PROCES ODLEWANIA PIANKI traconej OEM - WSTĘP 

Proces ten ma zastosowanie do odlewów z żeliwa sferoidalnego QT400-18, QT600-3, żeliwa szarego, stali, aluminium i stopów miedzi, zwłaszcza do zintegrowanych obudów o złożonych konstrukcjach wielogniazdowych. Osiąga się dokładność wymiarową CT7–CT9 i chropowatość powierzchni Ra6,3–25 µm, co daje wyższą ogólną dokładność w porównaniu do odlewania gliny, a jakość powierzchni w określonych warunkach jest porównywalna z odlewaniem skorupowym.

Podstawowa zasada formowania

Pojedynczy blok modeli styropianowych (odlew, system wlewowy i zyski sklejone w jedną całość) pokryty jest ognioodporną powłoką, która izoluje od suchego piasku i usuwa gazy pirolityczne powstałe podczas spalania pianki. Suchy piasek nie zawiera gliny, żywic ani innych spoiw; luźne ziarna piasku są zagęszczane i utrwalane pod wpływem podciśnienia, tworząc sztywny kształt. Kiedy wysokotemperaturowy stop wchodzi w kontakt z pianką, następuje pękanie termiczne, parowanie i spalanie EPS. Duża ilość gazów jest usuwana przez pory powłoki za pomocą systemu próżniowego. Stop w sposób ciągły wypełnia wnękę formy, zastępując objętość pianki. Po ochłodzeniu usuwa się próżnię, suchy piasek samoistnie się kruszy i odlewy można wyjąć w stanie nienaruszonym.

System surowców

3.1 Materiały na modele ze styropianu

Granulat EPS: standard do odlewów z żeliwa sferoidalnego, żeliwa szarego i aluminium o gęstości 18–20 kg/m3. Wielkość granul nie powinna przekraczać 1/9 minimalnej grubości ścianki odlewu, współczynnik wstępnego spieniania powinien wynosić 40–60 razy.

Kopolimer STMMA i EPMMA: stosowany specjalnie do odlewów stalowych w celu zmniejszenia defektów nawęglania na powierzchni odlewów.

3.2 Powłoka ognioodporna

Składa się z proszku ogniotrwałego (mączki kwarcowej, boksytu, proszku cyrkonowego), spoiwa, środka zawieszającego i dodatków funkcjonalnych. Powłokę nanosi się pędzlem lub natryskiem na powierzchnię pianki w 2-3 warstwach i całkowicie suszy w piecach niskotemperaturowych. Zapobiega wnikaniu metalu, podtrzymuje modele piankowe, kieruje gazy pirolityczne i zapobiega przedostawaniu się piasku do wnęki formy.

3.3 Suchy piasek formierski

Czysty, płukany piasek kwarcowy, wolny od wilgoci, spoiw gliniastych i żywicznych. W przypadku metali żelaznych stosuje się piasek gruboziarnisty, w przypadku stopów aluminium - piasek drobny. Piasek odpadowy nie jest zanieczyszczony spoiwami organicznymi i po przesianiu i schłodzeniu może być regenerowany nieskończoną ilość razy.

Kompletny proces technologiczny

4.1 Produkcja i montaż modeli piankowych

Granulki EPS są wstępnie spieniane, utwardzane i formowane w indywidualne modele pianki; w przypadku produktów małogabarytowych istnieje możliwość wykonania modeli na maszynach CNC z arkuszy pianki.

Oddzielne elementy piankowe (odlew, misa wlewowa, podajniki i zyski) są sklejane w jeden blok modelowy, aby wyeliminować szczeliny na złączach.

4.2 Nakładanie powłoki ognioodpornej i suszenie

Cały blok modelowy malujemy zanurzeniowo lub natryskowo specjalną powłoką do modeli zgazowanych w 2-3 warstwach, a następnie całkowicie suszymy w piecach niskotemperaturowych. Wilgoć resztkowa powoduje powstawanie kieszeni gazowych podczas nalewania.

4.3 Trójwymiarowe zagęszczanie wibracyjne w kolbie próżniowej

Montaż pierścienia inwestycyjnego na stole wibracyjnym, ułożenie dolnej warstwy piasku o grubości 50–100 mm i zagęszczenie wibracyjne;

Umieszczenie całkowicie wysuszonego bloku modelowego z pianki wewnątrz kolby; zasypywanie warstwa po warstwie suchym piaskiem z synchronicznymi wibracjami trójosiowymi (X/Y/Z) przez 30–60 sekund w celu całkowitego wypełnienia wszystkich wewnętrznych ubytków, żeber i małych otworów;

Uszczelnienie górnej części kolby folią i podłączenie pompy próżniowej stabilizującej podciśnienie na poziomie -0,04...-0,08 MPa; ciśnienie atmosferyczne utrwala luźny piasek w sztywny kształt.

4.4 Napełnianie z ciągłą ewakuacją

Podczas równomiernego wlewania stopionego żelaza, stali lub aluminium utrzymuje się próżnię. Pianka ulega ciągłemu zgazowaniu, a podciśnienie synchronicznie usuwa gazy spalinowe z krakingu, zapewniając stabilne wypełnienie formy aż do całkowitego wypełnienia ubytków.

4.5 Chłodzenie, przewracanie i wybijanie kolb

Po całkowitym zestaleniu i ostygnięciu odlewów wyłącza się próżnię i usuwa podciśnienie. Kolba przewraca się; niezwiązany, suchy piasek samoistnie się kruszy, oddzielając się od odlewów. Piasek odpadowy jest przesiewany, schładzany i zawracany do kolejnego cyklu produkcyjnego.

4.6 Czyszczenie i obróbka cieplna

Usuwanie zintegrowanych wlewów i podkładek piankowych, śrutowanie w celu usunięcia resztek powłoki z powierzchni. Odlewy z żeliwa sferoidalnego (QT400-18, QT600-3) poddawane są wyżarzaniu lub normalizacji w zależności od potrzeb, po czym poddawane są kontroli wymiarowej i właściwości mechanicznych i kierowane do magazynu.