Gedetailleerd productieproces - Gieten

5. Gieten onder lage druk

Met lagedrukgieten wordt de methode bedoeld waarbij de mal wordt gevuld met vloeibaar metaal onder een relatief lage druk (0.02-0.06 MPa) en het metaal onder druk kristalliseert om een ​​gietstuk te vormen.

Giet het gesmolten metaal in de geïsoleerde kroes, plaats het afsluitdeksel, de stijgbuis voor vloeibaar metaal verbindt het gesmolten metaal met de mal, sluit de mal af en laat langzaam droge perslucht in de oven van de kroes stromen. Het gesmolten metaal wordt onder gasdruk gebracht. De holte wordt van onder naar boven gevuld langs de stijgbuis en het spleetsysteem en onder druk gekristalliseerd. Nadat het gietstuk is gevormd, wordt de druk in de kroes verlaagd en daalt de metaalvloeistof in de stijgbuis terug naar het niveau van de metaalvloeistof in de kroes. Open de mal en haal het gietstuk eruit.

voordeel:

∙ De stijgsnelheid en kristallisatiedruk van gesmolten metaal kunnen tijdens het gieten worden aangepast, zodat het kan worden toegepast op verschillende gietvormen (zoals metalen vormen, zandvormen, enz.), het gieten van verschillende legeringen en gietstukken van verschillende afmetingen;

∙ Er wordt gebruikgemaakt van een bodeminjectie-type vulling, de vulling van vloeibaar metaal is stabiel, zonder spatten, waardoor het betrokken gas en de erosie van de matrijswand en kern kunnen worden vermeden, en het gietstuk heeft minder defecten zoals poriën en slakinsluitsels, wat de kwalificatiesnelheid van het gietstuk verbetert;

∙ Het gietstuk kristalliseert onder druk, de gietstructuur is dicht, de omtrek is helder, het oppervlak is glad en de mechanische eigenschappen zijn hoog, wat vooral gunstig is voor het gieten van grote en dunwandige onderdelen;

∙ De voedingsstijgbuis wordt weggelaten en het metaalbenuttingspercentage wordt verhoogd tot 90% tot 98%;

∙ Lage arbeidsintensiteit, goede werkomstandigheden, eenvoudige apparatuur, gemakkelijk te realiseren mechanisatie en automatisering.

Nadelen en beperkingen:

De levensduur van de riser is kort en het gesmolten metaal oxideert gemakkelijk en vormt slakinsluitsels tijdens het warmtebehoudproces. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het gieten van aluminiumlegeringen en magnesiumlegeringen met hoge kwaliteitseisen, zoals dunwandige onderdelen zoals het cilinderblok, de cilinderkop, het carter en de aluminium zuiger van hogesnelheidsverbrandingsmotoren.

6. Centrifugaal gieten

Centrifugaalgieten is een gietmethode waarbij gesmolten metaal in een roterende mal wordt gegoten. De mal wordt gevuld en stolt onder invloed van de middelpuntvliedende kracht.

Classificatie van centrifugaalgieten

Afhankelijk van de positie van de rotatieas van de matrijs in de ruimte, kan het gebruikelijke centrifugaalgieten worden onderverdeeld in twee typen:

Horizontaal centrifugaalgieten: Centrifugaalgieten waarbij de rotatieas van de mal horizontaal ligt of de hoek met de horizontale lijn klein is (<4°).

Verticaal centrifugaalgieten: Wanneer de rotatieas van de mal zich in een verticale stand bevindt, wordt dit verticaal centrifugaalgieten genoemd.

Centrifugaalgieten, waarbij de rotatieas van de mal een grote hoek vormt met de horizontale en verticale lijnen, wordt hellende-as-centrifugaalgieten genoemd, maar wordt zelden toegepast.

voordeel:

∙ De kern, het poortsysteem en de stijgbuis kunnen worden weggelaten wanneer centrifugaalgieten wordt gebruikt om holle roterende lichaamsgietstukken te produceren;

∙ Door de centrifugale kracht die door het vloeibare metaal wordt gegenereerd tijdens de rotatie, wordt het metaal met de hoge dichtheid naar de buitenwand geduwd, terwijl het gas en de slak met de lage dichtheid naar het vrije oppervlak bewegen, waardoor een gerichte stolling van buiten naar binnen ontstaat, zodat de toevoeromstandigheden goed zijn. De gietstructuur is dicht en de mechanische eigenschappen zijn goed;

∙ Het is eenvoudig om “bimetaal” bussen en lagerbussen te gieten, bijvoorbeeld door een dunne laag koperen bus in de stalen bus te gieten, waardoor dure kopermaterialen kunnen worden bespaard;

∙ Goed vullend vermogen;

∙ Eliminatie en reductie van het verbruik in afsluitsystemen en stijgleidingen.

Nadelen en beperkingen:

∙ Het vrije oppervlak binnenin het gietstuk is ruw, met een grote maatafwijking en slechte kwaliteit;

∙ Niet geschikt voor legeringen met een grote dichtheidssegregatie (zoals loodbrons) en legeringen zoals aluminium en magnesium.

