Wat is het zandgietproces?

Zandgieten biedt veelzijdigheid bij het maken van driedimensionale objecten met complexe geometrieën en ingewikkelde stukken.
Dit proces wordt al eeuwenlang gebruikt. Tegenwoordig hebben nieuwere innovaties de zandgiettechnieken gestroomlijnd om lage productie en hoge productie van onderdelen, componenten en eindproducten mogelijk te maken. Toch weten veel mensen niet hoe het zandgietproces werkt.

Er zijn meestal zes stappen naar het daadwerkelijke proces. Toch kunnen deze stappen extra taken met zich meebrengen, afhankelijk van bepaalde factoren, zoals of een patroon zal worden gebruikt om de mal te maken, of dat machinale bewerking zal worden gebruikt om de holte in het zand te creëren in de gewenste vorm van het product dat zal worden gegoten — die soms wordt gebruikt voor prototypes en productontwikkeling wanneer het ontwerp kan veranderen.

Ontwerppatroon maken

Het patroon voor de mal wordt gemaakt op basis van de specificaties van het product. Bovendien zal het patroon dat een replica van het eigenlijke product zal zijn, iets te groot zijn. Deze overmaatmethode wordt gedaan op basis van het type metaal dat wordt gebruikt en hoe de kenmerken ervan zullen veranderen van een gesmolten toestand naar een vaste toestand. Sommige metalen zetten uit bij verhitting en krimpen bij afkoelen. Andere metalen doen het tegenovergestelde. Door het patroon te groot te maken, is er ruimte voor het metaal als het uitzet, omdat het de mal niet zal breken.

Creatie van poorten en stijgbuizen

Het patroon zal ook poorten en stootborden hebben toegevoegd wanneer het in de zandvorm wordt geplaatst. Poorten en stootborden zijn paden die leiden naar het hoofdpatroon en uit de zandvorm. Het gesmolten metaal wordt in deze banen gegoten, omdat het in het midden van de patroonvorm zal stromen. De trajecten bieden ook andere voordelen. Ze laten gassen die uit het gesmolten metaal komen, ontsnappen. Deze patronen helpen ook bij thermische samentrekking die optreedt met het gesmolten metaal als het stolt. Door de paden kan het metaal elke spleet vullen, zodat er geen gaten zijn voor ingewikkelde stukken. Als het metaal uitzet, zal het extra metaal terugvloeien in de poorten en stootborden en niet door de wanden van het patroon breken. Wanneer het metaal samentrekt, kan het overtollige metaal in de poorten en stootborden zich terug in het patroon nestelen om elke spleet te vullen.

Matrijs maken

Zoals de naam al aangeeft, wordt zand gebruikt bij het maken van de mal. Zand heeft vuurvaste eigenschappen, omdat het bestand is tegen de hitte terwijl het zijn vorm behoudt. Aan het zand zullen typisch ook andere materialen zijn toegevoegd, zoals bindmiddelen en klei, om te helpen bij het bij elkaar houden van de mal, zodat het het gieten van het gesmolten metaal kan ondergaan. Het hele zandvormproces wordt gedaan in een doos die een kolf wordt genoemd. Er zullen meestal twee delen van de doos zijn, een bovenste deel dat een kap wordt genoemd en een onderste deel dat een sleep wordt genoemd. Deze twee dozen worden aan elkaar geklemd om het driedimensionale deel te maken.

De onderste vormbak (slepen) wordt gedeeltelijk gevuld met zand, waarna het patroon en het poortsysteem worden toegevoegd. Een kern, een soort gevormd zand, wordt soms binnenin geplaatst om sommige van de binnenste gietoppervlakken te helpen vormen wanneer het patroon zelf deze kenmerken niet bevat. Om de kern op zijn plaats te houden, zijn kernafdrukken en metalen stukken, chaplets genaamd, toegevoegd. Vervolgens wordt de bovenkant van de vormbak, de kap, op zijn plaats geklemd op de sleep.

Vervolgens wordt de dragbox de rest van de weg gevuld met zand totdat het patroon, het poortsysteem en de kern bedekt zijn. De doos is gecomprimeerd om ervoor te zorgen dat er geen gaten zijn. Overtollig zand wordt verwijderd omdat nu de kap van de sleep wordt verwijderd, zodat het patroon en de zorg zorgvuldig kunnen worden geëxtraheerd.

Gieten Gieten

Met het patroon en de kernen verwijderd, wordt de gecreëerde vormvorm voorbereid op het gesmolten metaal. Er wordt een soort smeermiddel toegevoegd zodat het gesmolten metaal afkoelt, het gietstuk gemakkelijker te verwijderen is, omdat het smeermiddel ook kan helpen voor een betere oppervlakteafwerking.

Vervolgens worden de kap en de sleepdozen aan elkaar vastgezet. Er worden gewichten gebruikt om het zeil op zijn plaats te houden, zodat het niet omhoog komt als het metaal erin wordt gegoten. Het metaal kan nu door de poorten en stootborden in de mal komen. Het metaal mag nu afkoelen.

Sand Shakeout

Zodra het metaal afkoelt en stolt, kan het zand uit de drag-and-cope-boxen worden geschud. Het zand wordt afgebroken en weer teruggewonnen omdat het vaak opnieuw kan worden gebruikt.

Afwerking

Zodra het metalen deel uit de kolf is verwijderd, ondergaat het een laatste afwerkingsproces. Dit proces omvat het wegsnijden van alle poorten, stootborden en geleiders die op het metalen onderdeel zijn aangesloten. Vervolgens wordt het onderdeel gezandstraald en geslepen om de gewenste gladheid en oppervlakteafwerking te verkrijgen.

Door het proces dat bij zandgieten betrokken is te begrijpen, kunnen klanten bepalen of deze techniek geschikt is voor de component- en productcreaties. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over de mogelijkheden voor zandgieten van Impro.