Вертикальное против горизонтального зеленого песочного литья: выбор оптимального процесса для эффективности и стоимости

Песочное литье часто думают как процесс для малых и средних количеств, но с одной модификацией это экономичный процесс для производства больших количеств. Эта модификация — разделение формы вертикально, а не горизонтально. Понимание того, почему это делает разницу, и как вы можете от этого выиграть, требует более детального взгляда на два метода зеленого песочного литья: горизонтально-разделенное vs. вертикально-разделенное литье.

Одна форма, одна деталь

Песочное литье подразумевает создание полости в песке и затем заполнение её жидким металлом. Металл затвердевает, формируя деталь, после чего песок разбивают и повторно используют. Полость формируется моделью, которая, с добавлением литейных допусков и углов наклона, реплицирует деталь для изготовления.

Поскольку модель должна выйти из песка, чтобы освободить место для металла, формовальная полость всегда делается в двух половинах. Песок упаковывают вокруг одной половины и удаляют модель. Затем больше песка упаковывают вокруг другой стороны, и две половины запирают вместе.

В большинстве литейных операций песок называют «зеленым песком». «Зеленый» в этом контексте относится к тому, что он имеет степень влаги, связывающую частицы вместе. Альтернатива — смольный песок. Он покрыт связующим материалом, держащим всё вместе. Смольное песочное литье немного дороже зеленого песка, но дает более гладкую отделку поверхности и высокую геометрическую точность. Это в свою очередь позволяет лить более тонкие стенки и более тонкие особенности.

Горизонтальное против вертикального разделения

Исторически песочное литье делали с горизонтальным разделом между двумя половинами формы. Нижняя половина — коробка, называемая «низ» (drag), а верхняя половина — «верх» (cope). Модель используется для создания полости в верхней половине низа и нижней части верха. Вместе они называются флягой (flask).

В 1960-х годах разработали вариацию этого процесса, где линия разделки между двумя половинами вертикальна. Это устраняет флягу, уменьшает количество необходимого песка и может быть автоматизировано для более высоких производственных скоростей.

Модель делается в двух половинах, которые смотрят друг на друга вертикально. Песок засыпают между ними, а затем они замыкаются для создания полостей в обеих сторонах песка. Одна модель, называемая качающейся пластиной (swing plate), поднимается вверх, а другая модель — пресс-пластина (pressure plate) — толкает сформированную песочную полость наружу.

Модели затем возвращаются в начальное положение, больше песка сыплется между ними, и процесс повторяется. Песочные формы образуют линию, проходящую под станцией заливки металла. После заполнения они продолжают двигаться, пока металл затвердевает. В конце линии песок встряхивают, и литые детали извлекают.

Плюсы и минусы горизонтального против вертикального песочного литья

Большое преимущество вертикальной техники в том, что она способна на более высокие производственные скорости, чем традиционный горизонтальный метод. Кроме того, она производит последовательно высокое качество литьев. Недостатки в том, что оборудование требует существенных капитальных вложений, и модельное инструментальное оснащение дороже, чем для горизонтального метода.

В контрасте, горизонтальное песочное литье очень экономично для производства малых количеств. Качество может быть слегка более переменным, но процесс может производить более крупные и тяжелые литья, чем обычно делают на автоматизированной вертикальной литейной линии.

Выбор правильного процесса зеленого песочного литья для ваших деталей

Когда нужны либо большие, либо малые количества литьев, обычно очевидно, какой процесс использовать. Однако есть много деталей, где прогнозируемые объемы означают, что решение требует комбинации анализа и опыта. Специалисты по песочному литью в Impro имеют глубокий опыт с обоими методами и хорошо квалифицированы для консультирования по лучшему подходу. Если вы исследуете варианты производства деталей песочным литьем, спросите, что мы рекомендуем.