Wat zijn gietprocessen?
Gietprocessen is slechts één methode voor metaalvormgeving, aangezien er veel andere opties zijn, waaronder lassen, smeden, stansen, extrusie en bewerking. Voordat je voor gieten kiest, moet je eerst de voordelen begrijpen die het proces biedt ten opzichte van deze andere technieken. Het gietproces:
Vermogen om complexe geometrieën te creëren: Vloeibaar metaal faciliteert het bouwen van ingewikkelde ontwerpen, zowel in eenvoudige als complexe geometrieën.
Snelle productiecirkels: Zodra de gietgereedschappen in orde zijn, is er zeer weinig onderhoud en stilstand nodig. Dit maakt gieten een optie voor massaproductie toepassingen.
Bewerkbaarheid van harde metalen: Gieten is vaak een van de weinige haalbare productieprocessen voor harde metalen die niet voldoende vervormbaar zijn voor vormgeving in vaste toestand.
Verminderde assemblage: Vaak kan gieten items in één compleet onderdeel maken, waardoor de noodzaak om meerdere stukken te assembleren wegvalt.
Minimale maatbeperkingen: Gieten kan extreem kleine tot zeer grote onderdelen maken, zelfs tot 200 ton.
Veelzijdige oppervlaktexturen: Gietmallen kunnen worden ontworpen om gladde, semi-gladde of ruwe oppervlaktexturen te leveren.
Gieten is een basishandelingsproces dat het gieten van gesmolten materiaal in de gewenste vorm binnen een mal inhoudt. Er zijn verschillende soorten gietprocessen, waaronder: zandgieten, spuitgieten en investeringsgieten. Elke methode biedt verschillende oplossingen voor diverse industrieën en heeft zijn eigen voordelen en nadelen. Bijvoorbeeld, zandgieten omvat het maken van een mal van zand, terwijl spuitgieten gebruikmaakt van metalen mallen voor hoogvolumeproductie. Investeringgieten staat bekend om zijn ingewikkelde ontwerpen, die waspatronen combineren met keramische mallen.
Type gietproces
Zandgieten
De veelzijdige metaalvormtechniek van zandgieten gebruikt niet-herbruikbare zandvormen om ingewikkelde metalen gietstukken te produceren. Het is een essentiële methode voor het maken van metalen onderdelen in verschillende maten, variërend van ounces tot tonnen. Deze techniek is onmisbaar in vele industrieën omdat het uitblinkt in het vormen van legeringen met hoge smelttemperaturen, zoals: staal, nikkel en titanium. Goedkope en recyclebare materialen worden gecombineerd om malzand te maken met uitzonderlijke hittebestendigheid. Silica is het favoriete gietzand, hoewel chemisch gebonden systemen en groen zand ook worden gebruikt. De effectiviteit van de mal in het behouden van zijn vorm en het produceren van hoogwaardige gietstukken hangt af van belangrijke kenmerken zoals sterkte, permeabiliteit en flowbaarheid. Voor meer informatie, zie onze gids over Zandgieten.
Spuitgieten (Metaal Spuitgieten)
Spuitgieten is een precisiegericht productieproces dat bestaat uit het smelten van een metaal met een laag smeltpunt en het injecteren ervan in een duurzame spuitgietmal. Deze stalen mallen, die worden gemaakt met geavanceerde technieken zoals CNC-bewerking, garanderen hoge nauwkeurigheid, precisie en reproduceerbaarheid bij het maken van metalen onderdelen. Het proces heeft een lange geschiedenis die teruggaat tot de 19e eeuw. Het is ontwikkeld tot twee aparte procedures: hot chamber en cold chamber spuitgieten. Op basis van hun verschillende smeltpunten kunnen ze verschillende materialen verwerken, waaronder: aluminium in cold chamber en legeringen van zink, tin, lood en magnesium in hot chamber. Spuitgieten wordt veel gebruikt in industrieën variërend van consumentengoederen en automobielproducten tot lucht- en ruimtevaartonderdelen, waardoor het een onmisbaar onderdeel is van moderne productie.
