10 Essentiële Gietpatroon Types voor Optimale Metaalproductie

Wat is een Patroon in Gieten?

Gieten is een heel veelvoorkomend productieproces om metalen onderdelen te produceren. Het creëert gietvormen, ook wel gietpatronen genoemd, waar de fabricanten het vloeibare metaal in gieten, en de metalen onderdelen worden afgewerkt na afkoeling van het gevormde metaalmateriaal.

Tijdens het gietproces is het gietpatroon erg cruciaal vanwege het effect op de eindproducten. Gietfabrikanten moeten het gietpatroonontwerp volledig overwegen volgens de eindproducten. Er zal een dure wijzigingskost zijn na het gieten.

Wat is een Patroon in Gieten?

In gieten is een patroon een replica van het te gieten object, gebruikt om de holte voor te bereiden waarin het vloeibare materiaal tijdens het gietproces wordt gegoten.

Patronen gebruikt in zandgieten kunnen gemaakt zijn van hout, metaal, kunststoffen of andere materialen. Patronen worden gemaakt volgens exacte bouwstandaarden, zodat ze een redelijke levensduur hebben, volgens de kwaliteitsgraad van het te bouwen patroon, en zodat ze herhaaldelijk een dimensioneel acceptabel gietstuk opleveren.

Het maken van patronen, patronenmaken genoemd, is een vakhandel gerelateerd aan de vakhandel van gereedschaps- en stempelmaken en gietvormmaken, maar vaak ook elementen van fijn houtwerk omvat.

Patronenmakers leren hun vaardigheden door leerlingenopleidingen en vakscholen over vele jaren ervaring. Hoewel een ingenieur kan helpen bij het ontwerpen van het patroon, is het meestal een patronenmaker die het ontwerp uitvoert.

Materialen van Gietpatronen

Uw gietpatroonmaterialen moeten deze eigenschappen hebben:

• Lagere kosten en minder gewicht: met lagere kosten en minder gewicht vindt u makkelijker het evenwichtspunt van kosten en opbrengsten.
• Waterweerstand: het kiezen van materiaal met waterweerstand beschermt uw gietpatroon tegen roest. Gietpatronen met dit type materiaal hebben een lange levensduur en produceren hoge kwaliteit patronen.
• Duurzaam: duurzaam materiaal biedt een lange levensduur van uw gietpatroon, dus u moet de duurzame eigenschap van het materiaal overwegen voordat u gietpatroonmaterialen kiest.
• Veilzijdig: diverse industrieën hebben gietpatronen nodig om het gietproces te creëren, dus de veelzijdige eigenschap van gietpatroonmateriaal is heel belangrijk. Het zorgt ervoor dat het patroon in veel soorten industrieën gebruikt kan worden en makkelijker gerepareerd.

Gietpatroon Toelatingen (Allowances)

Andere factoren zoals het type gietpatroon en de eigenschappen van het gietmetaal moeten ook overwogen worden. Daarom zijn er enkele gietpatroontoelatingen waar u op moet letten wanneer u een gietpatroon maakt.

• Uittrekkingstoelatingen (Draft allowances): uittrekkingstoelatingen creëren een taper voor het verwijderen van het gietpatroon zonder vervorming. En de nauwkeurige hoek van de taper hangt af van het type gietvorm en oppervlak, en de complexiteit van het gietpatroon.
• Krimptoelating (Shrinkage allowance): meestal heeft het gietpatroon een grotere maat dan de gietvorm, omdat de meeste metalen samentrekken bij afkoeling. De krimptoelating compenseert voor het afkoelingskrimp van het metaal, en de exacte parameter van de toelating hangt af van het metaalmateriaal.
• Vervormingstoelating (Distortion allowance): gietpatronen hebben een speciaal ontwerp om de verwachte afkoelingsvervorming te voorkomen. We noemen het een vervormingstoelating.
• Bewerkingstoelating (Machining allowance): overmaat materiaal in de afwerkingsfase voor het compenseren van verliesmateriaal.

