Proseso ng Metal Casting

Ang paghahagis ay isa sa pinakamaagang paraan ng paghubog ng metal na kilala sa mga tao. Sa pangkalahatan, nangangahulugan ito ng pagbuhos ng tinunaw na metal sa isang refractory na amag na may lukab ng hugis na gagawin, at pinahihintulutan itong tumigas. kailansolidified, ang ninanais na bagay na metal ay kinuha mula sa matigas ang ulo amag alinman sa pamamagitan ng pagsira sa amag o sa pamamagitan ng paghiwalayin ang amag. Ang solidified na bagay ay tinatawag na paghahagis. Ang prosesong ito ay tinatawag ding founding, at ang modernong pabrika na nakatuon sa paghahagis ng mga bahagi ng metal ay tinatawagpandayan.

1. Kasaysayan ng Proseso ng Paghahagis
Ang proseso ng paghahagis ay malamang na natuklasan noong mga c 3500 BC sa Mesopotamia. Sa maraming bahagi ng mundo noong panahong iyon, ang mga tansong palakol at iba pang patag na bagay ay ginawa sa bukas na mga hulma na gawa sa bato o inihurnongluwad. Ang mga hulma na ito ay mahalagang nasa isang piraso. Ngunit sa mga susunod na panahon, kapag ang mga bilog na bagay ay kailangang gawin, ang mga molde ay nahahati sa dalawa o higit pang mga bahagi upang mapadali ang pag-alis ng mga bilog na bagay.Ang Bronze age (c 2000 BC) ay nagdala ng higit na pagpipino sa proseso ng paghahagis. Sa unang pagkakataon marahil, isang core para sa paggawa ng mga guwang na bulsa sa mga bagay ay naimbento. Ang mga core na ito ay gawa sa lutong luwad.Gayundin, ang proseso ng cire perdue o nawalang wax ay malawakang ginagamit para sa paggawa ng mga burloloy at mainam na trabaho.

Ang teknolohiya ng paghahagis ay lubos na napabuti ng mga Tsino mula sa paligid ng 1500 BC. Bago iyon, walang katibayan ng anumang aktibidad sa paghahagis na natagpuan sa China. Mukhang hindi sila naging mahusayfamillar sa proseso ng cire perdue o hindi rin ito ginamit nang husto ngunit sa halip ay nagdadalubhasa sa mga multi-piece molds para sa paggawa ng mga napakasalimuot na trabaho. Sila ay gumugol ng maraming oras sa pagperpekto ng amag hanggang sa huling detalye upang halos hindianumang gawain sa pagtatapos ay kinakailangan sa paghahagis na ginawa mula sa mga hulma. Malamang na gumawa sila ng mga piece molds na naglalaman ng maingat na pagkakabit ng mga piraso, na may bilang na tatlumpu o higit pa. Sa katunayan, maraming gayong mga amag ang nahukaynagsagawa ng mga archaeological excavations sa iba't ibang bahagi ng China.

Ang Kabihasnang Indus Valley ay kilala rin sa malawakang paggamit nito ng paghahagis ng tanso at tanso para sa mga palamuti, sandata, kasangkapan at kagamitan. Ngunit walang gaanong pagpapabuti sa teknolohiya. Mula sa varisa mga bagay at figurine na nahukay mula sa mga site ng Indus Valley, lumilitaw na pamilyar sila sa lahat ng kilalang pamamaraan ng paghahagis tulad ng open mold, piece mold at ang proseso ng cire perdue.

Kahit na ang India ay maaaring ma-kredito sa pag-imbento ng crucible steel, hindi gaanong makikita ang pagtatayo ng bakal sa India. May katibayan na ang pagtatayo ng bakal ay nagsimula noong mga 1000 BC sa Syria at Persia. Lumilitaw itonapaghahagis ng bakalang teknolohiya sa India ay ginagamit mula sa panahon ng pagsalakay ni Alexander the Great, mga 300 BC.

