Какви са най-добрите практики при леене в пясък?

Пясъчното леене е почитан от времето и широко използван производствен процес за производство на метални части. Като доставчик на пясъчни отливки, имах привилегията да работя широко с този процес и придобих ценна представа за най-добрите практики, които могат да доведат до висококачествени отливки. В този блог ще споделя тези най-добри практики, за да ви помогна да разберете как да оптимизирате вашите проекти за леене в пясък.

Дизайн и подготовка на модела

Първата стъпка в пясъчното леене е създаването на модел, който е реплика на частта, която трябва да бъде отлята. От решаващо значение е да проектирате модела с точност. Шаблонът трябва да има подходящи ъгли на наклон, които са заострени повърхности, които позволяват шаблонът да бъде отстранен от пясъчната форма, без да го повреди. Общо правило е да имате ъгъл на наклон от поне 1 - 3 градуса, в зависимост от сложността и размера на детайла.

Що се отнася до материалите за шаблони, обикновено се използват дърво, пластмаса и метал. Дървото е рентабилен вариант за дребномащабно или прототипно производство, но може да се деформира с времето. Пластмасовите шарки са леки и устойчиви на влага, което ги прави подходящи за средносерийно производство. Металните модели, като алуминий или стомана, са издръжливи и могат да издържат на производство в голям обем.

Преди да използвате шаблона, той трябва да бъде правилно завършен. Гладката повърхност на шаблона ще доведе до по-добро покритие на крайната отливка. Всички грапави ръбове или несъвършенства на шаблона могат да бъдат прехвърлени върху пясъчната форма и в крайна сметка върху отливката. Можете да използвате шкурка или други довършителни инструменти, за да постигнете гладка повърхност.

Избор и подготовка на пясък

Изборът на пясък е основен за успеха на пясъчното леене. Налични са различни видове пясък, включително силициев пясък, оливинов пясък и цирконов пясък. Силициевият пясък е най-често използваният поради неговото изобилие и относително ниска цена. Той обаче има относително висок коефициент на топлинно разширение, което може да доведе до дефекти на отливката, като пукнатини. Оливиновият пясък има по-добри термични свойства и е по-малко вероятно да причини напукване, но е по-скъп. Цирконовият пясък има отлични огнеупорни свойства и често се използва за приложения при високи температури.

Пясъкът трябва да се подготви правилно преди употреба. Трябва да има правилното съдържание на влага. Твърде много влага може да доведе до образуване на пара по време на процеса на леене, което води до порьозност в отливката. От друга страна, твърде малко влага ще доведе до слаба пясъчна форма, която може да се счупи по време на работа. Идеалното съдържание на влага обикновено варира от 3% до 5%, в зависимост от вида на пясъка и изискванията за отливане.

В допълнение към съдържанието на влага, пясъкът трябва да бъде добре сортиран. Добре сортираният пясък има смесица от различни размери на частиците, което спомага за подобряване на плътността на опаковане на пясъка във формата. Това от своя страна води до по-здрава и равномерна пясъчна форма. Можете да използвате ситов анализ, за ​​да определите разпределението на размера на частиците на пясъка и да направите необходимите корекции.

Изработка на калъпи

Изработването на пясъчна форма е критична стъпка в процеса на леене в пясък. Има два основни вида пясъчни форми: зелени пясъчни форми и сухи пясъчни форми. Зелените пясъчни форми се правят със смес от пясък, глина и вода. Наричат ​​се "зелени", защото се използват във влажно състояние. Формите за зелен пясък са сравнително евтини и лесни за правене, което ги прави подходящи за широк спектър от приложения.

Сухите пясъчни форми, от друга страна, се изпичат във фурна, за да се отстрани влагата и да се втвърди формата. Сухите пясъчни форми предлагат по-добра точност на размерите и повърхностно покритие в сравнение със зелените пясъчни форми, но те са по-скъпи и отнемат време за производство.

Когато правите пясъчна форма, важно е пясъкът да се опакова плътно около шаблона. Това може да стане с помощта на различни инструменти, като трамбовки или пневматични уплътнители. Пясъкът трябва да бъде опакован равномерно, за да се гарантира, че формата има еднаква здравина. Всякакъв насипен или неравномерно опакован пясък може да доведе до дефекти при отливането.

Формата също така трябва да има подходящи системи за затваряне и повдигане. Системата за литник се използва за въвеждане на разтопения метал в кухината на формата, докато щранговата система осигурява резервоар с разтопен метал, за да компенсира свиването по време на втвърдяването. Една добре проектирана вентилационна и щрангова система може да помогне за предотвратяване на дефекти като неправилно пускане, студено затваряне и кухини при свиване. За повече информация относно настройките за леене на пясък можете да посетитеКомплект за леене в пясък.

