Επεξήγηση της διαδικασίας χύτευσης μετάλλων

1
Επεξήγηση της διαδικασίας χύτευσης μετάλλων

Τι είναι η χύτευση μετάλλων;

Η χύτευση μετάλλων είναι μια σύγχρονη διαδικασία με αρχαίες ρίζες. Στη διαδικασία χύτευσης μετάλλων, τα μεταλλικά σχήματα σχηματίζονται με την έκχυση λιωμένου μετάλλου σε μια κοιλότητα καλουπιού, όπου ψύχεται και αργότερα εξάγεται από το καλούπι. Η χύτευση μετάλλων είναι αναμφισβήτητα η αρχαιότερη και πιο σημαντική βιομηχανική διαδικασία στην ιστορία. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή πολλών από τα μεταλλικά αντικείμενα που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή μας ζωή: ανταλλακτικά αυτοκινήτων, τροχούς τρένου, φανούς, πεντάλ σχολικού λεωφορείου και πολλά άλλα. Επιπλέον, χυτήρια χύτευσης μετάλλων βασίζονται στην ανακύκλωση μετάλλων ως οικονομικά αποδοτική πηγή πρώτης ύλης, μειώνοντας σημαντικά τη σπατάλη μετάλλων που μπορεί να καταλήξουν σε χωματερές.

Η ιστορία της χύτευσης μετάλλων

Η παλαιότερη γνωστή χύτευση μετάλλων είναι αυτή ενός χάλκινου βατράχου, που πιστεύεται ότι ήταν παράγεται το 3200 π.Χ. στη Μεσοποταμία όταν ο χαλκός ήταν ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό. Αργότερα, γύρω στο 2000 π.Χ., ανακαλύφθηκε ο σίδηρος. Αλλά μόλις το 700 π.Χ. αναπτύχθηκε η πρώτη παραγωγή χυτοσιδήρου στην Κίνα. Είναι αρκετά ενδιαφέρον ότι η διαδικασία χύτευσης με άμμο για τη χύτευση μετάλλων επινοήθηκε επίσης στην Κίνα το 645 π.Χ.

Η διαδικασία του χωνευτηρίου, μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την παραγωγή λεπτού χάλυβα ή χάλυβα εργαλείων, εμφανίστηκε και εξαφανίστηκε σε διάφορες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο από τις αρχές της 1ης χιλιετίας Κ.Χ. Η τεχνική εμφανίστηκε αρχικά στην Ινδία και την Κεντρική Ασία, μέχρι που εμφανίστηκε στη βόρεια Ευρώπη γύρω στο 800 μ.Χ., όπου χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή σπαθιών Βίκινγκ. Η τεχνική επανεμφανίστηκε μέχρι το 1750 όταν ο Benjamin Huntsman το ανακάλυψε στην Αγγλία. Ο Huntsman ζέστανε μικρά κομμάτια ανθρακούχου χάλυβα σε ένα κλειστό χωνευτήριο, το οποίο είναι ένα κεραμικό δοχείο με πυρίμαχες ιδιότητες που μπορεί να αντέξει σε υψηλό βαθμό θερμότητας. Ο Huntsman πέτυχε μια θερμοκρασία αρκετά υψηλή για να λιώσει τον χάλυβα για πρώτη φορά.

Τα τελευταία χιλιάδες χρόνια, η χύτευση μετάλλων σε χρησιμοποιήσιμα αντικείμενα έχει εξελιχθεί ώστε να γίνει πιο ακριβής και αυτοματοποιημένη, αλλά η διαδικασία στον πυρήνα της παρέμεινε ουσιαστικά η ίδια. Καινοτομίες στην αυτοματοποίηση των διαδικασιών χυτηρίου όπως η General Kinematics Κοντίσιονερ για χύτευση άμμου VIBRA-DRUM® έχουν διευκολύνει την επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων χυτών καθώς και βελτίωσαν την ποιότητα των χυτών. Το μηχάνημα είναι επαναστατικό στον χειρισμό καλουπιών και άμμου μεγάλου όγκου για εφαρμογές χυτηρίου.