Investeringgieten
Investeringgieten, een nauwgezet methode, vervaardigt keramische mallen rond waspatronen, om te dienen als omhulsels voor gesmolten metaal. Meerdere waspatronen kunnen worden gesmolten op een poortsysteem, waarna een gelaagde behuizing wordt gemaakt door het patroon(en) onder te dompelen in slurry en zand. Nadat het was is verwijderd, worden gesmolten metalen zoals roestvrij staal of aluminium ingegoten om gedetailleerde kopieën te maken. Investeringgieten produceert efficiënt complexe onderdelen die moeilijk te maken zijn met andere processen; de voordelen omvatten: onderkanten, fijne details en gladde afwerkingen. Investeringgieten is geëvolueerd van zijn oude wortels tot moderne toepassingen en is een essentiële techniek in diverse industrieën, die fijne vakmanschap behoudt en effectieve grootschalige productie mogelijk maakt. Voor meer informatie, zie onze gids over Wat is Investeringgieten.
Grofgieten met gietijzer
De beproefde metalen gietmethode die bekend staat als zwaartegietwerk gebruikt zwaartekracht om gesmolten metaal in de malholte te brengen. Deze aanpak, die zijn wortels in de oudheid heeft, biedt eenvoud en kosteneffectiviteit. Fabrikanten coaten de holte, smelten het metaal, gieten het erin en wachten vervolgens tot het metaal is uitgehard. Het proces maakt gebruik van automatische of handmatige machines. Positieve mechanische eigenschappen, lagere kosten en verbeterde afwerking zijn allemaal voordelen. Het nadeel van zwaartegietwerk is echter de tijd die nodig is om ingewikkelde onderdelen te maken. Ondanks technologische vooruitgang blijft deze schijnbaar ruwe methode effectief voor kleinere onderdelen, en wordt deze toegepast in diverse toepassingen zoals: keukengerei, verlichting en auto's. Alternatieven zoals aluminiumgietwerk en zandgieten zijn geschikter voor complexe, grootschalige productie.
Continueert gieten
Continu gieten creëert uniforme, fijnkorrelige, vaste vormen met superieure fysieke eigenschappen door snel afkoelen van gesmolten metaal binnen een verticale of horizontale mal. Deze techniek minimaliseert verontreinigingen terwijl de opbrengst wordt gemaximaliseerd omdat het gebruikmaakt van zwaartekracht om een constante stroom te garanderen. Hoewel verschillende configuraties zoals vierkanten en hexagonen kunnen worden gemaakt, zijn buizen en vaste vormen de meest voorkomende vormen. Wanneer het metaal is afgekoeld na het binnengaan van de mal en de gewenste lengte heeft bereikt, wordt het continu uitgenomen. Continu gieten is uitstekend in het produceren van hoog-dichtheid, drukbestendige producten voor toepassingen die precisie en structurele integriteit vereisen. Hoewel continu gieten voordelen biedt zoals effectief voorraadgebruik en dimensionale consistentie, moeten mal kosten en geschiktheid voor bepaalde legeringen en hoeveelheden in overweging worden genomen.
Gietvormen met schellak
Een dunne mal wordt gemaakt rondom een verwarmd metalen patroon als onderdeel van het precisiegietproces dat bekend staat als schelpgieten. Droog silicazand gecombineerd met een thermohardende hars vormt een schelp—ongeveer 6 mm dik—rondom het patroon. Deze schelp wordt vervolgens gedroogd, verwijderd en samengevoegd om een holte te vormen voor het gieten van gesmolten metaal. Voor de massaproductie van dunwandige gietstukken is schelpgieten de beste optie omdat het nauwkeurigheid in afmetingen en een superieure afwerking biedt. Ondanks dat het duurder is dan groen-zandgieten, levert het metalen patronen op met hoogwaardige resultaten die fijne details en betrouwbare resultaten garanderen.
Verloren-foam gieten
Bij verloren-schuimgieten wordt gesmolten metaal in een schuimmal gegoten (die tijdens het gieten verdampt) die is omgeven door zand. De mal is gemaakt van uitgehakt, gefreesd of geïnjecteerd polystyreen schuim. Het afvalgas kan ontsnappen in het zand omdat de keramische vuurvaste coating enigszins permeabel is. Het verloren-schuimgietproces maakt complexe vormen en dunne wanden mogelijk tegen lagere kosten en met minder doorlooptijd en bewerkingsvereisten dan veel andere gietmethoden. Complexe CAD-ontwerpen en beperkte onderdeelafmetingen vormen echter moeilijkheden. Dit proces wordt door verschillende industrieën gebruikt, waaronder: kunst, defensie en automotive, om een breed scala aan onderdelen te produceren, waaronder printplaten, sculpturen en automobielonderdelen.
