Gießmuster und Modellherstellung

Gießereien fertigen und verwenden Muster als Modelle für gegossene Metallobjekte

Beim Gießen wird flüssiges Metall in eine Form gegossen, wo es abkühlt und erstarrt. Der Gießprozess kann alles herstellen, von Kunstwerken bis hin zu Motorteilen. Die Form wird durch den Formhohlraum bestimmt, aber etwas muss die Form formen – hier kommt das Muster ins Spiel.

Muster sind ein Modell für das zu gießende Objekt. Ein Muster hinterlässt einen Abdruck auf der Form, flüssiges Metall wird in die Form gegossen und das Metall verfestigt sich in der Form des ursprünglichen Musters.

Musterherstellung ist nicht so einfach, wie die Definition vermuten lässt. Zusätzlich zum Formen des Formhohlraums muss ein Modell genaue Abmessungen aufweisen, Mittel zum Verlassen des Formhohlraums haben, ohne ihn zu brechen, Erstarrungsschrumpfung und -verformung kompensieren und ein Zuführsystem aus Anschnitten und Steigern umfassen, um flüssiges Metall in die Form zu liefern. Jeder Fehler kann zu einem fehlgeschlagenen Casting führen.

Um all diese Faktoren richtig hinzubekommen, sind Präzision und mehr als ein paar Berechnungen erforderlich. Jedes Muster ist sorgfältig entworfen und konstruiert.

Muster beinhalten Zulagen

Musterherstellung ist die Kunst, Muster zu entwerfen. Es ist der erste und wichtigste Teil des Gießprozesses.

Modellherstellung ist viel mehr als nur eine exakte Nachbildung der Form, die Sie gießen möchten – der Modellbauer muss den Formtyp und die Eigenschaften des Gussmetalls berücksichtigen. Diese Zulagen sind in das Muster eingebaut:

• Entwurf

  Das Muster muss aus jeder Form entfernt werden, die es formt, ohne es zu brechen oder zu verzerren. Die Formschräge ist eine Verjüngung, die das Entfernen des Musters erleichtert. Der genaue Winkel der Verjüngung hängt von der Komplexität des Musters, dem Formtyp und dem Oberflächentyp ab.

• Schwundzuschlag

  Wie alle Materialien zieht sich Metall beim Abkühlen zusammen. Wenn das Modell in den exakten Abmessungen hergestellt würde, die für das Endprodukt angegeben sind, wäre der Guss kleiner als erforderlich. Die Schrumpfzulage gleicht den Betrag aus, um den ein Metall beim Abkühlen schrumpft. Die genaue Zugabe hängt vom zu gießenden Metall ab.

• Verzerrungszuschlag

  Muster können absichtlich verzerrt werden, um erwartete Abkühlungsverzerrungen auszugleichen.

• Bearbeitungszugabe

  Einige Gussteile werden durch maschinelle Bearbeitung fertiggestellt. Die Modelle für maschinenfertige Gussteile enthalten absichtlich überschüssiges Material, um Material zu kompensieren, das in der Endbearbeitungsphase verloren geht.

Alle Muster benötigen ein Gating-System

Jedes Modell enthält ein Angusssystem, das flüssiges Metall in den Formhohlraum liefert. Das Angusssystem reguliert auch die Geschwindigkeit, mit der das Metall in die Form eintritt – zu schnell, und das turbulente flüssige Metall kann die Form erodieren; zu langsam, und es kann abkühlen, bevor es den Hohlraum vollständig ausfüllt.

Das System umfasst mehrere miteinander verbundene Teile:

• Gießbecher

  Flüssiges Metall wird direkt in den Gießbecher/das Becken gegossen. Es hilft, Schlacke von Metall zu trennen, Turbulenzen zu reduzieren und die richtige Durchflussrate aufrechtzuerhalten.

• Sprue &Läufer

  Metall fließt aus dem Gießbecher in den sich verjüngenden Einguss, dann durch den Anguss, der wiederum in die Anschnitte mündet.