Ang sikat na haliging bakal na kasalukuyang matatagpuan malapit sa Qutb minar sa Delhi ay isang halimbawa ng mga kasanayan sa metalurhiko ng mga sinaunang Indian. Ito ay 7.2 m ang haba at gawa sa purong malleable na bakal. Ito ay ipinapalagay na sapanahon ng Chandragupta II (375-413 AD) ng dinastiyang Gupta. Ang bilis ng kalawang ng haliging ito, na nakatayo sa labas sa bukas na hangin ay halos zero at maging ang nakabaon na bahagi ay kinakalawang sa napakabagal na bilis. Itodapat ay unang na-cast at pagkatapos ay hammered sa huling hugis.

2. Mga Bentahe at Limitasyon
Ang proseso ng paghahagis ay malawakang ginagamit sa pagmamanupaktura dahil sa maraming pakinabang nito. Ang natunaw na materyal ay dumadaloy sa anumang maliit na seksyon sa lukab ng amag at dahil dito, anumang masalimuot na hugis–panloob.o panlabas–maaaring gawin sa proseso ng paghahagis. Posibleng mag-cast ng halos anumang materyal maging ito ay ferrous o non-ferrous. Dagdag pa, ang mga kinakailangang kasangkapan na kinakailangan para sa paghahagis ng mga hulma ay napaka-simple atmura. Bilang resulta, para sa pagsubok na produksyon o produksyon ng isang maliit na lote, ito ay isang mainam na paraan. Posible sa proseso ng paghahagis, upang ilagay ang dami ng materyal kung saan ito eksaktong kinakailangan. Bilang resultapagbabawas ng timbang sa disenyo ay maaaring makamit.Mga castingay karaniwang pinapalamig nang pantay-pantay mula sa lahat ng panig at samakatuwid sila ay inaasahang walang direksyong katangian. Mayroong ilang mga metal at haluang metalna maaari lamang iproseso sa pamamagitan ng paghahagis at hindi sa pamamagitan ng anumang iba pang proseso tulad ng forging dahil sa mga pagsasaalang-alang sa metalurhiko. Maaaring gawin ang mga casting ng anumang laki at timbang, kahit hanggang 200 tonelada.

Gayunpaman, ang katumpakan ng dimensional at pagtatapos sa ibabaw na nakamit ng normalproseso ng paghahagis ng buhanginay hindi sapat para sa huling aplikasyon sa maraming mga kaso. Upang isaalang-alang ang mga kasong ito, ilang espesyal na paghahagisAng mga proseso tulad ng diecasting ay binuo, ang mga detalye nito ay ibinigay sa mga susunod na kabanata. Gayundin, ang proseso ng paghahagis ng buhangin ay labor intensive sa ilang mga lawak at samakatuwid maraming mga pagpapabuti ay naglalayong dito,tulad ng machine molding at foundry mechanization. Sa ilang mga materyales, kadalasan ay mahirap alisin ang mga depekto na nagmumula sa kahalumigmigan na naroroonpaghahagis ng buhangin.

3. Mga Tuntunin sa Casting
Sa mga sumusunod na kabanata makikita ang mga detalye ng sand-casting, na kumakatawan sa pangunahing proseso ng paghahagis. Bago pumunta sa mga detalye ng proseso, ang pagtukoy ng bilang ng paghahagis ng mga salita sa bokabularyo ay magigingnararapat.

