Sekundäre Verarbeitung

Bearbeitung, Montage und Versiegelung des Gussstücks

Es gibt verschiedene Zweige der Metallbearbeitung. Ein Zweig betrifft das Schneiden, Umformen, Fügen oder Versiegeln von Metallen im festen Zustand. Gussteile sind ein weiterer Zweig, bei dem Gegenstände hergestellt werden, indem flüssiges Metall in Formen gegossen und abgekühlt wird. Diese beiden Zweige der Metallbearbeitung mögen getrennt sein, aber Metallgegenstände haben normalerweise sowohl das Gießen als auch die Bearbeitung als Teil ihrer Geschichte.

Maschinell bearbeitete Metalle beginnen ihre Reise oft als Knüppel, Brammen oder Vorblöcke aus einer Stranggießanlage oder als Rohre oder Räder aus einer Schleudergießanlage. Diese „Gießphase“ in bearbeitetem Metall ist begrenzt und vereinfacht und wird normalerweise als Metallproduktion bezeichnet, aber technisch gesehen ist es ein Gießen der Rohmaterialien.

Auf der anderen Seite werden die meisten Gussteile in ihren Endstufen bearbeitet. Sandgussteile haben im Allgemeinen eine raue Oberfläche, und oft werden Teile des Gussteils bearbeitet, um glatter zu sein oder die richtige Größe zu haben. Viele Eisen- und Stahlgussteile rosten, wenn sie nicht auf irgendeine Weise versiegelt werden, und der Schutz vor dieser Oxidation ist ein weiterer fast universeller Endbearbeitungsschritt. Heimköche haben die Erfahrung, diesen Schritt zu vollenden, wenn sie eine gusseiserne Pfanne nach Hause bringen und sie mit Öl „würzen“. Dies ist eine verbraucherfertige Form der Weiterverarbeitung, aber ähnliche Behandlungen können von der Gießerei durchgeführt werden.

Bearbeitung

Viele Metallgussteile müssen genaue Maßtoleranzen erfüllen, um zu funktionieren, da sie Teile größerer Industriemaschinen werden. Technische Spezifikationen können sehr genau sein, um mechanische und strukturelle Anforderungen zu erfüllen, aber das Gießen bietet keine Maßgenauigkeit auf diesem Niveau. Daher wird häufig eine maschinelle Bearbeitung durchgeführt, um genaue Oberflächenabmessungen zu erzeugen. Auch das Gießen hinterlässt raue Oberflächen. Raue Oberflächen können auch die Reibung in beweglichen Teilen erhöhen oder zu ungleichmäßigen Messungen führen und sind daher sehr unerwünscht.

Die maschinelle Bearbeitung kann auch die Oberfläche einiger Legierungen veredeln, indem das Metall geschliffen und poliert wird, bis es glänzt. Feine Details oder scharfe Kanten, die in einer Form nicht hergestellt werden können, können auch als Teil von Sekundärprozessen erreicht werden.

Je nach Werk können diese Arbeiten von der Gießerei oder von Fachgeschäften außerhalb des Standorts durchgeführt werden. Die meisten Gießereien verfügen über einige Möglichkeiten zum Putzen oder Reinigen ihrer Gussteile, aber das ist nicht immer dasselbe wie alle erforderlichen Endbearbeitungsfähigkeiten zu haben. Welche Bearbeitungen intern und welche extern durchgeführt werden, hängt von der Spezialisierung der Gießerei und den Bedürfnissen und Fähigkeiten des Kunden ab. Wenn die Gießerei eine andere Fabrik beliefert, darf sie nur Gussteile versenden, die von Graten und Material befreit sind:Wenn sie ein fertiges Produkt liefert, kann sie die gesamte Weiterverarbeitung intern durchführen oder das Outsourcing koordinieren, je nach Nische und Regelmäßigkeit der Gießerei Kundenstamm.

