Skalformstøbninger en proces, hvor sandet blandet med en termohærdende harpiks får lov at komme i kontakt med en opvarmet metallisk mønsterplade, så der dannes en tynd og stærk skal af mug omkring mønsteret.Derefter fjernes skallen fra mønsteret, og cope og drag fjernes sammen og opbevares i en kolbe med det nødvendige back-up materiale, og det smeltede metal hældes i formen.
Generelt anvendes tørt og fint sand (90 til 140 GFN), der er helt fri for leret, til at forberede skalformsandet.Den kornstørrelse, der skal vælges, afhænger af den ønskede overfladefinish på støbningen.For fin kornstørrelse kræver store mængder harpiks, hvilket gør formen dyr.
De syntetiske harpikser, der bruges til skalstøbning, er i det væsentlige termohærdende harpikser, som hærdes irreversibelt af varme.De mest anvendte harpikser er phenolformaldehydharpikser.Kombineret med sand har de meget høj styrke og modstandsdygtighed over for varme.De phenolharpikser, der anvendes til skalstøbning, er sædvanligvis af totrinstypen, det vil sige, at harpiksen har overskydende phenol og virker som et termoplastisk materiale.Under belægning med sandet kombineres harpiksen med en katalysator, såsom hexamethylentetramin (hexa) i en andel på ca. 14 til 16% for at udvikle de termohærdende egenskaber.Hærdningstemperaturen for disse ville være omkring 150 C og den nødvendige tid ville være 50 til 60 sekunder.
Fordele ved Shell Mold Casting Process
1.Skal-støbeformeer generelt mere dimensionsmæssigt nøjagtige end sandstøbning.Det er muligt at opnå en tolerance på +0,25 mm for stålstøbninger og +0.35 mm til gråt støbejernsstøbegods ogduktilt støbejernunder normale arbejdsforhold.I tilfælde af tæt tolerancerede skalforme kan man få det i området fra +0,03 til +0,13 mm til specifikke anvendelser.
2. En glattere overflade kan opnås i skalstøbninger.Dette opnås primært af den finere størrelse korn, der anvendes.Det typiske ruhedsområde er af størrelsesordenen 3 til 6 mircrons.
3. Trækvinkler, som er lavere end sandstøbning, kræves i skalforme.Reduktionen i trækvinkler kan være fra 50 til 75%, hvilket sparer væsentligt på materialeomkostningerne og de efterfølgende bearbejdningsomkostninger.
4. Nogle gange kan specielle kerner fjernes ved skalstøbning.Da sandet har høj styrke, kan formen udformes på en sådan måde, at indvendige hulrum kan dannes direkte med behov for skalkerner.
5. Også meget tynde sektioner (op til 0,25 mm) af typen af luftkølede cylinderhoveder kan let fremstilles ved hjælp af skalstøbningen på grund af den højere styrke af det sand, der anvendes til støbning.
6. Skallens permeabilitet er høj, og derfor forekommer der ingen gasindeslutninger.
7. Der skal bruges en meget lille mængde sand.
8. Mekanisering er let mulig på grund af den enkle bearbejdning involveret i skalstøbning.
Begrænsninger af Shell Mold Støbeproces
1. Pattens er meget dyre og er derfor kun økonomiske, hvis de bruges i storskala produktion.I en typisk applikation bliver skalstøbning økonomisk i forhold til sandstøbning, hvis det nødvendige output er over 15.000 stykker på grund af de højere mønsteromkostninger.
2. Størrelsen af støbningen opnået ved skalstøbning er begrænset.Generelt kan der laves støbegods, der vejer op til 200 kg, men i mindre mængder fremstilles støbegods op til en vægt på 450 kg.
3. Meget komplicerede former kan ikke opnås.
4. Der kræves mere sofistikeret udstyr til håndtering af skalformerne, såsom dem, der kræves til opvarmede metalmønstre.
Indlægstid: 25. december 2020