Entwurfsneigungswinkel im Sandguss verstehen: Wann und wie man sie verwendet

Einige Designingenieure werden sagen, dass Sie immer einen Entwurfsneigungswinkel an Sandgussteilen benötigen. Die Realität ist, dass das nicht strikt korrekt ist. Wenn Sie das Modell so ausrichten können, dass es natürlichen Entzug bietet, gibt es keine Notwendigkeit, das Design durch Hinzufügen von Entwurfsneigungswinkeln zu kompromittieren.

Verwirrt? Hier ist eine Erklärung, warum Entwurfsneigungswinkel im Sandguss notwendig sind und wie Sie sie vermeiden können.

Modelle und Sandguss

Beim Sandguss wird geschmolzenes Metall in eine Kavität oder einen Hohlraum gegossen, der im Sand gebildet wird. Dann, wenn das Metall erstarrt ist, wird der Sand ausgeschüttelt, um das gegossene Teil zu enthüllen.

Diese Kavität oder dieser Hohlraum ist der Schlüssel zu einem guten Teil. Er wird durch ein Modell gebildet, das eine physische Darstellung der Form oder des Teils ist, das Sie gießen möchten. Traditionell wurden Modelle aus Stahl oder Aluminium hergestellt, obwohl manchmal auch andere Materialien wie Holz verwendet werden.

Das Modell wird in einen Sandkasten gelegt, und der Sand wird durch Schwerkraft oder Druckkraft in den Hohlraum um das Modell gefüllt oder gedrückt, bis er dicht gepackt ist. Dann wird das Modell herausgehoben, und der verbleibende Hohlraum im Sand ist die Form, die Sie gleich gießen werden.

Ein Entzug ist auf das Modell ausgelegt; dessen Fehlen erhöht die Reibung zwischen Modell und Sandform, wenn das Modell entnommen wird. Das Modell zieht dabei Sand mit sich, was den Hohlraum vergrößert. Das endgültige Gussteil wird dann an Stellen, an denen der Sand herauskam, zusätzliches Metall haben. Das ergibt eine schlechte Gussqualität und verschwendet Metall. Entwurfsneigungswinkel vermeiden dieses Problem.

Grundlagen des Entwurfsneigungswinkels

Stellen Sie sich einen Entwurfsneigungswinkel als Konizität an einer ansonsten vertikalen Seite des Modells vor. (Das heißt, eine Seite, die senkrecht zur oberen Oberfläche der Form steht.) Wenn das Modell vollständig vertikale Seiten hätte, würde es beim Herausheben über den Sand reiben. Unweigerlich würden sich dabei einige Sandkörner lösen.

Um dies zu verhindern, werden die vertikalen Seiten leicht geneigt oder konisch ausgeführt. Jetzt kommt die Seite beim vertikalen Herausheben des Modells frei vom Sand. Es gibt kein Reiben und somit keine Beschädigung des Sandes.

Im Sandguss wird diese Konizität als positiver Entzug bezeichnet. Er ist positiv, weil der obere Teil des Modells den Sand überhängt. Wenn der Entzug negativ wäre, würde der Sand am oberen Teil des Modells den unteren Bereich des Modells überhängen. In diesem Szenario kann das Modell nicht angehoben werden, ohne dass ein Teil des Sandes abbricht.

Wie viel Entwurfsneigungswinkel ist genug?

Sandgießer wollen so viel Entzug wie möglich, da dies das Risiko fehlerhafter Gussteile reduziert. Die meisten Teilkonstrukteure wollen den kleinstmöglichen Entzug, mit dem sie durchkommen, da er ihr Design kompliziert. Er macht auch das Spannen und Bearbeiten schwieriger.

Der Kompromiss besteht darin, zwischen 1,5° und 2° Entwurfsneigungswinkel zu verwenden. Flachere Teile haben mehr, während sehr tiefe Teile mit weniger auskommen können. Fortgeschrittene Formausrüstung kann die Größe eines Entwurfsneigungswinkels erheblich reduzieren. Im Allgemeinen erfordern Holzmodelle größere Entwurfsneigungswinkel als Metallmodelle.

Wie man Entwurfsneigungswinkel vermeidet

Der Schlüssel ist, dass die Teilgeometrie den Entwurfsneigungswinkel bereitstellt. Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie gießen eine Welle. Das zylindrische Modell wird flach gelegt und in den Sand gedrückt. (Oder Sand wird darum herum gepackt.) Wenn das Modell entfernt wird, trennt sich die gewölbte Oberfläche vom Sand: es gibt kein Reiben und somit keine Beschädigung. Die Teilgeometrie eliminierte jegliche Notwendigkeit für einen Entwurfsneigungswinkel.

Sie könnten dieselbe Technik verwenden, um einen quadratischen Stab zu gießen. Drücken Sie ihn flach in den Sand, benötigen die Seiten einen Entwurfsneigungswinkel, um sich reibungslos zu lösen. Drehen Sie das Modell jedoch um 45°, sodass die Trennlinie diagonal durch den Stab verläuft, hat das Modell automatisch 45° Entzug.

Unsere Erfahrung zeigt

Wenn Sie ein Teil für den Sandguss konstruieren, werden Modellbauer Ihnen sagen, dass es Entwurfsneigungswinkel an den Seiten senkrecht zur Formtrennlinie haben muss. Das ist wahr: fügen Sie einen 2° positiven Winkel hinzu, und das Modell kommt ohne Beschädigung aus dem Sand. Aber wenn Sie wirklich keinen Entwurfsneigungswinkel am Teil wollen, denken Sie darüber nach, ob das Modell so ausgerichtet werden könnte, dass die Seiten angewinkelt sind und so einen natürlichen Entzug bieten.

Wir zählen viele erfahrene Sandguss-Profis zu unseren Reihen. Sie können Ihnen bei Ihren Gussteilen helfen. Alles, was Sie tun müssen, ist, uns zu kontaktieren.