Verlore wasgietwerk: tegnologie, voordele en nadele

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Die gebruik van beleggingsmodelle is 'n redelik gewilde metode van gieteryproduksie. Die metode word onderskei deur die kompleksiteit van die tegnologiese proses en hoë arbeidskoste vir voorbereidende prosesse. Daarom word dit gebruik waar dit nodig is om die afmetings akkuraat waar te neem en hoë kwaliteit van die oppervlak van die dele te verseker. Dit is hoe turbinelemme en hoëprestasie-gereedskap, kunsgebitte en juweliersware gegiet word, sowel as beeldhouwerke van komplekse opset. Die kern van verlore wasgietwerk is dat die gietvorm een stuk is, die model van laagsmeltende materiale word nie tydens gietwerk verwyder nie, maar gesmelt. Dit verseker noukeurige nakoming van afmetings en reliëf. Metaal word in die holte wat oorbly van die model gegooi. Na voltooiing van afkoeling word die vorm vernietig en die produk word verwyder. Wanneer groot reekse gegiet word, word die koste van die produk verminder.

Metodevoordele

Die grootste voordeel van beleggingsgietwerk is die akkuraatheid van vormoordrag en lae oppervlakruwheid. Daarbenewens is ander voordele beskikbaar:

• Produksie van lig bewerkte legeringsonderdele beskikbaar.
• Verminder die behoefte aan verdere bewerking.
• Produkte word gegiet wat andersins in dele gemaak en saam aanmekaargesit sou moes word.
• Met groot reekse word 'n vermindering in spesifieke arbeidsintensiteit (per een produk) en die koste daarvan behaal.
• Moontlikheid van meganisasie en gedeeltelike outomatisering van die voorbereidende bewerkings van die gietwerk self.

Hierdie voordele maak die metode een van die gewildste en wat in vandag se metallurgie gebruik word, veral in kombinasie met moderne progressiewe gietmetodes.

Nadele van beleggingsuitsetting

Die ongetwyfelde voordele van die metode, dit wil voorkom, moes die oorheersing daarvan onder ander metodes verseker het. Ten spyte van die gewildheid van die beleggingsmetode, het die nadele egter die wydverspreide aanvaarding daarvan verhinder. Die grootste nadeel is die kompleksiteit van die multi-fase proses. Dit vereis redelik ingewikkelde en duur tegnologiese toerusting vir die voorbereidende stadiums. Vir eenvoudige produkte wat in klein hoeveelhede vervaardig word, het hierdie metode 'n hoër koste.

Vir die koste-effektiewe toepassing van beleggingsgietwerk, word die voordele en nadele van die metode vergelyk, die besluit oorsy keuse word geneem op grond van 'n beoordeling van die prys / kwaliteit verhouding. Daarom word dit hoofsaaklik gebruik vir die mees kritieke en duurste produkte wat moeilik is om op enige ander manier te verkry, soos turbinelemme, beeldhouwerke, hoëspoedgereedskap, ens. Nog 'n toepassingsgebied is grootskaalse gietstukke, in wat die skaal-effek dit moontlik maak om 'n aansienlike kostevermindering te bereik

Tegnologie

Beleggingsgiettegnologie is 'n veelfase-vervaardigingsproses wat relatief arbeidsintensief is. In die eerste stadium word 'n meestermodel gemaak, dit sal die standaard word vir die vervaardiging van werkende modelle nadat dit deur al die stadiums van die finale produk gegaan het. Vir die vervaardiging van 'n meestermodel word beide spesiale modelsamestellings en tradisionele - gips of hout - gebruik. Die materiaal van die meestermodel moet sterkte en gemak van verwerking kombineer.

Verder maak beleggingsgiettegnologie voorsiening vir die skepping van 'n vorm waarin alle werkende modelle gegiet sal word. Vorms is gemaak van gips, rubber, silikoon, minder dikwels metaal. Struktureel moet dit noodwendig verwyderbaar wees en ontwerp wees vir herhaalde gebruik. Die vorm word gevul met 'n modelsamestelling, nadat dit hard geword het, word dit uitmekaar gehaal en die volgende werkende model word verwyder.

