Sandtestmethoden – Vollständiger Prozess

SANDTEST :In diesem Artikel besprechen wir die verschiedenen Sandtestmethoden, die in einer Gießerei sehr wichtig zu verstehen sind.

In fortschrittlichen Gießereien ist bekannt, dass der Gießereisand verdient genauso viel Aufmerksamkeit wie das Gussmetall. Der Gießereisand kann ein Drittel der Kosten des fertigen Gussstücks ausmachen. Bei der modernen Massenproduktion von Sandgussteilen muss der Formsand, der das Hauptformmaterial darstellt, daher regelmäßig getestet werden, um die Kontrolle über seine Zusammensetzung und Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Der Test kann entweder chemisch oder mechanisch sein.

Chemische Tests werden nur verwendet, um die unerwünschten Elemente im Sand zu bestimmen, und in den meisten Fällen werden mechanische Tests verwendet. Tabelle 11.7 zeigt den durchschnittlichen Bedarf an Formsanden.

Korn-Feinheit

Korngröße eines Sandes wird durch eine Zahl bezeichnet, die „Kornfeinheitszahl“ genannt wird “, der die durchschnittliche Größe sowie die Anteile kleinerer und größerer Körner in der Mischung angibt. Eine vorgegebene Kornfeinheitszahl entspricht einem Standardsieb mit 280 mm Durchmesser, das die gleiche Maschenzahl aufweist. Die Feinheitsprüfung wird durchgeführt, indem Sandkörner mit einem Satz Standardsiebe gesiebt werden, die entsprechend der Feinheit ihrer Maschenweite abgestuft und nummeriert sind. Für die meisten Gießereipraktiken ist eine Siebreihe mit den folgenden Öffnungen am bequemsten (Tabelle unten).

Zu den wesentlichen mechanischen Tests gehören Fitness, Feuchtigkeitsgehalt, Tongehalt, Durchlässigkeit, Druckfestigkeit und Formhärte. Die Kornfeinheitszahl errechnet sich aus der Multiplikation der obigen Prozentzahlen mit einer für jedes Sieb gegebenen Konstanten, die als Multiplikator bezeichnet wird. Die Produkte dieser Multiplikation werden addiert, um ein Gesamtprodukt zu erhalten. Die Feinheitszahl errechnet sich dann aus der Formel :

Gesamtprodukt / Gesamtprozentsatz an Sand, der auf dem Sieb zurückgehalten wird

Sandtestmethoden

Lassen Sie uns über verschiedene Sandtestmethoden diskutieren:

Test auf Feuchtigkeitsgehalt

Dieser Test wird durchgeführt, indem 50 g des feuchten Sandes bis zu einem konstanten Gewicht zwischen 105°C und 1100°C in einem gleichmäßig beheizten Ofen getrocknet, in einem Exsikkator auf Raumtemperatur abgekühlt und dann die trockene Probe gewogen wird. Die Differenz zwischen dem Feucht- und Trockengewicht der Probe in Gramm dividiert durch 50 g ergibt den prozentualen Feuchtigkeitsgehalt im gegebenen Sand.

Ein Instrument namens Feuchtigkeitszähler ist in modernen Gießereien weit verbreitet. Das Instrument bläst heiße Luft durch den feuchten Sand in einer Pfanne, deren Boden aus einem 500-Mesh-Metallsieb besteht. Die Sandprobe wird in einer dünnen Schicht über der Pfanne verteilt, und heiße Luft wird für einen Zeitraum von ungefähr drei Minuten durch eine 50-g-Probe geblasen. Die Feuchtigkeit wird effektiv entfernt und eine Präzisionswaage ermittelt den Gewichtsverlust der Probe.

Ein tragbares Instrument namens Feuchtigkeitsmesser ermöglicht es dem Benutzer, den Feuchtigkeitsgehalt eines Sandes fast sofort zu bestimmen. Die beiden Arme des Instruments werden in die gegebene Formsandprobe in einem Behälter eingeführt, und ein kleiner elektrischer Strom, der von einer Trockenbatterie im Griff geliefert wird, wird durch den feuchten Sand geleitet. Je feuchter der Sand, desto leichter fließt die Strömung, und der Ausschlag eines Zeigers gibt ein Maß für den Feuchtigkeitsgehalt.

Tongehaltstest

Dieses Sandtestverfahren zur Bestimmung des Tongehalts von Formsanden besteht darin, den Sand in Wasser zu rühren, um den Ton von den Sandpartikeln zu trennen, und dann den in Wasser suspendierten Ton zu entfernen. Als Tonsubstanz wird das Material bezeichnet, das sich in destilliertem Wasser bei Raumtemperatur nicht innerhalb von 5 Minuten absetzt.

