Metalstøbeproces

Støbning er en af ​​de tidligste metalformningsmetoder, der er kendt af mennesker.Det betyder generelt at hælde smeltet metal i en ildfast form med et hulrum i den form, der skal laves, og lade det størkne.Hvornårstørknet, tages den ønskede metalgenstand ud af den ildfaste form enten ved at brække formen eller ved at skille formen ad.Den størknede genstand kaldes støbning.Denne proces kaldes også founding, og den moderne fabrik, som fokuserer på støbning af metaldele, kaldesstøberi.

1. Historien om støbeprocessen
Støbeprocessen blev sandsynligvis opdaget omkring ca. 3500 f.Kr. i Mesopotamien.I mange dele af verden i den periode blev kobberøkser og andre flade genstande slået ud i åbne forme lavet af sten eller bagtler.Disse forme var i det væsentlige i ét stykke.Men i senere perioder, hvor der skulle laves runde genstande, blev sådanne forme delt i to eller flere dele for at lette tilbagetrækningen af ​​de runde genstandeBronzealderen (ca. 2000 f.Kr.) bragte langt mere raffinement ind i støbeprocessen.For første gang blev der måske opfundet en kerne til at lave hule lommer i genstandene.Disse kerner var lavet af bagt ler.Også cire perdue eller tabt voks-processen blev flittigt brugt til fremstilling af ornamenter og fint arbejde.

Støbeteknologien er blevet stærkt forbedret af kineserne fra omkring 1500 f.Kr.Før det er der ingen beviser for nogen støbeaktivitet fundet i Kina.De ser ikke ud til at have været storebekendt med cire perdue-processen og brugte den heller ikke i udstrakt grad, men specialiserede sig i stedet i forme i flere dele til at lave meget komplicerede opgaver.De brugte meget tid på at perfektionere formen til mindste detalje, så det næppeeventuelt efterarbejde var påkrævet på støbningen lavet af formene.De lavede sandsynligvis stykkeforme, der indeholdt omhyggeligt tilpassede stykker, der talte tredive eller mere.Faktisk er mange sådanne skimmelsvampe blevet gravet fremi gang med arkæologiske udgravninger i forskellige dele af Kina.

Indus Valley Civilization er også kendt for sin omfattende brug af støbning af kobber og bronze til ornamenter, våben, værktøj og redskaber.Men der var ikke meget til forbedring af teknologien.Fra variDe genstande og figurer, der blev udgravet fra Indusdalens lokaliteter, ser ud til at have kendskab til alle de kendte støbemetoder såsom åben støbeform, stykkeskimmel og cire perdue-processen.

Selvom Indien kunne krediteres med opfindelsen af ​​digelstål, var der ikke meget af jernfundering i Indien.Der er beviser for, at jerngrundlæggelsen var startet omkring 1000 f.Kr. i Syrien og Persien.Det lader tilatjernstøbningteknologi i Indien har været i brug fra invasionen af ​​Alexander den Store, omkring 300 f.Kr.

Den berømte jernsøjle, der i øjeblikket ligger nær Qutb-minaren i Delhi, er et eksempel på de gamle indianeres metallurgiske færdigheder.Den er 7,2 m lang og er lavet af rent formbart jern.Dette antages at være afperiode af Chandragupta II (375-413 e.Kr.) af Gupta-dynastiet.Rusthastigheden af ​​denne søjle, som står udenfor i fri luft, er praktisk talt nul, og selv den nedgravede del ruster med en ekstrem langsom hastighed.Detteskal først have været støbt og derefter hamret til den endelige form.