Wanneer unieke onderdele of klein lopies vervaardig word, word die stadiums van die skep van 'n meesteruitleg en 'n vorm oorgeslaan, en 'n uitleg (of verskeie) word gemaak deur die materiaal met die hand te giet.

Die volgende stap in die beleggingsproses isvervaardiging rondom die uitleg (of blok uitlegte) van die gietvorm. Hierdie matrikse is struktureel reeds nie-skeibaar en weggooibaar, wat dit moontlik maak om noukeurige nakoming van die afmetings en grofheid van die produk te bewerkstellig. In die moderne industrie word twee tipes vorms gebruik - tradisionele sand-klei-vorms vir ingieting in die grond en dopvorms - vir die vervaardiging van presiese en duur onderdele.

Nadat die vorm voltooi is, word die model daaruit gesmelt deur te verhit of met oorverhitte stoom te blaas. Dopvorms word bykomend versterk deur tot 1000 ˚С te verhit.

Die finale stadium van die proses sluit in die werklike giet van die produk, die verkoeling daarvan in natuurlike toestande of deur 'n spesiale metode in 'n termostaat, vernietiging van die vorm en skoonmaak van die produk. Die metode maak dit moontlik om gietstukke van hoë geh alte te verkry wat van etlike gram tot tiene kilogram weeg.

Modelopstellings

Die materiaal vir die vervaardiging van die uitleg moet sekere eienskappe hê. Dit moet eienskappe hê soos:

• Plastisiteit in die vaste fase. Dit is nodig om die vorm van die toekomstige produk akkuraat te herhaal en dit reg te stel indien nodig.
• Sterk. Die model moet die proses om 'n vorm daaromheen te vorm sonder vervorming weerstaan.
• Fusible. Om 'n model weer te gee behoort nie baie tyd en energie te verg nie.
• Gesmelte vloeibaarheid. Die komposisie moet maklik in al die uitsparings en besonderhede van die reliëf deurdring, en presies die buitelyne van die toekomstige detail herhaal.
• Ekonomie. Veral belangrik vir groot reeksproduksie.

Vir modelsamestellings word 'n mengsel van stearien en paraffien gewoonlik gebruik. Hierdie materiale vul mekaar se parameters suksesvol aan en vergoed vir die onvoldoende smeltpunt van paraffien en die oormatige viskositeit van stearien.

Komposisies gebaseer op bruinkoolwas is nie minder gewild in die bedryf nie. Die hoofeienskappe daarvan is vogweerstand, sterkte en die vermoë om baie gladde bedekkings te vorm, wat veral waardevol is vir produkmodellering.

Verbindings wat bestaan uit 'n mengsel van bruinkoolwas, paraffien en stearien word ook gebruik.

Vormmaak

Vir die vervaardiging van unieke produkte word 'n uitleg voorberei deur 'n stuk modelmateriaal met die hand of volgens sjablone uit te sny. Modelle in die vorm van omwentelingsliggame word ook op draaibanke gemaak. Onlangs het die metode van 3D-druk van modelle al hoe meer wydverspreid geword. Dit is geskik vir beide enkeluitlegte en klein reekse.

Die koste van 'n moderne industriële 3D-drukker is steeds hoog, maar as gevolg van die gemak van herkonfigurasie van een produk na 'n ander, kan dit 'n effektiewe modelmaakinstrument word in die geval van 'n groot aantal heterogene klein reeksbestellings.

Om 'n groot aantal identiese uitlegte te maak, word 'n matriks gemaak van gips, rubber, silikoon of metaal. Werkuitlegte word op hul beurt geproduseer deur in 'n matriks te giet. Deur ontwerp moet die vorm opvoubaar wees om die moontlikheid te verseker om 'n gegewe aantal modelle te vervaardig. Die geselekteerde materiaal moet ook so 'n geleentheid bied, daarom word sulke vereistes daaraan gestel as sterkte, digtheid, lae grofheid en chemiese traagheid in verhouding tot die uitleg. Die vormstof moet ook minimale adhesie aan die mock-up hê om te verseker dat die voltooide mock-ups maklik verwyder kan word en afmetings nagekom kan word. 'n Belangrike eienskap van die vorm is sy sterkte en slytasieweerstand, veral vir groot reekse.

