Secundaire Verwerking: Geavanceerde Bewerking, Montage en Afdichting van Gegoten Metaalonderdelen

Bewerken, monteren en afdichten van het gietstuk

Er zijn verschillende takken van metaalbewerking. Een tak omvat het snijden, vormen, verbinden, of afdichten van metalen in hun vaste toestand. Gietstukken zijn een andere tak, waarin objecten gemaakt worden door vloeibaar metaal in vormpjes te gieten en te laten afkoelen. Deze twee takken van metaalbewerking mogen gescheiden zijn, maar metalen items hebben meestal zowel gieten als bewerking als onderdeel van hun geschiedenis.

Bewerkte metalen beginnen hun reis vaak als blokken, platen, of bloemen van een continue caster, of als buizen of wielen van een centrifugale caster. Dit "gieten" stadium in bewerkt metaal is beperkt en vereenvoudigd, en wordt meestal aangeduid als metaalproductie, maar het is technisch een gieten van de grondstoffen.

Aan de andere kant worden de meeste gietstukken in hun afwerkingsstadia bewerkt. Zandgietstukken hebben over het algemeen een ruwe afwerking, en vaak zullen delen van het gietstuk bewerkt worden om gladder te zijn, of de juiste maat. Veel ijzer- en staalgietstukken zullen roesten als ze niet op enige manier afgedicht zijn, en beschermen tegen deze oxidatie is een andere bijna universele afwerkingsstap. Huishoudelijke kokers hebben de ervaring van het voltooien van deze stap wanneer ze een gietijzeren pan thuis halen en het "inbranden" met olie. Dit is een consumenten-afgeronde vorm van secundaire verwerking, maar vergelijkbare behandelingen kunnen door de gieterei gedaan worden.

Bewerking

Veel metalen gietstukken moeten voldoen aan precieze dimensionale toleranties om te werken zoals ze zullen eindigen als onderdelen van grotere industriële machines. Engineering specificaties kunnen erg precies zijn om mechanische en structurele behoeften te vervullen, maar gieten levert geen dimensionale nauwkeurigheid op dat niveau. Daarom wordt bewerking vaak gedaan om precieze oppervlaktedimensies te creëren. Gieten achterlaat ook ruwe oppervlakken. Ruwe oppervlakken kunnen ook de wrijving in bewegende delen verhogen of oneffen metingen creëren en daarom erg ongewenst zijn.

Bewerking kan ook het oppervlak van sommige legeringen afwerken door het metaal te slijpen en te polijsten tot het schittert. Fijne details of scherpe randen die niet in een vorm geproduceerd kunnen worden, kunnen ook bereikt worden als deel van secundaire processen.

Afhankelijk van de fabriek, kan dit werk gedaan worden door de gieterei of gespecialiseerde winkels off-site. Meeste gietereien hebben enkele mogelijkheden voor het vetten of reinigen van hun gietstukken, maar dat is niet altijd hetzelfde als alle benodigde afwerkingsmogelijkheden hebben. Wat bewerking in-house gedaan wordt en wat extern, hangt af van de specialisatie van de gieterei en de behoeften en mogelijkheden van de klant. Als de gieterei een andere fabriek voorziet, kunnen ze alleen gietstukken sturen die schoon zijn van flash en voorraad: als ze een afgewerkt product leveren, kunnen ze alle secundaire verwerking in-house doen, of uitbesteden coördineren, afhankelijk van de niche van de gieterei en de vaste klantenbasis.

Op dit stadium is er geen enkele manier waarop gietereien opereren. Alle gietereien gieten vloeibaar metaal in vormpjes als hun kernactiviteit, maar hoe precies de afmetingen en afwerkingen zijn voordat de levering plaatsvindt, is een kwestie van specialisatie.

Metalen Afdichten: Olie, Oxiden, Verf, Plating, of Poedercoating

De meeste legeringen die uit ferrode gietereien komen, zullen roesten in de aanwezigheid van zuurstof en water. IJzeroxiden vormen snel en gemakkelijk, en vlagen af, waardoor het volgende oppervlak naar beneden op zijn beurtoxideert. Wat begint als een oppervlakteprobleem kan snel structureel worden als het geroeste oppervlak begint te putten en weg te slijten.

Roestvrij staal en andere corrosieweerstandige legeringen worden vaak beschermd door een proces genaamd passivatie: ze kunnen oxideren, maar de oxidelaag vlaagt niet af, in plaats daarvan hecht zich aan het metaal en creëert een afdichting. Aluminium en chroom werken op dezelfde manier. Met deze metalen zal zelfs snijden of beschadigen van het object geen roestproces starten, omdat het blootgestelde metaal oxideert en snel afdicht. Voor corrosiegevoelige legeringen die deze capaciteit niet hebben, moeten afdichtmiddelen gebruikt worden om roestvorming te voorkomen. Er zijn een paar manieren om dit te doen.

Bluing

Bluing van staal is het proces van bescherming tegen corrosie door een passieve oxidelaag als afdichtmiddel te creëren. IJzeroxide gevormd in normale omgevingen is het rode, vlakkige oxide dat we als roest kennen dat afvalt, het metaal eronder blootstellend aan verdere corrosie. De chemische samenstelling van deze oxide is Fe₂O₃.

