Что такое Литье в песок
Литье в песок - наиболее распространенная техника, используемая во всем мире. Литье в песок Китай будет очень хорошая цена и высокое качество, Типичный технологический процесс литья песка показан на следующей диаграмме:
Песок используется в качестве огнеупорного материала в системах песчаного литья. Процесс литья в песчаную форму представляет собой связующее вещество, поддерживающее форму при заливке расплавленного металла. Существует широкий спектр систем песок/связующее, которые используются в системе литья в песчаные формы. Бентонитовая глина используется до 4-10% песчаной смеси в системах Green sand, которые являются наиболее распространенными системами литья песка. Вода, составляющая около 2-4% песчаной смеси, активирует связующее вещество. Для создания восстановительной среды в смесь также добавляется углеродистый материал, например древесный уголь (2-10% от общего объема). Это помогает предотвратить окисление металла при заливке. Оставшиеся 85-95% от общего объема смеси содержат песок.
В других процессах песчаного формования используется ряд химических связующих: Масляные связующие представляют собой смесь животных масел, нефтехимических и растительных. Некоторые из популярных синтетических смоляных связующих: карбамидоформальдегидные, фенольные, фенолформальдегидные, карбамидоформальдегидные/фурфуриловые, алкил-изоцианатные и фенол-изоцианатные. Связующие на основе химических смол часто используются для изготовления литейных стержней и менее широко - для литейных форм.
Как создаются выкройки
Первым этапом разработки новой отливки является изготовление выкройки. Выкройка - это всего лишь копия готового изделия. Как правило, Процесс литья в песчаные формы изготавливается из дерева, но можно также использовать металл, пластик, гипс. Эти шаблоны являются постоянными, поэтому их можно использовать для создания множества форм. Изготовление лекал - это высококвалифицированный и точный процесс, от которого зависит качество конечного продукта. Многие современные мастерские по изготовлению лекал используют системы автоматизированного проектирования (CAD) для разработки лекал. Эти системы также могут быть интегрированы с автоматизированными режущими инструментами, которые управляются с помощью инструментов автоматизированного производства (CAM). Вместе с моделью изготавливаются стержни для формирования внутренних поверхностей отливки. Они изготавливаются в стержневом ящике, который, по сути, представляет собой постоянную форму.
Как изготавливаются пресс-формы
Форма формируется в формовочном ящике с двумя половинками, что помогает удалить рисунок. Поскольку песчаные формы являются временными по своей природе, каждый раз для индивидуального литья необходимо формировать новую форму. На следующем рисунке описана типичная двухкомпонентная песчаная форма:
Когда сердечник помещается в верхнюю часть печи, его горелка немедленно начинает процесс плавления.
Драг, нижняя половина формы, изготавливается на формовочной плите. Стержни требуют большей прочности, чтобы удерживать форму во время заливки. Точность размеров также должна быть выше, поскольку внутренние поверхности труднее поддаются механической обработке, а исправление ошибок обходится дорого. При формировании стержней используется одна из систем химического связывания. После того как стержень вставлен, на него устанавливается верхняя половина формы или копер. Место соединения двух половин формы называется линией раздела. Иногда на коуп помещают грузы, которые помогают скрепить две половины формы вместе.
Конструкции пресс-форм включают литниковую систему, предназначенную для беспрепятственной подачи расплавленного металла ко всем частям формы. Система литников обычно включает в себя литник, затворы, бегунки и стояки. Литник - это место, куда заливается металл. Ворота позволяют металлу попасть в систему литников. Бегунки несут расплавленный металл к литейной полости. Подъемники могут иметь несколько функций, включая вентиляционные отверстия для выпуска газов, резервуары перед литейной полостью для облегчения постепенного затвердевания, а также сливные полости, позволяющие металлу подниматься из литейной полости, чтобы обеспечить ее заполнение и удалить первый залитый металл из литейной полости, избежав тем самым проблем с затвердеванием.