Maak modelle en blokke

'n Wyd gebruikte metode om beleggingsmodelle te vervaardig, is om dit onder lae druk in vorms te giet. Die inspuiting van die vloeistofmengsel word beide met die hand uitgevoer, met behulp van suierspuite, en meganiese, hidrouliese of pneumatiese aanjaers. In die geval van die gebruik van bruinkoolwas, is dit nodig om die pypleidings te verhit vir die verskaffing van die samestelling as gevolg van die hoë viskositeit daarvan. Uitgebreide polistireenmodelle word gemaak deur ekstrusie op outomatiese gietmasjiene.

Om ekonomiese doeltreffendheid te verhoog en arbeidsintensiteit te verminder in die geval van reeksproduksie van klein gietstukke, word hul uitlegte in blokke gekombineer. Hekstelsels word bo die blokke gevorm deur individuele uitlegte aan die spruite te heg met 'n handsoldeerbout. In die geval van enkel gietstukke of klein reekse word die modelle met die hand gemaak.

Wanneer hekstelsels gevorm word, is dit nodig om nie-turbulente vloei van die smelt te verseker, eenvormige vulling van alle elemente van die matriks. Wanneer jy 'n vorm van PGS invul, moet jy ook die eenvormige invul van almal monitoropeninge tussen spruite en voorkoming van skade.

Maak 'n vorm

In die beleggingsgietmetode wat oorweeg word, is daar twee hooftipes vorms:

• Sand-klei-mengsels (SGM).
• Shell.

Flued was gietvorms word hoofsaaklik gebruik in die vervaardiging van klein reekse produkte wat nie baie hoë akkuraatheid vereis nie. Die vervaardigingsproses is redelik arbeidsintensief en vereis hoë en dikwels unieke vaardighede van modelbouers en vormmakers. Gedeeltelike meganisasie leen hom slegs tot sekere bewerkings, soos die voorbereiding en vul van die gietsand, die stamp daarvan.

Skulpvorms, aan die ander kant, word gebruik om onderdele te vervaardig wat spesiale vervaardigingspresisie vereis. Die vervaardigingsproses is meer kompleks en lang, maar dit leen hom beter tot meganisasie.

Grondgooi

Dit is die vroegste metode van metaalverwerking wat deur die mensdom bemeester is. Dit is gelyktydig deur ons voorvaders bemeester met die begin van die gebruik van metaalprodukte as wapens, gereedskap of gereedskap, dit wil sê ongeveer 5 duisend jaar gelede. Gesmelte metaal word uit 'n mengsel van sand en klei in 'n voorbereide matriks gegooi. Die vroegste plekke vir metaalverwerking het pas ontstaan waar afsettings van metale in die vorm van nuggets en plasers naby geleë was. 'n Tipiese voorbeeld is die Kasli-aanleg in die Oeral, wêreldbekend vir sy ysterkantgietwerk.

Die beleggingsgietmetode word gebruik vir die vervaardiging van metaalprodukte - beide ysterhoudende engekleur. En slegs vir metale wat 'n verhoogde neiging het om in die vloeistoffase te reageer (soos titanium), is dit nodig om matrikse van ander samestellings te maak.

Die produksieproses van gietwerk in PGS bestaan uit die volgende fases:

• modelmaak;
• berei die fles voor;
• vul en verdigting van die mengsel in die fles;
• metaalgietwerk;
• verwydering en skoonmaak van die gietstuk.

Vorm van ASG - enkelgebruik. Om die finale produk te kry, sal dit gebreek moet word. Terselfdertyd is die meeste van die mengsel beskikbaar vir hergebruik.

Komposisies van oorwegend kwartssand van verskillende korrelgroottes en plastiekklei, waarvan die inhoud van 3 tot 45 persent wissel, word as materiale vir ASG gebruik. So byvoorbeeld word kunsgietstukke geproduseer deur gebruik te maak van 'n mengsel met 'n 10-20% klei-inhoud, vir veral groot gietstukke word die klei-inhoud aangepas na 25%.