In dieser Phase gibt es für Gießereien keine einheitliche Vorgehensweise. Alle Gießereien füllen als Kerntätigkeit geschmolzenes Metall in Formen, aber wie genau die Abmessungen und Oberflächen vor der Auslieferung sind, ist eine Frage der Spezialisierung.

Versiegelung von Metallen:Öl, Oxide, Farbe, Plattierung oder Pulverbeschichtung

Die meisten Legierungen aus Eisengießereien rosten in Gegenwart von Sauerstoff und Wasser. Eisenoxide bilden sich schnell und leicht und platzen ab, wodurch die nächste Oberfläche wiederum oxidieren kann. Was als Oberflächenproblem beginnt, kann bald strukturell werden, wenn die verrostete Oberfläche beginnt, Löcher zu bilden und sich abzunutzen.

Edelstahl und andere korrosionsbeständige Legierungen werden oft durch einen Prozess geschützt, der als Passivierung bezeichnet wird:Sie können oxidieren, aber die Oxidschicht blättert nicht ab, sondern haftet am Metall und bildet eine Versiegelung. Aluminium und Chrom funktionieren ähnlich. Bei diesen Metallen löst selbst das Schneiden oder Vernarben des Objekts keinen Rostprozess aus, da das freiliegende Metall schnell oxidiert und versiegelt. Bei korrosionsanfälligen Legierungen, die diese Fähigkeit nicht haben, müssen Dichtmittel verwendet werden, um Rost zu verhindern. Es gibt einige Möglichkeiten, dies zu tun.

Bläuen

Das Brünieren von Stahl ist der Prozess des Korrosionsschutzes, indem eine passive Oxidschicht als Versiegelung erzeugt wird. Eisenoxid, das sich in normalen Umgebungen bildet, ist das rote, flockige Oxid, das wir als Rost kennen, der abfällt und das darunter liegende Metall weiterer Korrosion aussetzt. Die chemische Zusammensetzung dieses Oxids ist Fe₂ O₃ .

Beim Bläuen erzwingt der Metallarbeiter die Produktion von Magnetit, einem schwarzen Eisenoxid der Chemie Fe₂ O_4. Dieser Magnetit bleibt an der darunter liegenden Oberfläche gebunden. Es gibt einige Möglichkeiten, diese Magnetitschicht zu erreichen, aber eine der gebräuchlicheren besteht darin, rote Oxide in einem Säurebad oder Gas zu erzeugen und dann das Eisen in Wasser zu kochen, um den Rost in Magnetit umzuwandeln. Gebläuter Stahl wird oft zum weiteren Schutz geölt.

Ölbehandlung

Gekochtes Leinöl und Tungöl sind traditionelle Veredelungen für Schmiedeeisen. Beides sind „trocknende“ Öle, die aushärten und beim Erhitzen eine Polymerschicht bilden. Typischerweise sorgen diese Öle für eine braun-schwarze Patina, die ein Metallobjekt im Innenbereich jahrzehntelang und Außenobjekte einige Jahre lang schützt, bevor Wasser eindringt. Um eine weitere Versiegelungsschicht bereitzustellen, werden häufig mit Öl behandelte Eisen oder Stähle auch gewachst .

Graugußpfannen werden auch zu Hause mit Öl behandelt, durch das sogenannte Würzen. Das Einölen einer Pfanne kann mit Leinsamenöl erfolgen, das Leinöl in Lebensmittelqualität ist. Andere Fette in Lebensmittelqualität dienen jedoch dazu, die Pfanne zu würzen, und müssen nur gut behandelt werden, um sie im Laufe der Zeit zu erhalten, da sie nicht wie Leinöl trocken polymerisieren. Auch hier wird ein Fett auf die Pfanne gepinselt und dann erhitzt.

Malen

Streichen, Lackieren, Lackieren oder Schwärzen von Eisen und Stahl sind weitere traditionelle Methoden der Versiegelung. Bei jedem wird eine Beschichtung aus einem Material auf die Oberfläche aufgetragen und dann trocknen gelassen. Farbe und Lack sind heute üblicher, aber das Schwärzen war das traditionelle Rezept für Eisenwaffen und Outdoor-Objekte, da es eine Mischung aus Lack und Magnetit-Eisenoxiden ist.

