Was ist eine Gießerei?

Das Metall wird aus dem Gießereiofen in die Schwallpfanne

gestochen

Eine Gießerei ist eine Fabrik, in der Metall geschmolzen und in neue Formen gegossen wird

Gießereien sind für unseren heutigen Lebensstandard und unsere industrielle Entwicklung verantwortlich, aber die meisten von uns wissen fast nichts über sie. Was ist also eine Gießerei?

GIESSEREI-DEFINITION

Einfach ausgedrückt ist eine Gießerei eine Fabrik, in der Gussteile hergestellt werden, indem Metall geschmolzen, flüssiges Metall in eine Form gegossen und dann verfestigt wird. Auch wenn Sie noch nie in einer Gießerei waren oder gar nicht wissen, wie sie aussieht, sind Sie umgeben von den dort hergestellten Metallgussteilen. Es besteht eine gute Chance, dass Sie dies weniger als 10 Fuß von einem lesen.

Gießereien produzieren nicht nur Metallprodukte für Motoren, Eisenbahnen und Rohrkomponenten. Sie stellen auch Maschinenkomponenten her, die für die Herstellung vieler grundlegender Konsumgüter, auf die wir uns verlassen, unerlässlich sind. 90 Prozent aller hergestellten Waren basieren auf Gussmetall.

GUSSVERFAHREN

Um die Gießerei zu verstehen, muss man den Gießprozess verstehen. Die allgemeinen Schritte des Gießens sind Mustern, Formen, Schmelzen, Gießen, Auswerfen, Reinigen, Reinigen und Prüfen.

Die endgültige Form des Gussstücks entspricht der Form, in die es gegossen wird, daher werden die Formen sorgfältig nach einem Muster geformt - einer hölzernen oder metallischen Nachbildung des zu gießenden Objekts. Das gebräuchlichste Material für die Formen ist Quarzsand, aber sie können je nach Gussmetall und verwendetem Verfahren aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden.

Das Beladen ist einer der gefährlichsten Vorgänge in einer Gießerei. Fehler können fatal sein.

Der Schmelzofen wird mit Metall „beladen“ und über den Schmelzpunkt des Metalls erhitzt. Wenn die Metallschmelze die vorgegebene Gießtemperatur erreicht hat, wird sie aus dem Ofen durch den Ausguss in die feuerfest ausgekleidete Gießpfanne gegossen. Jegliche Schlacke oder Verunreinigung wird von der Oberseite der Oberfläche des geschmolzenen Metalls entfernt. Die Pfanne wird dann gekippt, um das geschmolzene Metall in den Formhohlraum zu gießen.

Die Form kühlt ab und das Metall erstarrt, woraufhin das Gussteil aus der Form ausgeworfen und gereinigt wird. Das gereinigte Gussteil endet mit einer Reinigung, einem Prozess, bei dem überschüssiges Material vom Gussteil entfernt wird, um bestimmte Abmessungen für das fertige Produkt zu erreichen. Je nach Spezifikation der Gussteile kann die Reinigung schnell und einfach oder sehr detailliert erfolgen. Die fertigen Gussteile werden dann vor dem Versand von der Gießerei geprüft.

Gießereien produzieren nicht nur Rohguss. Sie führen eine Vielzahl von Vorgängen durch, die häufig Teiledesign, Werkzeugbau, Prototyping, Bearbeitung, Montage und andere Aftermarket-Dienstleistungen umfassen.

GIESSEREIAUSRÜSTUNG

Lichtbögen mit Kohleelektroden der Serie 3 werden zum Schmelzen von Stahl oder Eisen in einem Lichtbogenofen verwendet. Moderne Gießereien sind hoch mechanisiert. Sie enthalten alle Maschinen und Anlagen zur Herstellung von Modellen und Kernen, zum Gießen und Formen. Das Sortiment umfasst große Schmelzöfen, Pfannen, Gabelstapler, Kräne, Förderbänder und Transfertanks. Alle Gießereianlagen sind speziell für den zuverlässigen Betrieb bei hohen Temperaturen unter Schmelzbedingungen ausgelegt.

Der Hauptunterschied zwischen Gießereien ist Eisen (Eisen oder Stahl) oder Nichteisen (Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer usw.). Die genaue Art der Ausrüstung wird durch die Metalle bestimmt, mit denen die Gießerei arbeitet; Elektrolichtbogenöfen sind ideal für die Bearbeitung von Stahl, während eine Kupfergießerei eher einen Induktionsofen verwendet. Backöfen können in ihrer Größe variieren, von kleinen Tischgeräten bis hin zu tonnenschweren Geräten. Die Produktionsmengen können von einem Bruchteil einer Unze bis zu mehreren Tonnen variieren. Die gleiche Modell- und Größenvariabilität gilt für Modellier- und Formmaschinen und die meisten anderen Gießgeräte.

