Sandguss Ihres Produkts

Sehen Sie sich das grüne Sandgussverfahren an

Obwohl es viele Arten von Metallguss gibt, ist Sandguss bei weitem die am häufigsten verwendete Art.

Der Prozess klingt täuschend einfach. Eine Nachbildung des gewünschten Metallartikels wird in Gießereisand geschoben, wo ein hohles „Negativ“ des Objekts entsteht. Diese Leere ist mit geschmolzenem Metall gefüllt und fängt seine Details ein. Wenn die Leere abkühlt, wird das Metallobjekt aus dem Sand gezogen, wobei das ursprüngliche Design originalgetreu eingefangen wird.

Jeder, der eine komplexe Sandburg oder Sandskulptur gebaut hat, hat einige Erfahrung damit, wie gut Sand kleine Designs erfassen kann. Sand ist nicht nur biegsam, sondern auch kostengünstig und widerstandsfähig unter den hohen Hitzebedingungen, die für das Metallgießen erforderlich sind.

Die Grundvoraussetzung des Sandgusses

Sandguss kann in jeden Erdraum erfolgen, der seine Form um geschmolzenes Metall herum behält. In diesem Video wird flüssiges Aluminium in ein verlassenes Feuerameisennest gegossen. Nachdem das Metall abgekühlt ist, wird es ausgegraben und gereinigt, und der resultierende Guss hat die Form des Lebensraums eingefangen.

Künstler schafft Skulptur durch Sandguss in einen leeren Ameisenhaufen

Als die Ameisen ihr Nest bauten, verließen sie sich auf die gleichen Eigenschaften wie Sandgießer:Gut gepackte Erdkörner können eine Struktur schaffen, die gegen Einsturz beständig ist. In diesem Fall behält der Lebensraum seine Form, selbst wenn geschmolzenes Aluminium eingeführt wird.

Sandguss:ein Handwerk

Natürlich schaffen Feuerameisen keine Räume, um zu werfen. Während des Sandgusses „in freier Wildbahn“ treten Probleme mit dem Entweichen von Gasen aus der Form, der Durchlässigkeit aller Teile des Lebensraums und der Abkühlgeschwindigkeit in jeder Kammer auf. Bereiche des Metalls können aufgrund unterschiedlicher Abkühlungsraten geschwächt werden – was für ein interessantes und attraktives Kunstwerk, das keine Last tragen wird, irrelevant ist.

Metallstruktur und -schwäche sind jedoch für industrielle Gussteile relevant, die mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, wie z. B. Motorteile und Bauelemente. Es behandelt diese Aspekte der Metallurgie, die den Sandguss von präzisen Techniken und Fachwissen abhängig machen.

Um mit dem Sandgussprozess zu beginnen, wird der Gießereisand in Mullern aufbereitet , die Sand, Bindemittel und Wasser mischen. Belüfter werden verwendet, um den Sand zu lockern und ihn leichter zu formen. Anstelle von Mullern können Sandfräsen verwendet werden, die über einem Haufen auf dem Gießereiboden arbeiten. Die Zuführung des Sandes zum Formboden kann mittels Mulden- oder Schaufellastwagen oder durch Bandförderer erfolgen.

Auf dem Formboden wird der Sand zu Formen geformt; die Formen können auf dem Boden platziert oder durch Förderer zu einer Gießstation geliefert werden. Nach dem Gießen werden die Gussstücke aus den Formkästen entfernt. Anhaftender Sand wird durch eine Auspackstation entfernt. Der Altsand wird per Förderband oder auf andere Weise in die Vorratsbehälter zurückgeführt.

Der Gießerei steht eine große Vielfalt an Geräten und Verfahren zur Verfügung. Diese reichen von einfachen, arbeitssparenden Geräten für Gießereiarbeiter bis hin zu vollständig mechanisierten Einheiten, die vom Formen bis zum Auspacken alles erledigen. Welchen Automatisierungsgrad eine Gießerei verwendet, hängt von der Wirtschaftlichkeit der Produktionslinie ab. Ein Unternehmen, das Tausende ähnlicher Teile herstellt, wie ein Automobilhersteller, kann mehr Automatisierung verwenden als eine Auftragsgießerei, die kleinere Serien von sehr unterschiedlichen Teilen herstellt.

Ob automatisiert oder nicht, Gießereien verwenden die gleichen Arten von Werkzeugen in der Sandgussproduktion. Ein Kolben ist ein starrer Rahmen, der verwendet wird, um den Sand zu halten, der eine Form bildet. Flaschen bestehen im Allgemeinen aus zwei Teilen:dem oberen Teil, dem sogenannten Cope , und im unteren Bereich das Ziehen . Wenn mehr als zwei Teile verwendet werden, werden die Zwischenabschnitte Wangen genannt . In vielen Gießereien wird dieser Kasten auf ein „Bodenbrett“ gesetzt. Dieses Brett wird verwendet, damit die Form beim Entfernen des Kolbens immer noch bewegt werden kann, um das Muster zu entfernen, zu gießen und andere wichtige Schritte durchzuführen.

