Wat is directionele stolling?

"Directionele stolling" is een term voor het gieten van metaal. Het verwijst naar het proces van gecontroleerde toevoer van het gesmolten metaal in een temperatuurgecontroleerde mal om een ​​onderdeel te produceren dat vrij is van holle plekken, krimpdefecten genoemd. Directionele stolling wordt ook gebruikt om het metaal te verfijnen tijdens het gietproces, omdat de onzuiverheden die in het gesmolten metaal worden aangetroffen, naar het oppervlak van het zwembad zullen blijven stijgen, waarbij ze de weg van de minste weerstand volgen terwijl ze omhoog worden geduwd door de vaste materialen eronder.

In het directionele stollingsproces begint het gesmolten metaal aan het uiteinde van de mal af te koelen en te stollen voordat de rest van de mal dat doet. Terwijl het metaal op de bodem van de mal afkoelt, beweegt deze lijn van stolling gestaag omhoog in de richting van de gesmolten metaaltoevoer. Door de stroomsnelheid voor de gesmolten metaaltoevoer te regelen en thermische variaties in de mal aan te brengen, kunnen krimpdefecten worden geëlimineerd, omdat het vloeibare metaal van nature in deze dalen en lege gebieden zal lopen.

Het proces van directionele stolling moet niet worden verward met progressieve stolling, ook wel parallelle stolling genoemd. Hoewel deze processen enkele vergelijkbare kenmerken delen, begint het koel- en stollingsproces bij progressieve stolling bij de wanden van het gietstuk en werkt het zich een weg naar binnen. Bij directionele stolling begint het stollingsproces onderaan het gietstuk en werkt het naar de top.

Parallelle stolling in een gietstuk is de onderliggende oorzaak van defecten. Doordat het gesmolten metaal op sommige plaatsen te snel afkoelt of op andere plaatsen te lang verwarmd blijft, ontstaan ​​er defecten als gevolg van stolling, thermische uitzetting en krimp. Als gesmolten metaal bijvoorbeeld in een L-vormige mal wordt gegoten, kan het metaal in de hoek van de mal te snel afkoelen, waardoor een knelpunt ontstaat en een luchtzak in het onderbeen van de mal vast komt te zitten. Deze luchtzak creëert een holle plek in het afgewerkte metalen onderdeel, waardoor de algehele structuur verzwakt.

Om parallelle stolling te beheersen en gerichte stolling in het gietproces te stimuleren, worden verschillende technieken gebruikt. Thermische variaties worden in de mal geïntroduceerd door middel van stijgbuizen of koude rillingen om hete of koude plekken te beheersen die problemen kunnen veroorzaken met het gegoten onderdeel. Geïsoleerde hulzen worden ook gebruikt om een ​​constante, gecontroleerde temperatuur voor de mal te garanderen. Ten slotte worden de stroomsnelheid en temperatuur van de gesmolten metaaltoevoer zorgvuldig gecontroleerd om gerichte stolling te garanderen.