Sandgussverfahren verstehen

Der Sandguss ist das älteste Gießverfahren, das es gibt. Es verwendet Muster aus Metall, Holz oder Wachs, um Modelle von Gegenständen zu erstellen, die hergestellt werden müssen. Das Sandgussverfahren ist sehr langwierig und führt zu einer langsamen Produktionsrate aufgrund der Zerstörung der Sandform beim Entfernen des Sandgusses (erzeugter Gegenstand). Bei diesem Gießverfahren werden Muster, Sandformen, Öfen und flüssiges Metall verwendet. Bei diesem Prozess wird ein Hohlraum in einer Form geschaffen und geschmolzenes Metall hineingegossen.

Heute lernen Sie die verschiedenen Schritte eines Sandgussverfahrens kennen. Sie lernen Modellherstellung, Formenherstellung und -vorbereitung, Gießsandarten, Coping- und Drag-Clamping, Kernherstellung, Gießen, Kühlen und Trimmphase im Sandguss. Außerdem lernen Sie die verschiedenen Arten von Sandgusswerkzeugen sowie die Vor- und Nachteile von Sandgussverfahren kennen.

Musterherstellung

Die erste Stufe bei Sandgussverfahren ist die Modellherstellung. Die Musterherstellung scheint eine mühsame und intelligente Arbeit zu sein, da es sich um die Nachbildung eines herzustellenden Artikels handelt. Es kann je nach Volumen und Toleranz des Gussteils aus unterschiedlichen Materialien wie Holz, Metall, Kunststoff usw. bestehen. Holz ist am gebräuchlichsten, weil es weniger teuer und einfach zu formen ist. Holzmuster wickeln sich jedoch leicht ein und verformen sich. Es kann sich durch den Sand schneller abnutzen. Mit Metall hergestellte Muster halten länger und können wiederverwendet werden, um die gleiche Art von Kavität zu erzeugen, was dazu beiträgt, die Werkzeugkosten zu senken. Aber es ist teurer. Bei der Musterherstellung wird eine Toleranz für thermische Kontraktion oder Schrumpfung hinzugefügt.

Arten von Mustern

Muster werden typischerweise auf vier Arten hergestellt. Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Mustern aufgeführt, die beim Sandgussverfahren verwendet werden.

Einfarbiges Muster:

Ein festes Muster ist die einfachste Art von Muster zu machen. Es enthält eine vollständige Nachbildung des Teils in einem Stück. Es wird verwendet, um Teile herzustellen, die in kleinen Mengen benötigt werden. Trennfuge und Angusssystem müssen jedoch separat bestimmt werden, wodurch die Form leicht beschädigt werden kann.

Split-Muster:

Ein geteiltes Muster besteht aus zwei getrennten Kopien des Teils. Die beiden Teile werden in den Hohlraum gelegt, einer in den Oberkasten und der andere in den Schlepp (Kolben). Geteilte Mustertypen ermöglichen ein einfaches Trennen des Kolbens und bestimmen die Trennlinie. Es wird normalerweise für komplexe Teile verwendet, die in moderaten Mengen benötigt werden.

Anpassungsplattenmuster:

Ein Match-Plate-Muster ist Split-Mustern sehr ähnlich. Es besteht normalerweise aus Metall und Holz und wird verwendet, um die richtige Ausrichtung des Formhohlraums im Formkasten sicherzustellen. Das Kufensystem kann auf der Passplatte aufgenommen werden. Diese Arten von Mustern werden für größere Mengen verwendet und werden häufig in einem automatisierten Prozess verwendet. Schließlich,

Cope-and-Drag-Muster:

Cope- und Drag-Typen von Mustern ähneln einem Match-Plate-Muster, aber jede der Hälften ist auf einer separaten Platte montiert. Es gewährleistet auch die richtige Ausrichtung der Formhohlräume in Ober- und Unterteil. Der Läufer ist auf den Platten enthalten. Diese Arten von Mustern werden für größere Gussteile verwendet und werden auch für größere Produktionsmengen verwendet. Es wird auch verwendet, wenn der Prozess automatisiert wird.

Formenbau

In dieser Phase des Sandgussverfahrens wird ein feuerfestes Material (Sand ist weithin anwendbar) auf den Formkasten geladen oder gepackt, um das Modell gepackt, das noch vollständig verdichtet ist. Das Muster wird dann entfernt, wobei die Form im Formhohlraum verbleibt. Der zur Herstellung der Form verwendete Sand ist stark genug, um das Gewicht des geschmolzenen Metalls beim Gießen zu halten, und sollte spröde genug sein, um beim Abkühlen und Erstarren des Gussstücks zu zerbrechen. Ton und ein chemisches Bindemittel werden verwendet, um die Form zu verstärken, damit sie dem Gießen standhält.

Wenn der Sand in die Kappe und den Schlepper gepackt wird, während sich das Muster darin befindet, werden die Kappe und der Schlepper getrennt, so dass das Muster leicht entfernt werden kann. Der Oberfläche des Hohlraums wird eine feuerfeste Beschichtung (hitzebeständiges Material) hinzugefügt, um eine bessere Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen und der Form zu ermöglichen, dem gegossenen Metall zu widerstehen. Der Kolben wird wieder zusammengekoppelt, wobei die Form im Hohlraum verbleibt.

