GAZLAŞTIRMA MODELLERİ KULLANILARAK DÖKÜM İŞLEMİ (KABUK DÖKÜM) 

Kabuk dökümü, QT400-18 ve QT600-3 sünek demirden yapılmış hassas valf gövdeleri ve dişli muhafazalarının yüksek hacimli üretimi de dahil olmak üzere, küçük ve orta büyüklükteki yüksek hassasiyetli sünek demir, çelik ve alüminyum alaşımlı parçaların yüksek hacimli üretimi için uygundur. Bu işlemle üretilen dökümlerin boyutsal doğruluğu ve yüzey kalitesi, kil kumu ve geleneksel soğukta sertleşen reçine kumu kullanılarak yapılanlara göre önemli ölçüde üstündür.

Kabuk oluşumu prensibi

Kaplanmış kum, kum taneleri üzerine önceden kaplanmış katı bir fenolik reçine kullanılarak yapılır. Kuru kaplanmış kum, 180-250°C sıcaklıklarda sıcak metal kalıpla temas ettiğinde, yüzey reçinesi erir ve sertleştiricinin etkisi altında çapraz bağlanma reaksiyonuna girerek sert, erimez ve çözünmeyen ince bir kum kabuğu oluşturur. Isıtılmamış gevşek kum yeniden üretilebilir ve yeniden kullanılabilir. Dökme sırasında ince kabuk ısınır, reçine yanar ve ayrışır ve kalıp kendiliğinden çöker, bu da dökümlerin kolay sökülmesini ve temizlenmesini sağlar.

Kabuk dökümü için özel olarak tasarlanmış kaplanmış kum için hammadde formülasyonu

Temel kum: kil içeriği ≤ %0,3 olan yuvarlak yıkanmış kuvars kumu; Çelik dökümlerde genleşme kusurlarını önlemek amacıyla zirkon kumu veya kromit kumu kullanılır.

Bağlayıcı: Ağırlıkça %1,0-3,0 oranında kuma eklenen termoplastik fenolik reçine (özellikle kabuk dökümü için).

Sertleştirici: Reçinenin ağırlığının %10-15'i oranında eklenen heksametilentetramin (HMTA).

Yağlama: kumun akışkanlığını iyileştirmek ve ekipmana yapışmayı önlemek için kalsiyum stearat.

Fonksiyonel katkı maddeleri: Gerektiğinde eser miktarlarda eklenen düşük gaz çıkışı ve karbonlama önleyici katkı maddeleri.

Temel Fark: Soğukta sertleşen reçine kumu doğrudan yerinde karıştırılır (baz kumu + sıvı reçine + sertleştirici kullanımdan hemen önce karıştırılır). Kabuk dökümü için kaplanmış kum, ticari olarak üretilen bir kuru kumdur; Sahada sadece kalıplama için ısı gerekir, sahada reçine karışımı gerekmez.

1 Metal ekipmanların hazırlanması

Hassas işlenmiş çelik veya alüminyum alaşımlı yay kalıpları, 180–250°C'lik sabit sıcaklığı korumak için yerleşik ısıtma kanallarına sahiptir. Ekipmanın doğruluğu, önceden hesaba katılan büzülme ve işleme toleransları ile dökümlerin boyut toleranslarını doğrudan belirler.

2 Zımparalama ve kabuk kalıplama

Sıcak metal işlemenin yüzeyini kaplanmış kumla tamamen kaplayacak şekilde haznenin ters çevrilmesi.

Aletin üzerindeki kumun yüzey tabakasını sertleştirmek ve düzgün bir ince kabuk oluşturmak için 60-120 saniye bekleyin.

Aletin ters çevrilmesi ve tam devridaim için ısıtılmamış gevşek kaplamalı kumun boşaltılması, yalnızca aletin yüzeyine bağlı sertleştirilmiş kum kabuğunun bırakılması.

3 İkincil tam tedavi

Reçinenin çapraz bağlanmasını tamamlamak, iç gerilimleri ortadan kaldırmak, dökme sırasında soyulma ve çatlamayı önlemek ve genel kuru mukavemeti arttırmak için ek ısıtma için ince kum kabukları fırına gönderilir.

4 Kabuk çıkarma, kalıp montajı ve takviye

Üst ve alt kabuk yarımlarını elde etmek için sertleştirilmiş kum kabuklarının takımlardan çıkarılması. İki yarımı hizalama, yapıştırma ve sabitleme. Nispeten kalın duvarlı dökümler için, kabuk kalıbı bir şişeye yerleştirilir ve dökme sırasında kabuğun genişlemesini ve deforme olmasını önlemek için destekleyici dolgu maddesiyle doldurulur.

5 Eritme ve dökme

Erimiş dökme demir, çelik ve alüminyum alaşımı, belirtilen proses sıcaklıklarında eşit şekilde dökülür. Yoğun ve pürüzsüz kabuk şeklindeki boşluk, kontrollü gaz tahliyesine sahiptir; bu da hava delikleri, yanık izleri ve metal nüfuzu gibi kusurları önemli ölçüde azaltır.