2. Fordele og begrænsninger
Støbeprocessen er flittigt brugt i fremstillingen på grund af dens mange fordele.Smeltet materiale flyder ind i enhver lille sektion i formhulrummet og som sådan enhver indviklet form - interneller eksternt – kan laves med støbeprocessen.Det er muligt at støbe praktisk talt ethvert materiale, hvad enten det er jernholdigt eller ikke-jernholdigt.Yderligere er de nødvendige værktøjer til støbning af forme meget enkle ogbillig.Som følge heraf er det en ideel metode til prøveproduktion eller produktion af et lille parti.Det er muligt i støbeprocessen at placere mængden af ​​materiale, hvor det er præcist nødvendigt.Som resultatvægtreduktion i design kan opnås.Støbningerafkøles generelt ensartet fra alle sider, og derfor forventes de ikke at have nogen retningsbestemte egenskaber.Der er visse metaller og legeringersom kun kan bearbejdes ved støbning og ikke ved nogen anden proces som smedning på grund af de metallurgiske overvejelser.Støbegods af enhver størrelse og vægt, selv op til 200 tons kan fremstilles.

Men den dimensionelle nøjagtighed og overfladefinish opnået ved almsandstøbeprocesville ikke være tilstrækkelig til endelig anvendelse i mange tilfælde.For at tage disse tilfælde i betragtning, nogle særlige støbningprocesser såsom trykstøbning er blevet udviklet, hvis detaljer er givet i senere kapitler.Sandstøbeprocessen er også til en vis grad arbejdskrævende, og derfor er mange forbedringer rettet mod den,såsom maskinstøbning og støbemekanisering.Med nogle materialer er det ofte svært at fjerne defekter, der opstår som følge af fugten isandstøbning.

3. Betingelser for casting
I de følgende kapitler vil detaljerne om sandstøbning, som repræsenterer den grundlæggende støbeproces, blive set.Før du går ind i detaljerne i processen, ville det være at definere et antal støbte ordforrådsordpassende.

Kolbe– En støbekolbe er en, der holder sandformen intakt.Afhængigt af placeringen af ​​kolben i formstrukturen omtales den med forskellige navne såsom træk, cope og kind.Den er lavet af trætil midlertidige anvendelser eller mere generelt af metal til langtidsbrug.
Træk– Nederste støbekolbe
Klare– Øverste støbekolbe
Kind– Mellemstøbningskolbe, der anvendes i tredelt støbning.
Mønster– Mønster er en kopi af det endelige objekt, der skal laves med nogle modifikationer.Formhulen er lavet ved hjælp af mønsteret.
Skillelinje– Dette er skillelinjen mellem de to støbekolber, der udgør sandformen.I splitmønster er det også skillelinjen mellem de to halvdele af mønsteret
Bundbræt– Dette er en plade, der normalt er lavet af træ, som bruges i starten af ​​formfremstillingen.Mønsteret holdes først på det nederste bræt, der drysses sand på og derefter rammes der i slæbet.
Modsat sand– Den lille mængde kulstofholdigt materiale drysset på den indre overflade af støbehulrummet for at give en bedre overfladefinish til støbegodset
Støbsand– Det er det frisklavede ildfaste materiale, der bruges til fremstilling af formhulrummet.Det er en blanding af silica ler og fugt i passende proportioner for at få de ønskede resultater, og det omgivermønster, mens du laver formen.
Bagsand– Det er det, der udgør det meste af det ildfaste materiale, der findes i formen.Dette består af brugt og brændt sand.
Kerne– Det bruges til at lave hule hulrum i støbegods.
Hældebassin– Et lille tragtformet hulrum i toppen af ​​formen, hvori det smeltede metal hældes.
Spure– Den passage, hvorigennem det smeltede metal fra hældebassinet når formhulen.I mange tilfælde styrer den strømmen af ​​metal ind i formen.
Løber– Gangene i skilleplanet, hvorigennem strømningen af ​​smeltet metal reguleres, før de når formhulen.
Port– Det faktiske indgangspunkt, hvorigennem smeltet metal kommer ind i formhulrummet.
Kaplet– Chaplets bruges til at støtte kerner inde i formhulrummet for at tage sig af dens egen vægt og overvinde de metallostatiske kræfter.
Chill– Kuldegysninger er metalliske genstande, som placeres i formen for at øge afkølingshastigheden af ​​støbegods for at give ensartet eller ønsket afkølingshastighed.
Riser– Det er et reservoir af smeltet metal, der er tilvejebragt i støbningen, så varmt metal kan strømme tilbage i formhulrummet, når der er en reduktion i volumen af ​​metal på grund af størkning

