Explicarea procesului de turnare a metalelor

Ce este turnarea metalelor?

Clujirea metalelor este un proces modern cu rădăcini străvechi. În procesul de turnare a metalelor, formele metalice sunt formate prin turnarea metalului topit într-o cavitate de turnare, unde este răcit și ulterior extras din matriță. Turnarea metalelor este, fără îndoială, cel mai timpuriu și cel mai influent proces industrial din istorie. Este folosit pentru a realiza multe dintre obiectele metalice folosite în viața noastră de zi cu zi: piese auto, roți de tren, stâlpi de iluminat, pedale de autobuz școlar și multe altele. În plus, turnătoriile de turnare a metalelor se bazează pe reciclarea metalelor ca sursă rentabilă de materie primă, reducând în mod semnificativ risipa de fier vechi care ar putea ajunge la gropile de gunoi.

Istoria turnării metalelor

Cea mai veche turnare de metal cunoscută este cea a unei broaște de cupru, despre care se crede că a fost produsă în anul 3200 î.Hr. în Mesopotamia, când cuprul era un material folosit în mod popular. Mai târziu, în jurul anului 2000 î.Hr. a fost descoperit fierul. Dar abia în jurul anului 700 î.Hr. a fost dezvoltată prima producție de fontă în China. Interesant este că procesul de turnare a metalelor prin turnare în nisip a fost de asemenea inventat în China în 645 î.Hr.

Procesul creuzetului, o tehnică folosită pentru producerea oțelului fin sau de scule, a apărut și a dispărut în diferite locații de pe glob de la începutul mileniului I d.Hr. Tehnica a apărut mai întâi în India și Asia Centrală, până când a apărut în nordul Europei în jurul anului 800 d.Hr., unde a fost folosită pentru fabricarea săbiilor vikinge. Tehnica nu a reapărut până în 1750, când Benjamin Huntsman a reinventat-o în Anglia. Huntsman a încălzit bucăți mici de oțel carbon într-un creuzet închis, care este un vas ceramic cu proprietăți refractare care poate rezista la un grad ridicat de căldură. Huntsman a atins o temperatură suficient de ridicată pentru a topi oțelul pentru prima dată.

De-a lungul ultimelor mii de ani, turnarea metalelor în obiecte utilizabile a evoluat pentru a deveni mai exactă și mai automatizată, dar procesul de bază a rămas, în esență, același. Inovațiile în materie de automatizare a proceselor de turnătorie, cum ar fi aparatul de condiționare a turnării în nisip VIBRA-DRUM® de la General Kinematics, au facilitat prelucrarea unor cantități mari de piese turnate și au îmbunătățit calitatea acestora. Mașina este revoluționară în ceea ce privește manipularea de mare volum a matriței și a nisipului pentru aplicații de turnătorie.

