Процес на леене на метал

Леенето е един от най-ранните методи за оформяне на метали, познати на хората. Обикновено означава изливане на разтопен метал в огнеупорна форма с кухина на формата, която трябва да се направи, и оставянето му да се втвърди. Кога
втвърден, желаният метален предмет се изважда от огнеупорната форма или чрез счупване на формата, или чрез отделяне на формата. Втвърденият обект се нарича отливка. Този процес се нарича още основаване

1. История на процеса на леене
Процесът на отливане вероятно е бил открит около 3500 г. пр. Н. Е. В Месопотамия. В много части на света през този период медни брадви и други плоски предмети се изваждат в отворени форми, направени от камък или печени
глина. Тези форми бяха по същество в едно парче. Но в по-късни периоди, когато се налага да се правят кръгли предмети, такива форми се разделят на две или повече части, за да се улесни изтеглянето на кръглите предмети
Бронзовата епоха (около 2000 г. пр. Н. Е.) Внесе много повече усъвършенстване в процеса на леене. Може би за първи път е изобретено ядро ​​за направа на кухи джобове в предметите. Тези ядра бяха направени от печена глина.
Също така процесът на оставяне или изгубване на восък е бил широко използван за изработване на орнаменти и фина работа.

Технологията на леене е значително подобрена от китайците от около 1500 г. пр. Н. Е. Преди това няма доказателства за каквато и да било кастинг дейност, открита в Китай. Изглежда, че не са били страхотни
познат с процеса на непрекъснато преработване, нито го използва широко, а вместо това се специализира в форми от няколко части за създаване на много сложни работни места. Прекараха много време в усъвършенстване на матрицата до последния детайл, така че едва ли
бяха необходими всякакви довършителни работи по отливката, направена от матриците. Вероятно са направили калъпи за парчета, съдържащи внимателно монтирани парчета, наброяващи тридесет или повече. Всъщност много такива форми са разкрити
археологически разкопки в различни части на Китай.

Цивилизацията на долината на Инд е известна и с широкото си използване на леене на мед и бронз за орнаменти, оръжия, инструменти и прибори. Но нямаше кой знае какво подобрение в технологията. От варианта
Нашите предмети и фигурки, които са изкопани от местата в долината на Инд, изглежда са били запознати с всички известни методи на леене, като отворена плесен, парче плесен и процес на оставяне на цире

Въпреки че Индия може да бъде кредитирана с изобретението на тигелна стомана, в Индия не е очевидно много основаване на желязо. Има доказателства, че основаването на желязо е започнало около 1000 г. пр. Н. Е. В Сирия и Персия. Изглежда
че технологията за леене на желязо в Индия се използва от времето на нашествието на Александър Велики, около 300 г. пр. н. е.

Известният железен стълб, разположен в момента в близост до Кутб мини в Делхи, е пример за металургичните умения на древните индианци. Дълъг е 7,2 м и е направен от чисто ковко желязо. Предполага се, че това е от
период на Чандрагупта II (375-413 г. сл. н. е.) от династията Гупта. Скоростта на ръждясване на този стълб, който стои навън на открито е практически нула и дори заровената част ръждясва с изключително бавна скорост. Това
трябва да са били първо излети и след това избити до крайната форма.

2. Предимства и ограничения
Процесът на леене се използва широко в производството поради многото му предимства. Разтопеният материал се влива във всеки малък участък в кухината на формата и като такъв, във всяка сложна форма - вътрешна
или външен - може да се направи с процеса на леене. Възможно е да се лее практически всеки материал, бил той железен или цветен. Освен това необходимите инструменти за леене на форми са много прости и
евтин. В резултат на това за пробно производство или производство на малка партида това е идеален метод. Възможно е в процеса на леене да се постави количеството материал, където е точно необходимо. Като резултат
може да се постигне намаляване на теглото в дизайна. Отливките обикновено се охлаждат равномерно от всички sid и поради това се очаква те да нямат насочващи свойства. Има определени метали и разпределение
която може да бъде обработена само чрез отливане, а не чрез друг процес като коване поради металургичните съображения. Могат да бъдат направени отливки с всякакъв размер и тегло, дори до 200 тона.

Точността на размерите и повърхностното покритие, постигнати при нормален процес на леене на пясък, в много случаи не биха били достатъчни за окончателно нанасяне. За да се вземат предвид тези случаи, някои специални кастин
са разработени процеси като изляване под налягане, подробностите за които са дадени в следващите глави. Също така процесът на леене на пясък е трудоемък до известна степен и следователно много подобрения са насочени към него,
като машинно формоване и леярна механизация. С някои материали често е трудно да се отстранят дефектите, произтичащи от влагата в пясъчните отливки

3. Условия за кастинг
В следващите глави ще се видят детайлите от леене на пясък, което представлява основния процес на леене. Преди да влезете в детайлите на процеса, ще бъде дефинирането на редица думи за лексика
подходящо.

