Støbning - fyldning af noget (skimmel, beholder, hulrum) med et materiale , der er i en flydende aggregeringstilstand .
Ifølge GOST 3.1109-82: fremstilling af et emne eller produkt fra et flydende materiale ved at fylde det med et hulrum af specificerede former og størrelser efterfulgt af hærdning.
I den mest almindelige forstand - en typisk procesoperation til at opnå produkter , som består i at fylde en speciel beholder (form), der danner overfladen eller en del af overfladen af det fremstillede produkt med flydende materiale (metaller og ikke-metaller) med en yderligere termo-temporal overgang af det flydende materiale til en fast aggregeringstilstand og opnåelse af, som et resultat, et fast emne, tæt i konfiguration, størrelse og egenskaber til produktet.
Støbning kaldes også støberiprodukter , kunstneriske produkter og kunsthåndværk , opnået ved støbning. Essensen af metalstøbeprocesser og opgaven med støberiproduktion. Støbning (eller støberi) er en fremstillingsmetode, hvor formede emner af dele fremstilles ved at hælde smeltet metal i en forudfremstillet støbeform, hvis hulrum har form som en emnedel. Efter størkning og afkøling af metallet i formen opnås et støbeemne af delen. Støberiproduktionens hovedopgave er fremstilling af støbelegeringer af støbegods med en række forskellige konfigurationer med den maksimale tilnærmelse af deres form og størrelse til formen og størrelsen af delen (ved støbning er det umuligt at opnå en støbning, hvis form og dimensioner svarer til delens form og størrelse).
Casting er klassificeret efter:
Varianter af én teknologi er mulige (for eksempel investeringsstøbning fra paraffin-stearinblandinger og investeringsstøbning fra lavtsmeltende legeringer) og kombinationen af forskellige teknologier (for eksempel elektroslaggestøbning).
Sandstøbning er den billigste, den groveste (med hensyn til dimensionsnøjagtighed og overfladeruhed af støbegods), men den mest massive (op til 75-80 vægtprocent af støbegods produceret i verden) støbetype. Først laves en støbemodel (hovedsageligt modeller fremstillet af træ og træmaterialer. Selvom plastik (mindre ofte metal) modeller opnået ved hurtige prototyping- metoder nu bliver brugt mere og oftere ), kopierer den fremtidige del. Modellen, der er fastgjort på undermodellens plade, er dækket med sand eller støbesand (normalt sand og bindemiddel), der fylder mellemrummet mellem den og to åbne kasser (kolber). Huller og hulrum i delen dannes ved hjælp af støbesandkerner placeret i formen og kopierer formen på det fremtidige hul. Blandingen, der hældes i kolberne, komprimeres ved omrystning, presning eller hærder i et termoskab (tørreovn). De resulterende hulrum er fyldt med smeltet metal gennem specielle huller - sprues. Efter afkøling brydes formen, og støbningen fjernes. Derefter adskilles portsystemet (normalt er det en stub), burren fjernes og varmebehandling udføres .
For at opnå en støbning ved denne metode kan forskellige støbematerialer anvendes, for eksempel en sand-lerblanding eller sand blandet med harpiks osv. En kolbe (en metalkasse uden bund og låg) bruges til at danne formen . Kolben har to halvformer, det vil sige, den består af to kasser. Kontaktplanet mellem de to halvdele er skillefladen. Formsandet hældes i halvformen og komprimeres. Et aftryk af modellen er lavet på overfladen af stikket (modellen svarer til formen på støbningen). Udfør også den anden halvform. To halvforme forbindes langs skillefladen, og metallet hældes.
En ny retning inden for sandstøbeteknologi er brugen af vakuumforme fra tørt sand uden bindemiddel.
Teknologien til støbning i vakuumfilmforme (VMF) er en formgivningsproces på grund af kvartssand uden bindemiddelblandinger. Sandformen holdes sammen af kraften fra vakuumet , der skabes inde i formen. De støbemodeller, der anvendes i processen, er lavet af træ eller plast og har en lang levetid, da modellen er dækket af en film under formfremstillingsprocessen og ikke kommer i kontakt med sand, hvilket eliminerer slid.