Gietspuitgieten
Moderne metaalbewerkingsmethoden zoals hoogdrukgieten omvatten het snel en snel vullen van een mal met gesmolten metaal om gietstukken te maken. Het beschikt over sterke mechanische eigenschappen, minimale bewerking, hoge productiviteit en een uitstekende afwerking. Belangrijke procesparameters zijn: tijd, temperatuur, snelheid en druk. Vulcapaciteit en specifieke druk beïnvloeden de dichtheid. Maltemperatuur heeft invloed op de koelsnelheid en de oppervlaktekwaliteit. De productie van speelgoed, apparaatonderdelen en automobielbehuizingen zijn slechts enkele voorbeelden die gebruik maken van drukgieten.
Centrifugaal gieten
De centrifugaal gietmethode, ook wel roto-gieten genoemd, wordt gebruikt om dunwandige cilinders te maken van materialen zoals metaal, glas en beton. Het produceert een fijnkorrelig gietstuk met rotatiesymmetrie door een vaste mal snel te laten draaien terwijl het gesmolten materiaal wordt ingegoten. In plaats van het maken van op maat gemaakte onderdelen, wordt de centrifugaal gietmethode vaak toegepast om gestandaardiseerd voorraadmateriaal te produceren voor verdere bewerking. Het werd in 1852 ontwikkeld door Alfred Krupp en wordt gebruikt om dingen zoals pijpen, vliegwielen en cilinderbussen te maken.
Gietproces met vaste mal
Gietwerk in permanente mallen is een methode van metaalgieten die nauwkeurige, hoogwaardige gietstukken produceert met herbruikbare mallen gemaakt van materialen zoals staal of ijzer. Het wordt veel gebruikt in sectoren zoals de automobiel- en luchtvaartindustrie die eisen stellen aan complexe vormen, grote volumes en superieure mechanische eigenschappen. Kosteneffectiviteit, fijne korrelstructuren, gladde afwerkingen en ingewikkelde ontwerpen zijn enkele van de voordelen. Initiële kosten, een gebrek aan materiaalkwaliteit en problemen met warmteoverdracht vormen obstakels. Innovaties omvatten CAD, hybride processen en 3D-printen voor het maken van mallen. Toepassingen profiteren van verbeterde duurzaamheid, nauwkeurigheid en maatwerk in de automobiel-, luchtvaart- en medische industrieën. Voor meer informatie, zie onze gids over Gietwerk in permanente mallen.
Vacuum Gieten
Vacuumgieten, ook wel polyurethaan gieten of urethaan gieten genoemd, maakt gebruik van siliconen mallen om rubber- en kunststofonderdelen te produceren in een vacuüm. Deze veelzijdige methode creëert gietsels zonder bellen met gladde oppervlakken door injectiemodellering na te bootsen. Snelle prototyping en kleinschalige productie van complexe onderdelen profiteren het meest van het gebruik ervan. Er zijn tal van harsopties beschikbaar voor vacuumgieten, dat ook toepassingen heeft in de automobiel-, lucht- en ruimtevaart- en productontwerptestsindustrie. Vacuumgieten heeft voordelen op het gebied van flexibiliteit en kosteneffectiviteit, maar het is belangrijk om slijtage van de mal en krimppercentage in overweging te nemen. De mogelijkheid om ingewikkelde functies te produceren en additieve productie zijn voorbeelden van innovaties.
Lage-druk gieten
Lage-druk gieten (LPDC) is een metaalgietproces waarbij gesmolten metaal onder lage druk in een gietvorm wordt gegoten, meestal tussen 20 en 100 kPa. Deze methode vult de malholte continu om volume krimp tijdens het uitharden te compenseren, waardoor hoge nauwkeurigheid wordt behouden. De gietstukken zijn puur doordat LPDC weinig slak en minder oxidatie produceert. LPDC is bijzonder geschikt voor het maken van ingewikkelde geometrieën met scherpe contouren en gladde oppervlakken. Het heeft beperkingen bij de productie van dunwandige onderdelen en langzamere cyclustijden, ondanks de voordelen in nauwkeurigheid en vormbaarheid. Automobielonderdelen zoals cilinderkoppen, blokken en wielen, evenals alledaagse keukenapparaten zoals snelkookpannen, zijn slechts enkele voorbeelden van de vele toepassingen waarin LPDC kan worden gebruikt. Voor meer informatie, zie onze gids over Low-Pressure Gieten.
