Het Metaalgiet Proces Uitgelegd

Wat is metaalgieten?

Metaalgieten is een modern proces met oude wortels. In het metaalgietproces, worden de metaalvormen gevormd door gesmolten metaal in een vormholte te gieten, waar het wordt afgekoeld en later uit de vorm wordt gehaald. Metaalgieten is waarschijnlijk het vroegste en meest invloedrijke industriële proces in de geschiedenis. Het wordt gebruikt om veel van de metalen voorwerpen te maken die in ons dagelijks leven worden gebruikt: auto-onderdelen, treinwielen, lantaarnpalen, pedalen van schoolbussen, en nog veel meer. Bovendien vertrouwen metaalgieterijen op metaalrecycling als een kostenefficiënte bron van grondstoffen, waardoor verspilling van metaalafval, dat op stortplaatsen terecht zou kunnen komen, aanzienlijk wordt verminderd.

De geschiedenis van metaalgieten

Het oudst bekende metaalgietwerk is dat van een koperen kikker, die vermoedelijk in 3200 v.Chr. in Mesopotamië is vervaardigd, toen koper een veel gebruikt materiaal was. Later, rond 2000 v. Chr., werd ijzer ontdekt. Maar pas rond 700 v. Chr. werd in China de eerste gietijzerproductie ontwikkeld. Interessant genoeg werd het zandgietproces van metalen ook in China uitgevonden in 645 v. Chr.

Het kroesproces, een techniek die werd gebruikt voor de produktie van fijn of gereedschapsstaal, verscheen en verdween op verschillende plaatsen in de wereld sinds het vroege 1e millennium v. Chr. De techniek dook eerst op in India en Centraal-Azië, totdat zij rond 800 n.C. in Noord-Europa opdook, waar zij werd gebruikt om Vikingzwaarden te maken. De techniek dook pas weer op in 1750 toen Benjamin Huntsman het in Engeland opnieuw uitvond. Huntsman verhitte kleine stukjes koolstofstaal in een gesloten smeltkroes, een keramische pot met vuurvaste eigenschappen die bestand is tegen een hoge mate van hitte. Huntsman bereikte voor het eerst een temperatuur die hoog genoeg was om staal te smelten.

In de loop van de afgelopen duizenden jaren is het gieten van metalen tot bruikbare voorwerpen steeds nauwkeuriger en geautomatiseerder geworden, maar het proces in de kern is in wezen hetzelfde gebleven. Innovaties in de automatisering van gieterijprocessen, zoals de VIBRA-DRUM® zandgietmachine van General Kinematics, hebben de verwerking van grote hoeveelheden gietstukken vergemakkelijkt en de kwaliteit van de gietstukken verbeterd. De machine is revolutionair in het verwerken van grote hoeveelheden mallen en zand voor gieterijtoepassingen.