4. Fremgangsmåde til fremstilling af sandform
Fremgangsmåden til fremstilling af en typisk sandform er beskrevet i følgende trin:

Først placeres et bundbræt enten på støbeplatformen eller på gulvet, så overfladen bliver jævn.Trækstøbningskolben holdes på hovedet på bundpladen sammen med trækdelen afmønster i midten af ​​kolben på brættet.Der skal være tilstrækkelig frigang mellem mønsteret og kolbens vægge, som bør være af størrelsesordenen 50 til 100 mm.Tørt ansigtssand drysses overbrættet og mønsteret for at give et ikke-klæbende lag.Frisklavet formsand af fornøden kvalitet hældes nu i træk og på mønsteret til en tykkelse på 30 til 50 mm.Resten af ​​trækkolben erfuldstændigt fyldt med backupsandet og ensartet vædret for at komprimere sandet.Stamningen af ​​sandet skal udføres ordentligt for ikke at komprimere det for hårdt, hvilket gør udslip af gasser vanskelig,heller ikke for løs, så formen ikke ville have nok styrke.Efter at ramningen er overstået, skrabes det overskydende sand i kolben fuldstændigt ved hjælp af en flad stang til niveau med kolbens kanter.

Med en udluftningstråd, som er en ledning med en diameter på 1 til 2 mm med en spids ende, laves der udluftningshuller i træk til kolbens fulde dybde samt til mønsteret for at lette fjernelse af gasser under støbningstørkning.Dette fuldender forberedelsen af ​​træk.

Den færdige trækkolbe rulles nu over til det nederste bræt og afslører mønsteret som vist på billedet.Ved hjælp af en slick repareres kanterne af sand omkring mønsteret, og mønsterhalvdelen placeres overtrækmønsteret, justere det ved hjælp af dyvelstifter.Cope-kolben på toppen af ​​træk er placeret på linje igen ved hjælp af stifterne.Det tørre skillesand drysses over hele træk og på mønsteret.

En indløbsstift til fremstilling af indløbspassagen er placeret i en lille afstand på ca. 50 mm fra mønsteret.Også, riser pin, hvis det kræves, opbevares på et passende sted og frisklavet formsand, der ligner detaf trækket sammen med bagsandet drysses.Sandet rammes grundigt, overskydende sand skrabes og der laves udluftningshuller over det hele i kåben som i slæbet.

Indløbsstiften og e-stigningsstiften trækkes forsigtigt ud af kolben.Senere skæres hældebassinet nær toppen af ​​indløbet.Cope er adskilt fra træk og eventuelt løst sand på cope og træk grænsefladenaf trækket blæses af ved hjælp af bælg.Nu trækkes kappen og trækmønsterhalvdelene tilbage ved at bruge trækpiggene og banke mønsteret rundt for at forstørre formhulen en smule, såSkimmelsvampvægge ødelægges ikke af det tilbagetrukne mønster.Løberne og lågerne skæres forsigtigt i formen uden at ødelægge formen.Eventuelt overskydende eller løst sand, der findes i løberne og skimmelhulen, blæsesvæk ved hjælp af bælgen.Nu påføres belægningssandet i form af en pasta over hele formhulen og løberne, hvilket ville give den færdige støbning en god overfladefinish.

En tør sandkerne fremstilles ved hjælp af en kernekasse.Efter passende bagning lægges den i formhulen som vist på foto.Håndtaget udskiftes på træk og sørger for justeringen af ​​de to ved hjælp afstifter.En passende vægt holdes på kåben for at tage sig af den opadgående metallostatiske kraft under hældningen af ​​smeltet metal.Formen er nu, som vist på billedet, klar til udhældning.