Gießereien verwenden drei Versionen von Kolben:Tight, Snap und Slip. Enge Kolben bleiben an Ort und Stelle, während die Form mit Metall gefüllt wird. Schnappflaschen sind an einer Ecke angelenkt und an der gegenüberliegenden diagonalen Ecke verriegelt. Former lösen und entfernen diese Kolben, nachdem sie die Form geschlossen haben. Schlupfflaschen sind solide gebaut und verjüngen sich an allen vier Seiten von oben nach unten:Sie gleiten leicht von einer geschlossenen Sandform. Schnapp- oder Gleitkolben ermöglichen es dem Former, viele Formen mit einem Kolben herzustellen.

Vor dem Gießen von Schnapp- oder Gleitkolbenformen wird ein Gießmantel aus Holz oder Metall um die Form gelegt und ein Gewicht auf die Oberseite gelegt, um zu verhindern, dass sich der Deckel anhebt. Die Ober- und Unterteilabschnitte an allen Kolben werden durch Kolbenstifte und -führungen in der richtigen Ausrichtung gehalten.

Die Kolben können durch Handschaufeln mit Sand gefüllt, durch Schwerkraft aus Überkopftrichtern beschickt, durch ein Endlosband aus einem Behälter geladen oder mit mechanischen Sandschleudermaschinen fest gefüllt werden. Sehr große Formen können mit einem Laufkran gefüllt werden, der mit einer Greifschaufel ausgestattet ist.

Handrammen ist die einfachste Methode, Sand zu verdichten. Um die Rate zu erhöhen, werden pneumatische Stampfer verwendet. Das Verfahren ist langsam, weil der Sand in Schichten gerammt wird, und es ist schwierig, eine gleichmäßige Dichte zu erreichen. Gleichmäßigere Ergebnisse und höhere Produktionsraten werden durch Quetschmaschinen erzielt . Handbetätigte Pressen waren auf kleine Formen beschränkt und sind heute veraltet. Druckluftbetriebene Maschinen arbeiten für größere Formen und sind auch viel schneller. Quetschformmaschinen erzeugen die größte Sanddichte an der Oberseite des Formkastens und die weichste in der Nähe der Trennlinie des Musters.

In Rüttelmaschinen wird das Muster auf eine Platte gelegt, die an der Oberseite eines Luftzylinders befestigt ist. Nachdem der Tisch angehoben wurde, öffnet sich eine Schnelllöseöffnung, und der Kolben, die Platte und die Form fallen frei gegen die Oberseite des Zylinders oder die Schlagflächen. Der Aufprall packt den Sand. Die von dieser Maschine erzeugten Dichten sind in der Nähe der Trennlinie des Musters am größten und in der Nähe der Oberseite des Formkastens am weichsten. Als separates Gerät wird es vor allem für mittlere und große Arbeiten eingesetzt. Wo einfache Rüttelmaschinen für große Arbeiten verwendet werden, ist es üblich, die Oberseite des Kolbens manuell mit einem Lufthammer zu rammen.

Ruckquetschmaschinen Verwenden Sie sowohl das Ruck- als auch das Quetschverfahren. Die Platte ist auf zwei Luftzylindern montiert:einem kleinen Zylinder zum Stoßen und einem großen zum Zusammendrücken der Form. Diese werden häufig für kleine und mittlere Arbeiten mit Match-Plate- oder Gate-Mustern verwendet.

Manchmal können Rüttel- oder Quetschmaschinen mit Musterabstreifvorrichtungen ausgestattet werden. Diese Maschinen entfernen das Muster automatisch aus der Form. Das Entfernen von Mustern kann auch durch die Verwendung von Rüttel-Kipp-Zieh- oder Rüttel-Quetsch-Roll-Zieh-Maschinen erreicht werden. Diese Maschinen vibrieren die Form, damit sich das Muster leichter herausziehen lässt:Die kinetische Energie der Vibration bewegt sich anders durch den Sand als durch das Metall und hilft den Komponenten, sich zu trennen. Rollover-Ziehmaschinen drehen die Form auf den Kopf, damit das Muster leichter abfällt. Rockover-Maschinen neigen die Form, gehen aber nicht so weit.