Het metaalgietproces

  1. Patronen maken – Een patroon is een replica van de buitenkant van het gietstuk. Patronen worden meestal gemaakt van hout, metaal, kunststof of gips. Het maken van patronen is ongelooflijk belangrijk voor het maken van industriële onderdelen, waar precieze berekeningen nodig zijn om stukken te laten passen en samen te laten werken.
  2. Het maken van kernen – Als een gietstuk hol is, vormt een extra stuk zand of metaal (een kern genoemd) de interne vorm om het hol te maken. Kernen zijn meestal sterk, maar toch inklapbaar, zodat ze gemakkelijk uit het voltooide gietstuk kunnen worden verwijderd.
  3. Vormen – Om het metaalgietproces tot nu toe te visualiseren, stelt u zich voor dat u over het strand naar de oceaan loopt. Kijk naar een voetafdruk die u achterlaat in het natte zand. Uw voet zou de kern zijn, en de afdruk die in het zand achterblijft is een mal van uw voet. Het gieten is een meerstappenproces waarbij met behulp van gietzand een afgietsel rond het patroon wordt gevormd. Bij het gieten zit de mal in een frame dat een kolf wordt genoemd. Groen zand, of vormzand, wordt in de kolf rond het patroon aangebracht. Dit staat bekend als metaalzand gieten. Zodra het zand goed is ingepakt, kan het patroon worden verwijderd en blijft de gietvorm over. Als alternatief kan een tweedelige, niet vernietigbare metalen mal worden gemaakt, zodat de mal herhaaldelijk kan worden gebruikt om identieke delen voor industriële toepassingen te gieten.
  4. Smelten en gieten van gesmolten metaal – Nadat het metaal is gesmolten, wordt het in de holte van de mal gegoten en laat men het stollen. Eenmaal gestold, begint het schudproces: de vormen worden aan trillingen blootgesteld om zand uit het gietstuk te verwijderen. In industriële toepassingen houdt apparatuur zoals onze Two-Mass Shakeouts de productieoutput hoog door zijn efficiënte en soepele werking. Het verwijderde zand wordt gewoonlijk opgevangen, gekoeld en teruggewonnen om opnieuw te worden gebruikt in toekomstige gietstukken. De VIBRA-DRUM® zandgietkneuzer verbetert dit proces van zandafscheiding van gietstukken door zand en gietstukken te verwijderen en af te koelen en vocht te verdampen, terwijl de schade aan het gietstuk, die vaak optreedt tijdens dit punt van het proces, wordt verminderd. Het eindresultaat is een schone gietvorm en zand klaar voor het terugwinningsproces.
  5. Schoonmaken – In deze laatste stap wordt het gegoten metalen voorwerp uit de gietvorm gehaald en vervolgens in elkaar gezet. Tijdens de fettling, wordt het object gereinigd van alle gietmateriaal, en ruwe randen worden verwijderd.

Moderne dag gietstukken

Heden ten dage wordt bijna elk mechanisch apparaat dat we gebruiken, van auto’s tot wasmachines, vervaardigd met metalen onderdelen die met behulp van het gietproces zijn vervaardigd. Het verschil tussen de gegoten metaalproducten van vandaag en die welke zelfs 100 jaar geleden werden vervaardigd is de precisie en de tolerantie die door het geautomatiseerde ontwerpproces kunnen worden bereikt, en moderne methodes om de gedetailleerde kernen en de vormen te produceren. Het hedendaagse metaalgieten vertegenwoordigt innovatie aan het werk.

Door de eeuwen heen, zijn diverse combinaties van grondstoffen ontwikkeld om diverse metaalsoorten te produceren. Sommige gegoten producten worden gebruikt in motoren die een hoge tolerantie voor hitte en koude vereisen. Gietijzeren buizen moeten bestand zijn tegen corrosie en hoge druk. Andere gegoten onderdelen moeten licht maar duurzaam zijn. In veel toepassingen worden onderdelen ontworpen met het oog op een nauwkeurige tolerantie tussen uitzetting en krimp.

Andere gietprocédés zijn gipsgieten, spuitgieten en verloren-was-gieten. Gipsen gieten vervangt gewoon het zand met een gipsen mal.

Gietwerk vereist twee grote, bewegende non-ferrometalen delen die onder hoge druk tegen elkaar worden geklemd. Gesmolten metaal wordt in de matrijs gespoten en de metalen delen worden gescheiden zodra ze zijn uitgehard.

Het proces van verlorenwasgieten begint met het vullen van een mal met was. Zodra de was hard wordt, wordt deze meerdere malen bekleed met een keramisch materiaal. Dit wordt verhit tot de was smelt en de keramische vorm overblijft. De mal wordt gevuld met gesmolten metaal, afgekoeld, en dan wordt het keramisch materiaal afgebroken.

Trots op het dienen van de gieterij-industrie

General Kinematics is er trots op een toonaangevende fabrikant van geautomatiseerde trilverwerking apparatuur die heeft geïnnoveerd naast de gieterij-industrie voor bijna 60 jaar. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over alle gieterijapparatuur van General Kinematics!

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.