Gietpersgietwerk
Squeeze die casting, een combinatie van gieten en smeden, gebruikt hoge druk om gesmolten metalen te laten uitharden tussen hydraulische persplaten. Het produceert bijna netvormige gietstukken die vrijwel poreenvrij en zeer dicht zijn. De twee hoofdtypen, direct en indirect, hebben elk unieke voordelen. Indirect gieten lijkt op hoogdrukgieten, terwijl direct gieten inhoudt dat het metaal in de mal wordt gegoten en onder druk wordt geperst. Het proces leidt tot verbeterde mechanische eigenschappen, kortere productietijden en betere metallische eigenschappen. Materiaalkeuze varieert, met aluminium, magnesium en koper als gangbare opties. Squeeze casting wordt toegepast in autoonderdelen, vliegtuigonderdelen en meer.
Hoe verloopt het gietproces stap voor stap?
Gietproces is een van de oudste en meest gebruikte methoden van metaalgieten, die teruggaat tot ongeveer, en zelfs vóór, 10.000 v.Chr.
Het proces maakt gebruik van zand als het hoofdmateriaal voor de mal, omdat dit materiaal kan worden gevormd en gecomprimeerd om een verscheidenheid aan complexe en grote holtes te vormen voor gesmolten metaal die uiteindelijk worden omgezet in metalen gietstukken voor een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën.
Gietwerk met zand bestaat uit acht hoofd stappen, waarvan elke stap wordt behandeld in de volgende secties van deze gids.
Met een begrip van hoe dit proces stap voor stap werkt, heb je de informatie die je nodig hebt om beter te beslissen of deze oude gietmethode geschikt is voor jouw volgende project met aangepaste metalen onderdelen.
Stap 1: Patrooncreatie
Het zandgietproces begint met het maken van een patroon, dat een replica is van het uiteindelijke product dat gegoten moet worden.
Aangezien het patroon wordt gebruikt om de malholte te vormen, moet het dezelfde afmetingen en vorm hebben als het uiteindelijke product, maar zal het meestal iets groter zijn om rekening te houden met de krimp van het metaal tijdens het afkoelen.
Patronen kunnen worden gemaakt van verschillende materialen, afhankelijk van de complexiteit en grootte van het product.
De meest voorkomende materialen voor het maken van patronen zijn hout, kunststof en metaal, en de keuze van het materiaal hangt af van de eisen van het project.
Welke materiaalkeuze ook wordt gemaakt, het patroon zal altijd bepaalde kenmerken bevatten die helpen bij het vormgevingsproces.
Bijvoorbeeld:
Het patroon moet een afschuining of draft hoek hebben die licht schuin is om het gemakkelijker te maken het patroon uit de mal te verwijderen.
Het patroon moet enkele gaten of pinnen hebben om de twee helften van de mal uit te lijnen.
Het patroon moet enkele extra uitsteeksels of projecting hebben, die kanalen vormen voor het gesmolten metaal om binnen te komen en lucht uit de mal te ontsnappen.
De volgende stappen worden ondernomen om het patroon te maken tijdens zandgieten:
1. Het materiaal en het ontwerp worden gekozen voor het patroon.
2. Het zand en de malbak worden voorbereid.
3. Het patroon wordt in de drag geplaatst en het zand wordt eromheen gedrukt.
4. De drag wordt omgedraaid en het patroon wordt verwijderd.
Het maken van het patroon is niet alleen de eerste stap in zandgieten, maar ook een van de belangrijkste, omdat het de vorm van het uiteindelijke product bepaalt, zij het met enkele kleine aanpassingen om rekening te houden met de krimp.
Stap 2: Malvoorbereiding
Nadat het patroon is gemaakt, wordt de mal voorbereid, die het gesmolten metaal verder de gewenste vorm zal geven.
De mal bestaat meestal uit twee helften — de cope en drag — waarbij de cope de bovenste helft is en de drag de onderste helft.
De cope en drag helpen bij het vormen van de holte waar het gesmolten metaal wordt ingegoten om de gewenste vorm van de gieting te creëren.
Om de mal te maken, wordt zand gemengd met een bindmiddel, gemaakt van ofwel klei of hars, om het samenhangender en sterker te maken.