Die Sandschleuder ist die am weitesten verbreitete Art von Stampfmaschine. Es besteht aus einer rotierenden Pumpe, die als Impeller bezeichnet wird und am Ende eines Doppelgelenkarms sitzt. Auf diesem Arm sind Förderer montiert, die dem Flügelrad Sand zuführen. Das Laufrad dreht sich mit hoher Geschwindigkeit und gibt dem Sand die Geschwindigkeit, um beim Aufprall fest in die Form zu rammen. Der Kopf der Maschine kann auf alle Teile des Kolbens gerichtet sein. Dies kann manuell auf größeren Maschinen oder automatisch gesteuert in Hochgeschwindigkeits-Produktionslinien für kleinere Formen erfolgen.

Vibratoren werden auf allen Musterzeichenmaschinen eingesetzt. Diese befreien das Muster vor dem Entfernen aus dem Griff des Sandes. Ihre Verwendung reduziert Formschäden auf ein Minimum, wenn das Modell extrahiert wird, und hat den zusätzlichen Vorteil, Gussstücke mit gleichmäßigerer Größe herzustellen. Vibratoren werden normalerweise druckluftbetrieben.

Kleine Gussstücke können unter Verwendung von Stapelformverfahren gegossen werden. In diesem Fall hat jeder Kolben einen in seiner oberen Oberfläche geformten Widerstandshohlraum und einen oberen Hohlraum in seiner unteren Oberfläche. Diese werden in geeigneter Höhe übereinander gestapelt und aus einem gemeinsamen Anguß gegossen.

Metallurgie und die Maker-Bewegung

Frühe Metallurgen gossen Bronze und Messing in kleinen Betrieben einiger weniger Handwerker. Dann, während der langen Eisenzeit und während der industriellen Revolution, wurden Gießereien zu großen Betrieben, die sich darauf spezialisierten, die außergewöhnlich hohen Temperaturen zu bewältigen, die für die Herstellung von Stahl- und Eisenguss erforderlich sind, und mit den Produktionsanforderungen einer wachsenden Wirtschaft Schritt zu halten. In jüngster Zeit gab es eine Bewegung zur Rückgewinnung traditioneller Fertigungsfertigkeiten. Bastler mit Hausgießereien verwenden aus Sicherheits- und Komplexitätsgründen Metalle mit niedrigeren Schmelztemperaturen als Eisen und Stahl, aber viele der Schritte, die sie unternehmen, sind gleich. Zuzusehen, wie der Prozess zusammenkommt, kann die Casting-Arbeit entmystifizieren.

Der YouTuber The King of Random demonstriert in diesem kurzen Video seiner Mini-Metallgießerei zu Hause den Aluminiumguss. Für die meisten seiner Gussteile verwendet er ein „Foam Casting“-Verfahren, eine Form des Feingusses, bei der eine Polystyrolform in lockerem Spielplatzsand vergraben wird. Um 6:42 zeigt er, wie Grünsandguss ein schöneres Oberflächenfinish erzeugt. Der Holzbehälter, den er verwendet, bildet eine „dichte Flasche“.

King of Random demonstriert das Gießen mit seiner heimischen Metallgießerei.

Einer der wichtigen Aspekte dieses Videos ist der Fokus auf Sicherheit. Wir sehen, wie es zu Abplatzungen kommen kann, wenn heißes Metall auf Beton gegossen wird:ein unglaublich gefährlicher Unfall, der der Grund dafür ist, dass viele Gießereien mit Erdböden ausgelegt sind. Metallguss ist interessant und macht Spaß, aber das Risiko schwerer Verletzungen ist hoch.

Sandguss:eine innovative Tradition

Gießereien stellen seit Jahrtausenden Metallgegenstände her, und während dieser Zeit ist die Grundvoraussetzung des Sandgusses dieselbe geblieben:Gießen Sie Metall in einen Hohlraum aus gut gepackten Sandkörnern. Sandgussobjekte sind im Industriezeitalter allgegenwärtig:ein wichtiger Bestandteil der meisten Industriemaschinen, Motoren und vieler architektonischer Einrichtungen. Dennoch hat die Industrie Innovationen eingeführt, um die Sicherheit, Größe, Konsistenz und Geschwindigkeit zu erhöhen, und diese Form der Herstellung untermauert die Innovation von Erfindern und Designern, die die Technologien von morgen schaffen. Sandguss ist dann eine interessante Reihe von Paradoxien. Es ist ein Prozess, der einfach erscheint, aber Komplexität und Handwerkskunst erfordert, um ihn zu perfektionieren. Es ist sowohl eine der traditionellsten Fähigkeiten als auch ein Ort ständiger, kontinuierlicher Innovation. Es ist kein Wunder, dass die Arbeit der Gießerei heute von Bastlern und Neugierigen wiederentdeckt wird, die versuchen, die Geschichte der Gegenstände zu verstehen, die wir täglich verwenden.

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