Steypa lokahússins er mikilvægur þáttur í framleiðsluferli loka og gæði steypunnar ákvarða gæði loka. Eftirfarandi kynnir nokkrar steypuaðferðir sem eru algengar í lokaiðnaðinum:
Sandsteypa:
Sandsteypa sem almennt er notuð í lokaiðnaðinum má skipta í grænan sand, þurran sand, vatnsglersand og sjálfherðandi sand úr fúranplasti eftir mismunandi bindiefnum.
(1) Grænn sandur er mótunarferli þar sem bentónít er notað sem bindiefni.
Einkenni þess eru:Fullunnið sandmót þarf ekki að þurrka eða herða, sandmótið hefur ákveðinn rakstyrk og sandkjarninn og mótsskelin hafa góða ávöxtun, sem gerir það auðvelt að þrífa og hrista steypurnar. Framleiðsluhagkvæmni mótsins er mikil, framleiðsluferlið er stutt, efniskostnaðurinn er lágur og það er þægilegt að skipuleggja framleiðslu á samsetningarlínu.
Ókostir þess eru:Steypur eru viðkvæmar fyrir göllum eins og svitaholum, sandinnfellingum og sandviðloðun, og gæði steypunnar, sérstaklega innri gæði, eru ekki tilvalin.
Hlutfalls- og afkastatafla græns sands fyrir stálsteypur:
(2) Þurrsandur er mótunarferli þar sem leir er notað sem bindiefni. Með því að bæta við smá bentóníti getur það aukið rakstyrk þess.
Einkenni þess eru:Sandmótið þarf að þurrka, hefur góða loftgegndræpi, er ekki viðkvæmt fyrir göllum eins og sandþvotti, sandfestingu og svitaholum og meðfædd gæði steypunnar eru góð.
Ókostir þess eru:Það krefst sandþurrkunarbúnaðar og framleiðsluferlið er langt.
(3) Vatnsglersandur er módelunarferli þar sem vatnsgler er notað sem bindiefni. Eiginleikar þess eru: vatnsgler harðnar sjálfkrafa þegar það kemst í snertingu við CO2 og getur haft ýmsa kosti við gasherðingu fyrir módelgerð og kjarnagerð, en það eru gallar eins og léleg fellanleiki mótsins, erfiðleikar við sandhreinsun steypueininga og lágt endurnýjunar- og endurvinnsluhlutfall gamals sands.
Hlutfalls- og afkastatafla fyrir vatnsgler CO2 herðandi sand:
(4) Sjálfherðandi sandmótun með fúranplasti er steypuferli þar sem fúranplasti er notað sem bindiefni. Mótunarsandurinn storknar vegna efnahvarfa bindiefnisins undir áhrifum herðiefnisins við stofuhita. Einkennandi fyrir það er að sandmótið þarf ekki að þurrka, sem styttir framleiðsluferlið og sparar orku. Mótunarsandurinn er auðvelt að þjappa og hefur góða niðurbrotseiginleika. Mótunarsandurinn í steypu er auðvelt að þrífa. Steypurnar hafa mikla víddarnákvæmni og góða yfirborðsáferð, sem getur bætt gæði steypunnar til muna. Ókostir þess eru: miklar gæðakröfur fyrir hráan sand, lítilsháttar sterk lykt á framleiðslustað og hár kostnaður við plastefnið.
Hlutfall og blöndunarferli fúran plastefnis án baksturs sandblöndu:
Blöndunarferli fúran sjálfherðandi sands: Best er að nota samfelldan sandblandara til að búa til sjálfherðandi sand úr plastefni. Óunni sandi, plastefni, herðiefni o.s.frv. er bætt við í röð og blandað hratt saman. Hægt er að blanda og nota hvenær sem er.
Röðin við að bæta við ýmsum hráefnum þegar blandað er saman við resínsand er sem hér segir:
Óunnin sandur + herðiefni (vatnslausn af p-tólúensúlfónsýru) – (120 ~ 180S) – plastefni + sílan – (60 ~ 90S) – sandframleiðsla
(5) Dæmigert framleiðsluferli fyrir sandsteypu:
Nákvæm steypa:
Á undanförnum árum hafa framleiðendur loka lagt sífellt meiri áherslu á útlitsgæði og víddarnákvæmni steypuhluta. Þar sem gott útlit er grunnkröfur markaðarins er það einnig staðsetningarviðmið fyrir fyrsta skref vinnslu.
Algengasta nákvæmnissteypan í lokaiðnaðinum er fjárfestingarsteypa, sem er kynnt stuttlega á eftirfarandi hátt:
(1) Tvær aðferðir við lausnarsteypu:
①Með því að nota lághita vax-byggð mótefni (sterínsýra + paraffín), lágþrýstings vaxsprautun, vatnsglerskel, afvaxun með heitu vatni, bræðslu og hellingu í andrúmslofti, aðallega notað fyrir kolefnisstál og lágblönduð stálsteypur með almennum gæðakröfum, getur víddarnákvæmni steypunnar náð landsstaðlinum CT7 ~ 9.
