A fémöntés folyamatának magyarázata

Mi a fémöntés?

A fémöntés egy modern folyamat ősi gyökerekkel. A fémöntés során a fémformákat úgy alakítjuk ki, hogy olvadt fémet öntünk egy formaüregbe, ahol lehűtjük, majd később kivesszük a formából. A fémöntés vitathatatlanul a történelem legkorábbi és legnagyobb hatású ipari eljárása. Számos, a mindennapi életünkben használt fémtárgyat készítenek vele: autóalkatrészeket, vasúti kerekeket, lámpaoszlopokat, iskolabuszpedálokat és még sok mást. Ráadásul a fémöntő öntödék a fém újrahasznosítására támaszkodnak, mint költséghatékony nyersanyagforrásra, jelentősen csökkentve a hulladék fémhulladék mennyiségét, amely a hulladéklerakókba kerülhet.

A fémöntés története

A legrégebbi ismert fémöntvény egy rézbéka, amelyet feltehetően i. e. 3200-ban készítettek Mezopotámiában, amikor a réz népszerű anyag volt. Később, i. e. 2000 körül fedezték fel a vasat. De csak i. e. 700 körül alakult ki az első öntöttvasgyártás Kínában. Érdekes módon a fémek öntésének homoköntési eljárását is Kínában találták fel i. e. 645-ben.

A tégelyes eljárás, a finom- vagy szerszámacél előállítására használt technika az i. e. 1. évezred elejétől kezdve jelent meg és tűnt el a világ különböző pontjain. A technika először Indiában és Közép-Ázsiában bukkant fel, mígnem Kr. e. 800 körül megjelent Észak-Európában, ahol viking kardok készítésére használták. A technika csak 1750-ben bukkant fel újra, amikor Benjamin Huntsman Angliában újra feltalálta. Huntsman kis szénacéldarabokat melegített egy zárt tégelyben, amely egy tűzálló tulajdonságokkal rendelkező kerámiaedény, amely képes ellenállni a nagyfokú hőhatásnak. Huntsman először ért el olyan magas hőmérsékletet, amely elég magas volt az acél megolvasztásához.

Az elmúlt évezredek során a fémek használható tárgyakká öntése egyre pontosabbá és automatizáltabbá vált, de a folyamat lényege lényegében ugyanaz maradt. Az öntödei folyamatok automatizálásának innovációi, mint például a General Kinematics VIBRA-DRUM® homoköntő kondicionálója, megkönnyítették a nagy mennyiségű öntvények feldolgozását, valamint javították az öntvények minőségét. A gép forradalmian újszerű a nagy mennyiségű öntőforma- és homokkezelésben az öntödei alkalmazásokban.