Procesul de turnare a metalelor

  1. Realizarea modelului – Un model este o replică a exteriorului piesei turnate. Modelele sunt realizate de obicei din lemn, metal, plastic sau ipsos. Crearea de modele este incredibil de importantă pentru fabricarea pieselor industriale, unde sunt necesare calcule precise pentru ca piesele să se potrivească și să funcționeze împreună.
  2. Confecționarea miezului – În cazul în care o piesă turnată este goală, o piesă suplimentară de nisip sau metal (numită miez) modelează forma internă pentru a o face goală. Miezurile sunt de obicei rezistente, dar pliabile, astfel încât să poată fi îndepărtate cu ușurință din turnarea finită.
  3. Turnarea – Pentru a vizualiza procesul de turnare a metalelor de până acum, imaginați-vă că mergeți pe plajă spre ocean. Priviți amprenta pe care o lăsați în urmă în nisipul umed. Piciorul dumneavoastră ar fi miezul, iar amprenta lăsată în nisip este o matriță a piciorului dumneavoastră. Turnarea este un proces în mai multe etape care va forma o matriță în jurul modelului folosind nisip de turnare. În turnare, o matriță este conținută într-un cadru numit balon. Nisipul verde, sau nisip de turnare, este împachetat în balon în jurul modelului. Acest procedeu este cunoscut sub numele de turnare cu nisip metalic. Odată ce nisipul este bine împachetat, modelul poate fi îndepărtat, iar mulajul va rămâne. Alternativ, se poate crea o matriță metalică nedistructibilă din două piese, astfel încât matrița să poată fi folosită în mod repetat pentru a turna piese identice pentru aplicații industriale.
  4. Topirea și turnarea metalului topit – După ce metalul este topit, acesta este turnat în cavitatea matriței și lăsat să se solidifice. Odată solidificat, începe procesul de scuturare: matrițele sunt supuse la vibrații pentru a îndepărta nisipul din turnare. În aplicațiile industriale, echipamente precum scuturatoarele noastre cu două mase mențin producția la un nivel ridicat datorită performanțelor sale eficiente și netede. Nisipul îndepărtat este de obicei colectat, răcit și recuperat pentru a fi utilizat din nou la viitoarele turnări. Condiționerul VIBRA-DRUM® Sand Casting Conditioner îmbunătățește acest proces de separare a nisipului din piesele turnate prin îndepărtarea și răcirea nisipului și a pieselor turnate și prin evaporarea umezelii, atenuând în același timp deteriorarea pieselor turnate, care este frecventă în acest punct al procesului. Rezultatele finale sunt o piesă turnată curată și un nisip pregătit pentru procesul de regenerare.
  5. Curățare – În această etapă finală, obiectul metalic turnat este îndepărtat din matriță și apoi ecarisat. În timpul dezmembrării, obiectul este curățat de orice material de turnare, iar marginile aspre sunt îndepărtate.

Modern Day Castings

În prezent, aproape toate dispozitivele mecanice pe care le folosim, de la automobile la mașini de spălat, sunt fabricate cu ajutorul unor piese metalice care au fost create prin procesul de turnare. Diferența dintre produsele metalice turnate din zilele noastre și cele care au fost fabricate chiar și cu 100 de ani în urmă constă în precizia și toleranțele care pot fi obținute prin intermediul procesului de proiectare automată computerizată și al metodelor moderne de producere a miezurilor și matrițelor detaliate. Turnarea metalelor din zilele noastre reprezintă inovația la locul de muncă.

De-a lungul secolelor, au fost dezvoltate diverse combinații de materii prime pentru a produce diverse tipuri de metale. Unele produse turnate sunt utilizate în motoare care necesită o toleranță ridicată la căldură și frig. Țevile din fontă trebuie să reziste la coroziune și la presiuni ridicate. Alte piese turnate trebuie să fie ușoare, dar durabile. În multe aplicații, piesele sunt proiectate pentru a permite o toleranță precisă între dilatare și contracție.

Alte procese de turnare includ turnarea în ghips, turnarea sub presiune și turnarea cu investiții. Turnarea în ipsos înlocuiește pur și simplu nisipul cu o matriță de ipsos.

Clătoria în matriță necesită două piese mari, mobile, din metale neferoase, care se prind împreună sub presiune înaltă. Metalul topit este injectat în matriță, iar piesele metalice sunt separate după ce se întăresc.

Procesul de turnare cu investiții începe cu umplerea unei matrițe cu ceară. Odată ce ceara se întărește, aceasta este acoperită de mai multe ori cu un material ceramic. Acesta este încălzit până când ceara se topește și rămâne matrița ceramică. Matrița este umplută cu metal topit, răcită și apoi materialul ceramic este spart.

Mândru să servească industria de turnătorie

General Kinematics este mândru să fie un producător de frunte de echipamente automate de prelucrare vibratorie care a inovat alături de industria de turnătorie timp de aproape 60 de ani. Pentru a obține mai multe informații despre toate echipamentele de turnătorie General Kinematics, contactați-ne astăzi!

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.