Η διαδικασία χύτευσης μετάλλων

  1. Μοτίβο – Ένα σχέδιο είναι ένα αντίγραφο του εξωτερικού του casting. Τα σχέδια είναι συνήθως κατασκευασμένα από ξύλο, μέταλλο, πλαστικό ή γύψο. Η δημιουργία μοτίβων είναι απίστευτα σημαντική για τη βιομηχανική μερική κατασκευή, όπου απαιτούνται ακριβείς υπολογισμοί για να ταιριάζουν και να συνεργάζονται τα κομμάτια.
  2. Coremaking Εάν μια χύτευση είναι κοίλη, ένα επιπλέον κομμάτι άμμου ή μετάλλου (που ονομάζεται πυρήνας) διαμορφώνει την εσωτερική μορφή για να την κάνει κοίλη. Οι πυρήνες είναι συνήθως ισχυροί αλλά πτυσσόμενοι, ώστε να μπορούν να αφαιρεθούν εύκολα από το τελικό χυτό.
  3. Γείσο Για να οπτικοποιήσετε τη διαδικασία χύτευσης μετάλλων μέχρι στιγμής, φανταστείτε τον εαυτό σας να περπατά στην παραλία προς τον ωκεανό. Κοιτάξτε ένα αποτύπωμα που αφήνετε πίσω σας στην υγρή άμμο. Το πόδι σας θα ήταν ο πυρήνας και η εντύπωση που αφήνεται στην άμμο είναι ένα καλούπι του ποδιού σας. Η χύτευση είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων που θα σχηματίσει α εκμαγείο γύρω από το σχέδιο χρησιμοποιώντας άμμο χύτευσης. Στη χύτευση, ένα καλούπι περιέχεται σε ένα πλαίσιο που ονομάζεται φιάλη. Η πράσινη άμμος, ή η άμμος χύτευσης, συσκευάζεται στη φιάλη γύρω από το σχέδιο. Αυτό είναι γνωστό ως χύτευση μετάλλου με άμμο. Μόλις η άμμος συσκευαστεί σφιχτά, το σχέδιο μπορεί να αφαιρεθεί και ο γύψος θα παραμείνει. Εναλλακτικά, μπορεί να δημιουργηθεί ένα μεταλλικό καλούπι δύο τεμαχίων, που δεν καταστρέφεται, έτσι ώστε το καλούπι να μπορεί να χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα για τη χύτευση πανομοιότυπων εξαρτημάτων για βιομηχανικές εφαρμογές.
  4. Τήξη και έκχυση λιωμένου μετάλλου Αφού λιώσει το μέταλλο, χύνεται στην κοιλότητα του καλουπιού και αφήνεται να στερεοποιηθεί. Μόλις στερεοποιηθεί, ξεκινά η διαδικασία ανακίνησης: τα καλούπια δονούνται για να αφαιρέσουν την άμμο από τη χύτευση. Σε βιομηχανικές εφαρμογές, εξοπλισμός όπως το δικό μας Δυο-Μαζικά Shakeouts διατηρεί την παραγωγή σε υψηλά επίπεδα λόγω της αποτελεσματικής και ομαλής απόδοσής του. Η αφαιρούμενη άμμος συνήθως συλλέγεται, ψύχεται και ανακτάται για να χρησιμοποιηθεί ξανά σε μελλοντικές χυτές. Το κλιματιστικό VIBRA-DRUM® Sand Casting Conditioner βελτιώνει αυτή τη διαδικασία διαχωρισμού της άμμου από τα προϊόντα χύτευσης αφαιρώντας και ψύχοντας την άμμο και τα προϊόντα χύτευσης και εξατμίζοντας την υγρασία, ενώ ανακουφίζει από τη ζημιά χύτευσης που είναι κοινή σε αυτό το σημείο της διαδικασίας. Τα τελικά αποτελέσματα είναι ένα καθαρό γύψο και άμμος έτοιμη για τη διαδικασία αποκατάστασης.
  5. Καθάρισμα Σε αυτό το τελευταίο βήμα, το χυτό μεταλλικό αντικείμενο αφαιρείται από το καλούπι και στη συνέχεια πιέζεται. Κατά τη διάρκεια της εμπλοκής, το αντικείμενο καθαρίζεται από οποιοδήποτε υλικό καλουπώματος και αφαιρούνται οι τραχιές άκρες.