Плавление и заливка
Во многих литейных цехах по производству черных металлов для изготовления шихты используется большое количество металлолома. Поэтому литейные заводы играют важную роль в отрасли переработки металла. Переработке также подвергается лом, образующийся на внутренних линиях и в стояках, а также брак. Лом взвешивается и вводится в печь. В шихту добавляются сплавы и другие материалы для получения требуемого расплава. В некоторых случаях шихта может быть предварительно нагрета, часто с использованием отработанного тепла. Ниже описаны печи, обычно используемые в промышленности. В традиционных процессах металл перегревается в печи. Расплавленный металл переливается из печи в ковш и выдерживается до достижения нужной температуры при заливке. Расплавленный металл заливают в форму и дают ему застыть.
Охлаждение и встряска
Сразу после заливки расплавленного металла форму переносят в зону охлаждения. Отливка должна остыть в течение длительного времени, часто в течение ночи, прежде чем ее можно будет извлечь из формы. Отливки можно извлекать вручную или с помощью вибростолов, которые стряхивают огнеупорный материал с отливки. Для быстрого охлаждения отливок во многих литейных цехах используются закалочные ванны. Это ускоряет процесс, а также помогает достичь определенных металлургических свойств. Для предотвращения окисления закалочная ванна может содержать химические добавки.
Рекультивация песка
Литейные заводы извлекают значительную часть отработанного песка для внутреннего использования. Это значительно сокращает количество песка, который необходимо закупать и утилизировать. Как правило, песок для литья извлекается механическим способом. Сердечники и крупные металлические куски удаляются с помощью вибросита, а связующие вещества удаляются путем истирания, при котором частицы песка трутся друг о друга.
Тонкое песчаное литье и связующие вещества удаляются путем экстракции и собираются в мешках. В некоторых системах металлы удаляются с помощью магнитов или других методов сепарации. На предприятиях, использующих механическую рекультивацию, скорость рециркуляции часто ограничивается примерно 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.
Процесс литья песка также может быть восстановлен с помощью методов мокрой промывки и скрабирования. Эти методы позволяют получить песок высокого качества, но используются нечасто, поскольку при их применении образуется значительный поток жидких отходов и требуются дополнительные затраты энергии на сушку песка. Объем внутреннего повторного использования зависит от типа используемой технологии и требований к качеству процесса литья. Процессы рекультивации, особенно механические, разрушают частицы песка, что может повлиять на качество некоторых металлов. Кроме того, при механических методах рекультивации в песке со временем могут накапливаться примеси, что приводит к тому, что часть материала уходит в отходы. Крупные чугунолитейные заводы не требуют высокого качества песка, поэтому обычно достигают самого высокого показателя повторного использования в отрасли. Часто песок циркулирует по цеху, пока не измельчится до мелкой пыли и не будет удален с помощью рукавных фильтров.
Зачистка, очистка и отделка
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.
Отливка может подвергаться дополнительной шлифовке и полировке для достижения желаемого качества поверхности. Затем на отливку может быть нанесено лакокрасочное покрытие или такие операции по отделке металла, как цинкование, порошковая окраска или гальваническое покрытие.
Преимущества литья в песчаные формы
Низкая стоимость толлинга.
Максимально возможные размеры отливки.
Гораздо дешевле, чем другие методы.
Способны удерживать детали и противостоять деформации при нагревании.
Процесс подходит для литья как черных, так и цветных металлов.
Более разнообразный ассортимент продукции, чем при любом другом методе литья.
Производит как мелкие точные отливки, так и крупные отливки весом до 1 тонны.
При равномерном уплотнении можно добиться очень близких допусков.
Время подготовки пресс-формы относительно невелико по сравнению со многими другими процессами.
Относительная простота процесса делает его идеально подходящим для механизации.
Высокий уровень повторного использования песка вполне достижим.
Он производит меньше отходов, чем другие методы.