Oprettelse af en form til hældning sker i 4 trin:
Støbning af en form med metal foregår på samme måde som ved støbning i sandforme. Emissioner og lugte tilstede under forbrænding af skimmelmaterialer fra kontakt med flydende metal suges ind af vakuumsystemet uden at blive frigivet til atmosfæren, hvilket indikerer processens miljøvenlighed.
Vakuum-filmformningsmetoden omtales som en præcis type støbning, som gør det muligt at fremstille støbegods med en lille godstykkelse. Denne metode bruges til fremstilling af stål, jern, aluminium og magnesium støbegods. Fordelen ved denne metode er den høje kvalitet af støbning, støbeoverfladen er glat og ren, hvilket ikke kræver yderligere bearbejdning, hvilket reducerer omkostningerne ved produkter betydeligt.
Metalstøbning er en bedre måde. Der laves en køleform - en sammenklappelig form (oftest metal), hvori der støbes. Efter hærdning og afkøling åbnes formen, og produktet fjernes fra den. Matricen kan derefter genbruges til at støbe den samme del. I modsætning til andre metoder til støbning i metalforme (trykstøbning, centrifugalstøbning osv.), sker fyldningen af formen med en flydende legering og dens størkning uden ydre påvirkning af det flydende metal, men kun under støbning i en form. tyngdekraftens virkning .
De vigtigste operationer og processer: rensning af formen fra den gamle foring, opvarmning til 200-300 ° C, dækning af arbejdshulrummet med et nyt lag foring, indstilling af stænger, lukning af dele af formen, hældning af metal, afkøling og fjernelse af resulterende støbning. Processen med krystallisation af legeringen under formstøbning accelereres, hvilket bidrager til produktionen af støbegods med en tæt og finkornet struktur og som følge heraf med god tæthed og høje fysiske og mekaniske egenskaber. Støbejernsstøbegods kræver dog på grund af de carbider, der dannes på overfladen, efterfølgende udglødning . Ved gentagen brug forvredes formen, og støbegodsets dimensioner i retninger vinkelret på skilleplanet øges.
Støbegods fremstilles i forme af støbejern, stål, aluminium, magnesium og andre legeringer. Anvendelsen af kølestøbning er især effektiv til fremstilling af støbegods af aluminium og magnesiumlegeringer. Disse legeringer har et relativt lavt smeltepunkt, så én form kan bruges op til 10.000 gange (med metalstænger indsat). Op til 45% af alle støbegods fra disse legeringer opnås i forme. Ved støbning i en form udvides rækkevidden af kølehastigheder af legeringer og dannelsen af forskellige strukturer. Stål har et relativt højt smeltepunkt, formens modstand mod stålstøbegods falder kraftigt, de fleste overflader danner stænger, derfor er metoden til formstøbning til stål mindre brugt end til ikke-jernholdige legeringer. Denne metode er meget udbredt i seriel og storskala produktion.
LPD indtager en af de førende positioner i støberiindustrien. Produktionen af støbegods fra aluminiumslegeringer i forskellige lande tegner sig for 30-50 % af den samlede produktion (efter vægt) af LPD-produkter. Den næste gruppe af støbegods med hensyn til mængde og variation af nomenklatur er støbegods fra zinklegeringer. Magnesiumlegeringer bruges sjældnere til sprøjtestøbning på grund af deres tendens til at danne varme revner og mere komplekse teknologiske forhold til fremstilling af støbegods. Produktionen af støbegods af kobberlegeringer er begrænset af støbeformens lave holdbarhed.
Udvalget af støbegods produceret af den indenlandske industri er meget forskelligartet. På denne måde fremstilles støbte emner af forskellige konfigurationer, der vejer fra flere gram til flere titusinder af kilogram. Følgende positive aspekter af LPD-processen fremhæves:
Også den følgende negative virkning af LPD's egenskaber, der fører til tab af tæthed af støbegods og umuligheden af deres yderligere varmebehandling, skelnes:
Efter at have sat sig som mål at opnå en støbning af en given konfiguration, er det nødvendigt klart at definere dens formål: vil det være underlagt høje krav til styrke, tæthed, eller vil dets anvendelse være begrænset til et dekorativt område. Kvaliteten af produkter såvel som omkostningerne ved deres produktion afhænger af den korrekte kombination af LPD-teknologiske tilstande. Overholdelse af betingelserne for fremstilling af støbte dele indebærer et sådant design, der uden at reducere de grundlæggende designkrav bidrager til at opnå de ønskede fysiske og mekaniske egenskaber, dimensionsnøjagtighed og overfladeruhed med minimalt fremstillingsarbejde og begrænset brug af sparsomme materialer. Det skal altid tages i betragtning, at kvaliteten af støbegods opnået af LPD afhænger af et stort antal variable teknologiske faktorer, hvor forholdet mellem hvilke er ekstremt vanskeligt at etablere på grund af hastigheden af påfyldning af formen.
