Helformsgjutning
Fullformgjutning är en gjutningsprocess med förångningsmönster som är en kombination av sandgjutning och gjutning med förlorat skum . Den använder ett expanderat polystyrenskummönster som sedan omges av sand, ungefär som sandgjutning. Metallen hälls sedan direkt i formen, som förångar skummet vid kontakt.
Bearbeta
Först görs vanligtvis ett mönster av polystyrenskum , vilket kan göras på många olika sätt. För små volymkörningar kan mönstret skäras för hand eller bearbetas från ett massivt block av skum; om geometrin är enkel nog kan den till och med skäras med en skumskärare med hettråd.
Om volymen är stor kan mönstret massproduceras genom en process som liknar formsprutning . Förexpanderade pärlor av polystyren sprutas in i en förvärmd aluminiumform vid lågt tryck. Ånga appliceras sedan på polystyrenen som får den att expandera mer för att fylla formen. Det slutliga mönstret är cirka 97,5 % luft och 2,5 % polystyren.
De färdiga mönstren kan varmlimmas på förgjorda hällbassänger, löpare och stigare för att bilda det slutliga mönstret. Mönstret beläggs sedan med ett eldfast material . Det belagda mönstret ( 2 ) placeras i en kolv och packas försiktigt med grön sand ( 4 ) eller en kemiskt bunden sand.
hälls den smälta metallen ( 1 ) i formen, vilket förångar skummet ( 3 ) och låter metallen fylla hela formen. Ångan extraheras samtidigt från kolven genom sanden.
Gjutgodset får svalna och hälls sedan ut ur kolven ( 5 ) redo att användas. Sanden behöver inte upparbetas så den kan direkt återanvändas.
Detaljer
Den minsta väggtjockleken för en helformsgjutning är 2,5 mm (0,10 tum). Typiska dimensionstoleranser är 0,3 % och typiska ytfinish är från 2,5 till 25 µm (100 till 1000 µin) RMS . Storleksintervallet är från 400 g (0,88 lb) till flera ton (ton).
Fullformad gjutning används ofta för att tillverka cylinderhuvuden , motorblock , pumphus , bromskomponenter för bilar och grenrör . Vanligt använda material inkluderar aluminium , järn , stål , nickellegeringar och kopparlegeringar .
Fördelar och nackdelar
Denna gjutprocess är fördelaktig för mycket komplexa gjutgods, som regelbundet kräver kärnor . Den är också dimensionellt noggrann, kräver inget drag och har inga skiljelinjer så ingen blixt bildas. Jämfört med investeringsgjutning är det billigare eftersom det är en enklare process och skummet är billigare än vaxet. Stigrör krävs vanligtvis inte på grund av processens natur; eftersom den smälta metallen förångar skummet kyls den första metallen in i formen snabbare än resten, vilket resulterar i naturlig riktningsstelning .
De två huvudsakliga nackdelarna är att mönsterkostnaderna kan vara höga för applikationer med låga volymer och att mönstren lätt skadas eller förvrängs på grund av deras låga hållfasthet. Om en tärning används för att skapa mönstren är det en stor initial kostnad.
Historia
Det första patentet för en gjutningsprocess med evaporativt mönster lämnades in i april 1956 av HF Shroyer. Han patenterade användningen av skummönster inbäddade i traditionell grön sand för metallgjutning.
Anteckningar
Bibliografi
- Degarmo, E. Paul; Black, JT.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9:e upplagan), Wiley, ISBN 0-471-65653-4 .
- Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006), Manufacturing Engineering and Technology (5:e upplagan), Pearson, ISBN 0-13-148965-8 .