Gieten is een van de vroegste metaalvormende methoden die de mens kent.Het betekent over het algemeen het gieten van gesmolten metaal in een vuurvaste vorm met een holte van de vorm die moet worden gemaakt, en het laten stollen.Wanneergestold, wordt het gewenste metalen voorwerp uit de vuurvaste mal genomen door de mal te breken of door de mal uit elkaar te halen.Het gestolde object wordt gieten genoemd.Dit proces wordt ook wel foundation genoemd, en de moderne fabriek die zich toelegt op het gieten van metalen onderdelen heetgieterij.
1. Geschiedenis van het gietproces
Het gietproces werd waarschijnlijk ontdekt rond 3500 voor Christus in Mesopotamië.In veel delen van de wereld werden in die periode koperen bijlen en andere platte voorwerpen gedraaid in open mallen van steen of gebakkenklei.Deze mallen waren in wezen uit één stuk.Maar in latere perioden, toen ronde voorwerpen moesten worden gemaakt, werden dergelijke vormen in twee of meer delen gesplitst om het terugtrekken van de ronde voorwerpen te vergemakkelijken.De bronstijd (ca. 2000 v.Chr.) bracht veel meer verfijning in het gietproces.Misschien is voor het eerst een kern uitgevonden om holle holtes in de objecten te maken.Deze kernen zijn gemaakt van gebakken klei.Ook werd het cire perdue of verloren wasproces veelvuldig gebruikt voor het maken van ornamenten en fijn werk.
De giettechniek is door de Chinezen vanaf ca. 1500 v. Chr. sterk verbeterd.Daarvoor is er geen bewijs van enige casting-activiteit gevonden in China.Ze lijken niet geweldig te zijn geweestbekend met het cire perdue-proces en heeft het ook niet veel gebruikt, maar in plaats daarvan gespecialiseerd in meerdelige mallen voor het maken van zeer ingewikkelde banen.Ze hebben veel tijd gestoken in het perfectioneren van de mal tot in het kleinste detail, zodat nauwelijksenige afwerking was vereist op het gietstuk gemaakt van de mallen.Waarschijnlijk maakten ze stukmallen met daarin zorgvuldig passende stukken, wel dertig of meer.In feite zijn er veel van dergelijke mallen opgegraventijdens archeologische opgravingen in verschillende delen van China.
Indus Valley Civilization staat ook bekend om het uitgebreide gebruik van koper en brons voor ornamenten, wapens, gereedschappen en gebruiksvoorwerpen.Maar er was niet veel verbetering in de technologie.van de verschillendeDe voorwerpen en beeldjes die zijn opgegraven in de Indusvallei, lijken bekend te zijn geweest met alle bekende gietmethoden zoals open mal, stukvorm en het cire perdue-proces.
Hoewel India de uitvinding van smeltkroesstaal zou kunnen worden gecrediteerd, was er niet veel van ijzergieterij in India.Er zijn aanwijzingen dat de ijzergieterij rond 1000 voor Christus was begonnen in Syrië en Perzië.Het lijktDatijzergietentechnologie in India is in gebruik sinds de tijd van de invasie van Alexander de Grote, rond 300 voor Christus.
De beroemde ijzeren pilaar die zich momenteel in de buurt van de Qutb-minar in Delhi bevindt, is een voorbeeld van de metallurgische vaardigheden van oude Indianen.Het is 7,2 m lang en is gemaakt van puur smeedbaar ijzer.Dit wordt verondersteld te zijn van deperiode van Chandragupta II (375-413 AD) van de Gupta-dynastie.De roestsnelheid van deze pilaar, die buiten in de open lucht staat, is praktisch nul en zelfs het begraven gedeelte roest extreem langzaam.Dezemoet eerst gegoten en vervolgens gehamerd zijn tot de uiteindelijke vorm.
