Kokillenguss: Grundlegende Formenbauoperationen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Das Gießen in Schalenformen wird auch Schalenguss genannt. Und im Ausland heißt diese Arbeitsweise Shell.

Allgemeine Informationen

In der heutigen industriellen Industrie werden viele verschiedene Gießverfahren verwendet. Neben dem Schalenguss wird auch Feinguss sowie in Metallformen und mehreren anderen Verfahren verwendet. Der Gesamtvorteil dieser Gießverfahren im Vergleich zum Sandformen besteht darin, dass sie zu genaueren Endmaterialien in Bezug auf Form und Abmessungen führen. Außerdem wird die Anzahl der Rauhigkeiten auf der Oberfläche solcher Produkte reduziert. In selteneren Fällen kommt es aber dennoch vor, dass die Notwendigkeit einer nachträglichen Bearbeitung nach dem Schmelzen entfällt. Neben allem trägt der Einsatz des Gießens in Formschalen und anderer Verfahren dazu bei, dass dieser Prozess weitestgehend mechanisiert werden kann, wodurch auch seine Automatisierung zunimmt. Und dies erhöht natürlich die Produktivität jeder Industrieanlage erheblich.

Muschelguss

Wenn wir speziell darüber sprechenMethode wurde es erstmals 1953 in Fabriken eingeführt. Gegenwärtig wird die Methode ziemlich weit verbreitet verwendet. So werden zum Beispiel die meisten Teile für den Kirovets-Traktor im Gießen in Formschalen hergestellt. Alle Teile, die mit diesem Verfahren hergestellt werden, sind von höchster Qualität aus Stahl oder Gusseisen. Schalenguss ist ein Verfahren, bei dem das Endergebnis des Gusses eine Form hat, die aus zwei Sand-Harz-Schalen besteht. Außerdem wird diese Methode zur Herstellung von Teilen nur in Fällen verwendet, in denen ein Teil mit kleinen oder mittleren Abmessungen, aber gleichzeitig mit hoher Genauigkeit hergestellt werden muss. Anwendungsbeispiele für dieses Gießverfahren sind Motorteile oder dünnwandige Gussteile.

Die Essenz des Weges

Mit dieser Arbeitsweise erhältst du verschiedene Teile für Ventilatoren, Motoren, Pumpen oder Textilmaschinen. Die maximale Länge des erh altenen Produkts darf jedoch 1 Meter nicht überschreiten und es darf nicht schwerer als 200 kg sein.

Das Wesen des Gießens in Formschalen basiert auf bestimmten Eigenschaften von duroplastischen Harzen, die Bestandteil von Sand-Harz-Mischungen sind. Der Vorteil der Verwendung solcher Komponenten besteht darin, dass diese Harze dazu neigen, schnell und dauerhaft auszuhärten, wenn sie einer Temperatur von 200-250 Grad Celsius ausgesetzt werden.

Herstellung einer Schalenform zum Gießen

Um eine Form für den späteren Guss herzustellen, benötigt man feinkörnigen Quarzsand, dem ein duroplastisches Harz beigemischt wird, das sein verbindendes Element ist, um eine vollwertige Maskenform zu erh alten. Diese Materialien, insbesondere das Harz, werden ausgewählt, weil sie aushärten, wenn sie eine bestimmte Temperaturbarriere passieren. Der Herstellungsprozess ist wie folgt. Zuerst wird das Harz auf 140-160 Grad Celsius erhitzt. Unter dem Einfluss einer solchen Umgebung verwandelt es sich in eine flüssige Klebemasse, die die Quarzsandform vollständig umhüllt.

Der Umfang des Gießens in Schalenformen ist ziemlich breit, und daher wird der Prozess der Herstellung von Formen automatisch oder automatisiert.

Nachdem die Form vollständig mit Harz bedeckt ist, wird die Temperatur auf 200-250 Grad Celsius erhöht. Diese Temperaturschwelle reicht völlig aus, damit die Klebemasse irreversibel aushärtet und eine Form bildet. Wenn der Prozess des Gießens von Teilen beginnt, dh wenn das geschmolzene Metall in die Form eintritt, erreicht die Temperatur darin etwa 600 Grad. Dieser Modus reicht aus, um sicherzustellen, dass das Harz nicht schmilzt, sondern ausbrennt, während es Poren auf der Form selbst hinterlässt, was das Entweichen von Gasen erleichtert.

