Patronen gieten en patronen maken

Gieterijen maken en gebruiken patronen als modellen voor gegoten metalen voorwerpen

Gieten is het proces van het gieten van vloeibaar metaal in een mal, waar het afkoelt en stolt. Het gietproces kan alles produceren, van kunstwerken tot motoronderdelen. De vorm wordt bepaald door de vormholte, maar er is iets nodig om de vorm vorm te geven - dat is waar het patroon van pas komt.

Patronen zijn een model voor het te gieten object. Een patroon maakt indruk op de mal, vloeibaar metaal wordt in de mal gegoten en het metaal stolt in de vorm van het originele patroon.

Patronen maken is niet zo eenvoudig als de definitie suggereert. Naast het vormen van de vormholte, moet een patroon nauwkeurige afmetingen bieden, middelen hebben om de vormholte te verlaten zonder deze te breken, krimp en vervorming door stolling compenseren, en een toevoersysteem van poorten en stijgbuizen bevatten om vloeibaar metaal in de vorm te brengen. Elke fout kan resulteren in een mislukte casting.

Om al die factoren goed te krijgen, is precisie en meer dan een paar berekeningen vereist. Elk patroon is zorgvuldig ontworpen en geconstrueerd.

Patronen zijn inclusief toeslagen

Patronen maken is de kunst van het ontwerpen van patronen. Het is het eerste en meest essentiële onderdeel van het gietproces.

Het maken van patronen is veel meer dan het maken van een exacte replica van de vorm die u wilt gieten - de patroonmaker moet rekening houden met het maltype en de kenmerken van het gietmetaal. Deze toeslagen zijn ingebouwd in het patroon:

• Concept

  Het patroon moet uit elke vorm worden verwijderd die het vormt zonder het te breken of te vervormen. De diepgang is een tapsheid die het verwijderen van patronen vergemakkelijkt. De exacte hoek van de tapsheid hangt af van de complexiteit van het patroon, het maltype en het oppervlaktype.

• Krimptoeslag

  Zoals alle materialen trekt metaal samen als het afkoelt. Als het patroon in de exacte afmetingen zou worden gemaakt die voor het eindproduct zijn gespecificeerd, zou het gietstuk kleiner zijn dan vereist. Krimptoeslag compenseert de hoeveelheid die een metaal zal krimpen tijdens het afkoelen. De precieze toelage hangt af van het metaal dat wordt gegoten.

• Vervormingstoelage

  Patronen kunnen opzettelijk worden vervormd om de verwachte koelingsvervorming te compenseren.

• Bewerkingsvergoeding

  Sommige gietstukken worden machinaal afgewerkt. De patronen voor machinaal afgewerkte gietstukken bevatten opzettelijk overtollig materiaal om materiaal te compenseren dat verloren gaat in de afwerkingsfase.

Alle patronen hebben een poortsysteem nodig

Elk patroon bevat een poortsysteem dat vloeibaar metaal aan de vormholte levert. Het poortsysteem regelt ook de snelheid waarmee het metaal de mal binnenkomt - te snel, en het turbulente vloeibare metaal kan de mal eroderen; te langzaam, en het kan afkoelen voordat de holte volledig is gevuld.

Het systeem bevat verschillende onderling verbonden onderdelen:

• Schenkbeker

  Vloeibaar metaal wordt rechtstreeks in de schenkbeker/bekken gegoten. Het helpt slakken van metaal te scheiden, vermindert turbulentie en helpt de juiste stroomsnelheid te behouden.

• Sprue &loper

  Metaal stroomt van de schenkbeker in de taps toelopende spruw en vervolgens door de loper, die op zijn beurt in de poorten stroomt.

• Poort(en)

  Metaal stroomt door de poorten om de vormholte te vullen. Kleine poorten worden gebruikt voor gietstukken die langzaam stollen, terwijl grotere poorten worden gebruikt voor gietstukken die snel stollen. De poorten moeten zorgvuldig worden geplaatst om directionele stolling te bevorderen.