2. Voordelen en beperkingen
Het gietproces wordt veel gebruikt bij de productie vanwege de vele voordelen.Gesmolten materiaal stroomt in elk klein gedeelte in de vormholte en als zodanig elke ingewikkelde vorm - internof extern - kan worden gemaakt met het gietproces.Het is mogelijk om praktisch elk materiaal te gieten, of het nu ferro of non-ferro is.Verder zijn de benodigde gereedschappen voor het gieten van mallen zeer eenvoudig engoedkoop.Hierdoor is het voor proefproductie of productie van een kleine partij een ideale methode.Het is mogelijk om in het gietproces de hoeveelheid materiaal te plaatsen waar het precies nodig is.Als resultaatgewichtsreductie in ontwerp kan worden bereikt.gietstukkenworden over het algemeen gelijkmatig van alle kanten gekoeld en daarom wordt verwacht dat ze geen richtingseigenschappen hebben.Er zijn bepaalde metalen en legeringen:die alleen kan worden verwerkt door gieten en niet door een ander proces zoals smeden vanwege de metallurgische overwegingen.Gietstukken van elk formaat en gewicht, zelfs tot 200 ton kunnen worden gemaakt.
Echter, de maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking bereikt door normalzandgietprocesin veel gevallen niet geschikt zou zijn voor definitieve toepassing.Om deze gevallen in overweging te nemen, een aantal speciale gietstukkenprocessen zoals spuitgieten zijn ontwikkeld, waarvan de details in latere hoofdstukken worden gegeven.Ook is het zandgietproces tot op zekere hoogte arbeidsintensief en daarom zijn er veel verbeteringen op gericht,zoals machinaal gieten en gieterijmechanisatie.Bij sommige materialen is het vaak moeilijk om defecten te verwijderen die het gevolg zijn van het aanwezige vocht in dezandafgietsels.
3. Castingvoorwaarden
In de volgende hoofdstukken zullen de details van het zandgieten worden gezien, dat het basisproces van het gieten vertegenwoordigt.Alvorens in te gaan op de details van het proces, zou het definiëren van een aantal casting-vocabulaire-woorden zijn:gepast.
Kolf- Een vormkolf is er een die de zandvorm intact houdt.Afhankelijk van de positie van de kolf in de vormstructuur, wordt er naar verwezen met verschillende namen zoals drag, cope en cheek.Het is gemaakt van houtvoor tijdelijke toepassingen of meer in het algemeen van metaal voor langdurig gebruik.
Sleuren– Ondervormkolf
Omgaan met– Bovenste vormkolf
Wang– Tussenvormkolf die wordt gebruikt bij het driedelig gieten.
Patroon– Patroon is een replica van het uiteindelijke object dat met enkele aanpassingen moet worden gemaakt.De vormholte wordt gemaakt met behulp van het patroon.
Scheidingslijn– Dit is de scheidslijn tussen de twee vormkolven waaruit de zandvorm bestaat.In splitpatroon is het ook de scheidslijn tussen de twee helften van het patroon
Onderste bord– Dit is een plank die normaal gesproken van hout is, die wordt gebruikt bij het begin van de matrijzenbouw.Het patroon wordt eerst op het onderbord bewaard, er wordt zand op gestrooid en dan wordt er in de sleep geramd.
Geconfronteerd met zand- De kleine hoeveelheid koolstofhoudend materiaal dat op het binnenoppervlak van de vormholte wordt gestrooid om een betere oppervlakteafwerking aan de gietstukken te geven
Vormzand- Het is het vers bereide vuurvaste materiaal dat wordt gebruikt voor het maken van de vormholte.Het is een mengsel van silicaklei en vocht in de juiste verhoudingen om de gewenste resultaten te krijgen en het omringt depatroon tijdens het maken van de mal.
Steunzand- Het is wat het grootste deel van het vuurvaste materiaal in de mal vormt.Deze bestaat uit gebruikt en verbrand zand.
Kern- Het wordt gebruikt voor het maken van holle holtes in gietstukken.
Gietbekken– Een kleine trechtervormige holte aan de bovenkant van de mal waarin het gesmolten metaal wordt gegoten.
Spore– De doorgang waardoor het gesmolten metaal uit het gietbassin de vormholte bereikt.In veel gevallen regelt het de stroom van metaal in de mal.
loper– De doorgangen in het scheidingsvlak waardoor de gesmolten metaalstroom wordt geregeld voordat ze de vormholte bereiken.
Poort– Het eigenlijke ingangspunt waardoor gesmolten metaal de vormholte binnenkomt.
rozenhoedje- Chaplets worden gebruikt om kernen in de vormholte te ondersteunen om voor hun eigen gewicht te zorgen en de metallostatische krachten te overwinnen.