Gieten vs. Patroon

Het hoofdverschil tussen patroon en gieten is dat een patroon een gereedschap is terwijl gieten een soort proces is.

• Gieten: Het is een soort proces waarbij fabrikanten het vloeibare metaal in een gietvorm gieten, waar het materiaal afkoelt en verstijft. De eindvorm van producten werd bepaald door de gietvormholte, terwijl de vorm van de gietvorm overwogen moet worden, en dat is waar het patroon verschijnt.
• Patroon: Voordat u een gietvorm maakt, moet u eerst een patroon ontwerpen. Het patroon is de primaire vorm van de gietvorm en uiteindelijk vormt het product volgens het patroon.

Types Patronen in Gieten

Zoals besproken, zijn gietobjecten sterk afhankelijk van het patroon. Volgens de vorm en grootte van het gieten en de methode van het maken van de holte, kan het patroon als volgt geclassificeerd worden:

• Enkelvoudig patroon (Single piece pattern)
• Gespleten patroon (Split pattern)
• Gepoort patroon (Gated pattern)
• Meerdelig patroon (Multi piece pattern)
• Match-plaat patroon (Match plate pattern)
• Skeletpatroon (Skeleton pattern)
• Zeeppatroon (Sweep pattern)
• Losse stuk patroon (Loose piece pattern)
• Kop-en-drag patroon (Cope and drag pattern)
• Schilpatroon (Shell pattern)

Er zijn meer details over elk van de gietpatronen.

1. Enkelvoudig Patroon (Single Piece Pattern)

Enkelvoudig patroon, ook vast patroon genoemd, is het laagst kostende gietpatroon. Het is zeer geschikt voor een eenvoudig proces, en kleine-schaalproductie en de grote gietfabrikanten prefereren het omdat dit type gietpatroon het gietproces alleen eenvoudige vormen, platte oppervlakken als eenvoudige rechthoekige blokken vereist. Eén vlak wordt gebruikt als scheidingsvlak.

Dit is het simpelste type patroon, precies zoals de gewenste gietstuk. Voor het maken van een gietvorm wordt het patroon ofwel in de kop of in de drag geplaatst. Gebruikt voor het produceren van enkele grote gietstukken, bijvoorbeeld stopbus van een stoommachine.

2. Gespleten Patroon (Split Pattern)

Een twee-delig patroon, ook gesplitst patroon genoemd, is een veelvoorkomend gietpatroon voor ingewikkelde gietstukken. Dit soort patroon heeft scheidingsvlakken die een vlak of onregelmatig oppervlak kunnen hebben, en de exacte positie van het vlak werd bepaald door de vorm van het gietstuk.

Er zijn twee stukken van het gesplitste patroon. Een van de delen wordt in de drag gemold en het andere in de kop. En het kop-deel heeft altijd doppen. Met de doppen kunnen de twee helften van het gesplitste patroon uitgelijnd worden.

3. Meerdelig Patroon (Multi Piece Pattern)

Een meerdelig patroon is een goede oplossing voor complexe ontwerpen die moeilijk te maken zijn. Dit type patroon omvat 3 of meer patronen die u helpen de gietvorm te maken.

Neem het driedelige patroon als voorbeeld. Het patroon bestaat uit de bovenkant, onderkant en midden delen. Het bovenste deel is de kop, het onderste deel de drag, en de midden delen heten checkboxes.

4. Match-plaat Patroon (Match Plate Pattern)

Een match-plaat patroon is een gesplitst patroon met de kop- en drag-delen gemonteerd aan tegenoverliggende kanten van een plaat (meestal metaal), de "match-plaat" genoemd, die overeenkomt met de contour van het scheidingsvlak.

De inloopkanalen en loopkanalen zijn ook op de match-plaat gemonteerd, zodat zeer weinig handwerk vereist is. Dit resulteert in hogere productiviteit. Dit type patroon wordt gebruikt voor een groot aantal gietstukken.