Het zand dat wordt gebruikt voor het maken van de mal moet fijnkorrelig en uniform van grootte zijn om een malholte met meer details en hogere temperatuurbestendigheid te creëren.
Naast zand bevatten mallen voor zandgieten ook de volgende elementen:
Holte (patroon & samengeperst zand)
Gating-systeem
Kernen
Risers
Kolf (cope & drag)
Zonder de bovenstaande elementen kunnen de juiste vorm en temperatuurinstellingen niet worden bereikt.
Wat betreft de specifieke stappen die nodig zijn om de mal voor te bereiden en te maken, wordt het volgende proces gebruikt:
1. Het zand wordt rondom het patroon gestopt in een houten of metalen doos, een zogeheten kolf. De kolf heeft gaten of ventilatieopeningen om lucht en gassen te laten ontsnappen.
2. De holte van de mal wordt geïnspecteerd op eventuele defecten of onregelmatigheden.
3. De twee helften van de mal worden uitgelijnd en aan elkaar bevestigd.
Een sprue wordt meestal in de scope gemaakt om het gesmolten metaal in de mal te laten stromen.
Zonder de mal zou het patroon niet blijven behouden en zou de gewenste vorm niet kunnen worden bereikt, daarom moet het bovengenoemde proces van het voorbereiden van de mal strikt worden nageleefd om de juiste temperatuurbestendigheid en vorming van het eindproduct te waarborgen.
Stap 3: Kern maken
De derde stap van het zandgietproces (d.w.z. kern maken) omvat het creëren van de interne kenmerken van het eindproduct die niet alleen door de malholte kunnen worden gevormd.
Kernen zijn inzetstukken gemaakt van zand of andere materialen die in de mal worden geplaatst om holtes (holle ruimtes) te creëren binnen de uiteindelijke gieting.
Kernen worden gemaakt met behulp van een kernkast, en het gebruik van kernkasten is veelzijdig:
gebruik van kernkasten
De volgende stappen zijn betrokken bij het maken van de kernkast:
1. De kernkast wordt gevuld met kernzand (zand met bindmiddel),
2. Het kernzand wordt gecomprimeerd en gevormd door de kernkast en vervolgens verwijderd en gebakken om het te verharden.
3. De verharde kern wordt vervolgens in de malholte geplaatst voordat het gesmolten metaal wordt gegoten.
Het maken van kernen is een zeer belangrijke stap in het zandgietproces omdat het mogelijk maakt om complexere en fijnere ontwerpen te produceren.
Deze stap zal echter meer kosten en tijd toevoegen aan het proces, en moet daarom alleen worden gebruikt wanneer de algehele gietkwaliteit en efficiëntie moeten worden verhoogd.
Stap 4: Het assembleren van de mal
Tijdens deze stap van het zandgietproces worden de mal en kernen samengevoegd om de uiteindelijke vorm van de gieting te vormen.
Dit is een cruciale stap, omdat enige misalignatie of defect in de malassemblage de kwaliteit en nauwkeurigheid van het eindproduct kan beïnvloeden.
Om de mal te assembleren, worden de volgende stappen ondernomen:
1. De cope en drag worden uitgelijnd en zorgvuldig gecontroleerd op eventuele gaten om lekkage en vervorming van het gesmolten metaal te voorkomen.
2. Kanalen (runners en gates) worden gemaakt en toegevoegd zodat het gesmolten metaal erin kan stromen en de malholte kan vullen.
3. De kernen worden stevig in de malholte geplaatst, omdat enige beweging of verschuiving defecten in de gieting kan veroorzaken.
Het volgen van de bovenstaande drie stappen is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de mal de juiste vorm en afmetingen heeft voor het produceren van hoogwaardige gietingen.
Het niet correct assembleren van de mal kan leiden tot verschillende gietdefecten die niet alleen de vorm, grootte en afmetingen van het gietstuk kunnen beïnvloeden, maar ook de kwaliteit en functionaliteit ervan.
Stap 5: Het smelten en gieten van het metaal
Het smelten en gieten van het metaal vereist aandacht en voorbereiding, omdat het niet doen hiervan kan leiden tot vele problemen die de kwaliteit van het eindproduct, de efficiëntie van het proces en de veiligheid van werknemers negatief beïnvloeden.
