Wat is een gieterij?

Gieterijen zijn faciliteiten die metalen gietstukken produceren en gietgerelateerde diensten aanbieden

Gieterijen zijn verantwoordelijk voor onze huidige levensstandaard en industriële ontwikkeling, maar de meesten van ons weten er bijna niets van. Dus wat is een gieterij?

Gieterijdefinitie

In vereenvoudigde bewoordingen is een gieterij een fabriek waar gietstukken worden geproduceerd door metaal te smelten, vloeibaar metaal in een mal te gieten en het vervolgens te laten stollen. Zelfs als u nog nooit in een gieterij bent geweest, of zelfs maar weet hoe een gieterij eruitziet, wordt u omringd door de metalen gietstukken die ze produceren. De kans is groot dat u dit leest op minder dan 3 meter afstand.

Gieterijen produceren niet alleen metalen producten voor motor-, spoorweg- of leidingcomponenten. Ze vormen ook componenten voor machines die nodig zijn om veel van de essentiële consumentenproducten te maken waarvan we afhankelijk zijn. 90 procent van alle gefabriceerde goederen is afhankelijk van metalen gietstukken.

Het gietproces

Om een ​​gieterij te begrijpen, moet u het gietproces begrijpen. De algemene stappen bij het gieten zijn het maken van patronen, gieten, smelten, gieten, uitwerpen, schoonmaken, afbramen en inspecteren.

De uiteindelijke gietvorm komt overeen met de mal waarin het wordt gegoten, dus vormen worden zorgvuldig gevormd met een patroon - een houten of metalen replica van het te gieten object. Het meest voorkomende vormmateriaal is silicazand, maar ze kunnen van een aantal verschillende materialen worden gemaakt, afhankelijk van het gietmetaal en de gebruikte methode.

Een smeltoven wordt "geladen" met metaal en verwarmd tot boven het smeltpunt van het metaal. Zodra het gesmolten metaal een bepaalde giettemperatuur heeft bereikt, wordt het uit de oven afgetapt via een tuit in een vuurvaste beklede stalen gietlepel. Eventuele slakken of onzuiverheden worden van de bovenkant van het gesmolten metaaloppervlak verwijderd. De pollepel wordt vervolgens gekanteld om gesmolten metaal in een vormholte te gieten.

De mal koelt af en het metaal stolt, vervolgens wordt het gietstuk uit de mal geworpen en gereinigd. Het gereinigde gietstuk wordt afgewerkt met afbramen, een proces waarbij overtollig materiaal uit het gietstuk wordt verwijderd om te voldoen aan de gespecificeerde afmetingen voor het eindproduct. Afhankelijk van de gietspecificaties kan het afbramen snel en eenvoudig zijn, of zeer gedetailleerd werk. Afgewerkte gietstukken worden vervolgens door de gieterij geïnspecteerd voordat ze worden verzonden.

Gieterijen produceren niet alleen onbewerkte gietstukken. Ze herbergen een aantal bewerkingen, waaronder vaak onderdeelontwerp, gereedschapsbouw, prototyping, bewerking, assemblage en andere aftersalesservices.

Gieterijapparatuur

Moderne gieterijen zijn sterk gemechaniseerd. Ze bevatten alle machines en apparatuur die worden gebruikt bij het maken, gieten en gieten van patronen en kernen. Dat assortiment omvat onder meer grote smeltovens, pollepels, heftrucks, kranen, transportbanden en overslagvaten. Alle gieterijapparatuur is speciaal ontworpen om betrouwbaar te functioneren in smelterijwarmte.

Het fundamentele onderscheid tussen gieterijen is ferro (ijzer of staal) of non-ferro (aluminium, messing, brons, koper, enz.). Het exacte type apparatuur wordt bepaald door de metalen waarmee de gieterij werkt; vlamboogovens zijn ideaal voor het werken met staal, terwijl een in koper gespecialiseerde gieterij eerder een inductieoven gebruikt. Ovens kunnen in grootte variëren, van kleine tafelapparatuur tot apparaten die enkele tonnen wegen. De productiehoeveelheden kunnen variëren van een fractie van een ounce tot enkele tonnen. Dezelfde variabiliteit in model en grootte strekt zich uit tot machines voor het maken en vormen van patronen en de meeste andere gieterijapparatuur.

Gieterijontwerp en risicobeperking

Een gieterij is inherent gevaarlijk. De primaire activiteit is het smelten van metaal, waarvoor vaak temperaturen van meer dan 2600 graden Fahrenheit (1425 ° C) nodig zijn. Om dat getal enige context te geven:al het water dat in contact komt met een actieve oven, zet onmiddellijk uit tot 1600 keer het oorspronkelijke volume. Een oven opladen met zelfs licht vochtig metaal is voldoende om een ​​catastrofale stoomexplosie te veroorzaken.

De gewelddadige en onvoorspelbare aard van chemische reacties bij extreem hoge temperaturen vragen om veiligheidsprocedures voor gieterijen die even intensief zijn. Alles aan een gieterij is ontworpen om de risico's van het smelten en transporteren van metaal te minimaliseren.

