Odlewy piaskowe

Odlewy piaskowe

1.Definicja
Lutowanie wysypkowe, znane również jako lutowanie w formie z piasku, to powszechnie stosowana metoda wytapiania metalu wykorzystująca piasek jako podstawowy materiał formowy. Ponad 80% części wytapianych na świecie jest produkowanych za pomocą tego procesu.
Ta technika obejmuje spakowywanie piasku zmieszanego z lepkiem – zazwyczaj gliną – i wodą, aby utworzyć przestrzeń formową wokół wzoru. Gdy forma jest gotowa, stopiony metal jest wlewywany do tej przestrzeni, tworząc ostateczną część.
Lutowanie wysypkowe charakteryzuje się niskim kosztem, dużą adaptowalnością i możliwością produkcji dużych lub złożonych elementów. Jest stosowane do wytapiania żelaza, stali i stopów nierdzewnych, a szeroko wykorzystywane w takich przemysłach jak motoryzacyjny, maszynowy i budowlany.

2.Proces

Wytwarzanie form
Piasek pakowany jest wokół wzoru, aby utworzyć przestrzeń formową, z dodaniem rdzeni dla kształtów wewnętrznych. Smarowniki są stosowane, aby ułatwić usuwanie odlewiny i poprawić przepływ metalu oraz wykończenie powierzchni.

Wlewanie
Po umiejscowieniu rdzeni i bezpiecznym zamknięciu formy, stopiony metal jest wlewywany szybko, aby wypełnić całą przestrzeń i kanały przed rozpoczęciem zatrzeźwienia.

Chłodzenie
Stopiony metal ochładza się i staje w formie, tworząc ostateczną kształt odlewu. Czas ochładzania zależy od grubości części i temperatury metali, a właściwe ochładzanie zapobiega defektom takim jak kurczenie się i pęknięcia.

Usunięcie
Po ochłodzeniu, forma piaskowa jest rozbita, aby uwolnić odlew, który następnie jest oczyszczony z resztek piasku i tlenków, często za pomocą strzelania abrasywnego.

Przycinanie
Nadmiarowy metal z kanałów lajek staje się na odlewie i musi zostać obcięty przez cięcie lub piłowanie. Materiał po obcięciu jest albo wyrzucany, albo recyklowany.

3.Zastosowanie
Obecnie, formowanie w piasku jest szeroko stosowane w różnych przemyłach, w tym w przemyśle samochodowym, kolejowym, maszyn budowlanych, sprzętu górniczego, logistyce i rolnictwie. Ta metoda formowania ceni się za swoją wytrzymałość, trwałość i precyzję, oraz za doskonałą elastyczność projektową. Formowanie w piasku spełnia surowe wymagania dotyczące elementów silnikowych, części ciężkiego sprzętu, odpornej na zużycie equipment górniczej oraz kluczowych elementów nośnych w logistyce i maszynach rolniczych. Jest idealne zarówno dla produkcji standardowej, jak i dla rozwiązań niestandardowych.


4.Przewagi
Formowanie w piasku oferuje szereg zalet, które czynią go popularnym wyborem w wielu zastosowaniach produkcyjnych. Te zalety obejmują:
- Kosztowność: Formowanie w piasku charakteryzuje się niskimi kosztami narzędzi i produkcji form, co sprawia, że jest idealne do serii małych i średnich, prototypów i części niestandardowych. Prostota form piaskowych i wzorów znacząco obniża początkowe inwestycje w porównaniu do innych metod formowania.
- Szeroka zgodność materiałów: Ta metoda obsługuje prawie wszystkie stopy żelaza i nieżelaza, w tym żelazo, stal, aluminium, miedź i inne, oferując wielką elastyczność w wyborze materiału.
- Wielofunkcyjny rozmiar i kształt: Lity w piasku może produkować elementy od małych komponentów po bardzo duże formy przekraczające 200 ton. Użycie rdzeni umożliwia tworzenie skomplikowanych geometrii wewnętrznych oraz pustych sekcji w jednym odlivie.
- Krótsze czasy realizacji: W porównaniu do niektórych innych metod formowania, takich jak odlawianie, odlawianie w piasku często osiąga krótsze czasy cyklu, co pomaga spełnić ciasne harmonogramy produkcji.
- Elastyczna liczba sztuk produkcyjnych: Czy jest to pojedynczy prototyp czy duża produkcja masowa, odlawianie w piasku dobrze się dostosowuje do różnych ilości bez istotnego podniesienia kosztów.

5.Pytania i odpowiedzi
Czy części wytwarzane metodą odlawiania w piasku mogą być obrabiane?
Tak, części wytwarzane metodą odlawiania w piasku często wymagają obróbki dla krytycznych wymiarów lub jakości powierzchniowej.

Czy piasek jest recyklowalny?
Tak, piasek może być wielokrotnie ponownie wykorzystywany po odpowiednim przygotowaniu, co redukuje marnotrawstwo i koszty.

W jakich gałęziach przemysłu powszechnie używa się formowania w piasku?
Przemysły motoryzacyjny, lotniczy, ciężkie maszynostроwenie, rolniczy oraz budowlany często stosują formowanie w piasku.

Jaki są troski ekologiczne związane z formowaniem w piasku?
Obsługa i eliminacja piasku oraz kurzu hutniczego mogą stanowić wyzwania środowiskowe; nowoczesne huty stosują kontrolę, aby te zagadnienia zmniejszyć.

Jak formowanie w piasku porównuje się do formowania inwestycyjnego?
Formowanie w piasku jest tańsze i lepiej nadaje się do dużych części, ale oferuje mniejszą precyzję i gorszą jakość powierzchni niż formowanie inwestycyjne.

Jak mogę obniżyć koszt formowania w piasku?
Projektowanie z myślą o produkcji, minimalizując rdzenie, stosując jednostajną grubość ścianek, standaryzując części oraz redukując potrzeby obróbki mechanicznej, może obniżyć koszty.