Vor- und Nachteile des Maskenformgusses

Wie jedes andere Herstellungsverfahren hat auch dieses seine Vor- und Nachteile. Vergleichen wir diese Art des Gießens zum Beispiel mit dem Eingießengewöhnliche Sandformen, es gibt mehrere Vorteile:

• Der erste und ziemlich signifikante Unterschied ist die Genauigkeitsklasse, die bei 7-9 liegt. Außerdem wird die Oberflächenbeschaffenheit des erh altenen Teils um bis zu 3–6 verbessert. Darüber hinaus werden Aufmaße reduziert, die für die nachträgliche Bearbeitung des resultierenden Teils nach dem Gießen zugelassen werden.
• Eines der großen Pluspunkte ist eine deutliche Reduzierung der Arbeitskosten für die Herstellung von Gussteilen.
• Dieses Gießverfahren reduziert den Verbrauch an Formmaterial sowie die Metallmenge, da die Größe der Angusskanäle reduziert wird.
• Höhe der Heiratsausgabe deutlich reduziert.

Das Gießen in Formschalen hat jedoch einige Nachteile. Dazu gehören:

• Schalenlebensdauer - 1 Guss.
• Formsand kostet ziemlich viel.
• Hoher Anteil schädlicher Gase.

Körperbildungsprozess

Die Körperformung erfolgt in sechs Stufen:

1. Der erste Schritt besteht darin, die Mischung auf ein heißes Metallmodell zu gießen und mehrere zehn Sekunden zu h alten, bis sich eine dünne, starke Kruste um das Teil bildet. Meistens bestehen Modelle aus Gusseisen und werden auf 230-315 Grad erhitzt.
2. Danach ist es notwendig, eine Operation durchzuführen, um überschüssigen Formsand zu entfernen. Die Dicke der Kruste sollte schließlich 10 bis 20 betragenmm. Sie ist abhängig von der Verweilzeit der Mischung auf dem Modell, sowie von der Temperatur.
3. Danach ist es notwendig, die Modellplatte zusammen mit der Form in den Ofen zu überführen, wo sie bis zum Ende des Aushärtungsprozesses verbleiben. Am Ende dieses Vorgangs sollte die Festigkeit der Schale zwischen 2,4 und 3,1 MPa liegen.
4. Nach der Entnahme aus dem Ofen löst sich die ausgehärtete Schale von der Platte. Für diesen Vorgang wird ein spezieller Drücker verwendet.
5. Danach werden zwei oder mehr Modelle mit einer Art Klammer oder durch Kleben aneinander befestigt. Diese Formen können zum Gießen in Formschalen verwendet oder einfach gelagert werden. Nahezu unbegrenzte H altbarkeit.
6. Bevor der Gießvorgang in die fertige Form gestartet wird, wird Schrot in diese gegossen, was hilft, die Form beim weiteren Gießen zu verhindern oder zu zerstören.

Casting-Details

Es lohnt sich, mit der Tatsache zu beginnen, dass typische Toleranzen, die bei der Herstellung von Werkzeugen zulässig sind, 0,5 mm betragen können. Die Oberflächenrauheit ist im Bereich von 0,3 bis 0,4 Mikron zulässig. Solche Grenzen sind dadurch gerechtfertigt, dass feinkörniger Sand verwendet wird. Auch erwähnenswert: Die Verwendung von Harz trägt wesentlich dazu bei, dass die Oberfläche sehr glatt ist.

Produktionsvolumen

Um sich mit der Herstellung solcher Formen und Teile befassen zu können, ist es notwendig, sich um die Installation eines Formmodells zu kümmern. Der Zeitaufwand für die Installation beträgt weniger als eine Woche. Nach Abschluss der Installation kann die Ausgangsmengeerreichen von 5 bis 50 Stück pro Stunde. Solche Produktionsmengen pro Stunde sind durchaus real, allerdings ist dafür eine entsprechende Vorbereitung des Gießprozesses notwendig. Die Hauptmaterialien, die zum Gießen benötigt werden, sind Gusseisen, Aluminium, Kupfer sowie Legierungen dieser Metallarten. Ein weiteres notwendiges Material wird eine Legierung sein, die Aluminium und Magnesium verwendet.