Dezelfde omstandigheden die zorgen voor effectief en veilig smelten – warmte zonder vocht – zijn toevallig ook perfecte omstandigheden voor een ongecontroleerde brand. Gieterijontwerp lost dit op door brandbare materialen te verwijderen en brandvertragend te allen tijde bij de hand te houden. Vanwege het bovengenoemde stoomexplosieprobleem kan water niet worden gebruikt om gieterijbranden te blussen. In plaats daarvan richten de brandbestrijdingsinspanningen zich op het doven van de vlammen met industriële brandblussers en droog zand.

Laden – het laden van metaal in de oven om het te smelten – is een van de gevaarlijkste handelingen in de gieterij. Een kleine fout kan van alles veroorzaken, van vernietiging van apparatuur tot letsel of dodelijke afloop. Casters gaan jarenlang in de leer om het nodige begrip te ontwikkelen van de metalen waarmee ze werken, hun smelttemperaturen en veilige procedures.

Het is niet verwonderlijk dat gieterijen hoge omgevingstemperaturen hebben. Het zijn warme, zweterige plekken om te werken - een feit dat nog verergerd wordt door het feit dat gieterijmedewerkers een helm, oogbescherming, gezichtsbescherming en dikke gealuminiseerde kleding moeten dragen. Hoe intens de hitte ook kan zijn, werknemers zouden het helemaal niet kunnen verdragen zonder de hoge plafonds. Gieterijen zijn ontworpen met een hoog dak om luchtcirculatie mogelijk te maken.

Nadat het metaal is gesmolten, moet het nog door de gieterij worden verplaatst om in mallen te worden gegoten. Om voor de hand liggende redenen worden extreme voorzorgsmaatregelen genomen om morsen te voorkomen, vooral op of in de buurt van gieterijarbeiders. De route is gemarkeerd, zo kort mogelijk en vrij van obstakels. Het verkeer op de gieterijvloer wordt streng gecontroleerd, zodat onnodig personeel het gesmolten metaal tijdens het transport nooit in de weg staat. Mechanische hulpmiddelen (vorkheftrucks, mechanische pollepels) worden gebruikt om de blootstelling van mensen verder te minimaliseren.

Zelfs met alle preventieve maatregelen komen er nog steeds lekkages voor. Om de schade te minimaliseren, zijn gietvloeren gemaakt van niet-reactieve, vlamvertragende materialen. Samengeperst vuil is het meest economisch en misschien wel het meest effectief. Normaal beton kan barsten als het vloeibare metaal wordt blootgesteld, maar er zijn hogetemperatuurbetonsoorten beschikbaar die geschikt zijn voor thermische schokken.

Veiligheidsbewust ontwerp en beschermende uitrusting helpen het risico voor werknemers en apparatuur te verminderen, maar de echte sleutel tot veilige gieterijactiviteiten zijn bekwame gieterijarbeiders met een uitstekend situationeel bewustzijn, kracht en uithoudingsvermogen.

Trends in de gieterijsector

Gietstukken worden geproduceerd in gieterijen over de hele wereld. De omstandigheden verschillen van land tot land, en zelfs van gieterij tot gieterij, maar de industrie als geheel ervaart trends. De gieterij-industrie ondergaat enkele belangrijke verschuivingen die van invloed zijn op kwaliteit en kosten voor de eindgebruiker. Gieterijtechnologieën zijn in de loop der jaren vooruitgegaan en ook de basisgieterijactiviteiten zijn geëvolueerd en gediversifieerd. De meest dominante trends in het algemeen zijn schaal, automatisering en afwerking op locatie.

Nieuwe ovens zijn groter, veiliger en efficiënter dan vorige generaties. Hierdoor kon de industriële output groeien, ondanks een voortdurend krimpend aantal Noord-Amerikaanse gieterijen; ondanks het feit dat er minder gieterijen zijn dan India en Japan (zie tabel), hebben de Verenigde Staten de op een na grootste productie van gegoten metaal ter wereld, namelijk 12.250.000 ton. China overtreft alle concurrentie met een jaarlijkse productie van meer dan 44.500.000 ton.

Er is een groeiende vraag naar compleet afgewerkte en inbouwklare onderdelen. Gieterijen veranderen om meer reinigings- en bewerkingscapaciteiten op te nemen.

De kosten van grondstoffen, met name gerecycleerd schroot, zijn gedaald, maar de industrie worstelt nog steeds met marges als gevolg van snel stijgende arbeidskosten. Stijgende arbeidskosten zijn een belangrijke drijfveer voor automatisering - dubbel zo omdat de gieterij zo'n gevaarlijk en ongemakkelijk werk is voor mensen. Een doorbraak in gieterijautomatisering zou kunnen leiden tot lagere kosten voor auto-onderdelen, treinwielen en elk ander in massa te produceren gegoten onderdeel.

Reliance Foundry blijft in de voorhoede van de gieterij-industrie om op maat gemaakte gietstukken van de hoogste kwaliteit te leveren en biedt een breed scala aan op maat gemaakte metaalgiet- en fabricagediensten.

Bronnen

• Amerikaanse Foundry Society. "Afgietsels in onze wereld".
• Moderne casting. "48e volkstelling van de wereldproductie van gietstukken:gestage groei van de wereldwijde productie".
• Deutsche Industriebank. "Gieterij-industrie 2020:trends en uitdagingen".
• Veilig werken Australië. "Gids voor het beheren van risico's die verband houden met gieterijwerk".