Twee subtipes word gebruik:

• Facing-mengsels. Hulle is geleë op die binneste oppervlak van die vorm en interaksie met die gesmelte metaal. Hulle moet hittebestand wees en nie deur temperatuurverskille en die gevolglike spannings vernietig kan word nie. Hierdie mengsels het 'n fyn grein om die besonderhede van die oppervlak versigtig oor te dra. Die vermoë van die mengsel om gas deur te laat is ook baie belangrik.
• Vulmengsels. Hulle word gebruik vir die opvulling tussen die voorlaag en die mure van die fles. Hulle moet die gewig van die gegote metaal weerstaan, die vorm van die produk behou en bydra tot die tydige en volledige verwydering van gasse. Geproduseer van goedkoper grade sand,herbruikbaar.

As die gietgasse nie deur die massas van die gietsand ontsnap nie, maar deur die hekstelsel, kom defekte in die gietwerk voor, wat lei tot huwelik.

Die tradisionele tegnologie om in die grond te gooi, word breedvoerig geïllustreer in A. Tarkovsky se film "Andrei Rublev". In die kortverhaal "The Bell" staan die jong man Boriska, die seun van 'n gestorwe meester, aan die hoof van 'n gietery artel en giet 'n kerkklok.

Shell-uitsaaiery

Die metode van beleggingsgietwerk in dopvorms word gekenmerk deur die beste oordrag van produkafmetings en lae oppervlakruwheid. Die model is gemaak van smeltbare verbindings, soos bruinkoolwas. Gieterye gebruik ook wyd die samestelling van paraffien-stearien in gelyke verhoudings. In die geval van gietstukke van groot groottes word soute in die modelmateriaal ingesluit om die model teen vervorming te beskerm. Deur in die oplossing te dompel, word die model in 6-10 lae bedek met 'n hoë-temperatuur suspensie.

Gehidroliseerde silikate dien as 'n bindmiddel, elektrokorundum of kwartskristalle word as 'n hittebestande besprinkeling geneem. Dopvormmateriaal word gekenmerk deur hoë sterkte, lae higroskopisiteit en uitstekende gasdeurlaatbaarheid.

Die uitleg word in 'n atmosfeer van gasvormige ammoniak gedroog. In die volgende stadium word die vorm verhit tot 120 ˚C om die paraffienmodel te verwyder. Die oorblyfsels van die mengsel word met oorverhitte stoom onder hoë druk verwyder. Vervolgens word die vorm by temperature tot 1000 ˚С gekalsineer, wat lei tot die finale fiksasie en verwydering van stowwe,wat as gasse vrygestel kan word tydens die gietproses.

Die dop word in 'n soort fles geplaas, wat met staalskoot bedek is. Dit help om die konfigurasie te handhaaf wanneer die vorm met smelt gevul word en verbeter terselfdertyd die toestande vir die afkoeling van die gietstuk. Die smelt word in vorms gegooi wat tot 1000 ˚С verhit is. Nadat die produk volgens 'n spesiale program in 'n termostaat afgekoel is, word die vorm vernietig, die gietstuk verwyder en skoongemaak.

Die grootste voordeel van hierdie gietmetode is hoë dimensionele akkuraatheid en lae oppervlakruwheid.

Bykomende voordele van die metode:

• Giet dele van legerings wat moeilik is om te masjineer.
• Giet items wat andersins stuk-stuk gegiet sou moes word en dan weer aanmekaargesit word.

Die nadele van hierdie beleggingsgietmetode is lae metaalbenutting en verhoogde arbeidsintensiteit.

Presisiegietwerk

Presisiebeleggingsgietwerk - dit is die naam wat aan beide die tegnologie en die finale produk self gegee word. Die hoë akkuraatheid van gietwerk word verseker deur die feit dat dit nie nodig is om die model van die produk daaruit te onttrek tydens die voorbereiding van die vorm nie. Wanneer die tradisionele metode gebruik word, is die vervaardiging van 'n gietmatriks 'n komplekse en baie tydrowende multi-stadium proses. Dit is veral waar in die geval van gietende dele van komplekse konfigurasie, met uitsparings, verdiepings en interne holtes.