Chillen– Rillingen zijn metalen voorwerpen die in de mal worden geplaatst om de afkoelsnelheid van gietstukken te verhogen om een uniforme of gewenste afkoelsnelheid te verkrijgen.
stijger- Het is een reservoir van gesmolten metaal dat in het gietstuk is aangebracht, zodat heet metaal terug kan stromen in de vormholte wanneer er een vermindering van het metaalvolume is als gevolg van stolling
4. Procedure voor het maken van zandvormen:
De procedure voor het maken van een typische zandvorm wordt in de volgende stappen beschreven:
Eerst wordt een bodemplaat op het vormplatform of op de vloer geplaatst, waardoor het oppervlak egaal wordt.De sleepvormkolf wordt ondersteboven op het onderste bord gehouden, samen met het sleepgedeelte van depatroon in het midden van de kolf op het bord.Er moet voldoende ruimte zijn tussen het patroon en de wanden van de kolf, die in de orde van 50 tot 100 mm moet zijn.Er wordt droog bekledingszand over gestrooidhet bord en het patroon om een niet-kleverige laag te bieden.Vers bereid vormzand van de vereiste kwaliteit wordt nu in de sleep en op het patroon gegoten tot een dikte van 30 tot 50 mm.De rest van de sleepfles isvolledig gevuld met het back-upzand en gelijkmatig geramd om het zand te verdichten.Het aanstampen van het zand moet goed gebeuren om het niet te hard te verdichten, wat het ontsnappen van gassen bemoeilijkt,niet te los, zodat de mal niet genoeg sterkte zou hebben.Nadat het aanstampen voorbij is, wordt het overtollige zand in de kolf volledig geschraapt met behulp van een platte staaf tot het niveau van de kolfranden.
Nu, met een ontluchtingsdraad, een draad met een diameter van 1 tot 2 mm met een puntig uiteinde, worden ontluchtingsgaten gemaakt in de weerstand tot de volledige diepte van de kolf en tot het patroon om de verwijdering van gassen te vergemakkelijken tijdens het gietenstollen.Hiermee is de voorbereiding van de sleep voltooid.
De voltooide sleepkolf wordt nu naar het onderste bord gerold, waardoor het patroon zichtbaar wordt zoals weergegeven op de foto.Met behulp van een slick worden de randen van het zand rond het patroon gerepareerd en wordt de kaphelft van het patroon eroverheen geplaatsthet sleeppatroon en lijn het uit met behulp van paspennen.De cope-flacon bovenop de sleep wordt weer uitgelijnd met behulp van de pinnen.Het droge scheidingszand wordt over de sleep en op het patroon gestrooid.
Op een kleine afstand van ongeveer 50 mm van het patroon bevindt zich een aanspuitpen voor het maken van de aanspuitdoorgang.Ook wordt de stijgpen indien nodig op een geschikte plaats bewaard en vers bereid vormzand vergelijkbaar met datvan de weerstand samen met het steunzand wordt gestrooid.Het zand wordt grondig aangestampt, overtollig zand wordt afgeschraapt en ventilatiegaten worden overal in de kap gemaakt zoals in de weerstand.
De aanspuitpen en de e-stijgpen worden voorzichtig uit de kolf getrokken.Later wordt het gietbassin dicht bij de bovenkant van de spruw gesneden.De kap is gescheiden van de weerstand en eventueel los zand op de interface van de kap en de sleepvan de weerstand wordt met behulp van balgen weggeblazen.Nu worden de kap en de sleeppatroonhelften teruggetrokken door de trekpinnen te gebruiken en het patroon rondom te kloppen om de vormholte iets te vergroten, zodat deschimmelwanden worden niet bedorven door het terugtrekkende patroon.De lopers en de poorten worden zorgvuldig in de mal gesneden zonder de mal te bederven.Overtollig of los zand gevonden in de geleiders en de vormholte is weggeblazenweg met behulp van de balg.Nu wordt het bekledingszand in de vorm van een pasta overal in de vormholte en de lopers aangebracht, wat het afgewerkte gietstuk een goede oppervlakteafwerking zou geven.
Een droge zandkern wordt voorbereid met behulp van een kerndoos.Na geschikt bakken wordt het in de vormholte geplaatst zoals op de foto te zien is.De kap wordt op de slip teruggeplaatst en zorgt voor de uitlijning van de twee door middel van depinnen.Er wordt een geschikt gewicht op de kap gehouden om de opwaartse metallostatische kracht tijdens het gieten van gesmolten metaal op te vangen.De mal is nu, zoals op de foto te zien is, klaar om te gieten.
Posttijd: 25 dec-2020