Sandform für Aluminiumguss

Sandgussformen werden häufig beim Gießen verwendet, wie aus Aluminiumgusslegierungen, und fast alle Gussmetalle. Wir betrachten es im Folgenden am Beispiel des Aluminiumgusses..

Sandige Form

Bei Aluminium Sandguss Hauptbestandteil der Gießereiausrüstung ist die Form, die aus mehreren Komponenten besteht. Die Sandgussform besteht aus zwei Hälften – der oberen Formhälfte und der unteren Formhälfte, die entlang der Steckerebene verbunden sind (Abbildung 1 und 2).

peschanaja-forma-razobrannajaBild 1 - Demontierte Sandgussform

litnikovaja-sistemaBild 2 - Sandgussform komplett

Beide Hälften der Sandform befinden sich in speziellen Boxen, die Flaschen genannt werden. Die obere Form befindet sich in der oberen Form, untere Formhälfte - im unteren Formkasten. Die oberen und unteren Kolben werden auch entlang der Teilungsebene geteilt.

Gießereimodell

Der Formhohlraum wird durch Verdichten - Packen - Formsand - Sand - um das Gussmodell im oberen und unteren Formkasten gebildet. Normalerweise wird Sand von Hand gefüllt, aber in großen Industrien werden spezielle Maschinen verwendet, die Druck- oder Stoßbelastungen ausüben, um Sand gleichmäßig und schneller zu verdichten, als manuell.

Danach, wie der Sand verdichtet und das Modell aus der Form genommen wird, im Sand der oberen und unteren Formhälften befinden sich Abdrücke der äußeren Form des Modells. Die Innenflächen des Gussstücks werden mit Hilfe spezieller Komponenten der Gießereiausrüstung - Kerne - geformt.

Gießstäbe

Gießstäbe oder einfach Stäbe sind zusätzliche Teile der Sandgussform, die dazu bestimmt sind, innere Löcher und Kanäle aus Aluminiumguss zu bilden. Typischerweise werden auch Kerne aus Sand hergestellt.. Sandkerne ermöglichen die Herstellung hochkomplexer Innengussteile.

Barschilder

Jeder Kern wird in eine Sandform gesetzt, bevor geschmolzenes Aluminium gegossen wird. Um die Installation der Stange an einem genau festgelegten Ort zu gewährleisten, am Modell sind dafür spezielle Rillen vorgesehen – Drehmarken. In diesen Nuten sitzt die Stange sicher an der richtigen Stelle.

Fohlen

Allerdings kann sich die Leiste auch beim Einbau in Balkenmarkierungen bewegen., z.B, schwimmen unter Auftrieb in geschmolzenem Aluminium. Bei Aluminium sind diese Probleme geringer., als bei anderen Metallen. Die Sache ist, dass je größer die Dichte des geschmolzenen Metalls, je mehr diese Auftriebskräfte.

Daher werden zur zusätzlichen Unterstützung der Stangen spezielle Geräte verwendet - Fohlen. Fohlen sind kleine Metallteile, die zwischen Kern und Oberfläche des Formnests eingebaut werden. Fohlen bestehen aus Metall mit einem höheren Schmelzpunkt, als die gegossene Schmelze. Nach dem Aushärten verbleiben die Fohlen im Guss, und das extra Zeug Fohlen, die über die Grenzen des Gussteils hinausragen, entfernt, wenn es stumpf ist.

Angusssystem

Neben Sandhohlräumen zur Bildung von Außen- und Innenteilen des Aluminiumgusses hat es ein spezielles Design, die den Fluss des geschmolzenen Metalls mit spezifizierten Parametern versorgt.

Angussschale und Riser

Geschmolzenes Aluminium wird in einen Anguss gegossen, das ist eine Erweiterung auf einer sandigen Form. Geschmolzenes Metall bewegt sich vom Boden dieser Schüssel den Hauptkanal hinunter, was als Riser bezeichnet wird. Der Riser wird an eine Reihe von Kanälen angeschlossen, die als Gating-Runs bezeichnet werden.

Angussläufe und Angüsse

Angusskanäle führen die Schmelze in die Kavität der Gießform, die die äußeren und inneren Elemente des Gussteils bildet. Am Ende jedes Angussdurchlaufs gibt es Angüsse, die den Metalldurchfluss steuern und Strömungsturbulenzen reduzieren.

Gewinn - geschlossen und offen

Gewinne sind oft mit dem Gating-System verbunden.. Gewinne sind Kameras, die mit flüssigem Metall gefüllt sind und beim Erstarren als zusätzliche Metallquelle dienen. Beim Abkühlen und Erstarren nimmt das Volumen des Metalls ab, und Gewinne geben zusätzliches flüssiges Metall, um die Form zu füllen.

Eine ähnliche Funktion zur Reduzierung der Schrumpfung während der Erstarrung des Metalls wird von Open Profit übernommen. Das erste Metall gelangt in den Formhohlraum, besteht es und ist im offenen Gewinn enthalten. Dies verhindert ein frühes Erstarren des Metalls im Formhohlraum und stellt eine Quelle für flüssiges Metall bereit, um die Schrumpfung auszugleichen..