Prasko– Ang isang molding flask ay isa na humahawak ng buhangin na amag. Depende sa posisyon ng flask sa istraktura ng amag, tinutukoy ito ng iba't ibang mga pangalan tulad ng drag, cope at cheek. Ito ay gawa sa kahoypara sa mga pansamantalang aplikasyon o mas pangkalahatan ng metal para sa pangmatagalang paggamit.
I-drag– Ibaba ang molding flask
Kayanin– Upper molding flask
Pisngi– Intermediate molding flask na ginagamit sa three-piece molding.
Pattern– Ang pattern ay isang kopya ng huling bagay na gagawin na may ilang mga pagbabago. Ang lukab ng amag ay ginawa sa tulong ng pattern.
Linya ng paghihiwalay– Ito ang linya ng paghahati sa pagitan ng dalawang molding flasks na bumubuo sa sand mold. Sa split pattern ito rin ang naghahati na linya sa pagitan ng dalawang halves ng pattern
Bottom Board– Ito ay isang tabla na karaniwang gawa sa kahoy, na ginagamit sa simula ng paggawa ng amag. Ang pattern ay unang itinatago sa ilalim na board, ang buhangin ay iwiwisik dito at pagkatapos ay ang ramming ay ginagawa sa drag.
Nakaharap sa Buhangin– Ang maliit na halaga ng carbonaceous na materyal na nawiwisik sa panloob na ibabaw ng molding cavity upang magbigay ng mas magandang surface finish sa mga casting
Paghuhulma ng Buhangin– Ito ay ang bagong handa na refractory material na ginagamit para sa paggawa ng molde cavity. Ito ay pinaghalong silica clay at moisture sa naaangkop na sukat upang makuha ang ninanais na mga resulta at ito ay pumapalibot sapattern habang ginagawa ang hulma.
Backing Sand– Ito ang bumubuo sa karamihan ng refractory material na matatagpuan sa molde. Ito ay binubuo ng ginamit at nasunog na buhangin.
Core– Ito ay ginagamit para sa paggawa ng mga guwang na cavity sa castings.
Pagbuhos ng Basin– Isang maliit na hugis ng funnel na lukab sa tuktok ng amag kung saan ibinubuhos ang tinunaw na metal.
Spure– Ang daanan kung saan ang tinunaw na metal mula sa pagbuhos ng palanggana ay umabot sa lukab ng amag. Sa maraming kaso, kinokontrol nito ang daloy ng metal sa amag.
mananakbo– Ang mga daanan sa parting plane kung saan ang tunaw na metal na daloy ay kinokontrol bago sila makarating sa molde cavity.
Gate– Ang aktwal na entry point kung saan ang tinunaw na metal ay pumapasok sa molde cavity.
Chaplet– Ang mga chaplet ay ginagamit upang suportahan ang mga core sa loob ng mold cavity upang mapangalagaan ang sarili nitong timbang at madaig ang mga puwersang metallostatic.
Chill– Ang mga panginginig ay mga metal na bagay, na inilalagay sa molde upang mapataas ang rate ng paglamig ng mga casting upang magbigay ng pare-pareho o nais na bilis ng paglamig.
Riser– Ito ay isang reservoir ng tinunaw na metal na ibinigay sa paghahagis upang ang mainit na metal ay maaaring dumaloy pabalik sa mold cavity kapag may pagbawas sa dami ng metal dahil sa solidification

4. Pamamaraan sa Paggawa ng Sand Mould
Ang pamamaraan para sa paggawa ng isang tipikal na amag ng buhangin ay inilarawan sa mga sumusunod na hakbang:

Una, ang isang ilalim na board ay inilalagay alinman sa platform ng paghubog o sa sahig, na ginagawang pantay ang ibabaw. Ang drag molding flask ay pinananatiling nakabaligtad sa ilalim na board kasama ang drag na bahagi ngpattern sa gitna ng prasko sa pisara. Dapat mayroong sapat na clearance sa pagitan ng pattern at ng mga dingding ng flask na dapat ay nasa pagkakasunud-sunod ng 50 hanggang 100 mm. Ang tuyong nakaharap na buhangin ay winisikanang board at pattern upang magbigay ng hindi malagkit na layer. Ang sariwang inihanda na paghubog ng buhangin ng kinakailangang kalidad ay ibinubuhos na ngayon sa drag at sa pattern sa kapal na 30 hanggang 50 mm. Ang natitirang bahagi ng drag flask ayganap na napuno ng backup na buhangin at pare-parehong na-rammed upang siksikin ang buhangin. Ang pagrampa ng buhangin ay dapat gawin nang maayos upang hindi ito madikit nang husto, na nagpapahirap sa pagtakas ng mga gas,o masyadong maluwag, upang ang amag ay hindi magkaroon ng sapat na lakas. Matapos ang pagrampa, ang labis na buhangin sa prasko ay ganap na nasimot gamit ang isang patag na bar sa antas ng mga gilid ng prasko.