② Með því að nota mótefni sem byggir á meðalhita plastefni, háþrýstingsvaxsprautun, kísilformskel, gufuafhýðingu og hraðvirka bræðslu í andrúmslofti eða lofttæmi, getur víddarnákvæmni steypunnar náð CT4-6 nákvæmni steypunnar.
(2) Dæmigert ferli fjárfestingarsteypu:
(3) Einkenni fjárfestingarsteypu:
①Steypan hefur mikla víddarnákvæmni, slétt yfirborð og gott útlit.
② Hægt er að steypa hluti með flóknum uppbyggingum og lögun sem erfitt er að vinna með öðrum ferlum.
③ Steypuefni eru ekki takmörkuð, ýmis málmblöndur eins og: kolefnisstál, ryðfrítt stál, málmblönduð stál, ál, háhita málmblöndur og eðalmálmar, sérstaklega málmblöndur sem eru erfiðar að smíða, suða og skera.
④ Góð sveigjanleiki í framleiðslu og sterk aðlögunarhæfni. Hægt er að framleiða það í miklu magni og hentar einnig fyrir framleiðslu í einu stykki eða litlum lotum.
⑤ Fjárfestingarsteypa hefur einnig ákveðnar takmarkanir, svo sem: erfiða framleiðsluferlið og langan framleiðsluferil. Vegna takmarkaðra steyputækni sem hægt er að nota getur þrýstiþol hennar ekki verið mjög hátt þegar hún er notuð til að steypa þrýstiberandi þunnskelja lokasteypur.
Greining á steypugöllum
Sérhver steypa mun hafa innri galla, tilvist þessara galla mun hafa í för með sér mikla falda hættu fyrir innri gæði steypunnar, og suðuviðgerðir til að útrýma þessum göllum í framleiðsluferlinu munu einnig valda mikilli byrði á framleiðsluferlinu. Einkum eru lokar þunnskeljasteypur sem þola þrýsting og hitastig, og þéttleiki innri uppbyggingar þeirra er mjög mikilvæg. Þess vegna verða innri gallar steypunnar afgerandi þáttur sem hefur áhrif á gæði steypunnar.
Innri gallar í lokasteypum eru aðallega svitaholur, gjallinnfellingar, rýrnun og sprungur.
(1) Svitaholur:Svitahola myndast með gasi, yfirborð svitaholanna er slétt og þau myndast innan eða nálægt yfirborði steypunnar og lögun þeirra er að mestu leyti kringlótt eða aflöng.
Helstu uppsprettur gass sem mynda svitaholur eru:
① Nitur og vetni sem eru uppleyst í málminum eru í málminum við storknun steypunnar og mynda lokaðar hringlaga eða sporöskjulaga innveggi með málmgljáa.
② Raki eða rokgjörn efni í mótunarefninu breytast í gas vegna upphitunar og mynda svitaholur með dökkbrúnum innveggjum.
③ Við hellingu málmsins, vegna óstöðugs flæðis, tekur loft þátt í myndun svitahola.
Aðferð til að koma í veg fyrir loftaugargalla:
① Við bræðslu ætti að nota ryðgað málmhráefni eins lítið og mögulegt er eða alls ekki og baka og þurrka verkfæri og ausur.
②Bráðið stál ætti að hella við hátt hitastig og lágt hitastig og bráðið stál ætti að vera nægilega róandi til að auðvelda gasinu að fljóta.
③ Hönnun hellustigsins ætti að auka þrýstihæð bráðins stáls til að koma í veg fyrir gasfellingu og koma á fót gervigasleið fyrir sanngjarna útblástur.
④Mótarefni ættu að stjórna vatnsinnihaldi og gasmagni, auka loftgegndræpi og sandmótið og sandkjarninn ættu að vera bakaðir og þurrkaðir eins mikið og mögulegt er.
(2) Rýrnunarhola (laus):Þetta er samhangandi eða ósamhangandi hringlaga eða óreglulegt holrými (holrúm) sem myndast inni í steypunni (sérstaklega á heitum blettum), með hrjúfu innra yfirborði og dekkri lit. Gróf kristalkorn, aðallega í formi dendríta, safnast saman á einum eða fleiri stöðum, sem eru viðkvæm fyrir leka við vökvaprófanir.
Ástæðan fyrir rýrnun hola (lausleika):Rúmmálsrýrnun á sér stað þegar málmur storknar úr fljótandi í fast form. Ef ekki er nægilega mikið af bráðnu stáli á þessum tímapunkti mun óhjákvæmilega myndast rýrnunarholur. Rýrnunarholur í stálsteypu eru aðallega af völdum óviðeigandi stjórnunar á raðbundinni storknunarferlinu. Ástæðurnar geta verið rangar stillingar á risrörinu, of hátt helluhitastig bráðins stáls og mikil rýrnun málmsins.