Bij bluing dwingt de metaalbewerker de productie van magnetiet, een zwart ijzeroxide, van de chemie Fe₂O₄. Deze magnetiet blijft gebonden aan het oppervlak eronder. Er zijn een paar manieren om dit te bereiken, maar een van de meer voorkomende is om rode oxiden in een zuurbad of gas te creëren en het ijzer dan in water te koken om de roest om te zetten in magnetiet. Gebluwd staal wordt vaak geolierd voor verdere bescherming.

Oliebehandeling

Gekookte lijnzaadolie en tungolie zijn traditionele afwerkingen voor gesmeed ijzer. Beide zijn "drogende" oliën die uitharden en een polymere laag creëren wanneer verhit. Typisch leveren deze oliën een bruin-zwarte patina die een binnenlands metaalobject decennialang beschermt, en buitenshuis voor een paar jaar voordat water begint in te dringen. Om een extra afdichtlaag te bieden, worden oliebehandelde ijzers of stalen vaak ook gewaxt.

Grijs-gietijzer pannen worden ook thuis met olie behandeld, door het proces bekend als inbranden. Een pan inbranden kan met lijnzaadolie gedaan worden, wat voedingswaardige lijnzaadolie is. Echter, andere voedingsvetten werken ook om de pan in te branden, en hoeven alleen goed behandeld te worden om over tijd te onderhouden, omdat ze niet uitharden en polymeriseren als lijnzaadolie. Weer wordt een vet op de pan aangebracht en daarna verhit.

Verf

Schilderen, vernissen, lakken, of zwarten van ijzer en staal zijn andere traditionele methoden van afdichten. In elk geval wordt een coating van een materiaal op het oppervlak aangebracht en daarna laten drogen. Verf en vernis is vandaag de dag meer gebruikelijk, maar zwarten was het traditionele recept voor ijzeren wapens en buitenshuise objecten, een mengsel van lak en magnetiet ijzeroxiden.

Deze aangebrachte afdichtmethoden zijn goedkoop en kunnen gemakkelijk herhaald worden, en zijn daarom erg populaire afwerkingsstappen. Nadelen zijn dat de meeste afdichtmiddelen gescheurd of gekrabbeld kunnen worden, waardoor roest voet kan krijgen. Afdichtmiddelen van dit soort kunnen ook erg kleine pijngaten hebben waar het metaaloppervlak blootgesteld is en roestvorming kan beginnen.

Elektroplating en Poedercoating

Zowel bij elektroplating als poedercoating wordt een dunne laag materiaal aan het bovenste niveau van het gietstuk gebonden met behulp van elektriciteit om een gelijkmatige verdeling over elk blootgesteld oppervlak te bereiken. Wanneer de volumes van plating of poeder voldoende zijn per volume, is gegarandeerd dat elk blootgesteld molecuul metaal bedekt is.

Bij elektroplating krijgt het te platen object een lading en wordt het in een bad gedoopt met metaaldeeltjes die de tegenovergestelde lading dragen. Hoe langer het metaal in het bad zit, hoe dikker de coating. Wanneer het weer getild wordt, is het object bedekt in een ononderbroken laag met de deeltjes metaal in het bad.

Poedercoating werkt op een bijna identieke manier, maar in plaats van een bad met metaaldeeltjes, wordt een spuit van geladen gekleurde harsdeeltjes op het object gericht. Wanneer de object de juiste coatingdikte heeft bereikt, wordt het in een oven gestuurd om te uitharden.

Montage

In gietereien die gietwerk doen voor andere fabrieken binnen complexe productiesystemen, kan alle montage off-site gedaan worden, door de klanten. Veel gegoten stukken eindigen in andere fabrieken als input voor een montagelijn.

Echter, sommige gietereien doen on-site montage, met name als ze voorraadproductlijnen aanbieden aan een breder klantenpubliek. In dit geval moet de gieterei meticuuloz zijn met de werkruimtes, aangezien de koolstof, hitte, en bereik van legeringen die op de giteereivloer bewerkt worden, tot kruiscontaminatie kunnen leiden. Zorgen dat staal goed schoongemaakt is en in goede staat, en dat koolstof- en roestvrije stalen gescheiden blijven, kan goede resultaten in gelaste stukken waarborgen.

Secundaire Verwerking In en Buiten de Gieterei

Secundaire verwerking kan veel andere specialisten en experts omvatten. Bijna alle gietstukken zullen enige vorm van secundaire verwerking zien, zelfs als het slechts een finale polis op roestvrij staal is, maar het niveau van die afwerking en expertise is erg projectafhankelijk. Gietereien hebben meestal een netwerk van andere metaalbewerkers die ze vertrouwen om deze bewerkings- en afwerkingsstappen te doen, als ze het niet zelf kunnen.

Ferrode gietereien weten meestal hoe het metaal afgedicht zal worden tegen ijzeroxidatie, aangezien roestig metaal niets inspiratie geeft. Andere secundaire verwerking zal bepaald worden in gesprek tussen de klant en de gieterei. Wat zijn de aangeboden diensten? Wat zijn de behoeften van het project? De gieterei kan het gietstuk in-house voltooien, naar de klant sturen wie het is, of verdere stappen coördineren naar andere experts in de industrie.