Gietfouten en hun controlemethoden

Er zijn veel soorten gietfouten en de oorzaken ervan zijn ook zeer complex. Ze hebben niet alleen te maken met het gietproces, maar ook met een reeks factoren, zoals de eigenschappen van de gietlegering, het smelten van de legering en de prestaties van het gietmateriaal. Daarom is het bij het analyseren van de oorzaken van gietfouten noodzakelijk om uit te gaan van de specifieke situatie en een uitgebreide analyse uit te voeren op basis van de kenmerken, locatie, het proces en het gebruikte gietzand van de fouten. Vervolgens moeten passende technische maatregelen worden genomen om fouten te voorkomen en te elimineren.

1. Niet genoeg om te gieten

Er zijn gedeeltelijke defecten in het gietstuk, die vaak voorkomen in het dunwandige deel, het deel dat het verst van de gietgoot verwijderd is of het bovenste deel van het gietstuk. Onvolledige hoeken zijn glad en glanzend zonder aan het zand te kleven.

veroorzaken:

∙ De giettemperatuur is laag, de gietsnelheid is te laag of het gieten gebeurt met tussenpozen;

∙ De dwarsdoorsnede van de lopers en binnenlopers is klein;

∙ Het koolstof- en siliciumgehalte in gesmolten ijzer is te laag;

∙ Overmatig vocht- en kolenstofgehalte in het vormzand, grote gasontwikkeling of te hoog moddergehalte, slechte luchtdoorlatendheid;

∙ De hoogte van de bovenste zandvorm is niet voldoende en de druk van het gesmolten ijzer is niet voldoende.

Preventiemethode:

∙ Verhoog de giettemperatuur, versnel de gietsnelheid en voorkom onderbroken gieten;

∙ Vergroot de dwarsdoorsnede van de loper en de binnenloper;

∙ Pas de ingrediënten na het verwarmen aan om het koolstof- en siliciumgehalte naar behoren te verhogen;

∙ Versterk de uitlaat in de mal, verminder de hoeveelheid kolenpoeder en organisch materiaal die aan het vormzand wordt toegevoegd;

∙ Vergroot de hoogte van de bovenste fles.

2. Ondergevuld

Het bovenste deel van het gietstuk is niet compleet, het niveau van het gesmolten ijzer in het gietstuk is gelijk aan dat van het gietstuk en de randen zijn licht afgerond.

veroorzaken:

∙ De hoeveelheid gesmolten ijzer in de gietpan is niet voldoende;

∙ De gietmond is smal en de gietsnelheid is te hoog. Wanneer het gesmolten ijzer uit de gietmond stroomt, denkt de operator ten onrechte dat de mal vol is en stopt hij voortijdig met gieten.

Preventiemethode:

∙ De hoeveelheid gesmolten ijzer in de gietpan correct schatten;

∙ Bij een mal met een smalle gietmond dient u de gietsnelheid te verlagen om ervoor te zorgen dat de mal vol is.

3. Damage

De gietvorm is beschadigd en gebroken.

veroorzaken:

∙ Het zand valt te hard uit het gietstuk, of het gietstuk raakt beschadigd door stoten tijdens het hanteren;

∙ Bij het schoonmaken van de trommel blijkt de gietvorm niet goed te zijn geladen en breekt het zwakke deel van de gietvorm bij het tuimelen;

∙ De riser en de riserhals zijn te groot; de riserhals heeft geen knock-out (groef). Of de methode om de riser eruit te kloppen is niet correct, wat de gietbody zal beschadigen en het vlees zal missen.

Preventiemethode:

∙ Bij het schoonmaken en transporteren van de gietstukken dient men erop te letten dat diverse vormen van overmatige impact en trillingen worden vermeden en dat onnodig weggooien wordt vermeden;

∙ Bij het reinigen van de trommel strikt volgens de procesvoorschriften en -vereisten werken;

∙ Pas de afmetingen van de stijgbuis en de hals van de stijgbuis aan, maak een uitsparing in de hals van de stijgbuis en zorg dat de richting van de schenkstijgbuis correct is.

4. Kleverig zand en oppervlakteruwheid

Aankoeken van zand is een oppervlaktefout van gietstukken, waarbij zanddeeltjes zich vasthechten aan het oppervlak van het gietstuk en moeilijk te verwijderen zijn. Als een gietstuk na het verwijderen van de zanddeeltjes een oneffen en oneffen oppervlak heeft, wordt dit een ruw oppervlak genoemd.

veroorzaken:

∙ De zandkorrels zijn te grof en de compactheid van de zandvorm is niet voldoende;

∙ Het vochtgehalte in het vormzand is te hoog, waardoor het vormzand moeilijk te verdichten is;

∙ De gietsnelheid is te hoog, de druk is te hoog en de temperatuur is te hoog;

∙ Er zit te weinig kolenstof in het vormzand;

∙ Als de baktemperatuur van de mal te hoog is, droogt het vormzand op het oppervlak uit. Als de baktemperatuur van de mal te laag is, hecht het vormzand zich aan de mal.