Wat betreft de kwaliteit van de gietstukken, kan elke fout tijdens deze stap van het zandgietproces leiden tot de volgende problemen:
Fouten tijdens het smelten en gieten van metaal
Om de bovenstaande problemen te voorkomen, moeten de volgende tips in overweging worden genomen voordat het smelten en gieten begint:
De juiste temperatuur voor het smelten van het metaal moet worden gehandhaafd, aangezien verschillende metalen en legeringen verschillende temperaturen vereisen om te smelten.
Werknemers moeten hittebestendige schermen en andere veiligheidsuitrusting gebruiken om zichzelf te beschermen tegen de hoge temperaturen en mogelijke spatten van gesmolten metaal.
Gassen die vrijkomen uit de zandvorm moeten goed worden beheerd om defecten in het gietstuk te voorkomen.
Toevoegingen zoals fluxen kunnen tijdens het gieten worden toegevoegd om oxidatievorming te voorkomen.
Milieuvriendelijke giettechnieken kunnen worden gebruikt om afval te minimaliseren, de efficiëntie te maximaliseren en de milieubelasting te verminderen.
Deze stap van het zandgietproces bestaat uit verschillende procedures die kunnen worden opgesplitst in twee hoofd fasen: smelten en gieten.
Smelten
1. Het juiste metaal voor het gietstuk wordt geselecteerd. Een metaaltabel of een professionele metaalproducent kan worden geraadpleegd om te helpen bij deze beslissing.
2. Een oven die het metaal tot de smelttemperatuur kan verwarmen, wordt geselecteerd. De oven kan gasgestookt, elektrisch of inductie zijn, afhankelijk van voorkeur en budget.
3. Het metaal wordt in een kruik geplaatst en de oven wordt aangezet. De temperatuur en de tijd van het verwarmingsproces moeten zorgvuldig worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat het metaal zijn smelttemperatuur bereikt en volledig vloeibaar wordt.
Zodra het metaal volledig gesmolten is, begint de gietfase.
Gieten
1. Het gesmolten metaal wordt langzaam en gelijkmatig in de malholte gegoten via een poortsysteem, zodat deze volledig wordt gevuld.
2. Het metaal wordt gedurende een bepaalde periode in de mal laten uitharden.
Zoals uit het bovenstaande proces blijkt, vereist het smelten en gieten van de mal vele stappen die nauwkeurig moeten worden gevolgd om de kwaliteit van het gietstuk, de efficiëntie van het proces en de veiligheid van de betrokken werknemers te waarborgen.
Het niet naleven hiervan kan mogelijk niet alleen het eindproduct in gevaar brengen, maar ook de gezondheid van iedereen die betrokken is bij het gieten.
Stap 6: Koeling van het metaal
In de zesde stap begint het gesmolten metaal dat in de malholte is gegoten af te koelen en te stollen.
Tijdens deze fase is de koelsnelheid de belangrijkste factor, omdat deze rechtstreeks de microstructuur en eigenschappen van de uiteindelijke gieting beïnvloedt.
Defecten zoals krimp, porositeit, scheuren en vervorming kunnen optreden als het metaal te snel of te langzaam afkoelt.
Verschillende omstandigheden beïnvloeden de koelsnelheid, waaronder:
Het type en de samenstelling van het metaal of de legering.
De grootte en vorm van de gieting.
Het ontwerp van het gietkanaalsysteem.
Het type en de kwaliteit van de zandvorm.
Het is hier belangrijk op te merken dat, als een hardere gieting gewenst is, de koelsnelheid moet worden versneld.
In dit geval kunnen processen zoals quenching worden toegevoegd om deze taak te volbrengen.
Zodra het metaal is afgekoeld, wordt het toegestaan te stollen tot een vaste gieting die identiek is aan de vorm van de malholte.
Na het stollen wordt de gieting uit de mal verwijderd door het zand te breken of af te schudden.
Het unieke kenmerk van zandgieten is dat het zand kan worden hergebruikt voor het maken van nieuwe mallen na enige reiniging en herconditionering.
Zodra de stolling is bereikt, begint de voorlaatste stap van het proces.
Stap 7: Schudden en reinigen
Schudden en reinigen omvatten het verwijderen van de gieting uit de mal en het verwijderen van ongewenst materiaal dat tijdens de vorige stappen aan de gieting is blijven plakken.
Schudden helpt galvaniseringsbroosheid te elimineren en reinigen helpt de kwaliteit van de oppervlakteafwerking van de gieting te verbeteren.