De vigtigste parametre, der påvirker processen med at fylde og danne en støbning, er som følger:
Ved at kombinere og variere disse grundlæggende parametre opnår man en reduktion af de negative effekter af funktionerne i LPD-processen. Historisk set skelnes følgende traditionelle design og teknologiske løsninger til at reducere skrot:
Der er også en række ikke-traditionelle løsninger, der har til formål at eliminere den negative virkning af LPD-funktioner:
En anden støbemetode - ifølge investeringsmodellen - har været kendt siden oldtiden. Det bruges til fremstilling af dele med høj præcision og kompleks konfiguration, som er umulige ved andre støbemetoder (for eksempel turbinevinger osv.)
Fra smeltbart materiale: paraffin , stearin osv. (i det enkleste tilfælde - fra voks ), ved at presse det ind i en form, laves en nøjagtig model af produktet og et portsystem.
Herefter dyppes modellen i en flydende suspension af pulveriseret ildfast fyldstof i et bindemiddel. En suspension påføres modelblokken (model og LPS) og drysses, så der påføres 6 til 10 lag, med tørring af hvert lag. Med hvert efterfølgende lag ændres kornfraktionen af drysningen til en tæt overflade af skalformen. En modelsammensætning smeltes fra den dannede skal. Efter tørring og smeltning kalcineres blokken ved en temperatur på ca. 1000 ° C for at fjerne stoffer, der er i stand til at danne gas fra skalformen.
Så går skallerne til fyldet. Inden hældning opvarmes blokkene i ovne op til 1000 °C. Den opvarmede blok er installeret i ovnen, og det opvarmede metal hældes i skallen. Den fyldte blok afkøles i termostat eller i luft. Når blokken er helt afkølet, sendes den til knockout. Ved hammerslag på portkoppen slås keramik, derefter et stykke LPS. Dermed får vi en casting.
Fordelene ved denne metode er: muligheden for at fremstille dele fra legeringer, der ikke kan bearbejdes; opnåelse af støbegods med dimensionsnøjagtighed op til 11-13 kvalitet og overfladeruhed Ra 2,5-1,25 mikron, hvilket i nogle tilfælde eliminerer skæring; muligheden for at skaffe maskinkomponenter, der skulle samles af separate dele under konventionelle støbemetoder. Investeringsstøbning anvendes under betingelserne for enkelt (eksperimentel), seriel og masseproduktion.
På grund af det høje forbrug af metal og de høje omkostninger ved processen, bruges investeringsstøbning kun til kritiske dele.
Støbning på gasificerede modeller (LGM) fra skumplast er det mest rentable med hensyn til kvaliteten af formstøbte emner, økonomi, miljøvenlighed og høj produktionskultur. Verdens praksis vidner om den konstante vækst i produktionen af støbegods ved denne metode, som i 2007 oversteg 1,5 millioner tons / år, den er især populær i USA og Kina (mere end 1,5 tusinde sådanne steder opererer alene i Kina), hvor mere og flere afstøbninger uden begrænsninger i form og størrelse. I en sandform erstattes skummodellen af smeltet metal, når den hældes, hvilket resulterer i en meget nøjagtig støbning. Oftest evakueres en tør sandform ved et niveau på 50 kPa, men der anvendes også støbning til bulk og let komprimerede sandblandinger med bindemiddel. Anvendelsesområde er støbegods med en masse på 0,1-2000 kg eller mere, tendensen til at udvide anvendelsen i serie- og masseproduktion af støbegods med overordnede dimensioner på 40-1000 mm, især i motorbygning til støbning af cylinderblokke og hoveder osv.