Топене и изливане

Процесът на топене е мястото, където металът се нагрява до разтопено състояние. Изборът на пещ за топене зависи от вида на отливания метал. Например електродъговите пещи обикновено се използват за топене на стомана, докато индукционните пещи са подходящи за топене на цветни метали като алуминий и мед.

Важно е внимателно да контролирате температурата и времето на топене. Прегряването на метала може да причини окисляване и други химични реакции, които могат да повлияят на качеството на отливката. От друга страна, недостатъчното нагряване на метала може да доведе до лошо качество на отливката с непълно запълване на кухината на формата.

Преди да излеете разтопения метал във формата, той трябва да бъде правилно дегазиран. Газовите мехурчета в разтопения метал могат да причинят порьозност в отливката. Можете да използвате дегазиращи агенти или техники за вакуумно дегазиране, за да отстраните газа от разтопения метал.

Когато изливате разтопения метал, това трябва да става с постоянна и контролирана скорост. Бавната скорост на изливане може да доведе до втвърдяване на метала, преди да запълни цялата кухина на формата, докато бързата скорост на изливане може да причини турбуленция във формата, което води до улавяне на въздух и шлака. Температурата на изливане също трябва да бъде в препоръчителния диапазон за конкретния метал, който се отлива. За повече подробности относно леенето на метал в пясък вижтеМетални пясъчни отливки.

Втвърдяване и охлаждане

След като разтопеният метал се излее във формата, той започва да се втвърдява. Процесът на втвърдяване е критичен етап, който може значително да повлияе на качеството на отливката. Скоростта на втвърдяване трябва да се контролира, за да се гарантира, че отливката има еднаква микроструктура. Бързата скорост на охлаждане може да доведе до финозърнеста микроструктура, която обикновено има по-добри механични свойства. Това обаче може да доведе и до остатъчни напрежения в отливката.

За да контролирате скоростта на охлаждане, можете да използвате изолационни материали около формата или да регулирате температурата на изливане. В някои случаи можете също да използвате охлаждащи канали във формата, за да премахнете топлината по-бързо.

След втвърдяване, отливката трябва да се остави да се охлади бавно до стайна температура. Бързото охлаждане след втвърдяване може да причини напукване поради термичен стрес. Времето за охлаждане зависи от размера и сложността на отливката.

Операции след кастинг

След като отливката се охлади, тя трябва да премине през няколко последващи операции по отливането. Първата стъпка е да извадите отливката от пясъчната форма. Това може да стане, като внимателно разчупите пясъчната форма. Трябва да се обърне специално внимание, за да се избегне повреда на отливката по време на този процес.

След това отливката трябва да се почисти. Това включва отстраняване на всякакви пясъчни частици, шлака или други примеси от повърхността на отливката. Можете да използвате дробоструене, пясъкоструене или други методи за почистване. Струйното бластиране е често срещан метод, при който малки метални струйки се задвижват с висока скорост върху повърхността на отливката, за да се отстранят примесите.

След това може да се наложи отливката да бъде обработена машинно, за да се постигнат крайните размери и повърхностно покритие. Обработващи операции като струговане, фрезоване и пробиване могат да се използват за отстраняване на излишния материал и създаване на необходимите характеристики на отливката.

Накрая отливката трябва да бъде проверена за качество. Методи за безразрушителен тест като ултразвуково изследване, рентгеново изследване и изследване с магнитни частици могат да се използват за откриване на вътрешни дефекти като пукнатини или порьозност. Визуалната проверка може да се използва и за проверка за повърхностни дефекти. За пясъчно леене от неръждаема стомана можете да се обърнете къмПясъчна отливка от неръждаема стоманаза повече информация.

Заключение

Прилагането на тези най-добри практики при леене в пясък може значително да подобри качеството на вашите отливки и да намали появата на дефекти. Като доставчик на пясъчно леене разбирам важността на тези практики за доставяне на висококачествени продукти на нашите клиенти.

Ако се нуждаете от услуги за леене в пясък, препоръчвам ви да се свържете с нас за подробно обсъждане на изискванията на вашия проект. Имаме експертизата и опита, за да ви предоставим най-добрите решения за пясъчно леене, съобразени с вашите специфични нужди. Независимо дали търсите прототипи в малък мащаб или производство в голям обем, ние можем да ви помогнем да постигнете най-добрите резултати.

Референции

• Кембъл, Дж. (2003). Отливки. Бътъруърт - Хайнеман.
• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Производствено инженерство и технология. Пиърсън.
• Groover, MP (2010). Основи на съвременното производство: материали, процеси и системи. Уайли.