Die zur Bestimmung des Tonanteils in Formsanden notwendige Ausrüstung besteht aus einem Trockenofen, einer Waage und Gewichten sowie einem Sandwäscher. Eine kleine Menge Sand, gründlich getrocknet aus einer Probe von 50 g, wird ausgewählt und in eine Waschflasche gegeben. Dann werden diesem Sand 47 cm³ destilliertes Wasser und 25 cm³ einer 3-prozentigen Natronlauge zugesetzt.

Die Mischung wird 5 Minuten lang in einem schnellen Sandrührer oder 1 Stunde lang gerührt, wenn ein rotierender Sandwäscher verwendet wird, und 5 Minuten lang stehen gelassen, damit sich die größeren Sandkornpartikel absetzen können. Als nächstes wird der größte Teil der Lösung oben abgehebert und verworfen, wodurch der Ton entfernt wird, der sich nicht absetzt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das Wasser nach einer Beruhigungszeit von 5 Minuten klar ist.

Die Flasche wird schließlich in den Ofen gestellt, und nachdem der Sand getrocknet ist, wird eine Probe gewogen. Der Tonanteil wird durch die Differenz zwischen Anfangs- und Endgewicht der Probe bestimmt.

Durchlässigkeitstest

Durchlässigkeit wird durch die Luftmenge gemessen, die unter einem bestimmten Druck in einer vorgeschriebenen Zeit durch eine Standardprobe des Sandes strömt. Der Durchlässigkeitsapparat verwendet die standardmäßigen gerammten 5,08 cm Durchmesser um 5,08 cm Höhe Prüfstück.

Ein Permeabilitätsmessgerät, wie in Abb. oben gezeigt, hat einen zylindrischen Wassertank, in dem eine umgekehrte Glocke oder ein Lufthalter, richtig ausbalanciert, schwimmt. Durch richtiges Öffnen des Dreiwegeventils strömt Luft, die unter der Glocke eingeschlossen ist, wie gezeigt durch die Sandprobe. Quecksilber am Boden des Probenröhrchens sorgt für eine luftdichte Abdichtung. Den Druck dieser Luft erhält man mit dem Wassermanometer und der geraden Skala. Es sollte etwa 10 cm hoch sein, was einem Druck von 10 g pro cm² entspricht.

Durchlässigkeit Die Zahl ist definiert als das Luftvolumen in cm³, das pro Minute unter einem Druck von 1 g pro cm² durch eine Probe mit einer Querschnittsfläche von 1 cm² und einer Tiefe von 1 cm strömt. Die Permeabilitätszahl wird nach folgender Formel berechnet:

Durchlässigkeitszahl =(v × h ) / (p × a × t )


wobei v =Luftvolumen =2.000 cc.

h =Höhe der Sandprobe =5,08 cm.

p =Luftdruck =10 g/cm²

a =Querschnittsfläche des Speimens =20,268 cm²

t =Zeit für 2.000 cc Luft in Sekunden.

Da v, h, p und a konstant sind, reduziert sich diese Formel auf

Durchlässigkeit =3.007,2 / Zeit in Sekunde

Druckfestigkeitstest

Es wurden mehrere Tests entwickelt, um die Haltekraft verschiedener Bindematerialien in grünem und trockenem Sand zu testen. Kompressionssandtests sind am häufigsten, obwohl manchmal Zug-, Scher- und Quertests verwendet werden.

Die Gründruckfestigkeit (kgf/cm2) eines Gießereisandes ist die maximale Druckfestigkeit, die eine Mischung im feuchten Zustand entwickeln kann. Die gerammte Sandprobe, 5,08 cm hoch x 5,08 cm Durchmesser, wird aus dem Probenrohr geschoben und mit dem Ende, das beim Stampfen zuoberst war, gegen die obere Platte einer universellen Sandfestigkeitsmaschine platziert.

Die Maschine ist so konstruiert, dass sie eine kontinuierlich ansteigende Belastung registriert, bis es zum Bruch der Probe kommt. Die Belastung wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 kgf/cm² aufgebracht, bis die Probe bricht. Der Kompressionswert wird direkt auf der grünen Kompressionsskala der Prüfmaschine abgelesen.

Form- und Kernhärtetest

Diese Art der Sandprüfung wird von einem Formhärteprüfer in der Gießerei durchgeführt, um festzustellen, wie hart eine Form gerammt wurde. Das Prüfgerät ist etwa so groß wie eine Taschenuhr und die Härteprüfung kann innerhalb weniger Sekunden durchgeführt werden. Sie wirkt nach dem gleichen Prinzip wie eine Brinell-Härte in die Formoberfläche und die Eindringtiefe wird auf dem Zifferblatt des Prüfgeräts in Hundertstel Millimetern angezeigt. Die Härte kann auch auf einer anderen Skala in kgf/cm2 abgelesen werden.

Schlussfolgerung

Wir haben alle Arten von Sandtestmethoden abgedeckt, die verwendet werden. Dazu werden unterschiedliche Sandprüfgeräte eingesetzt. Ich hoffe, Ihnen hat dieser Artikel gefallen. Geben Sie Ihr Feedback im Kommentar unten ab.