
28.07.2026
Ogólny przegląd procesu
Podstawowa zasada formowania
Po zmieszaniu z wodą bentonit tworzy plastyczną skorupę gliniastą, która otacza ziarna piasku, co nadaje mieszance formierskiej wytrzymałość, ciągliwość i przepuszczalność gazów. Po napełnieniu i zagęszczeniu masy powstaje wnęka odpowiadająca zewnętrznemu kształtowi odlewu. Do tej wnęki wlewa się stopiony metal o wysokiej temperaturze, który po ochłodzeniu zestala się. Jednorazowa forma piaskowa jest niszczona w celu usunięcia odlewów, a piasek odpadowy po odpowiedniej obróbce może zostać ponownie wykorzystany.
Skład masy formierskiej i najważniejsze właściwości
(1) Ogólny przepis na piasek surowy (piasek zielony)
Piasek kwarcowy: 90%–94% (wypełniacz główny)
Glinka bentonitowa: 6%–10% (spoiwo zwiększające wytrzymałość na mokro)
Pył węglowy: 2%–4% (zapobiega penetracji metalu i poprawia jakość powierzchni)
Wilgotność: 3%–4,5% (reguluje właściwości wiążące gliny)
(2) Podstawowe właściwości technologiczne masy formierskiej
Wytrzymałość na mokro: zapobiega zapadaniu się formy podczas wyjmowania modelu i montażu form
Przepuszczalność gazu: przepuszcza parę wodną i gazy spalinowe powstające podczas zalewania, zapobiegając powstawaniu dziur gazowych
Plastyczność: ułatwia formowanie i wyjmowanie modelu, ograniczając osypywanie się piasku
Łamliwość: po wystygnięciu forma łatwo pęka, co ułatwia czyszczenie odlewów
Kompletny proces technologiczny
3.1 Tworzenie modeli
Na podstawie rysunków odlewniczych wykonuje się modele drewniane lub metalowe z uwzględnieniem naddatków na skurcz, obróbkę, skosy formowania i promienie odlewania. Do wewnętrznych wnęk i otworów odlewów wykonuje się odpowiednie rdzenie piaskowe.
3.2 Przygotowanie masy formierskiej
Piasek odpadowy, piasek nowy, bentonit, miał węglowy i wodę dokładnie miesza się w mieszalniku, aby zapewnić równomierne pokrycie ziaren piasku gliną. Prowadzona jest kontrola operacyjna wilgotności i zagęszczenia; mieszaninę niespełniającą norm można skorygować poprzez ponowne proporcjonanie.
3.3 Formowanie i produkcja rdzeni
Dzieli się na formowanie ręczne (w przypadku dużych części pojedynczych i kształtowych) oraz formowanie maszynowe (w przypadku seryjnych małych części na liniach produkcyjnych):
Napełnienie mieszaniną dolnej kolby, zagęszczenie i wyrównanie powierzchni, następnie obrócenie dolnej połowy formy;
Ustawianie modelu, nakładanie proszku uwalniającego, zakładanie górnej kolby i napełnianie mieszanką z zagęszczeniem;
Wycięcie układu wlewowego i zyski na wyjściu zasilania i gazu, następnie usunięcie modelu w celu uzyskania górnej i dolnej połówki form;
Instalowanie rdzeni piaskowych do skomplikowanych wnęk wewnętrznych, mocowanie i uszczelnianie form, aby zapobiec wyciekom stopionego materiału.
3.4 Topienie i zalewanie
Roztopione żelazo, stal lub stopy metali nieżelaznych topi się w piecu elektrycznym lub żeliwiaku. Nalewanie odbywa się równomiernie przez misę wlewową po osiągnięciu wymaganej temperatury. Zyski służą jako zbiorniki stopu o wysokiej temperaturze, aby kompensować skurcz podczas krzepnięcia i zapobiegać wnękom skurczowym i porowatości.
3.5 Chłodzenie i wybijanie
Po całkowitym ostygnięciu odlewów kolbę poddaje się wibracjom w celu oddzielenia odlewów od zapadającej się mieszaniny gliny. Piasek odpadowy jest odpylany, schładzany, uzupełniany bentonitem i zawracany do obiegu przygotowania mieszanki.
3.6 Czyszczenie i kontrola odlewów
Usuwanie układów wlewowych, naddatków, wypływek i zadziorów; szlifowanie i śrutowanie powierzchni. Przeprowadzana jest kontrola wymiarowa, oględziny i badanie właściwości mechanicznych. Dobre produkty wysyłane są do magazynu; Odlewy wykonane z żeliwa o wysokiej wytrzymałości, w razie potrzeby, poddawane są wyżarzaniu lub normalizacji.
Klasyfikacja trzech metod odlewania w formach piaskowo-gliniastych
4.1 Forma surowej gliny (typ podstawowy)
Formy odlewane są bez suszenia po uformowaniu, charakteryzują się krótkimi czasami cykli, dużą wydajnością i najniższym kosztem. Nadaje się do małych i średnich odlewów z żeliwa szarego i sferoidalnego, takich jak obudowy części samochodowych, wsporniki i skrzynie biegów.
4.2 Formować z wyschniętą warstwą wierzchnią
Suszona jest tylko wierzchnia warstwa wnęki formy (o grubości 5–10 mm), aby zwiększyć wytrzymałość powierzchni. Nadaje się do odlewów o średniej grubości ścianek, aby zredukować defekty przedmuchowe i ślady przypaleń.
4.3 Całkowicie wysuszona pleśń gliniasta
Cała forma piaskowa jest całkowicie suszona w piecu, ma wysoką wytrzymałość na sucho i dobrą przepuszczalność gazu. Stosowany do dużych grubościennych i krytycznych odlewów staliwnych. Wysokie zużycie energii i długie czasy cykli ograniczają jego zastosowanie; stopniowo zastępowany piaskiem żywicznym.
Zalety i wady
Korzyści
Glina i piasek kwarcowy są dostępnymi i niedrogimi surowcami; Ponad 90% piasku odpadowego można odzyskać, co zapewnia wyjątkowo niskie koszty produkcji.
Wysoka adaptacyjność: możliwość wykonania różnorodnych odlewów metalowych o masie od 0,1 kg do kilku ton o skomplikowanych konstrukcjach.
W przypadku form surowych nie jest wymagane suszenie, duża prędkość formowania i możliwość wprowadzenia zautomatyzowanych linii seryjnych.
Mieszanka formierska charakteryzuje się pewną elastycznością, co zmniejsza ryzyko zniszczenia formy przy wyjmowaniu modelu i zakładaniu rdzeni, przy dużej tolerancji podczas operacji.