Patronen voor het gieten van metalen | Industrieën | Metallurgie

De volgende punten belichten de vijftien hoofdpatronen die worden gebruikt voor het gieten van materialen in een industrie. De patronen zijn:1. Patroon uit één stuk of effen 2. Gesplitste patronen 3. Patroon met losse delen 4. Patroon met poorten 5. Patroon met lucifers 6. Borduurpatronen volgen 7. Sweeppatronen 8. Segmentpatroon of deelpatroon 9. Skeletpatroon 10. Shell-patroon 11. Opgebouwd patroon 12. Boxed-up patroon 13. Lagged-up patroon en een paar meer.

Type # 1. Eendelig of effen patroon:

Dit type patroon is gemaakt zonder verbindingen, scheidingen of losse stukken. Zo'n patroon wordt ook wel een los patroon genoemd omdat het niet aan een bord is bevestigd. Met deze patronen moet de vormer zijn eigen lopers, voerhekken en stootborden snijden. De vormbewerking neemt dus meer tijd in beslag. Patroon uit één stuk wordt over het algemeen gebruikt voor groot gieten met een eenvoudige vorm en voor beperkte productie.

Een dergelijk patroon is meestal van het type 'platte achterkant' (zie Fig. 3.2), dat enkele of geen onregelmatigheden en geen kernafdruk kan hebben. Het grote horizontale dwarsdoorsnede-oppervlak van een dergelijk patroon dient als scheidingsvlak in de mal. De vormholte van dit patroon bevindt zich ofwel volledig in de weerstand of volledig in de kap.

Typ # 2. Splitspatronen:

Veel patronen kunnen niet in één stuk worden gemaakt vanwege de moeilijkheden bij het verwijderen uit de mal. Om deze moeilijkheid te elimineren, worden sommige patronen in twee delen gemaakt, zodat de helft van het patroon in het onderste deel van de mal rust en de helft in het bovenste deel. De splitsing in het patroon vindt plaats op de scheidingslijn van de mal.

De twee delen van het patroon zijn uitgelijnd met paspennen. Soms wordt een patroon in drie of meer delen geconstrueerd voor gecompliceerde gietstukken. Zo’n patroon wordt ‘multi-piece pattern’ genoemd. (Zie Afb. 3.5).

Type # 3. Los stuk patroon:

Het is een patroon met losse stukjes die nodig zijn om het patroon uit de mal te kunnen halen. Het wordt gebruikt om ondersnijdingen te produceren. Losse stukken worden afzonderlijk verwijderd via de holte gevormd op het hoofdpatroon, nadat het patroon is verwijderd. Deze losse stukken moeten mogelijk worden gedraaid of verplaatst voordat ze eruit worden gehaald. Deze moeten ook losjes aan het hoofdpatroon worden bevestigd met houten paspennen. (Zie Afb. 3.6).

Typ # 4. Patroon met poorten:

Bij productiewerk, waar meerdere gietstukken nodig zijn, worden poortpatronen gebruikt. Dergelijke patronen zijn gemaakt van metaal om ze stevigheid te geven en elke neiging tot kromtrekken te elimineren. Om tijd te besparen, worden een aantal gietstukken geproduceerd in een enkele mal met meerdere caviteiten door een groep patronen aan elkaar te koppelen.

De poorten of lopers voor het gesmolten metaal zijn verwerkt in het geïntegreerde patroon. Door deze opstelling wordt de tijd die de vormer gewoonlijk besteedt aan het snijden van poorten en het tekenen van patronen geëlimineerd. Deze groepen patronen waaraan poortvormers zijn bevestigd, worden poortpatronen genoemd.

Typ # 5. Match Plate Patroon:

Match plate patroon wordt gemaakt door elke helft van een gespleten patroon aan de tegenoverliggende zijden van een plaat te bevestigen. De plaat biedt een substantiële bevestiging voor patronen en wordt veel gebruikt bij machinaal gieten.

De poorten en lopers zijn ook op de juiste positie bevestigd. Aan de sleepzijde van de plaat is de plaat voorzien van plaatsbepalingsgaten, die passen in de pennen die op het sleepgedeelte van de kolf zijn aangebracht.

Wanneer de luciferplaat van de mal wordt getild, worden alle patronen getekend en past de kap of de bovenste helft van de mal perfect bij de weerstand of de onderste helft van de mal. De poorten en lopers worden ook in dezelfde operatie voltooid. Match plate patronen zijn geschikt voor massaproductie van kleine gietstukken in vormmachines. Match plate patronen zijn duur om te construeren, maar de initiële kosten zijn gerechtvaardigd in massaproductie.