• Riser

  De riser is een reservoir dat krimpholtes voorkomt. Om een ​​stijgbuis goed te laten werken, moet deze langzamer afkoelen dan het gietstuk.

Gated patronen neem het poortsysteem op in het hoofdpatroonlichaam. Als alternatief kan het poortsysteem worden toegevoegd door met de hand te snijden of met afzonderlijke patroondelen.

Er zijn verschillende soorten patronen

Patronen zijn er in veel materialen, waaronder hout, metaal, plastic en was. Het patroonmateriaal wordt gekozen op basis van het gebruikte gietvolume en het gebruikte proces. Hout- en metaalpatronen worden meestal gebruikt bij zandgieten, terwijl was zelden wordt gebruikt voor iets anders dan investeringsgieten.

Patronen variëren in complexiteit, afhankelijk van de grootte, vorm en het aantal benodigde gietstukken. Er zijn tegenwoordig veel soorten patronen in gebruik in gieterijen; enkele van de meest voorkomende zijn de volgende:

• Losse patronen

  Normaal gesproken geproduceerd in hout, zijn dit enkele weergaven van het te produceren gietstuk en worden ze alleen gebruikt als er een paar gietstukken nodig zijn, aangezien productiviteit in verband met complexere patronen waarschijnlijk geen probleem is. Bij het gieten met losse patronen wordt het toevoersysteem voor het gietstuk (poorten, stootborden, enz.) normaal gesproken met de hand in het zand gesneden. Sommige losse patronen kunnen in twee helften worden gesplitst om het vormen te vergemakkelijken.

• Gated patronen

  Vaak complexer dan losse patronen, gated of "gemonteerd", worden patronen over het algemeen gemonteerd om een ​​poort- en loopsysteem samen met het patroon op te nemen om de productiviteit te vergemakkelijken (door handmatig snijden en andere vormstappen te elimineren), en om de reproduceerbaarheid van de mallen te verbeteren , wat de algehele kwaliteit van de gietstukken verbetert.

• Matchplate-patronen

  Hoewel deze gewoonlijk in hout worden geproduceerd, worden deze patronen ook vaak gegoten met de kap (boven) en sleep (onder) delen van het patroon die aan weerszijden van een plaat zijn gemonteerd om het vormproces te versnellen. Poortsystemen worden normaal gesproken ook in de luciferplaat ingebed, samen met armaturen/fittingen die worden gebruikt om deze patronen op speciale soorten vormmachines te monteren. Deze patronen worden over het algemeen gebruikt waar grote productievolumes de extra, hogere kosten voor het maken van dergelijke patronen rechtvaardigen, en waar productieconsistentie uiterst belangrijk is.

• Investment casting sterft

  Verloren wasafdrukken zijn de eigenlijke patronen die worden gebruikt om mallen te maken in gieterijen voor investeringsgieten. Maar waar komen deze indrukken vandaan? Investeringsgietmatrijzen worden gebruikt om de waspatronen te produceren die uiteindelijk de verloren was-gietmatrijzen zullen vormen. Omdat elk waspatroon wordt vernietigd in het verloren-wasgietproces, is er één nodig voor elk gietstuk dat wordt gemaakt, en deze waspatronen worden geproduceerd in matrijzen. De matrijzen zijn vaak complexe metalen gereedschappen met ten minste twee delen, waarbij de binnenholte machinaal wordt bewerkt om de vorm van het gewenste waspatroon aan te nemen. In deze matrijzen wordt was geïnjecteerd en na afkoeling wordt de matrijs gescheiden en wordt het waspatroon uit één stuk geëxtraheerd. Net als bij zandgieten kunnen metalen kernen en andere stukken in deze matrijzen voor investeringsgieten worden geassembleerd om inwendige holten en andere complexe onderdelen van het gewenste gietstuk te vormen.