יציקת תבנית מעטפת: פעולות יצירת תבניות בסיסיות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

יציקה בתבניות מעטפת נקראת גם יציקת מעטפת. ובחו ל, שיטת העבודה הזו נקראת Shell.

מידע כללי

בתעשייה התעשייתית של היום, נעשה שימוש בשיטות יציקה רבות ושונות. בנוסף ליציקת מעטפת, נעשה שימוש גם ביציקת השקעה וכן בתבניות מתכת ועוד מספר שיטות. היתרון הכולל של שיטות היציקה הללו, בהשוואה ליציקת חול, הוא שהן מביאות לחומרי קצה מדויקים יותר מבחינת צורה כמו גם מידות. בנוסף, מספר החספוסים על פני השטח של מוצרים כאלה מצטמצם. במקרים נדירים יותר, אבל עדיין קורה שהצורך בעיבוד אחר לאחר ההתכה מתבטל. בנוסף להכל, השימוש ביציקה בתבניות מעטפת ובשיטות נוספות תורם לכך שניתן למכן את התהליך הזה עד כמה שניתן, וכתוצאה מכך גם האוטומציה שלו גוברת. וזה, כמובן, מגדיל מאוד את הפרודוקטיביות של כל מתקן תעשייתי.

הליהוק של מעטפת

אם נדבר ספציפית על זההשיטה, היא הוצגה לראשונה במפעלים בשנת 1953. כיום, השיטה נמצאת בשימוש נרחב למדי. יציקה בתבניות מעטפת, למשל, היא המייצרת את רוב החלקים לטרקטור הקירובץ. כל החלקים המיוצרים בשיטה זו הם באיכות הגבוהה ביותר מפלדה או ברזל יצוק. יציקת מעטפת היא שיטה שבה לתוצאה הסופית של היציקה יש צורה המורכבת משתי קליפות חול-שרף. כמו כן, שיטה זו של ייצור חלקים משמשת רק במקרים בהם יש צורך ליצור חלק בעל ממדים קטנים או בינוניים, אך יחד עם זאת עם דיוק גבוה. דוגמאות ליישומים לשיטת יציקה זו הם חלקי מנוע או יציקות דופן דקיקות.

מהות הדרך

בשיטת עבודה זו, ניתן להשיג חלקים שונים למאווררים, מנועים, משאבות או מכונות טקסטיל. עם זאת, האורך המרבי של המוצר שהתקבל לא יכול לעלות על מטר אחד, והוא לא יכול להיות כבד יותר מ-200 ק ג.

מהות היציקה לתבניות מעטפת מבוססת על תכונות מסוימות של שרפים תרמוסטיים, שהם חלק מתערובות חול-שרף. היתרון בשימוש ברכיבים כאלה הוא ששרפים אלו נוטים להתקשות במהירות ולתמיד כאשר הם מטופלים בטמפרטורה של 200-250 מעלות צלזיוס.

הכנת תבנית מעטפת ליציקה

כדי להכין תבנית ליציקה לאחר מכן יש צורך בחול קוורץ דק, המגיע בתוספת שרף תרמוסטט שהוא האלמנט המחבר שלו לקבלת תבנית מעטפת מלאה. חומרים אלו, בפרט השרף, נבחרים מכיוון שהם מתקשים כאשר הם עוברים מחסום טמפרטורה מסוים. תהליך הייצור הוא כדלקמן. ראשית, השרף מחומם ל-140-160 מעלות צלזיוס. בהשפעת סביבה כזו, הוא הופך למסת דבק נוזלית שעוטפת לחלוטין את תבנית חול הקוורץ.

היקף היציקה בתבניות מעטפת הוא רחב למדי, ולכן תהליך ייצור התבניות מובא לאוטומטי או אוטומטי.

לאחר שהתבנית מכוסה לגמרי בשרף, מעלים את הטמפרטורה ל-200-250 מעלות צלזיוס. סף טמפרטורה זה מספיק כדי שמסת הדבק תתקשה באופן בלתי הפיך ותיצור צורה. יתרה מכך, כאשר מתחיל תהליך יציקת החלקים, כלומר כאשר המתכת המותכת נכנסת לתבנית, הטמפרטורה בה מגיעה לכ-600 מעלות. מצב זה מספיק כדי להבטיח שהשרף לא יימס, אלא נשרף, תוך השארת נקבוביות על התבנית עצמה, מה שמקל על בריחת גזים.