Typ # 6. Bordpatronen volgen:

De patronen met dunne secties, (zie Fig. 3.8), hebben de neiging om vervormd te raken of in te storten tijdens het heien. Verzakking van dun patroon als gevolg van rammen kan gemakkelijk worden verholpen door een steunblok (volgbord) te construeren dat in het patroon kan passen om als steun tijdens het rammen te dienen.

Typ # 7. Veegpatronen:

Veel patronen met een symmetrische en regelmatige vorm, gewoonlijk van groot formaat, kunnen worden geconstrueerd door het gebruik van een veegpatroon (dat de vorm heeft die overeenkomt met de vorm van het gewenste gietstuk) dat de gewenste vorm in de zandvorm veegt, waardoor de noodzaak voor kostbare driedimensionale patronen. Het zwaaipatroon is opgesteld om rond een centrale as op een naald te roteren.

Typ # 8. Segmentpatroon of deelpatroon:

Segmentpatronen zijn secties van een patroon die zodanig zijn gerangschikt dat ze een volledige mal vormen door de gesegmenteerde patronen op geschikte wijze in de mal te plaatsen. Deze worden over het algemeen gebruikt voor cirkelvormig werk, zoals ringen, wielen, velgen, tandwielen, enz.

Typ # 9. Skeletpatroon:

Voor zeer grote gietstukken zouden massieve patronen een enorme hoeveelheid hout vereisen, wat niet economisch kan zijn, vooral als er minder gietstukken nodig zijn. In dergelijke gevallen is het patroon gemaakt van een houten frame en een ribconstructie (skelet), zodat het een gedeeltelijke buiten- of binnenomtrek van het gietstuk vormt en de algemene contour en grootte van het gewenste gietstuk vormt.

Typ # 10. Shell-patroon:

Het schaalpatroon wordt meestal op een plaat gemonteerd en langs de middellijn gescheiden, waarbij de twee helften nauwkeurig aan elkaar worden vastgemaakt. Meestal worden deze korte bochten in paren gegoten en gegoten. Dit type patroon wordt grotendeels gebruikt voor afvoerfittingen en leidingwerk. (Zie Afb. 3.12).

Typ # 11. Opgebouwd patroon:

Opgebouwde patronen zijn samengesteld uit twee of meer stukken. Voor speciale katrollen worden patronen opgebouwd uit segmenten van houten strips. De segmenten worden gemaakt door stroken hout in de gewenste kromming te snijden. De gewenste dikte wordt opgebouwd door ze in lagen te verlijmen. Flenzen worden ook op dezelfde manier gemaakt. Dergelijke patronen worden gebruikt om ingewikkelde vormen te maken, omdat het gemakkelijker is om de vorm op te bouwen door een aantal segmentstukken aan elkaar te lijmen of samen te voegen.

Typ # 12. Ingepakt patroon:

Het is een doosachtig patroon waarin planken of stroken hout met lijm, spijkers of schroeven met elkaar worden verbonden. Deze methode bespaart hout voor grote patronen en maakt ze lichter in gewicht.

Typ # 13. Achterblijvend patroon:

Cilindrische patronen, bijvoorbeeld vaten, pijpen of kolommen, worden opgebouwd met lag- of duigconstructie om de juiste vorm te garanderen. Langslopende stroken hout, 'lags' of 'staven' genoemd, zijn aan elke kant afgeschuind en vastgelijmd aan de houten eindstukken die 'koppen' worden genoemd, zoals weergegeven in Fig. 3.13.

Typ # 14. Vreemd gevormd patroon:

Een oneven zijkop of valse kop wordt gebruikt, wanneer de vorm van het gietstuk geen handige platte splitsing in het patroon oplevert, zoals bij een geknikte hendel. Het patroon is solide en een oneven kant (of valse kop) wordt gebruikt om te helpen bij het maken van een voorgevormde splitsing tussen kop en weerstand, zoals weergegeven in Fig. 3.14. De keerzijde is vaak gemaakt van gips uit Parijs.

Typ # 15. Skeletpatroon:

Het lijkt van buitenaf op de vorm van het gietstuk, maar verder is het een eenvoudig houten frame. Het wordt gebruikt voor grote gietstukken met eenvoudige geometrische vormen en het is bedoeld om de mal te geleiden voor het met de hand vormen van de mal.

Bij het ontwerpen van dergelijke patronen, waarbij gebruik wordt gemaakt van copie en weerstand, moet het grootste deel in de weerstand worden opgenomen, omdat het vormzand een grotere sterkte heeft bij samendrukking dan bij trek. Verder, aangezien de losse zanddefecten vaker voorkomen in de kop, moeten de kritische oppervlakken ook in de weerstand worden opgenomen.