Ngayon, na may vent wire, na isang wire na 1-to 2-mm diameter na may matulis na dulo, ang mga vent hole ay ginagawa sa pag-drag hanggang sa buong lalim ng flask pati na rin sa pattern upang mapadali ang pag-alis ng mga gas. sa panahon ng paghahagispagpapatibay. Kinukumpleto nito ang paghahanda ng pag-drag.

Ang natapos na drag flask ay iginulong na ngayon sa ilalim na board na inilalantad ang pattern tulad ng ipinapakita sa larawan. Gamit ang isang makinis, ang mga gilid ng buhangin sa paligid ng pattern ay inaayos at ang nakayanan ang kalahati ng pattern ay inilalagay sa ibabawang drag pattern, i-align ito sa tulong ng dowel pins. Ang cope flask sa ibabaw ng drag ay matatagpuan na nakahanay muli sa tulong ng mga pin. Ang tuyong naghihiwalay na buhangin ay dinidilig sa buong drag at sa pattern.

Ang isang sprue pin para sa paggawa ng sprue passage ay matatagpuan sa isang maliit na distansya na mga 50 mm mula sa pattern. Gayundin, ang ariser pin kung kinakailangan ay inilalagay sa isang angkop na lugar at bagong inihandang molding sand na katulad niyanng drag kasama ang backing sand ay winisikan. Ang buhangin ay lubusan na na-rammed, labis na buhangin nasimot at vent butas ay ginawa sa lahat ng dako sa makaya tulad ng sa drag.

Ang sprue pin at ang e riser pin ay maingat na inaalis mula sa flask. Mamaya, ang pagbuhos ng palanggana ay pinutol malapit sa tuktok ng sprue. Ang cope ay pinaghihiwalay mula sa drag at anumang maluwag na buhangin sa cope at drag interfaceng drag ay tinatangay ng hangin sa tulong ng mga bubulusan. Ngayon, ang cope at ang drag pattern halves ay binawi sa pamamagitan ng paggamit ng mga draw spike at pag-rap sa pattern sa paligid upang bahagyang palakihin ang mold cavity upang angang mga dingding ng amag ay hindi nasisira ng pattern ng pag-withdraw. Ang mga runner at ang mga tarangkahan ay maingat na pinuputol sa amag nang hindi nasisira ang amag. Ang anumang labis o maluwag na buhangin na matatagpuan sa mga runner at mold cavity ay hinihipanmalayo gamit ang bubulusan. Ngayon, ang nakaharap na buhangin sa anyo ng isang i-paste ay inilapat sa buong lukab ng amag at ang mga runner, na magbibigay sa natapos na paghahagis ng isang mahusay na pagtatapos sa ibabaw.

Ang isang tuyong buhangin na core ay inihanda gamit ang isang core box. Pagkatapos ng angkop na pagbe-bake, inilalagay ito sa lukab ng amag tulad ng ipinapakita sa larawan. Ang makayanan ay pinapalitan sa kaladkarin na inaalagaan ang pagkakahanay ng dalawa sa pamamagitan ng mgamga pin. Ang isang angkop na bigat ay pinananatiling nakayanan upang mapangalagaan ang pataas na puwersa ng metallostatic sa panahon ng pagbuhos ng tinunaw na metal. Ang amag ngayon, tulad ng ipinapakita sa larawan ay handa na para sa pagbuhos.