Aðferðir til að koma í veg fyrir rýrnunarholur (lausleika):① Hannið vísindalega steypukerfi til að ná fram röð af storknun bráðins stáls og fyllið á þá hluta sem storkna fyrst með bráðnu stáli. ② Stillið risrör, styrkleika, innra og ytra kalt járn rétt og skynsamlega til að tryggja röð af storknun. ③ Þegar bráðna stálinu er hellt er innspýting að ofan frá risrörinu gagnleg til að tryggja hitastig bráðna stálsins og fóðrunarinnar og draga úr líkum á rýrnunarholum. ④ Hvað varðar helluhraða er lághraði hellingur auðveldari röð af storknun en háhraði hellingur. ⑸ Helluhitastigið ætti ekki að vera of hátt. Bráðna stálið er tekið úr ofninum við hátt hitastig og hellt eftir róun, sem er gagnlegt til að draga úr rýrnunarholum.
(3) Sandur sem inniheldur sand (gjall):Sandinnfellingar (gjall), almennt þekktar sem blöðrur, eru ósamfelld hringlaga eða óregluleg göt sem myndast inni í steypum. Götin eru blönduð mótunarsandi eða stálgjall, af óreglulegri stærð og safnast fyrir í þeim. Á einum eða fleiri stöðum, oft meira á efri hlutanum.
Orsakir sands (gjalls) sem myndast:Gjallgjall myndast þegar einstakt stálgjall kemst inn í steypuna ásamt bráðna stálinu við bræðslu eða hellingu. Sandgjall myndast vegna ófullnægjandi þéttleika í mótholinu við mótun. Þegar bráðið stál er hellt í mótholið skolast mótunarsandurinn upp af bráðna stálinu og kemst inn í steypuna. Að auki eru óviðeigandi aðgerðir við klippingu og lokun kassa, og fyrirbæri þess að sandur dettur út, einnig ástæður fyrir sandgjallinu.
Aðferðir til að koma í veg fyrir sandinnfellingar (gjall):① Þegar bráðið stál er brætt skal útblástur og gjall sogað út eins vel og mögulegt er. ② Reynið að snúa ekki hellupokanum fyrir bráðið stál við, heldur notið tekatlapoka eða hellupoka með botni til að koma í veg fyrir að gjall fyrir ofan bráðið stálið komist inn í steypuholið ásamt bráðna stálinu. ③ Þegar bráðið stál er hellt skal gera ráðstafanir til að koma í veg fyrir að gjall komist inn í mótholið ásamt bráðna stálinu. ④Til að draga úr líkum á sandi skal tryggja þéttleika sandmótsins við mótun, gæta þess að missa ekki sand við skurð og blása mótholið hreint áður en kassanum er lokað.
(4) Sprungur:Flestar sprungur í steypum eru heitar sprungur, með óreglulegri lögun, sem ná í gegn eða ekki í gegn, eru samfelldar eða slitróttar, og málmurinn við sprungurnar er dökkur eða hefur oxun á yfirborðinu.
ástæður fyrir sprungum, þ.e. háhitastreita og aflögun vökvafilmu.
Háhitaspenna er spenna sem myndast við rýrnun og aflögun bráðins stáls við hátt hitastig. Þegar spennan fer yfir styrk eða plastaflögunarmörk málmsins við þetta hitastig myndast sprungur. Aflögun vökvafilmu er myndun vökvafilmu milli kristalkorna við storknun og kristöllun bráðins stáls. Með framvindu storknunar og kristöllunar aflagast vökvafilman. Þegar aflögunarmagn og aflögunarhraði fara yfir ákveðin mörk myndast sprungur. Hitastigsbil hitasprungna er um 1200~1450℃.
Þættir sem hafa áhrif á sprungur:
① S- og P-efnin í stáli eru skaðleg fyrir sprungur og evtektísk áhrif þeirra með járni draga úr styrk og mýkt steypts stáls við hátt hitastig, sem leiðir til sprungna.
② Innfelling og aðskilnaður gjalls í stáli eykur spennuþéttni og þar með tilhneigingu til heitsprungna.
③ Því hærri sem línuleg rýrnunarstuðull stáltegundarinnar er, því meiri er tilhneigingin til heitsprungna.
④ Því meiri sem varmaleiðni stáltegundarinnar er, því meiri er yfirborðsspennan, því betri eru vélrænir eiginleikar við háan hita og því minni er tilhneiging til heitsprungna.
⑤ Byggingarhönnun steypuhluta er léleg í framleiðsluhæfni, svo sem of lítil ávöl horn, mikill misræmi í veggþykkt og mikil spennuþéttni, sem veldur sprungum.
⑥ Þéttleiki sandmótsins er of mikill og léleg kjarnauppspretta hindrar rýrnun steypunnar og eykur tilhneigingu til sprungna.
⑦Annað, svo sem óviðeigandi uppsetning á risrörinu, of hröð kæling steypunnar, of mikið álag af völdum skurðar á risrörinu og hitameðferðar o.s.frv., munu einnig hafa áhrif á myndun sprungna.
Samkvæmt orsökum og áhrifaþáttum ofangreindra sprungna er hægt að grípa til viðeigandi ráðstafana til að draga úr og koma í veg fyrir sprungugalla.
Byggt á ofangreindri greiningu á orsökum steypugalla, að finna út núverandi vandamál og grípa til viðeigandi úrbóta, getum við fundið lausn á steypugöllum, sem stuðlar að því að bæta gæði steypunnar.
Birtingartími: 31. ágúst 2023