Колба - Формовата колба е тази, която държи пясъчната плесен непокътната. В зависимост от положението на колбата в структурата на матрицата, тя се обозначава с различни имена, като плъзгане, пренасяне и буза. Съставено е от дърво
за временни приложения или по-общо от метал за дългосрочна употреба.
Плъзгане - долна формовъчна колба
Cope - Горна формовъчна колба
Буза - междинна формовъчна колба, използвана при формоване от три части.
Шаблон - Шаблонът е копие на крайния обект, който се прави с някои модификации. Кухината на формата се прави с помощта на шарката.
Разделителна линия - Това е разделителната линия между двете формовъчни колби, която изгражда пясъчната форма. При разделен шаблон това е и разделителната линия между двете половини на шаблона
Долна дъска - Това е дъска, обикновено изработена от дърво, която се използва в началото на направата на матрицата. Моделът първо се държи на дънната дъска, върху него се поръсва пясък и след това трамбоването се извършва в плъзгача
Облицовъчен пясък - Малкото количество въглероден материал, поръсен върху вътрешната повърхност на формовъчната кухина, за да се осигури по-добро повърхностно покритие на отливките
Пясък за формоване - Това е прясно приготвеният огнеупорен материал, използван за направата на кухината на формата. Това е смес от силициева глина и влага в подходящи пропорции, за да се получат желаните резултати и я заобикаля
модел, докато правите калъпа.
Основен пясък - Това е, което представлява по-голямата част от огнеупорния материал, намиращ се в матрицата. Това се състои от използван и изгорен пясък.
Сърцевина - Използва се за направа на кухи кухини в отливки.
Леещ басейн - Малка фуниевидна кухина в горната част на матрицата, в която се излива разтопеният метал.
Spure - Проходът, през който разтопеният метал от изливащия басейн достига кухината на формата. В много случаи той контролира потока на метал в матрицата.
Бегач - Проходите в разделителната равнина, през които се регулира потока на разтопен метал, преди те да достигнат кухината на матрицата.
Порта - Действителната входна точка, през която разтопеният метал влиза в кухината на формата.

Chaplet - Chaplets се използват за поддържане на сърцевини вътре в кухината на формата, за да се грижат за собственото си тегло и да преодоляват металостатичните сили.
Втрисане - втрисането е метални предмети, които се поставят в матрицата, за да се увеличи скоростта на охлаждане на отливките, за да се осигури еднаква или желана скорост на охлаждане.
Riser - Това е резервоар от разтопен метал, предвиден в отливката, така че горещият метал да може да тече обратно в кухината на формата, когато има намаляване на обема на метала поради втвърдяване

4. Процедура за направа на пясъчна плесен
Процедурата за изработване на типична пясъчна форма е описана в следващите стъпки

Първо, дънна дъска се поставя или върху формовъчната платформа, или на пода, правейки повърхността равномерна. Плъзгащата се колба се държи с главата надолу на долната дъска заедно с плъзгащата се част на
модел в центъра на колбата на дъската. Трябва да има достатъчно хлабина между шарката и стените на колбата, която трябва да бъде от порядъка на 50 до 100 mm. Сух облицован пясък се поръсва
дъската и шарката, за да осигурят незалепващ слой. Прясно приготвеният формовъчен пясък с необходимо качество сега се изсипва в плъзгача и върху шаблона с дебелина от 30 до 50 мм. Останалата колба за плъзгане е
изцяло напълнен с резервния пясък и равномерно набит, за да уплътни пясъка. Набиването на пясъка трябва да се извърши правилно, за да не се уплътни твърде силно, което затруднява изтичането на газове,
нито прекалено хлабав, за да не има мухъл достатъчно здравина. След като трамбоването приключи, излишният пясък в колбата се изстъргва напълно с помощта на плоска лента до нивото на ръбовете на колбата.

Сега с вентилационен проводник, който е проводник с диаметър от 1 до 2 mm със заострен край, се правят дупки за отдушници в плъзгача до пълната дълбочина на колбата, както и към модела, за да се улесни отстраняването на газовете по време на кастинг
втвърдяване. Това завършва подготовката на влаченето.

Готовата колба за плъзгане вече се преобръща на долната дъска, излагайки шаблона, както е показано на снимката. С помощта на хлъзгане, ръбовете на пясък около шаблона се поправят и половината от шарката се поставя върху
модела на плъзгане, подравнявайки го с помощта на щифтове за дюбели. Колбата за справяне на върха на плъзгача е разположена отново подравнена с помощта на щифтовете. Сухият пясък за разделяне се поръсва по цялото плъзгане и върху шарката

На малко разстояние от около 50 mm от шарката е разположен изрезен щифт за направа на проход за измерване. Също така, шпилката, ако е необходимо, се съхранява на подходящо място и прясно приготвен формовъчен пясък, подобен на този
от плъзгача заедно с подложния пясък се поръсва. Пясъкът се набива старателно, излишъкът от пясък се изстъргва и отворите за отдушници се правят навсякъде, както в плъзгача.

Втулката и изходящият щифт се изваждат внимателно от колбата. По-късно изливният басейн се изрязва близо до върха на спру. Cope е отделено от плъзгача и всякакъв насипен пясък на интерфейса cope and drag
от плъзгача се издухва с помощта на духало. Сега половинките на схемата за извличане и плъзгане се изтеглят, като се използват шиповете за изтегляне и се избива шарката наоколо, за да се увеличи леко кухината на формата, така че
стените на мухъл не се развалят от модела на изтегляне. Бегачите и портите се изрязват внимателно във формата, без да се разваля формата. Всякакви излишни или рохкави пясъци, открити в пътечките и кухината на мухъл, се издухват
далеч с помощта на духалото. Сега облицовъчният пясък под формата на паста се нанася по цялата кухина на матрицата и ролките, което би дало на завършеното леене добър завършен вид на повърхността.

Суха пясъчна сърцевина се приготвя с помощта на кутия за сърцевина. След подходящо изпичане се поставя в кухината на формата, както е показано на снимката. Cope се сменя на плъзгача, като се грижи за подравняването на двете с помощта на
щифтове. Подходяща тежест се държи върху покривката, за да се грижи за металостатичната сила нагоре по време на изливането на разтопен метал. Формата сега, както е показано на снимката, е готова за изливане.