Arten von Sandgusssand

Im Formenbau werden verschiedene Sandarten verwendet. Typischerweise wird Quarzsand (sio2) mit einer Art Bindemittel gemischt, um die Form im Hohlraum beizubehalten. Sand bietet große Vorteile für das Gießen. Es gibt verschiedene Präparationen von Sandschimmel, die zu vier Typen führen. Nachfolgend sind die vier Sandarten aufgeführt, die beim Formenbau verwendet werden.

Grünsand – Grünsand ist eine Mischung aus Sand, Wasser und Ton oder Bindemittel. Der Sand enthält 90 %, 3 % Wasser und 7 % Lehm. Es ist das billigste und am häufigsten verwendete.

Enthäuteter getrockneter Sand – Enthäuteter getrockneter Sand ist eine Zusammensetzung aus grünem Sand, dem jedoch zusätzliche Bindemittel hinzugefügt wurden. Die Oberfläche der Kavität wird durch Hitze getrocknet, um die Formfestigkeit zu erhöhen. Dies trägt dazu bei, die Genauigkeit des Gusses zu verbessern, jede Oberflächenbeschaffenheit wird vollständig sein. Diese Arten von Sandformen sind teurer und erfordern mehr Zeit bei der Behandlung.

Trockener Sand – Trockener Sand wird auch als Cold-Box-Schimmel bezeichnet. Der Sand wird mit einem organischen Bindemittel vermischt. Die mit trockenem Sand erstellte Form wird durch Backen in einem Ofen verstärkt. Formsande mit trockenem Sand bieten eine hohe Maßhaltigkeit, sind jedoch teuer.

Kein gebackener Sand – ungebrannte Form wird mit Harz vermischt und härtet bei Raumtemperatur aus.

Gießsand wird im Formenbau verwendet und bestimmt die Qualität des Gusses, die üblicherweise wie folgt beschrieben wird:

• Stärke im Sand, um seine Form zu erhalten
• Durchlässigkeit (Fähigkeit, Gase einzufangen, die durch den Sand entweichen.) wird durch die Form und Größe der Sandkörner bestimmt.
• Thermische Stabilität, um Rissen durch das geschmolzene Metall standzuhalten.
• Verträglichkeit des Sandes. Und
• Wiederverwendbarkeit des Sandes für eine weitere Sandformung.

Klemmung bewältigen und ziehen

Nach der Vorbereitung der Form, die so konstruiert ist, dass sie beim Gießen geschmolzenem Metall standhält. Die Oberfläche der Kavität wird mit Spezialsand bestreut, um ein Pilling der Form auf dem Gussstück zu vermeiden. Ein Kern ist ein hohles Teil in einem Gussteil. Es wird präpariert und platziert, bevor Ober- und Unterteil fest zusammengeklemmt werden, um Materialverlust zu vermeiden.

Kernherstellung

Lassen Sie mich diese Gelegenheit nutzen, um mehr auf die Kernherstellung beim Gießen einzugehen. Kerne sind innere Löcher und Durchgänge in einem Gussteil. Es besteht normalerweise aus Sand, da es die Teile bedeckt, in denen sich die Kerne im Muster befinden. Der Kern wird in der Form hergestellt, bevor geschmolzenes Metall gegossen wird. Der Kerndruck ist ein Einsatz in einem Muster, der es ermöglicht, den Kern in der Form an Ort und Stelle zu halten. Der Kern kann jedoch aufgrund des Auftriebs des geschmolzenen Metalls seine Position verlieren. Aus diesem Grund kann der Kern mit Kränzen gestützt werden, die dabei helfen, den Kern mit der Form zusammenzuhalten. In diesem Fall müssen die verwendeten Kränze einen höheren Schmelzpunkt haben als das eingegossene geschmolzene Metall. Rosenkränze werden am Ende des Gießvorgangs abgeschnitten.

Gießphase

In diesem Stadium wird Metall in einem Ofen bei einer bestimmten Temperatur geschmolzen, während die Form bereits vorbereitet ist. Das heißt, es wurde geklemmt und der Riser und das Gateway wurden geschnitten. Einlauf und Riser sind so konstruiert, dass das geschmolzene Metall glatt oder ungehindert in den Hohlraum fließen kann. Es hilft auch, Turbulenzen zu beseitigen, wodurch Oxide und Gussfehler verhindert werden.

Das Metall wird teilweise in einem Tiegel (hochfeuerfestes Material) geschmolzen. Aus dem Ofen wird es mit einer Tiegelzange bis zum Gießschaft entnommen, der für ein besseres Ausgießen sorgt. Obwohl das Gießen manuell oder durch eine automatisierte Maschine erfolgen kann. Es sollte genug Metall geschmolzen werden, um den gesamten Hohlraum und alle Kanäle in der Form zu füllen, sonst bleibt ein ungefüllter Teil im Gussteil.