Til 1 ton passende støbning forbruges 4 typer modelstøbningsmaterialer (ikke-metalliske):
Fraværet af traditionelle forme og kerner eliminerer brugen af støbning og kernesand; støbning består i at fylde modellen med sand og genbruge den med 95-97%.
Centrifugalstøbemetoden (centrifugalstøbning) bruges til at opnå støbegods, der har form som omdrejningslegemer. Sådanne støbegods er støbt af støbejern, stål, bronze og aluminium. I dette tilfælde hældes smelten i en metalform, der roterer med en hastighed på 3000 rpm.
Under påvirkning af centrifugalkraften fordeles smelten over den indre overflade af formen og danner en støbning. Centrifugalmetoden kan bruges til at opnå to-lags emner, hvilket opnås ved skiftevis at hælde forskellige legeringer i formen. Krystallisation af smelten i en metalform under påvirkning af centrifugalkraft giver tætte støbegods.
I dette tilfælde er der som regel ingen gasskaller og slaggeindeslutninger i støbegods. De særlige fordele ved centrifugalstøbning er fremstillingen af indvendige hulrum uden brug af kerner og de store besparelser i legeringen på grund af fraværet af et portsystem. Udbyttet af passende støbegods øges til 95%.
Støbninger af bøsninger, ærmer og andre emner, der har form som et omdrejningslegeme, fremstillet ved hjælp af centrifugalstøbemetoden, er meget efterspurgt.
Centrifugalstøbning er en metode til at opnå støbegods i metalforme. Under centrifugalstøbning kastes det smeltede metal, udsat for centrifugalkræfter, til formvæggene og størkner. Således opnås en støbning. Denne støbemetode er meget udbredt i industrien, især til hule støbegods (med fri overflade).
Centrifugalstøbeteknologi giver en række fordele, som ofte er uopnåelige med andre metoder, f.eks.
Centrifugalstøbning producerer støbte emner med form som omdrejningslegemer:
Centrifugalstøbning finder den største anvendelse ved fremstilling af bøsninger af kobberlegeringer , hovedsageligt tinbronze.
Sammenlignet med støbning i faste støbeforme har centrifugalstøbning en række fordele: fyldbarheden af støbeforme, densiteten og de mekaniske egenskaber af støbegods, og udbyttet øges. Dens organisation kræver dog særligt udstyr; ulemper forbundet med denne støbemetode: unøjagtige dimensioner af de frie overflader af støbegodset, en øget tendens til adskillelse af legeringskomponenterne, øgede krav til støbeformenes styrke.
Skalstøbning er en metode til at opnå formstøbte støbegods fra metallegeringer i forme bestående af en blanding af sandkorn (normalt kvarts) og syntetisk pulver (normalt phenol-formaldehydharpiks og pulveriseret bakelit). Brugen af beklædte sandkorn (belagt med et lag af syntetisk harpiks) foretrækkes.
Skalformen opnås ved en af to metoder. Blandingen hældes på en metalmodel, der er opvarmet til 300 °C, holdes i flere ti sekunder, indtil der dannes et tyndt hærdet lag, og den overskydende blanding fjernes. Ved brug af en beklædningsblanding blæses den ind i mellemrummet mellem den opvarmede model og den ydre konturplade. I begge tilfælde er det nødvendigt at forstærke skallen i en ovn (ved temperaturer op til 600–700 °C) på modellen. De resulterende skalhalvforme fastgøres, og den flydende legering hældes i dem. For at undgå deformation af formene under påvirkning af den hældte legering placeres de før hældning i et metalhus, og mellemrummet mellem dets vægge og formen er fyldt med metalskud, hvis tilstedeværelse også påvirker temperaturen regime af kølestøbningen.
Denne metode producerer forskellige støbegods med en vægt på op til 25 kg. Fordelene ved metoden er en væsentlig forøgelse af produktiviteten sammenlignet med produktion af støbegods ved sandstøbning, styring af det termiske regime ved støbeafkøling og evnen til at mekanisere processen.
Støbning af bronzebøsninger https://metalloprokat.online/vtulki/vtulki-bronzovye/
| Støbning , støberiproduktion | |
|---|---|
| Støbetyper | |
| Relaterede artikler | |
| smykker | |
|---|---|
| Teknikker | |
| Værktøjer | |
| materialer | |
| Produkter | |
| Relaterede artikler Bijouteri | |