Diese angewendeten Versiegelungsmethoden sind billig und können leicht wiederholt werden und sind daher sehr beliebte Endbearbeitungsschritte. Nachteile sind, dass die meisten Versiegelungen abplatzen oder zerkratzt werden können, wodurch sich Rost festsetzen kann. Versiegelungen dieser Art können auch sehr kleine Nadellöcher aufweisen, wo die Oberfläche des Metalls freiliegt und Rosten beginnen kann.

Galvanik und Pulverbeschichtung

Sowohl beim Galvanisieren als auch beim Pulverbeschichten wird eine dünne Materialschicht mit Strom auf die oberste Ebene des Gussstücks geklebt, um eine gleichmäßige Verteilung auf jeder freiliegenden Oberfläche zu erreichen. Wenn die Platten- oder Pulvermengen volumenmäßig ausreichend sind, bedecken sie garantiert jedes freiliegende Metallmolekül.

Beim Galvanisieren wird das zu plattierende Objekt aufgeladen und dann in ein Bad getaucht, das Metallpartikel mit der entgegengesetzten Ladung enthält. Je länger das Metall im Bad liegt, desto dicker wird das Fell. Beim erneuten Anheben ist das Objekt mit den Metallpartikeln des Bades in einer lückenlosen Schicht bedeckt.

Die Pulverbeschichtung funktioniert fast identisch, aber statt einem Bad mit Metallpartikeln wird ein Spray aus geladenen farbigen Harzpartikeln auf das Objekt gerichtet. Wenn das Objekt die richtige Beschichtungsdicke erreicht hat, wird es zum Aushärten in einen Ofen geschickt.

Montieren

In Gießereien, die Gießarbeiten für andere Fabriken innerhalb komplexer Fertigungssysteme ausführen, kann die gesamte Montage außerhalb des Standorts durch den Kunden erfolgen. Viele Gussteile landen in anderen Fabriken als Input für ein Fließband.

Einige Gießereien montieren jedoch vor Ort, insbesondere wenn sie einem größeren Kundenstamm Lagerproduktlinien anbieten. In diesem Fall muss die Gießerei mit den Arbeitsräumen peinlich genau umgehen, da der Kohlenstoff, die Hitze und die verschiedenen Legierungen, die auf dem Gießboden verarbeitet werden, zu einer Kreuzkontamination führen können. Stellen Sie sicher, dass der Stahl gut gereinigt und in gutem Zustand ist, und stellen Sie sicher, dass unlegierter und rostfreier Stahl getrennt gehalten werden, um gute Ergebnisse bei geschweißten Teilen zu gewährleisten.

Weiterverarbeitung in und aus der Gießerei

An der Sekundärverarbeitung können viele andere Spezialisten und Experten beteiligt sein. Fast alle Gussteile werden in irgendeiner Form weiterverarbeitet, auch wenn es sich nur um eine Endpolitur auf Edelstahl handelt, aber das Niveau dieser Endbearbeitung und dieses Fachwissens ist sehr projektabhängig. Gießereien haben normalerweise ein Netzwerk von anderen Metallarbeitern, denen sie vertrauen, um diese Arbeits- und Endbearbeitungsschritte durchzuführen, wenn sie dies nicht können.

Eisengießereien wissen normalerweise, wie das Metall gegen Eisenoxidation versiegelt wird, da rostiges Metall niemandem Vertrauen einflößt. Weitere Weiterverarbeitungen werden im Gespräch zwischen Auftraggeber und Gießerei festgelegt. Welche Leistungen werden angeboten? Was sind die Anforderungen des Projekts? Die Gießerei kann den Guss im eigenen Haus fertigstellen, unverändert an den Kunden senden oder weitere Schritte mit anderen Experten der Branche koordinieren.

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