6 Soğutma, boşaltma ve temizleme

Dökümler tamamen soğuduktan sonra, reçine filmi yüksek sıcaklıklarda karbonatlaşma nedeniyle yapışma gücünü kaybeder ve kum kabuğu kendiliğinden çöker. Dökümler titreşim kullanılarak ayrılabilir. Bilyeli püskürtme sonrasında yüzeylerde yalnızca az miktarda artık kum kalır ve bu da minimum işleme payı gerektirir.

7 Atık kumun yenilenmesi

Atık kum, rejenerasyon için 700°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yüksek sıcaklıkta pişirilerek çıkarılması gereken karbonlaşmış reçine kalıntılarıyla kaplıdır. Geri kazanılmış kum tutarlı bir performans sağlar ancak geri kazanım için enerji tüketimi ve sermaye maliyetleri kil kumuna göre daha yüksektir.

Temel Farklılıklar: Kabuk Döküm ve Geleneksel Soğuk Sertleşen Reçine Kumu

Kürleme mekanizması:

Kabuk dökümü: termal kürleme; Sıcak metal kalıplar kullanılarak saniyeler ila dakikalar içinde hızlı kalıplama.

Soğukta sertleşen reçine kumu: ortamda kimyasal olarak kendiliğinden sertleşir; Katalizörlerle oda sıcaklığında sertleşen kalıplama döngüsü onlarca dakika sürer.

Şekil:

Kabuk dökümü: 6-20 mm kalınlığında ince içi boş kum kabuğu, son derece düşük kum tüketimi.

Soğukta sertleşen reçine kumu: yüksek kum tüketimine sahip tek parça ağır form.

Ekipman:

Kabuk dökümü: Yüksek sermaye maliyetlerine sahip, yüksek hassasiyette ısıtılmış metal kalıplar.

Soğukta sertleşen reçine kumu: Ahşap veya metal kalıplar kabul edilebilir, ısıtma gerekmez.

İmalat Uygulanabilirliği:

Kabuk dökümü: küçük ve orta hassasiyetteki parçaların seri üretimi için otomatik hatlar.

Soğukta sertleşen reçine kumu: Büyük kalın duvarlı dökümlerin tek ve küçük ölçekli üretimi.

Yüzey Doğruluğu:

Kabuk dökümü: tolerans sınıfı CT7–CT9, yüzey pürüzlülüğü Ra6,3–12,5 mikron, ince duvarlı karmaşık iç boşlukların net oluşumu.

Soğukta sertleşen reçine kumu: tolerans sınıfı CT9–CT11, yüzey kalitesi kabuk dökümden daha düşüktür.

Kabuk dökümünün avantajları

1 Yüksek boyutsal doğruluk ve mükemmel yüzey kalitesi, işleme paylarını önemli ölçüde azaltır ve işleme maliyetlerini azaltır.

2  Kuru kum nem içermez, kalıp boşluğundaki gaz deliği kusurlarını en aza indirir; hidrolik valf gövdeleri ve sıvı geçişleri gibi hassas parçalar için idealdir.

3 Kum kabuklarının mükemmel kırma özellikleri, zor derin deliklerde ve sığ iç boşluklarda kumun yapışmasını ve tıkanmasını ortadan kaldırarak temizleme verimliliğini büyük ölçüde artırır.

4 Yüksek kalıplama hızı: Her döngü yalnızca birkaç dakika sürer; bu da otomatik seri üretimle uyumludur.

5 Sertleşen kum kabuklarının nemi emmeden ve deforme olmadan uzun süre saklanabilmesi, üretim planlamasında esneklik sağlar.

Süreç Sınırlamaları

1 Kaplanmış kumun ve ısıtılmış metal kalıpların toplam maliyeti, kil kumu ve soğukta sertleşen reçine kumundan önemli ölçüde daha yüksektir.

2Kum kabuklarının sınırlı yapısal mukavemeti, et kalınlığı 50 mm'den fazla olan ağır dökümler için prosesi uygunsuz hale getirir.

3 Reçinenin yüksek sıcaklıkta ayrışması sırasında tahriş edici baca gazları açığa çıkar, bu da egzoz gazlarını toplamak ve arıtmak için yardımcı ekipmanın kurulmasını gerektirir.

4 Atık kumun yeniden üretilmesi için yüksek sıcaklıkta kavurma yapılması gerekir, bu da yüksek enerji tüketimine ve işletme maliyetlerine yol açar.

Tipik Uygulamalar

Sfero döküm parçalar (QT400-18, QT600-3): hidrolik valf blokları, dişli muhafazaları, şasi braketleri.

Otomotiv bileşenleri: motor silindir kafaları, emme ve egzoz manifoldları, yağ keçesi yuvaları.

Küçük ve orta boy çelik dökümler: vana gövdeleri, inşaat ekipmanları için hassas pimler.

İnce duvarlı hassas alüminyum alaşımlı bileşenler: su pompası gövdeleri, elektrik motoru gövdeleri.