• Tor(e)

  Metall fließt durch die Einläufe, um den Formhohlraum zu füllen. Kleine Anschnitte werden für langsam erstarrende Gussstücke verwendet, während größere Anschnitte für schnell erstarrende Gussstücke verwendet werden. Die Anschnitte müssen sorgfältig platziert werden, um eine gerichtete Erstarrung zu fördern.

• Riser

  Der Riser ist ein Reservoir, das Lunker verhindert. Damit ein Riser richtig funktioniert, muss er langsamer abkühlen als der Guss.

Gated-Muster Integrieren Sie das Gating-System in den Hauptmusterkörper. Alternativ kann das Gating-System von Hand geschnitten oder mit separaten Schnittteilen hinzugefügt werden.

Es gibt verschiedene Mustertypen

Muster gibt es in vielen Materialien, darunter Holz, Metall, Kunststoff und Wachs. Das Modellmaterial wird basierend auf dem Gussvolumen und dem verwendeten Verfahren ausgewählt. Holz- und Metallmodelle werden normalerweise beim Sandguss verwendet, während Wachs selten für etwas anderes als Feinguss verwendet wird.

Die Muster variieren in ihrer Komplexität, je nach Größe, Form und Anzahl der erforderlichen Gussteile. Heutzutage werden in Gießereien viele Arten von Mustern verwendet; einige der gebräuchlicheren sind die folgenden:

• Lose Muster

  Normalerweise aus Holz hergestellt, sind dies einzelne Darstellungen des herzustellenden Gussteils und werden nur verwendet, wenn einige wenige Gussteile benötigt werden, da die Produktivität bei komplexeren Mustern wahrscheinlich kein Problem darstellt. Beim Gießen mit losen Modellen wird das Zuführsystem für das Gussteil (Angüsse, Speiser usw.) normalerweise von Hand in den Sand geschnitten. Einige lose Muster können in zwei Hälften geteilt werden, um das Formen zu erleichtern.

• Gated-Muster

  Oft komplexer als lose Muster, werden Anguss- oder „montierte“ Muster im Allgemeinen montiert, um ein Anguss- und Laufsystem zusammen mit dem Muster zu integrieren, um die Produktivität zu erleichtern (durch Eliminieren von Handschneiden und anderen Formschritten) und um die Reproduzierbarkeit der Formen zu verbessern , was die Gesamtqualität der Gussteile verbessert.

• Match-Plate-Muster

  Obwohl diese üblicherweise aus Holz hergestellt werden, werden diese Muster auch oft gegossen, wobei die oberen (oberen) und unteren (unteren) Teile des Musters auf gegenüberliegenden Seiten einer Platte montiert sind, um den Formprozess zu beschleunigen. Angusssysteme sind normalerweise auch in die Passplatte eingebettet, zusammen mit Befestigungen/Befestigungen, die verwendet werden, um diese Muster auf speziellen Arten von Formmaschinen zu montieren. Diese Muster werden im Allgemeinen dort eingesetzt, wo große Produktionsmengen die zusätzlichen, höheren Kosten für die Erstellung solcher Muster rechtfertigen und wo die Produktionskonsistenz extrem wichtig ist.

• Feingussformen

  Wachsausschmelzverfahren sind die eigentlichen Muster, die zur Herstellung von Formen in Feingussgießereien verwendet werden. Aber woher kommen diese Eindrücke? Feingussformen werden verwendet, um die Wachsmodelle herzustellen, die schließlich die Gussformen für das Wachsausschmelzverfahren bilden. Da jedes Wachsmodell im Wachsausschmelzverfahren zerstört wird, wird für jeden hergestellten Guss eines benötigt, und diese Wachsmodelle werden in Formen hergestellt. Die Matrizen sind häufig komplexe Metallwerkzeuge mit mindestens zwei Teilen, bei denen der innere Hohlraum maschinell bearbeitet wird, um die Form des gewünschten Wachsmusters anzunehmen. In diese Stümpfe wird Wachs eingespritzt, und nach dem Abkühlen wird der Stumpf getrennt und das einteilige Wachsmodell entnommen. Wie beim Sandformen können Metallkerne und andere Teile in diese Feingussformen eingebaut werden, um innere Hohlräume und andere komplexe Teile des gewünschten Gussteils zu bilden.