Gietpatronen Begrijpen: Typen, Voordelen en Kleurenschema's

The Mechanical Post welkomt u terug! Vandaag praten we over patroon, welke materialen gebruikt worden voor de vervaardiging, de voordelen, beperkingen en typen.

Wat is patroon in gieten?

Patronen worden gebruikt om malen te maken voor het gieten waarin het gesmolten metaal gegoten zou worden. Patronen zijn de kopie van het product dat beoogd is te gieten. Echter, het is geen exacte replica van het gewenste gietstuk. Er zijn bepaalde essentiële verschillen.

Het is iets groter dan het gewenste gietstuk, vanwege verschillende toelaten die zijn krimptoelaten, bewerkingstoelaten, etc. en het kan verschillende projecties of bossen hebben genaamd koude afdrukken. Het kan ook uitsteeksels hebben om loopkanalen en toevloeikanalen tijdens het malproces te produceren.

Gewenste Kenmerken van Patroon

• Verkrijg de gewenste vorm en maat van het gietstuk.
• Goedkoop en gemakkelijk te repareren.
• Eenvoudig in ontwerp voor gemakkelijke vervaardiging.
• Licht in massa en handig om te hanteren.
• Hoge sterkte en lange levensduur om zoveel malen te maken als vereist.
• Behoudt zijn afmetingen en stijfheid tijdens de bepaalde levensduur.
• Zijn oppervlak moet glad en slijtvaste zijn.
• In staat om ruwe behandeling te weerstaan.

De veelvoorkomende materialen die in patroonvervaardiging gebruikt worden, zijn hout, metaal en kunststof. Elk materiaal heeft zijn eigen voordelen, beperkingen en toepassingsgebied. Ook hangt de vereiste nauwkeurigheid, sterkte en levensduur van een patroon af van de hoeveelheid gietstukken die geproduceerd moeten worden. Gebaseerd op de bovenstaande factoren, kunnen we het patroonmateriaal als volgt kiezen:

• Voor korte lopende productie is hout het geschikte materiaal.
• Voor grootschalige en massaproductie is metaal, duurzamer dan hout, hoewel duurder, maar kan op de lange termijn overleven.
• Voor batchproductie worden kunststoffen zoals epoxy, harsen en ook van gips en cement bevorzugd.

Houten Patroon

Het hout gebruikt voor patroonvervaardiging moet goed gedroogd en gesezoneerd zijn. Het mag niet meer dan 10% vocht bevatten om vervorming en vervorming tijdens latere droging te voorkomen. Het moet recht graan zijn en vrij van knopen.

Voordelen van Hout Gebruik

• Licht in gewicht.
• Vergelijkbaar goedkoop.
• Goede bewerkbaarheid.
• Leent zich voor lijmen en verbinden.
• Houdt vernissen en verf goed.
• Kan gemakkelijk gerepareerd worden.

Nadelen of Beperkingen

• Naturellijk niet-uniform in structuur.
• Bezit slechte slijt- en abrasieweerstand.
• Kan ruwe behandeling niet weerstaan.
• Absorbeert en geeft vocht af, zodat het in volume varieert, vervormt en dus de mechanische eigenschappen verandert. Deze nadelen kunnen echter hersteld worden door drogen en seizoenen en vervolgens laken waterdichte vernissen en verf aan te brengen.

Types Hout Vaak Gebruikt in Patroonvervaardiging

Witte Den

Het is het meest gebruikte hout, vanwege het rechte graan en licht gewicht en omdat het zacht is, makkelijk te bewerken en onwaarschijnlijk om te vervormen.

Mahonie

Het is harder en duurzamer dan witte den. Kan gemakkelijk bewerkt worden als recht graan. Het is minder geneigd om te vervormen dan sommige andere houtsoorten.

Esdoorn, Berken en Kers

Deze houtsoorten zijn harder en zwaarder dan witte den. Ze neigen tot vervorming in grote secties, dus alleen voor kleine patronen gebruiken. Ze moeten zorgvuldig behandeld worden, omdat ze vocht gemakkelijk opnemen.

Metaal

Metaalpatronen kunnen gegoten worden van een meester houten patroon of kunnen gemachineerd worden door de gebruikelijke bewerkingsmethoden. Metaalpatronen worden meestal gebruikt in machinemalen.

Voordelen van Metaal Gebruik

• Duurzamer en nauwkeuriger in maat dan houten patronen.
• Hebben een glad oppervlak.
• Vervormen niet in opslag.
• Weerstand bieden tegen slijtage, abrasie, corrosie en zwelling.
• Kunnen ruwe behandeling weerstaan.

Beperkingen.

• Duurder vergeleken met hout.
• Niet gemakkelijk te repareren.
• Zwaarder dan houten patronen.
• Ferrode metalen zijn vatbaar voor roest.

Veelvoorkomende Metalen Gebruikt voor Patroonvervaardiging zijn

Gietijzer.

Met fijn graan kan als patroonmateriaal gebruikt worden. Het heeft lage corrosieweerstand tenzij beschermd. Zwaarder en moeilijker te bewerken. Echter, het is goedkoper en duurzamer dan andere metalen.

Messing.

Kan gemakkelijk bewerkt en opgebouwd worden door solderen of hard solderen. Het heeft een gladde gesloten poerstructuur. Het is duur, daarom meestal gebruikt voor kleine gietdelen.

