Shell-støping: grunnleggende støpeoperasjoner

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Støping i skjellformer kalles også skjellstøping. Og i utlandet kalles denne arbeidsmetoden Shell.

Generell informasjon

I dagens industriindustri brukes mange forskjellige støpemetoder. I tillegg til skallstøping brukes også investeringsstøping, samt i metallformer og flere andre metoder. Den generelle fordelen med disse støpemetodene, sammenlignet med sandstøping, er at de resulterer i mer nøyaktige endematerialer når det gjelder form så vel som dimensjoner. I tillegg reduseres antallet ruheter på overflaten av slike produkter. I mer sjeldne tilfeller, men likevel hender det at behovet for etterfølgende maskinering etter smelting er eliminert. I tillegg til alt bidrar bruken av støping i skallformer og andre metoder til at denne prosessen kan mekaniseres så mye som mulig, som et resultat av at automatiseringen også øker. Og dette øker selvfølgelig produktiviteten til ethvert industrianlegg betraktelig.

Shell-casting

Hvis vi snakker spesifikt om dettemetoden, ble den først introdusert på fabrikker tilbake i 1953. For tiden brukes metoden ganske mye. Det er for eksempel støping i skallformer som produserer de fleste delene til Kirovets-traktoren. Alle deler som produseres med denne metoden er av høyeste kvalitet av stål eller støpejern. Skallstøping er en metode der det endelige resultatet av støpingen har en form som består av to sandharpiksskall. Også denne metoden for å produsere deler brukes bare i tilfeller der det er nødvendig å lage en del med små eller mellomstore dimensjoner, men samtidig med høy nøyaktighet. Eksempler på bruksområder for denne støpemetoden er motordeler eller tynnveggede støpegods.

The Essence of the Way

Med denne arbeidsmetoden kan du få ulike deler til vifter, motorer, pumper eller tekstilmaskiner. Maksimal lengde på produktet som mottas kan imidlertid ikke overstige 1 meter, og det kan ikke være tyngre enn 200 kg.

Essensen av å støpe inn i skallformer er basert på visse egenskaper til termoherdende harpikser, som er en del av sand-harpiksblandinger. Fordelen med å bruke slike komponenter er at disse harpiksene har en tendens til å stivne raskt og permanent når de behandles med en temperatur på 200-250 grader Celsius.

Lage en skallform for støping

For å lage en form for senere støping er det nødvendig med finkornet kvartssand, som kommer med tilsetning av en herdeplast, som er dens forbindelseselement for å få en fullverdig skallform. Disse materialene, spesielt harpiksen, er valgt fordi de herder når de passerer en viss temperaturbarriere. Produksjonsprosessen er som følger. Først oppvarmes harpiksen til 140-160 grader Celsius. Under påvirkning av et slikt miljø blir det til en flytende limmasse som omslutter kvartssandformen fullstendig.

Omfanget av støping i skallformer er ganske bredt, og derfor er prosessen med å lage former brakt til automatisk eller automatisert.

Etter at formen er helt dekket med harpiks, økes temperaturen til 200-250 grader Celsius. Denne temperaturterskelen er ganske nok til at limmassen irreversibelt herder og danner en form. Videre, når prosessen med å støpe deler begynner, det vil si når det smeltede metallet kommer inn i formen, når temperaturen i den omtrent 600 grader. Denne modusen er nok til å sikre at harpiksen ikke smelter, men brenner ut, mens den etterlater porer på selve formen, noe som letter utslipp av gasser.

Fordeler og ulemper ved støping av skallform

Som enhver annen produksjonsprosess har denne sine fordeler og ulemper. Hvis vi sammenligner denne støpemetoden for eksempel med støpingvanlige sandformer, det er flere fordeler:

• Den første og ganske betydelige forskjellen er nøyaktighetsklassen, som er 7-9. I tillegg er overflatefinishen til den oppnådde delen forbedret opp til 3-6. I tillegg reduseres kvoter, som tillates for etterfølgende maskinering av den resulterende delen etter støping.
• Et av de store plussene er en betydelig reduksjon i arbeidskostnadene for produksjon av støpegods.
• Denne støpemetoden reduserer forbruket av støpematerialer, samt mengden metall på grunn av at størrelsen på portkanalene reduseres.
• Reduserte mengden av ekteskapsproduksjon betydelig.

Det er imidlertid noen ulemper med å støpe i skallformer. Disse inkluderer:

• Skallformens levetid - 1 støping.
• Kostnadene for å støpe sand er ganske høye.
• Høy prosentandel av skadelige gasser.

Corpus forming process

Kroppens formingsprosess utføres i seks trinn:

1. Det første trinnet er prosessen med å helle blandingen på en varm metallmodell, samt prosessen med å holde den i flere titalls sekunder til en tynn, sterk skorpe dannes rundt delen. Oftest er modeller laget av støpejern, og oppvarmingen utføres opp til 230-315 grader.
2. Deretter er det nødvendig å utføre en operasjon for å fjerne overflødig formsand. Tykkelsen på skorpen skal til slutt være fra 10 til 20mm. Det avhenger av blandingens oppholdstid på modellen, samt av temperaturen.
3. Deretter er det nødvendig å overføre modellplaten sammen med formen til ovnen, hvor de vil være til slutten av herdeprosessen. På slutten av denne prosedyren bør styrken på skallet være mellom 2,4 og 3,1 MPa.
4. Etter å ha blitt fjernet fra ovnen, forskyves det herdede skallet fra platen. En spesiell pusher brukes for denne prosedyren.
5. Deretter festes to eller flere modeller sammen ved hjelp av en slags klemme eller ved liming. Disse formene kan brukes til støping i skallformer eller enkelt lagres. Nesten ubegrenset holdbarhet.
6. Før man starter støpeprosessen i den ferdige formen, helles shot i dem, noe som bidrar til å forhindre eller ødelegge formen under videre uthelling.

Castingdetaljer

Det er verdt å starte med at typiske toleranser som er tillatt ved produksjon av verktøy kan være 0,5 mm. Overflateruhet er tillatt i området fra 0,3 til 0,4 mikron. Slike grenser er begrunnet med at det brukes finkornet sand. Også verdt å merke seg: bruk av harpiks bidrar i stor grad til at overflaten er veldig glatt.

Produksjonsvolumer

For å være engasjert i produksjon av slike former og deler, er det nødvendig å ivareta installasjonen av en formmodell. Installasjonstiden er mindre enn en uke. Etter at installasjonen er fullført, kan utgangsmengdennå fra 5 til 50 stykker per time. Slike produksjonsvolumer per time er ganske reelle, men for dette er det nødvendig å forberede støpeprosessen deretter. Hovedmaterialene som kreves for støping er støpejern, aluminium, kobber, samt legeringer av disse typer metaller. Et annet nødvendig materiale vil være en legering som bruker aluminium og magnesium.