Naast het verminderen van broosheid en een slechte oppervlakteafwerking, kunnen het schudden en reinigen ook helpen bij het terugwinnen van zand, evenals het juiste hanteren van materialen, wat de veiligheidsrisico's en materiaalkosten aanzienlijk kan verminderen.
Om een goede schud- en reinigingsprocedure te garanderen, worden de volgende tips aanbevolen:
De mal moet pas worden geopend nadat het metaal volledig is gestold om vervorming of beschadiging van de gieting te voorkomen.
Een hamer kan worden gebruikt om de mal voorzichtig en voorzichtig open te breken – als er te veel kracht wordt uitgeoefend op de gieting, kunnen er scheuren en defecten ontstaan.
Bij verwijdering moet de gieting worden geïnspecteerd op eventuele defecten (bijvoorbeeld porositeit, krimp en misalignatie).
Overschotmateriaal, zoals zand, kernstukken of poorten, moet altijd van de gieting worden verwijderd.
Om overtollig materiaal handmatig te reinigen, kunnen een draadborstel, beitel of slijper worden gebruikt, terwijl een straalstraler, een trommel of een zandstraalapparaat automatisch kunnen worden ingezet om ze schoon te maken.
De afwerking van het oppervlak van de gieting moet worden gecontroleerd met een profilometer om de oppervlakteruwheid te meten.
Als de afwerking niet bevredigend is, kunnen aanvullende processen zoals polijsten, slijpen of coaten nodig zijn om deze te verbeteren.
Het shake-out- en reinigingsproces kan variëren afhankelijk van het type metaal, mal en gietvereisten.
Het zal echter over het algemeen de volgende stappen omvatten:
1. Een uitschuifstempel wordt gebruikt om de gieting uit de mal te duwen terwijl het zandvorm wordt verbroken.
2. Het zand wordt gescheiden van de gieting door gebruik te maken van een vibrerend dek of een roterende trommel.
3. Hoogdrukkrachtige lucht of water wordt gebruikt om abrasieve deeltjes (bijvoorbeeld zand, stalen kogels en glazen kralen) op de gieting te richten.
4. Zagen, knipsels, beitels en vlammen worden gebruikt om sprue, stijvers, poorten en andere ongewenste metalen onderdelen van de gietingen te verwijderen.
Het proces kan zo weinig of zoveel gereedschap omvatten als nodig is om de gieting volledig schoon te maken en de staat van het oppervlak en de algehele kwaliteit van het eindproduct te onthullen.
Als de afwerking van het oppervlak echter als onvoldoende wordt beoordeeld, is de achtste en laatste stap van het zandgietproces nodig.
Stap 8: Afwerking
De laatste stap van het zandgietproces bestaat uit het afwerken van het metalen onderdeel.
Deze laatste stap is nodig als er nog steeds ‘extra’ materiaal aan de gieting blijft kleven, zelfs na het reinigen, of als er ruwe plekken op het oppervlak van de gieting zijn.
Afwerking kan worden gedaan met verschillende methoden, afhankelijk van het type metaal, de vorm en grootte van het onderdeel, en de gewenste kwaliteit en uitstraling van de eindgieting.
De meest gebruikte afwerkingstechnieken in zandgieten zijn:
Machining: Het proces van het snijden, boren, frezen of draaien van het metalen onderdeel met behulp van een machinegereedschap.
Slijpen: Het proces waarbij een schuurwiel of band wordt gebruikt om het oppervlak van het metalen onderdeel glad te maken of te polijsten.
Coating: Het proces van het aanbrengen van een laag van een ander materiaal op het oppervlak van het metalen onderdeel om het aantrekkelijker te maken en de eigenschappen van het metaal te verbeteren, zoals corrosiebestendigheid, slijtvastheid en elektrische geleidbaarheid.
Enkele voorbeelden van coatingmaterialen zijn verf, zink, chroom en nikkel.
Hoewel de bovenstaande afwerkingsmethoden de meest gebruikte zijn bij zandgieten, kunnen andere afwerkingstechnieken worden toegepast om het oppervlak van gietstukken verder te verbeteren.
Enkele hiervan zijn:
Warmtebehandeling
Zandstralen
Kogelstralen
Electroforese
Als de afwerking nog steeds niet aan de eisen voldoet nadat het afwerkingsproces is voltooid, wordt het herhaald totdat het wel voldoet.
