie o vopsea, fie o operațiune de finisare a metalelor, cum ar fi galvanizarea, acoperirea cu pulbere sau galvanizarea.
Avantajele turnării în nisip
Costuri de taxare reduse.
Cele mai mari dimensiuni de turnare realizabile.
Mult mai puțin costisitoare decât alte tehnici.
Capabile să păstreze detaliile și să reziste la deformare atunci când sunt încălzite.
Procesul este potrivit atât pentru piesele turnate din metale feroase, cât și pentru cele neferoase.
Manipulează o gamă mai variată de produse decât orice altă metodă de turnare.
Produce atât piese turnate mici de precizie, cât și piese turnate mari de până la 1 tonă.
Se pot obține toleranțe foarte apropiate dacă se realizează o compactare uniformă.
Timpul de pregătire a matriței este relativ scurt în comparație cu multe alte procese.
Simplitatea relativă a procesului îl face ideal pentru mecanizare.
Se pot atinge niveluri ridicate de reutilizare a nisipului.
Produce mai puține deșeuri decât alte tehnici.