Preventiemethode:

∙ Wanneer de luchtdoorlatendheid voldoende is, gebruik dan fijner ruw zand en verhoog de compactheid van het vormzand naar behoren;

∙ Garandeer een stabiel effectief kolenpoedergehalte in het vormzand;

∙ Controleer het vocht in het zand strikt;

∙ Verbeter het gietsysteem, verbeter de gietbewerking, verlaag de giettemperatuur;

∙ Controleer de baktemperatuur van het sjabloon, over het algemeen gelijk aan of iets hoger dan de temperatuur van het gietzand.

5. Trachoom

Met gietzand gevulde gaten in of op het oppervlak van het gietstuk.

veroorzaken:

∙ De oppervlaktesterkte van het vormzand is niet voldoende;

∙ Er is geen afgeronde hoek aan de vorm of de ontwerphoek is klein, wat leidt tot vasthaken van zand en de mal wordt na schade niet gerepareerd of de doos wordt zonder reparatie gesloten;

∙ Indien de zandvorm te lang voor het gieten wordt geplaatst, zal de oppervlaktesterkte na het drogen aan de lucht afnemen;

∙ De mal wordt beschadigd tijdens het verpakken of hanteren;

∙ Het drijvende zand in de mal was niet schoongemaakt toen de doos werd gesloten en de gietmond was niet goed afgedekt nadat de doos werd gesloten, waardoor het gebroken zand in de mal viel.

Preventiemethode:

∙ Verhoog het kleigehalte in het vormzand, voeg tijdig nieuw zand toe en verbeter de oppervlaktesterkte van het vormzand;

∙ De afwerking van het patroon moet hoog zijn en de lossingshoek en de gietrand moeten redelijk zijn. Beschadigde mallen moeten worden gerepareerd voordat ze opnieuw worden gevuld;

∙ Verkort de plaatsingstijd van de zandvorm vóór het gieten;

∙ Wees voorzichtig bij het sluiten of hanteren van de mal om schade te voorkomen of om te voorkomen dat er zandkorrels in de zandbak vallen;

∙ Verwijder het drijvende zand uit de mal voordat u de doos sluit en dek de poort af.

6. Gedrapeerde voegen en uitzettend zand

De drapering ontstaat vaak aan het scheidingsvlak van het gietstuk, een dun uitsteeksel van plaatmetaal met een ongelijkmatige dikte dat loodrecht op het oppervlak van het gietstuk staat. Zandzwelling is de lokale uitzetting van de binnen- en buitenoppervlakken van het gietstuk, waardoor onregelmatige nodulaire metalen uitsteeksels ontstaan.

veroorzaken:

∙ Onvoldoende of ongelijkmatige stevigheid;

∙ De sterkte van het oppervlaktezand is niet voldoende, of het vochtgehalte van het vormzand is te hoog;

∙ De kop van het vloeibare metaal is te groot en de gietsnelheid is te hoog.

Preventiemethode:

∙ Verbeter de compactheid van de mal en vermijd lokale losheid;

∙ Het zandmengproces aanpassen, de vochtigheid controleren en de sterkte van het vormzand verbeteren;

∙ Verminder de drukhoogte van het vloeibare metaal en verlaag de gietsnelheid.

7. Dozen dragen

Het gietstuk heeft een groot naadoppervlak aan het scheidingsvlak, wat de vorm en grootte van de mal verandert. Een te grote hefbak kan brand veroorzaken: het gesmolten ijzer stroomt over het scheidingsvlak en in ernstige gevallen leidt dit tot gietfouten.

veroorzaken:

∙ De zandbak is niet vastgemaakt, de kwaliteit van het gewicht is niet voldoende of het gewicht is te vroeg verwijderd;

∙ Het gieten gaat te snel en de slagkracht is te groot;

∙ Gebogen bekisting.

Preventiemethode:

∙ Verhoog het gewicht van het geperste ijzer, verwijder het geperste ijzer nadat het speciale gesmolten ijzer is gestold;

∙ Verlaag de positie van de pollepel en verlaag de gietsnelheid;

∙ Correcte sjablonen.

8. Zanddruppel

Klonterige metalen uitsteeksels die op het oppervlak van een gietstuk verschijnen en lijken op gevallen zandklonten. In andere delen van het gietstuk verschijnen vaak zandgaten of defecten.

veroorzaken:

∙ Er zitten diepe en kleine groeven in het patroon, die overeenkomen met de structurele kenmerken of de ontwerphoek is klein, en de zandvorm zal beschadigd raken of barsten wanneer de vorm eruit wordt getrokken;

∙ Ongelijkmatige compactheid en onvoldoende lokale sterkte van de mal;

∙ Per ongeluk wat zandblokken van de mal laten vallen bij het sluiten van de doos en het vervoeren van de mal.

Preventiemethode:

∙ De ontwerphoek van het patroon moet geschikt zijn en het oppervlak moet glad zijn;

∙ Hoge en gelijkmatige matrijscompactheid;

∙ Wees voorzichtig bij het inpakken en transporteren.