Lüftungskanäle

Schließlich, es gibt noch kleine Kanäle in der sandigen Form, die vom Formhohlraum nach außen gehen. Das sind Lüftungskanäle, die Gase aus der Form nach außen entweichen lassen. Die Porosität des Sandes lässt auch Luft entweichen., aber manchmal werden auch zusätzliche Lüftungskanäle benötigt.

Geschmolzenes Aluminium in allen Kanälen der Gießform - Steigrohr, Gating bewegt und profitiert - verfestigt sich und bildet ein Ganzes mit dem Guss. Nach dem Entformen des Gussstücks wird dieses „überschüssige“ Aluminium durch den Schneidvorgang entfernt.

Arten von Sandformen

Zur Herstellung von Gusssandformen wird üblicherweise Quarzsand verwendet., die mit verschiedenen Arten von Bindemitteln gemischt wird, die helfen, die Form der Gusskavität zu erhalten. Gewöhnlicher Ton ist oft ein solches Bindemittel.. Daher werden diese Gießerei-Sandformen auch als Sand-Ton-Formen bezeichnet..

Die Verwendung von Sand als Formstoff für Gießformen hat mehrere Vorteile.. Erstens, Sand ist sehr günstig. Zweitens, es ist beständig gegen hohe Temperaturen, wodurch es zum Gießen vieler Metalle mit hohem Schmelzpunkt verwendet werden kann. Die Sandaufbereitung zur Herstellung von Gussformen erfolgt je nach Sandformtyp auf unterschiedliche Weise. Es gibt vier Haupttypen von Sandformen:

  • rohe Sandform;
  • getrocknete Sandform;
  • trockene Sandform;
  • chemisch härtende Sandform.

Rohe Sandform

Zur Herstellung von Rohsandformen wird eine Formmischung aus Sand und Wasser verwendet., sowie Ton oder andere Bindematerialien. Eine typische Zusammensetzung einer solchen formbaren Mischung besteht aus 90% Sand, 3% Wasser und 7% Tone. Rohsandformen sind die billigsten und am weitesten verbreiteten.

Getrocknete Sandform

Der getrocknete Formenbau beginnt als Rohsandform., denen zusätzlich spezielle Bindematerialien hinzugefügt werden, und die Oberfläche der Gusskavität wird mit einer Fackel oder Lötlampe getrocknet, um ihre Festigkeit zu erhöhen. Außerdem, erhöhte Maßhaltigkeit und Oberflächengüte des Gussteils. Getrocknete Sandformen sind teurer und arbeitsintensiver und verringern daher die Gießleistung.

Trockene Sandform

In trockener Sandform, Sand wird nur mit organischem Bindemittel vermischt. Diese Form wird durch Backen in einem Ofen gehärtet. Fertige Trockensandform sorgt für hohe Maßhaltigkeit. Die Nachteile sind höhere Kosten und geringere Produktivität.

Chemisch härtende Sandform

In dieser sandigen Form wird Sand mit flüssigen Harzen vermischt, und die Form härtet bei Raumtemperatur aus.

Eigenschaften von Gießereisand

Sandqualität, die zur Herstellung von Gussformen verwendet wird, beeinflusst stark die Qualität des Gusses. Die Qualität von Sand als Formstoff für Gießereiformen wird durch folgende fünf Hauptmerkmale bestimmt:

  • Stärke;
  • Gasdurchlässigkeit;
  • thermische Stabilität;
  • die Fähigkeit zum Drawdown;
  • erneute Bewerbung .

Stärke

Die Fähigkeit von Sand, eine bestimmte Form beizubehalten.

Gasdurchlässigkeit

Die Fähigkeit von Sand, in der Schmelze eingeschlossene Gase selbst durchzulassen, die auffallen, wenn sie erstarrt sind. Hohe Permeabilität kann die Porosität des Gussstücks reduzieren, und geringe Permeabilität kann zu einer besseren Oberflächenqualität führen. Der Grad der Gasdurchlässigkeit hängt von der Größe und Form der Sandkörner ab.

Thermische Stabilität

Die Fähigkeit von Sand, Schäden zu widerstehen, z.B, Streuung, unter dem Einfluss der Hitze von geschmolzenem Metall.

Drawdown-Fähigkeit

Fähigkeit des Sandes, beim Härten des Gussstücks fester einzusinken oder zu schrumpfen. Wenn der Sand nicht sinken würde, dann könnte sich das Gussstück innerhalb der Form nicht frei zusammenziehen, und das würde zu knacken führen.

Erneute Bewerbung

Möglichkeit der Wiederverwendung des Sandes in der nächsten Charge von Formen.

Eine Quelle: custompartnet.com

Mehr zum Sandguss von Aluminium:

Aluminiumlegierungsguss: Eigenschaften, Prozesse und Anwendungen – J. Gilbert Kaufmann, Elwin L. Rooy