יתרונות וחסרונות של יציקת תבנית מעטפת

כמו לכל תהליך ייצור אחר, גם לזה יש את היתרונות והחסרונות שלו. אם נשווה את שיטת הליהוק הזו, למשל, עם הליהוקתבניות חול רגילות, ישנם מספר יתרונות:

• ההבדל הראשון והמשמעותי למדי הוא דרגת הדיוק, שהיא 7-9. בנוסף, גימור פני השטח של החלק המתקבל משופר עד 3-6. בנוסף, מצטמצמות הקצבאות, המותרות לעיבוד אחר של החלק המתקבל לאחר היציקה.
• אחד היתרונות הגדולים הוא הפחתה משמעותית בעלויות העבודה לייצור יציקות.
• שיטת יציקה זו מפחיתה את צריכת חומרי היציקה, כמו גם את כמות המתכת בשל העובדה שגודל תעלות השער מצטמצם.
• הפחית באופן משמעותי את כמות תפוקת הנישואים.

עם זאת, יש כמה חסרונות של יציקה בתבניות מעטפת. אלה כוללים:

• חיי תבנית מעטפת - יציקה אחת.
• עלות יציקת החול גבוהה למדי.
• אחוז גבוה של גזים מזיקים.

תהליך גיבוש הקורפוס

תהליך יצירת הגוף מתבצע בשישה שלבים:

1. השלב הראשון הוא תהליך יציקת התערובת על דגם מתכת לוהט, וכן תהליך השמירה שלה במשך כמה עשרות שניות עד שנוצר קרום דק וחזק מסביב לחלק. לרוב, דגמים עשויים מברזל יצוק, והחימום שלהם מתבצע עד 230-315 מעלות.
2. לאחר מכן, יש צורך לבצע פעולה להסרת עודפי חול דפוס. עובי הקרום צריך להיות בסופו של דבר בין 10 ל-20מ"מ. זה תלוי בזמן השהייה של התערובת בדגם, כמו גם בטמפרטורה.
3. לאחר מכן יש צורך להעביר את צלחת הדגם יחד עם התבנית לתנור, שם הם יהיו עד לסיום תהליך האשפרה. בסוף הליך זה, חוזק הקליפה צריך להיות בין 2.4 ל-3.1 MPa.
4. לאחר ההוצאה מהכבשן, הקליפה המוקשה נעקרה מהצלחת. דוחף מיוחד משמש להליך זה.
5. לאחר מכן, שני דגמים או יותר מהודקים יחד באמצעות סוג של מהדק או על ידי הדבקה. ניתן להשתמש בתבניות אלו ליציקה בתבניות מעטפת או פשוט לאחסן אותן. חיי מדף כמעט בלתי מוגבלים.
6. לפני שמתחילים בתהליך היציקה בתבנית המוגמרת, יוצקים לתוכם זריקה, מה שעוזר למנוע או להרוס את העובש במהלך יציקה נוספת.

פרטי ליהוק

כדאי להתחיל בעובדה שסובלנות אופיינית המותרת בייצור כלי עבודה יכולים להיות 0.5 מ מ. חספוס פני השטח מותר בטווח שבין 0.3 ל-0.4 מיקרון. מגבלות כאלה מוצדקות על ידי העובדה כי נעשה שימוש בחול דק. ראוי לציין גם: השימוש בשרף תורם רבות לכך שהמשטח חלק מאוד.

נפחי הפקה

על מנת לעסוק בייצור של תבניות וחלקים כאלה, יש צורך להקפיד על התקנת דגם תבנית. הזמן הנדרש להתקנה הוא פחות משבוע. לאחר השלמת ההתקנה, כמות הפלט יכולהלהגיע מ-5 עד 50 חתיכות לשעה. נפחי ייצור כאלה לשעה הם די אמיתיים, עם זאת, לשם כך יש צורך להכין את תהליך היציקה בהתאם. החומרים העיקריים שיידרשו ליציקה הם ברזל יצוק, אלומיניום, נחושת וכן סגסוגות של מתכות מסוג זה. חומר הכרחי נוסף יהיה סגסוגת המשתמשת באלומיניום ומגנזיום.