Aluminium.

Het is het beste patroonmateriaal, omdat het gemakkelijk bewerkt kan worden, licht in gewicht is en corrosiebestendig is. Het is echter onderhevig aan krimp en door abrasieve werking.

Wit Metaal.

Het heeft lage krimp, kan gemakkelijk gegoten worden, heeft laag smeltpunt, is licht in gewicht en kan opgebouwd worden door solderen. Echter, het is onderhevig aan slijtage door abrasieve werking van het zand.

Kunststoffen

Het gebruik van kunststoffen voor patroonmateriaal heeft de volgende voordelen

• Vergemakkelijkt het productieproces.
• Maakt het economischer in kosten en arbeid.
• Kunststofpatronen zijn hoogst bestendig tegen corrosie, lichter en sterker dan houten patronen.
• Malzand kleeft minder aan kunststoffen dan aan hout.
• Geen vochtabsorptie.
• Glad oppervlak van patronen.
• Sterk en dimensionaal stabiel.

Verschillende kunststoffen maken goede materialen voor de productie van patronen. Dit zijn de composities gebaseerd op epoxy fenol formaldehyde en polyesters harsen. In het meest wijd gebruik zijn onze oude-uitrijpende kunststoffen gebaseerd op epoxy harsen en acrylaten.

Kunststofpatronen worden vervaardigd door uitpersen, injectiegieten en laminatieprocessen.

Afwerking van Patronen

Nadat de patronen gemaakt zijn, moeten ze afgewerkt worden door schuren zodat gereedschapsmerken en andere onregelmatigheden gewist worden. Daarna moeten ze met 2 tot 3 lagen schellak behandeld worden. Schellak vult de poren en geeft een gladde afwerking.
De afwerking van het gietstuk hangt af van de afwerking van het patroon. Als het patroon voor een lange periode bewaard moet worden en als een kleurenschema gebruikt moet worden voor goed kwaliteit emailverf geselecteerd moet worden om te sproeien of te penseelen.

Patroontoelaten

Het verschil in de afmetingen van het gietstuk en het patroon is te wijten aan de diverse toelaten die overwogen worden bij het ontwerpen van een patroon voor een gietstuk. Deze toelaten worden hieronder besproken:

Krimptoelaat (Shrinkage Allowance)

Aangezien metaal krimpt bij verstarding en verder krimpt bij afkoelen tot kamertemperatuur, worden de lineaire afmetingen van patronen verhoogd ten opzichte van die van het afgeronde gietstuk te verkrijgen. Dit heet de krimptoelaat. Het wordt gegeven als mm/m. Typische waarden van krimptoelaat voor diverse metalen zijn:

Gietijzer, Wijzigbaar gietijzer = 10mm/m.
Messing, Cu, Al = 15mm/m.
Staal = 20mm/m.
Zink, Lood = 25mm/m.

Bij het uitleggen van een patroon, worden de afmetingen genomen van een patroonmakersliniaal, genaamd "krimpschaal", wat langer is dan een standaard schaal door de krimpwaarde voor het passende metaal.

Bewerkingstoelaat (Machining Allowance)

Bewerkingstoelaat of afwerkingstoelaat geeft aan hoeveel groter het ruwe gietstuk moet zijn ten opzichte van het afgeronde gietstuk om voldoende materiaal te garanderen dat bewerking de oppervlakken "schoonmaakt". Deze bewerkingstoelaat wordt aan alle oppervlakken toegevoegd die bewerkt moeten worden.

De hoeveelheid afwerkingstoelaat hangt af van het materiaal van het gietstuk, de grootte, het productievolume, de malmethode, de configuratie van het gietstuk, de positie die de wand in de mal inneemt en tijdens het gieten. Bewerkingstoelaat is groter voor handmatig malen vergeleken met machinemalen. De grootste toelaten worden genomen voor het oppervlak dat in de bovenhelft van de mal ligt, aangezien ze vatbaar zijn voor besmetting door slakken.

Typen Patronen

• Eénstuk of massief patroon.
• Gesplitst of verdeeld patroon.
• Losse stuk patroon.
• Gepoort patronen.
• Match plate patroon.
• Kop en trek patroon (Cope and drag).
• Veegpatronen (Sweep patterns).
• Skeletpatronen (Skeleton patterns).
• Segmentpatroon.
• Volgplaat patroon (Follow board pattern).

Kleurenschema voor Patronen

Vaak wordt een afdruk van het afgeronde deel niet meegeleverd met een patroon. Als resultaat is de gieterman niet in staat de noodzakelijke voorzorgsmaatregelen te nemen om de beste resultaten te produceren. Veel fouten kunnen geëlimineerd worden door de functies van de verschillende delen van het patroon aan te duiden met de juiste kleuren. Het gangbare kleurenschema volgens Indiase standaarden (IS 1513 – 1917) is als volgt:

• Rood = Oppervlak te bewerken
• Zwart = Oppervlak als gegoten
• Geel = Kernafdrukken en zittingen
• Geel/rode strepen = Losse stuk
• Geel/zwarte strepen = Stop af

– gerefereerd uit Leerboek productietechnologie door Dr. PC Sharma.

Als u deze post leuk vindt of suggesties heeft, laat het ons weten in de reacties, we horen graag van u. Deel ook deze post met vrienden en familie met de sociale links hieronder gegeven.