Σύγχρονα Castings

Σήμερα, σχεδόν κάθε μηχανική συσκευή που χρησιμοποιούμε, από αυτοκίνητα μέχρι πλυντήρια ρούχων, κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας μεταλλικά μέρη που δημιουργήθηκαν με τη διαδικασία χύτευσης. Η διαφορά μεταξύ των σημερινών προϊόντων χυτού μετάλλου και εκείνων που κατασκευάστηκαν πριν από 100 χρόνια είναι η ακρίβεια και οι ανοχές που μπορούν να επιτευχθούν μέσω της αυτοματοποιημένης διαδικασίας σχεδιασμού από υπολογιστή και των σύγχρονων μεθόδων για την παραγωγή των λεπτομερών πυρήνων και καλουπιών. Η σύγχρονη χύτευση μετάλλων αντιπροσωπεύει την καινοτομία στην εργασία.

Κατά τη διάρκεια των αιώνων, έχουν αναπτυχθεί διάφοροι συνδυασμοί πρώτων υλών για την παραγωγή διαφόρων τύπων μετάλλων. Ορισμένα χυτά προϊόντα χρησιμοποιούνται σε κινητήρες που απαιτούν υψηλή ανοχή στη ζέστη και το κρύο. Οι σωλήνες από χυτοσίδηρο πρέπει να αντέχουν στη διάβρωση και στις υψηλές πιέσεις. Τα άλλα χυτά μέρη πρέπει να είναι ελαφριά αλλά ανθεκτικά. Σε πολλές εφαρμογές, τα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για να επιτρέπουν την ακριβή ανοχή μεταξύ διαστολής και συστολής.

Άλλες διαδικασίες χύτευσης περιλαμβάνουν χύτευση με γύψο, χύτευση με χύτευση και χύτευση επένδυσης. Η χύτευση με γύψο απλώς αντικαθιστά την άμμο με ένα καλούπι γύψου.

Η χύτευση απαιτεί δύο μεγάλα, κινούμενα μη σιδηρούχα μεταλλικά μέρη που σφίγγονται μεταξύ τους υπό υψηλή πίεση. Το λιωμένο μέταλλο εγχέεται στη μήτρα και τα μεταλλικά μέρη διαχωρίζονται μόλις σκληρυνθούν.

Η διαδικασία της επενδυτικής χύτευσης ξεκινά με το γέμισμα ενός καλουπιού με κερί. Μόλις το κερί σκληρύνει, επικαλύπτεται πολλές φορές με κεραμικό υλικό. Αυτό θερμαίνεται μέχρι να λιώσει το κερί και να παραμείνει το κεραμικό καλούπι. Το καλούπι γεμίζεται με λιωμένο μέταλλο, ψύχεται και στη συνέχεια το κεραμικό υλικό αποκόπτεται.

Περήφανοι που υπηρετούν τη Βιομηχανία Χυτηρίων

Η General Kinematics είναι περήφανη που είναι κορυφαίος κατασκευαστής αυτοματοποιημένου εξοπλισμού επεξεργασίας δόνησης που έχει καινοτομήσει παράλληλα με τη βιομηχανία χυτηρίων για σχεδόν 60 χρόνια. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με όλο τον εξοπλισμό χυτηρίου General Kinematics, επικοινωνήστε μαζί μας σήμερα!

Schreibe einen Kommentar