Byvoorbeeld, wanneer jy 'n gietyster- of kopervaas met 'n veranderlike oppervlakkromming giet, moet jy baie truuks gebruik. Ja, eersdie onderste helfte van die fles word gevul, dan word die model verwyder, omgedraai en die boonste helfte word gestamp. Die model moet saamgestel word, die handvatsels van die vaas is gemaak van twee elemente, hulle word in twee fases deur die modelholte uitgetrek - eers die onderste element, dan die boonste een. Al hierdie talle draaie en sleepwerk kan nie 'n positiewe uitwerking hê op die integriteit van die vormoppervlak en uiteindelik op die akkuraatheid van die handhawing van die afmetings van die gietstuk en die kwaliteit van sy oppervlak nie. Daarbenewens bly daar nog die probleem om die dele van die flesse akkuraat te pas en dit veilig aan mekaar vas te maak.

Produksie van beleggingsgietwerk is sonder hierdie tekortkominge, dit vereis nie sulke hoogs gekwalifiseerde modelleerders nie en verminder die arbeidsintensiteit van voorafgietbedrywighede aansienlik. Dit word veral uitgespreek met groot lopies gietstukke.

Die metode maak dit moontlik om die 2-5de akkuraatheidsklas volgens GOST 26645-85 te bereik. Dit maak dit moontlik om hoëpresisieprodukte soos turbinelemme, snygereedskap, insluitend hoëprestasie freessnyers en -bore, kritieke hooggelaaide hakies, klein hooggelaaide dele van voertuie, masjiengereedskap en ander komplekse meganismes te giet.

Hoë dimensionele akkuraatheid en hoë oppervlakklas verminder die behoefte aan verdere bewerking van die gietstuk, wat metaal bespaar en produksiekoste verminder.

toerusting

Die beleggingsgiettoerusting wat benodig word, is uiteenlopend en kompleks. Ondernemings kombineer dit in 'n enkele en goed gekoördineerde kompleks,georganiseer as 'n terrein, werkswinkel of aparte produksie.

Die samestelling van die kompleks hang af van die skaal van produksie, grootte, konfigurasie en sirkulasie van gietstukke.

In die vervaardiging van kunsgebitte en juweliersware sal die toerusting dus die volgende insluit:

• modeltafel;
• demperoond met termostaat;
• 'n stel skalpels en spatels om die vorm van die model reg te stel;
• vormende bord;
• fles;
• tenks vir die berging en voorbereiding van gietsand;
• stel sandstampergereedskap;
• smeltkroes om metaal te smelt;
• tang;
• hamer om die vorm te breek.

Hierdie produksiekompleks kan maklik op een tafel en in een kas pas. As daar beplan word om, byvoorbeeld, aluminium gietstukke - dele van 'n toestel in massa te vervaardig, dan sal toerusting benodig word vir:

• vorming en giet van keramiekvorms;
• droogvorms;
• die modelmateriaal uitsmelt en 'n hittebestande laag aanbring;
• skoonmaak van gietstukke van gietmateriaal.

En laastens, die werklike toerusting van die gieterykompleks, ontwerp om 'n smelt te verkry en dit in 'n vorm te gooi. Dit kan giettoerusting wees:

• onder lae druk;
• sentrifugale;
• op die gewone swaartekrag-manier.

Spuitgiet- en sentrifugale gietmasjiene is 'n aparte hoogs gemeganiseerde en outomatieseproduksiekompleks, geïsoleer van die atmosfeer van die winkel. Hulle verminder handearbeid en menslike blootstelling aan skadelike toestande. Verseëlde kamers waarin die komplekse geleë is, verskaf volledige opvang en suiwering van uitlaatgasse, wat die omgewingsvriendelikheid van die onderneming aansienlik verhoog.

Verlore wasgietwerk het 'n redelik hoë potensiaal vir ontwikkeling, veral wanneer dit gekombineer word met gevorderde vormmaak- en giettegnieke.