Освоение терминологии песочного литья: всеобъемлющее руководство

Песочное литье — это процесс формовки металла, при котором форма сначала создается из трехмерной модели из песка, а расплавленный металл заливается в полость формы для затвердевания. Песочная оболочка затем удаляется после того, как металлические компоненты остыли и сформировались. Некоторые компоненты требуют вторичного процесса механической обработки после литья.

Типичные продукты, изготавливаемые процессом песочного литья, включают блоки цилиндров, головки блоков, поршни цилиндров, рамы, кронштейны, коллекторы для двигателей высокой мощности, рабочие колеса, корпуса, детали коробок передач трансмиссионных систем для строительной и сельскохозяйственной техники. В данной статье рассматривается часть базовой терминологии, связанной с процессом песочного литья.

Ключевые термины, используемые в песочном литье

Операции песочного литья выполняются в литейном цехе. Для лучшего обсуждения ваших потребностей с представителем литейного цеха важно знать некоторые ключевые термины, используемые в процессе песочного литья:

Производственные термины

• Песок: Типы песка, используемые в песочном литье, включают смольный песок — тип кварцевого песка, смешанного с смольным материалом. При зеленопесочном процессе химические добавки не используются.
• Модель (Pattern): Модель — это форма, используемая для формирования полости в песке. Обычно она немного больше готовой заготовки литья для компенсации усадки.
• Форма (Mold): Расплавленный металл заливается в полость для создания литья. Есть две части формы — верхняя называется «верх» (cope), а нижняя — «низ» (drag). Линия разделки показывает разделение двух половин формы.
• Ядро (Core): Ядро — это предварительно сформированная вставка, помещаемая во внешнюю форму для формирования внутренних особенностей литья. Оно удерживает материал от заполнения всей формы для достижения желаемой формы. Два процесса могут использоваться для создания ядра — горячее ядро (hot-box) и холодное ядро (cold-box).
• Фляга (Flask): Обычно изготавливается из алюминия, стали или дерева, этот контейнер-коробка удерживает формувальный песок вместе. Песок уплотняют в фляге с помощью уплотнителя. Система выравнивания помогает привести верх и низ в одно положение вокруг линии разделки.
• Печь (Furnace): Исходный материал превращается в расплавленную форму здесь, при очень высокой температуре. Заряд — это вес металла, вводимого в печь.
• Лебедка/Ложка (Ladle): Крупногабаритная ложка переносит расплавленный металл из печи в заливную чашу для отделения примесей, а затем в форму.
• Штырь (Sprue или downsprue): Это соединительный проход между заливной чашей и системой раздачи. Он вертикален, с прямой конической круговой поперечной сечением. Его высота помогает контролировать скорость расплавленного материала.
• Распределительная (или текучая) система (Gating System): По мере того как материал течет от плавящих печей для доставки в форму, он управляется тщательно контролируемой распределительной системой. Каналы (runners) находятся в горизонтальном положении.
• Ризеры (Risers): Эта часть распределительной системы действует как своего рода резервуар и используется для компенсации усадки при затвердевании расплавленного металла.
• Литевая полость (Casting Cavity): Это место, где происходит затвердевание. Любой оставшийся расплавленный металл выходит через ризер.
• Вентиляции (Vents): Это небольшие отверстия в форме, позволяющие газам выходить в процессе затвердевания.
• Хилл (Chill): Хилл — это металлическая вставка, которую могут использовать в форме для уравнивания затвердевания по всему литью.
• Выбивание (Shakeout): Выбивание — это процесс отделения затвердевшего литья от формовочного материала.

Процессные термины

• Допустимый уровень качества (AQL): Этот уровень качества опирается на систему инспекции с использованием выборок, выбранных случайным образом.
• Как отлито (As-Cast): Это означает использование литья без вторичной механической обработки.
• Связующее (Binder): Это агент используется для добавления прочности песочной смеси.
• Выдержка/Закрепление (Cure): Cure означает закрепление/закалку.
• Запас на чистовую обработку (Finish Allowance): Это количество материала, оставленного на поверхности литья для дальнейших процессов механической обработки.
• Процент брака (Rejection Rate): Эта цифра представляет отношение количества списанных деталей к общему количеству изготовленных деталей и выражается в процентах.

Дефекты, вызванные конструкцией детали

• Горячие трещины (Hot Tears): Тип трещины, возникающей, когда усадка разрывает металл в полости.
• Усадка (Shrinkage): Происходит, когда конструкция приводит к затвердеванию, препятствующему притоку жидкого металла.
• Впадины (Dips): Другой тип дефекта усадки, результатом оттягивания металла от песочных стенок.
• Недочистка (NCU): Этот тип дефекта становится очевидным только при механической обработке литья, потому что недостаточно металла для обработки, чтобы оставить гладкие, плоские или цилиндрические поверхности, и остается поверхность как отлито.

Дефекты, вызванные ошибками подготовки формы

• Песочные включения (Sand Inclusions): Инородные тела в литье, снижающие целостность и создающие проблемы при механической обработке.
• Срезы и вымывы (Cuts and Washes): Области, где текучий металл изнашивал часть песочной формы.
• Набухания (Swells): Они выглядят как выпуклости на поверхностях литой металлической детали и вызваны плохой уплотнкой песка.
• Смещение (Shift): Смещение может проявиться на линии разделки, где верх и низ встречаются, результатом в смещении вдоль линии разделки в литой детали. Кроме того, ядра могут смещаться внутри формы, если они не удерживаются надежно.

Проблемы, результатом процесса заливки и затвердевания

• Пористость (Porosity): Воздух может войти в металл и подняться к самым высоким точкам полости или застрять в объеме металла.
• Окисные дефекты (Oxide Defects): Результатом, когда металл подвергается воздействию воздуха, и могут вызывать области слабости.
• Холодные замыкания (Cold Shuts): Если поток таков, что два металлических фронта встречаются, они соприкасаются без слияния вместе, создавая слабую область в литой детали.
• Недоливы (Non-Fills): Металл затвердевает до полного заполнения полости, результатом в областях, где металла нет.

Узнайте больше о песочном литье

Impro — глобальный интегрированный производитель высокоточных, высокосложных и критически важных компонентов для диверсифицированных рынков. Мы используем передовые процессные технологии и оборудование. Если вы заинтересованы в получении дополнительной информации о песочном литье и наших возможностях процесса, не стесняйтесь обращаться к нашей команде экспертов уже сегодня.