GIESSEREIDESIGN UND RISIKOREDUZIERUNG

Die Gießerei ist von Natur aus gefährlich. Seine Hauptaktivität ist das Schmelzen von Metallen, was oft Temperaturen von über 1.425 °C (2.600 Grad Fahrenheit) erfordert. Um dieser Zahl etwas Kontext zu geben, dehnt sich jedes Wasser, das mit dem aktiven Ofen in Kontakt kommt, sofort auf das 1600-fache seines ursprünglichen Volumens aus - das Befüllen des Ofens mit sogar leicht feuchtem Metall reicht aus, um eine katastrophale Dampfexplosion zu verursachen.

Die heftige und unvorhersehbare Natur der chemischen Reaktionen, die bei extrem hohen Temperaturen stattfinden, erfordert ebenso strenge Sicherheitsmaßnahmen in der Gießerei. Alles in der Gießerei ist darauf ausgelegt, die Risiken beim Schmelzen und Transportieren des Metalls zu minimieren.

Die gleichen Bedingungen, die ein effektives und sicheres Schmelzen begünstigen – Hitze ohne Feuchtigkeit – können auch ideale Bedingungen für einen unkontrollierten Brand sein. Das Design der Gießerei löst dieses Problem, indem brennbare Materialien entfernt und Flammschutzmittel jederzeit beibehalten werden. Aufgrund des oben erwähnten Dampfexplosionsproblems kann Wasser nicht zum Löschen von Gießereibränden verwendet werden. Stattdessen konzentrieren sich die Löschaktivitäten auf das Löschen der Flammen mit Industriefeuerlöschern und trockenem Sand.

Das Laden – das Laden von Metall in einen Ofen zum Schmelzen – ist einer der gefährlichsten Vorgänge in einer Gießerei. Ein kleiner Fehler kann alles Mögliche verursachen, von Geräteschäden bis hin zu Verletzungen oder Tod.

Kein Wunder, dass Gießereien hohe Umgebungstemperaturen haben. Dies sind heiße, verschwitzte Arbeitsplätze, die durch die Tatsache verschlimmert werden, dass Gießereiarbeiter Helme, Schutzbrillen, Gesichtsschutz und dicke aluminisierte Kleidung tragen müssen. So intensiv die Hitze auch sein kann, die Arbeiter würden sie ohne die hohen Decken überhaupt nicht ertragen. Gießereien sind mit einem hohen Dach ausgestattet, damit die Luft zirkulieren kann.

Nachdem das Metall geschmolzen ist, muss es noch durch die Gießerei bewegt werden, um in die Formen gegossen zu werden. Aus offensichtlichen Gründen werden extreme Vorsichtsmaßnahmen getroffen, um Verschüttungen zu vermeiden, insbesondere auf oder in der Nähe von Gießereiarbeitern. Die Strecke ist markiert, so kurz wie möglich und frei von Hindernissen. Der Verkehr in der Gießerei wird streng kontrolliert, damit während des Transports niemals unnötiges Personal dem geschmolzenen Metall im Wege steht. Mechanische Hilfsmittel (Gabelstapler, mechanische Fässer) werden verwendet, um die menschliche Exposition weiter zu minimieren.

Trotz aller vorbeugenden Maßnahmen kommt es immer noch zu Leckagen. Um dabei den Schaden so gering wie möglich zu halten, werden Gießereiböden aus nicht reaktiven, feuerbeständigen Materialien hergestellt. Verdichteter Schmutz ist am wirtschaftlichsten und möglicherweise am effektivsten. Normaler Beton kann reißen, wenn er geschmolzenem Metall ausgesetzt wird, es sind jedoch thermoschockbeständige Betone erhältlich.

Einige Arbeiter tragen spezielle Schutzausrüstung, wie z. B. aluminisierte Kleidung, um sich vor der rauen Gießumgebung zu schützen. Sicherheitsbewusstes Design und Schutzausrüstung tragen dazu bei, das Risiko für Arbeiter und Ausrüstung zu verringern, aber der wahre Schlüssel zu sicheren Gießvorgängen sind qualifizierte Gießereiarbeiter mit ausgezeichnetem Situationsbewusstsein, Kraft und Ausdauer.

TRENDS DER GUSSINDUSTRIE

Gussteile werden in Gießereien auf der ganzen Welt hergestellt. Die Bedingungen sind von Land zu Land und sogar von Gießerei zu Gießerei unterschiedlich, aber die Branche als Ganzes erlebt Trends. In der Gießereiindustrie finden bedeutende Veränderungen statt, die sich auf Qualität und Kosten für den Endverbraucher auswirken. Gießereitechnologien haben sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und auch das Kerngeschäft der Gießerei hat sich weiterentwickelt und diversifiziert. Die vorherrschenden allgemeinen Trends sind Skalierung, Automatisierung und Inhouse-Veredelung.

Die neuen Öfen sind größer, sicherer und effizienter als frühere Generationen. Dies ermöglichte eine Steigerung der Industrieproduktion trotz der stetig sinkenden Zahl von Gießereien in Nordamerika.