A fémöntési folyamat

  1. Mintakészítés – A minta az öntvény külsejének másolata. A minták jellemzően fából, fémből, műanyagból vagy gipszből készülnek. A mintakészítés hihetetlenül fontos az ipari alkatrészgyártásban, ahol pontos számításokra van szükség ahhoz, hogy a darabok illeszkedjenek egymáshoz és működjenek együtt.
  2. Magkészítés – Ha egy öntvény üreges, egy további homok- vagy fémdarab (úgynevezett mag) alakítja ki a belső formát, hogy az üreges legyen. A magok általában erősek, mégis összecsukhatóak, így könnyen eltávolíthatóak a kész öntvényből.
  3. Formázás – A fémöntés eddigi folyamatának szemléltetéséhez képzelje el magát a tengerparton az óceán felé sétálva. Nézze meg a lábnyomot, amit maga után hagy a nedves homokban. A lábad lenne a mag, és a homokban hagyott lenyomat a lábad formája. Az öntés egy többlépcsős folyamat, amely öntőhomok felhasználásával öntvényt formáz a minta köré. Az öntés során a formát egy lombiknak nevezett keret tartalmazza. A zöld homokot, vagyis az öntőhomokot a lombikba töltik a minta köré. Ezt nevezik fémhomoköntésnek. Ha a homok szorosan tömörül, a mintát el lehet távolítani, és az öntvény megmarad. Alternatív megoldásként kétrészes, nem rombolható fémformát is lehet készíteni, így a forma többször is felhasználható azonos alkatrészek öntésére ipari alkalmazásokhoz.
  4. Olvasztott fém megolvasztása és kiöntése – A fém megolvasztása után a fémet a forma üregébe öntik, és hagyják megszilárdulni. Miután megszilárdult, megkezdődik a kirázási folyamat: a formákat rezgésnek vetik alá, hogy eltávolítsák a homokot az öntvényből. Az ipari alkalmazásokban az olyan berendezések, mint a mi kétmasszás rázóink, hatékony és zökkenőmentes teljesítményüknek köszönhetően magasan tartják a termelési teljesítményt. Az eltávolított homokot általában összegyűjtik, lehűtik és visszanyerik, hogy a jövőbeni öntvényekben újra felhasználhassák. A VIBRA-DRUM® homoköntő kondicionáló javítja a homok és az öntvények szétválasztásának folyamatát a homok és az öntvények eltávolításával és hűtésével, valamint a nedvesség elpárologtatásával, miközben enyhíti a folyamat ezen szakaszában gyakori öntvénysérüléseket. A végeredmény egy tiszta öntvény és homok, amely készen áll a visszanyerési folyamatra.
  5. Tisztítás – Ebben az utolsó lépésben az öntött fémtárgyat kiveszik az öntőformából, majd lecsiszolják. A fettesítés során a tárgyat megtisztítják az öntőanyagtól, és eltávolítják a durva éleket.

Modernkori öntvények

Most szinte minden általunk használt mechanikus eszköz, az autóktól a mosógépekig, olyan fém alkatrészek felhasználásával készül, amelyek öntési eljárással készültek. A különbség a mai öntött fémtermékek és a még 100 évvel ezelőtt gyártott termékek között a számítógépes automatizált tervezési folyamat és a részletes magok és formák előállításának modern módszerei révén elérhető pontosság és tűréshatárok. A mai fémöntés az innovációt képviseli.

Az évszázadok során a nyersanyagok különböző kombinációit fejlesztették ki a különböző fémtípusok előállítására. Egyes öntött termékeket olyan motorokban használnak, amelyek nagy hő- és hidegtűrést igényelnek. Az öntöttvas csöveknek ellen kell állniuk a korróziónak és a nagy nyomásnak. Más öntött alkatrészeknek könnyűnek, de tartósnak kell lenniük. Számos alkalmazásban az alkatrészeket úgy tervezik, hogy a tágulás és a zsugorodás között pontos tűrést biztosítsanak.

Az egyéb öntési eljárások közé tartozik a gipszöntés, a szerszámöntés és a beruházási öntés. A gipszöntés egyszerűen gipszformával helyettesíti a homokot.

A szerszámöntéshez két nagyméretű, mozgó színesfém alkatrészre van szükség, amelyek nagy nyomás alatt össze vannak szorítva. Az olvadt fémet a szerszámba fecskendezik, és a fémrészek a megszilárdulás után szétválnak.

A befektetési öntés folyamata egy forma viasszal való megtöltésével kezdődik. Miután a viasz megszilárdult, többszörösen bevonják kerámiaanyaggal. Ezt addig melegítik, amíg a viasz megolvad, és a kerámiaforma megmarad. A formát megtöltik olvadt fémmel, lehűtik, majd a kerámiaanyagot letörik.

Büszkén szolgálja az öntödeipart

A General Kinematics büszke arra, hogy az automatizált vibrációs feldolgozó berendezések vezető gyártója, amely közel 60 éve az öntödeipar mellett innovál. Ha további információkat szeretne kapni a General Kinematics öntödei berendezéseiről, lépjen kapcsolatba velünk még ma!

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.