5. Gepoort Patroon (Gate Pattern)

Een gepoort patroon is simpelweg één of meer losse patronen met aangehechte inloop- en loopkanalen. Vanwege hun hogere kosten worden deze patronen gebruikt voor het produceren van kleine gietstukken in massaproductiesystemen en op vormmachines.

Gepoort patroon kan bestaan uit één of meer patronen in een vormpatroon. Het is ontworpen voor de vorm die meerdere componenten in één gietproces maakt. De poorten worden gebruikt om de verschillende patronen te combineren, en loopkanalen om een stroomweg voor het vloeibare materiaal te creëren. Wanneer de poorten en loopkanalen al bevestigd zijn, zijn de patronen los. Dit soort patroon is duur en wordt meestal gebruikt voor kleine gietstukken.

6. Skeletpatroon (Skeleton Pattern)

Voor grote gietstukken met eenvoudige geometrische vormen worden skeletpatronen gebruikt. Net als zeeppatronen, zijn dit eenvoudige houten frames die de vorm van het te gieten deel uitleggen en ook als gidsen gebruikt worden door de vormer bij het handmatig vormgeven van de gietvorm. Dit type patroon wordt ook in put- of vloergietprocessen gebruikt.

Dit soort gietpatroon is duur en niet veelzijdig. Het is niet de beste keuze vanuit economisch oogpunt, maar is zeer efficiënt in extra zandverwijdering. Als u dit gietpatroon wilt gebruiken, moet u de houten frames benadrukken bij het gieten. Het skeletpatroon wordt breed gebruikt in de put- of vloersweesindustriën.

7. Zeep Patroon (Sweep Pattern)

Een zeep is een sectie of plank (houten) van passende contour die om één rand roteert om gietvormholtes te vorming met vormen van rotatiesymmetrie. Dit type patroon wordt gebruikt wanneer een gietstuk van grote grootte in korte tijd geproduceerd moet worden. Grote ketels van gietijzer worden gemaakt door zeeppatronen.

Dit soort gietpatroon creëert een holte in de verticale richting en de basis ervan is met zand bevestigd, en het creëert ook gietstukken in een zeer korte tijd, en het bestaat uit drie delen: spil, basis, en zeep wat ook houten plank genoemd wordt.

8. Losse Stuk Patroon (Loose Piece Pattern)

Wanneer een een-delig vast patroon projecties of terugtrekkingen heeft die boven of onder het scheidingsvlak liggen, is het onmogelijk om het uit de gietvorm te halen. Met dergelijke patronen worden de projecties met de hulp van losse stukken gemaakt. Een nadeel van losse stukken is dat hun verschuiving mogelijk is tijdens het stampen.

Dit soort patroon vereist extra vakbekwaam arbeid, dus het is een duur gietpatroon in gietstukken.

9. Kop-en-Drag Patroon (Cope and Drag Pattern)

Een kop-en-drag patroon is een gesplitst patroon met de kop- en drag-delen elk gemonteerd op afzonderlijke match-platen. Deze patronen worden gebruikt wanneer in de productie van grote gietstukken; de complete gietvormen te zwaar en onhandig zijn om door een enkele werker te worden behandeld.

Dit soort patroon heeft een beetje gelijkenis met het twee-delige patroon en wordt meestal gebruikt in grote gietstukken.

10. Schilpatroon (Shell Pattern)

Het schilpatroon is een goede keuze om een holle structuur te creëren. Het splitst langs het midden en dowelt de resulterende helften.

Conclusie

Tijdens het gietproces zijn gietpatronen heel belangrijk die de gietvormen en de kwaliteit van gietstukken bepalen. Voordat u het gietpatroon kiest, moet u sommige factoren overwegen, zoals de grootte, vorm van uw gietproducten, en het beste patroon voor uw gietbedrijf kiezen.