Kühlstufe

Nachdem das geschmolzene Metall in den Hohlraum gegossen wurde, beginnt es abzukühlen und erstarrt nach einiger Zeit. Das geschmolzene Metall nimmt die Form des Hohlraums an und verfestigt sich, um eine solche Form zu erhalten. Die Form ist nach Ablauf der Abkühlung ein Bruch, der anhand der Dicke des Gussstücks und der Temperatur des Metalls abgeschätzt werden kann. In diesem Stadium tritt wahrscheinlich ein Defekt auf. Wenn ein Teil des geschmolzenen Metalls zu schnell abkühlt, kann es zu Rissen, Schrumpfungen oder unvollständigen Querschnitten kommen, daher ist bei der Herstellung der Form und beim Eingießen des geschmolzenen Metalls Vorsicht geboten.

Stufe entfernen (brechen)

Das Gussstück kühlt ab und verfestigt sich zu einer vorbestimmten Zeit. Die Form kann einfach gebrochen werden und der Guss wird erhalten. Dieser Vorgang wird auch Kasse genannt. Das Brechen erfolgt typischerweise durch eine Vibrationsmaschine, die den Sand schüttelt und aus dem Kolben wirft. Das Gussteil enthält wahrscheinlich einige Sand- und Oxidschichten, die daran haften. Der Sand kann durch Kugelstrahlen entfernt werden, hauptsächlich von der Innenfläche und zur Verringerung der Oberflächenrauheit.

Trimmen

Denken Sie daran, dass das geschmolzene Metall durch einen Kanal (Gateway und Riser) in den Hohlraum gegossen wird, der den gesamten Teil in der Form so wie den Kanal füllt. Das Metall in den Kanälen muss weggeschnitten werden und das Gussteil muss auf das erforderliche Maß getrimmt werden. Der Guss kann manuell durch Schneiden oder Sägen oder über eine Entgratpresse beschnitten werden. Die Trimmzeit kann durch die Größe der Gießhülle bestimmt werden. Ein großer Guss kann eine längere Trimmzeit erfordern.

Sehen Sie sich das folgende Video an, um zu erfahren, wie Sandguss durchgeführt wird:

Vor- und Nachteile eines Sandgussverfahrens

Vorteile:

Sandguss hat Vorteile gegenüber anderen Gussverfahren, auch wenn Fehler auftreten können. Aber es bietet trotzdem große Vorteile. Sandguss verleiht dem Guss eine große Festigkeit, wenn der Ton in die Form gegeben wird, wodurch der Sand stärker und enger gebunden wird.

Sandguss wurde entwickelt, um das Risiko von Rissen, Rissen und Schrumpfung während der Abkühlphase des Gussstücks zu verringern. Sandgussverfahren werden hauptsächlich bei der Herstellung von Automobilprodukten wie Motorblöcken, Gehäusen oder Gehäusen von Gegenständen usw. verwendet. Einige weitere Vorteile des Sandgussverfahrens sind:

• Zum Gießen werden sowohl Eisen- als auch Nichteisenmetalle verwendet.
• Niedrige Produktionskosten.
• Geringe Kosten für Werkzeuge nach dem Gießen.
• Komplexe Formen können hergestellt werden.

Nachteile

Trotz der hervorragenden Vorteile des Sandgusses treten immer noch einige Nachteile auf. Nachfolgend sind die Nachteile eines Sandgussverfahrens in seinen verschiedenen Anwendungen aufgeführt.

• Ein geringerer Genauigkeitsgrad
• Es ist ein langwieriger Prozess
• Grobe Oberflächenbeschaffenheit
• Form kann nur einmal verwendet werden
• Langsame Produktionsrate
• Arbeitsintensiv

Sandgusswerkzeuge und ihre Verwendung

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Sandgusswerkzeugen und ihre Verwendung aufgeführt:

Handrätsel – Handsiebe werden im Allgemeinen zum Trennen von Sand und einigen unerwünschten Partikeln im Sand verwendet.

Schaufel :Diese Sandgusswerkzeuge werden zum Übertragen des Sandes in den Formkasten oder Formkasten verwendet.

Stampfer :Stampfer wird verwendet, um den Sand gleichmäßig um das Muster und den Kolben zu packen oder zu verdichten.

Angussstift – Diese Sandgusswerkzeuge werden verwendet, um vertikale Löcher in der Form zu erzeugen.

Schlagleiste – Schlagstange wird verwendet, um überschüssigen Sand von der Oberseite des Kolbens zu entfernen oder abzustreichen.

Hammer – Der Hammer wird verwendet, um den Ziehdorn in das Muster zu treiben und zum einfachen Trennen von Form und Muster zu klopfen.

Das ist alles für diesen Artikel, Sandgussverfahren. Wie versprochen werden Musterherstellung, Formenherstellung und Vorbereitung, Gießsandarten, Ober- und Unterteilspannen, Kernherstellung, Gießen, Abkühlen und Trimmphase beim Sandguss erklärt. Dabei werden die beim Sandguss verwendeten Werkzeuge erwähnt und auch die Vor- und Nachteile des Sandgusses diskutiert.

Ich hoffe, Sie haben genug von der Lektüre mitgenommen, wenn ja, teilen Sie sie bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen, bis zum nächsten Mal.