
Viene utilizzata sabbia rivestita (conchiglia), costituita da sabbia di quarzo, prerivestita con resina fenolica termoplastica e un indurente: esametilentetrammina. La piastra portamodelli in metallo viene riscaldata a 180–340 °C.
Processo di fusione in conchiglia (colata a caldo in conchiglia utilizzando sabbia rivestita, specializzata per la fusione di precisione di metalli ferrosi)
Viene utilizzata sabbia rivestita (conchiglia), costituita da sabbia di quarzo, prerivestita con resina fenolica termoplastica e un indurente: esametilentetrammina. La piastra portamodelli in metallo viene riscaldata a 180–340 °C. Quando la sabbia rivestita viene a contatto con le alte temperature, la resina si scioglie rapidamente, si reticola e si indurisce, formando un guscio di sabbia duro e sottile sulla superficie della lastra del modello. Una volta rimosso il guscio, le due metà dello stampo vengono unite tra loro per formare la cavità dello stampo. La sabbia asciutta viene versata attorno all'esterno del guscio per supporto prima che venga versata la ghisa fusa, bilanciando il costo della fusione in sabbia con l'accuratezza dimensionale della fusione di precisione.
Sabbia da modellatura: sabbia fine rivestita con contenuto di resina del 2,5-4%; bassa rigenerabilità.
Piastra modello: uno stampo diviso in acciaio fuso o ghisa, che presenta elevata resistenza al calore, resistenza all'usura e lunga durata con uso ripetuto.
Agente distaccante: stearato di calcio e olio di silicone per evitare che il guscio di sabbia si attacchi allo stampo.
Materiali ferrosi utilizzati: particolari di piccola e media precisione in ghisa grigia e duttile, come alberi a camme, ingranaggi, sedi valvole e alloggiamenti idraulici.
Schema tecnologico passo-passo del processo di fusione in conchiglia
Getti in ghisa nello stato di consegna, prodotti mediante fusione in conchiglia
(1) Riscaldamento della piastra del modello in metallo e applicazione dell'agente distaccante
Riscaldare lo stampo a 200–280 °C e applicare uniformemente l'agente distaccante per garantire la rimozione libera del guscio di sabbia.
(2) Applicazione della sabbia utilizzando una tramoggia ribaltabile (operazione di base)
Premere la lastra del modello riscaldata contro la tramoggia di stoccaggio della sabbia e capovolgere l'intero gruppo per coprire completamente la superficie del modello con sabbia rivestita. Mantieni la posizione per 8-15 secondi. La sabbia superficiale viene riscaldata per indurirsi in un guscio duro, mentre la sabbia sciolta non riscaldata viene versata nuovamente nella tramoggia.
(3) Ulteriore indurimento (burnout) dello stampo a conchiglia
Trasferire la lastra del modello con il guscio di sabbia formato in un forno di polimerizzazione secondaria a 180-220°C per 30-90 secondi per aumentare la resistenza termica del guscio. Lo spessore del guscio è controllato entro 8–15 mm.
(4) Rimozione del guscio, realizzazione delle anime e assemblaggio dei semistampi
Rimuovere il semiguscio finito dallo stampo utilizzando il meccanismo di espulsione. Per le parti con cavità interne, le anime vengono realizzate contemporaneamente con sabbia rivestita, quindi i semigusci superiore e inferiore vengono allineati e fissati insieme.
(5) Installazione nel pallone per rinforzo e riempimento
Posiziona lo stampo a conchiglia assemblato nel pallone e riempi lo spazio attorno con sabbia di supporto asciutta per evitare che il guscio si espanda e si rompa durante il versamento. Versare la ghisa fusa a una temperatura fissa di 1400–1460 °C.
(6) Raffreddamento, sgusciatura e pulizia
Dopo il raffreddamento per 4-12 ore, distruggere il guscio di sabbia e rimuovere i rigetti. Rimuovere materozze e materozze, eseguire la granigliatura, il rilevamento dei difetti e la lavorazione finale.
Vantaggi (rispetto alla tradizionale fusione in sabbia)
Precisione notevolmente aumentata: tolleranza dimensionale CT9–CT11, dimensioni stabili ed eccellente ripetibilità nella produzione di massa.
Superficie liscia: rugosità superficiale Ra 6–25 µm con strato bruciato minimo, che riduce significativamente le tolleranze per tornitura, fresatura e rettifica.
Eccellente capacità di formare getti a pareti sottili: l'elevata rigidità dello stampo a conchiglia garantisce la produzione stabile di getti in ghisa con pareti sottili di 2-3 mm di spessore, topografia complessa e piccoli fori.
Consumo di sabbia estremamente basso: solo un sottile strato di guscio forma la cavità; il consumo di sabbia è solo 1/10 di quello della colata in sabbia convenzionale.
Altamente compatibile con l'automazione: compatibile con linee automatiche per la produzione di stampi a conchiglia in produzione di massa continua.
Struttura di fusione omogenea: la permeabilità controllata ai gas del guscio riduce significativamente i difetti, inclusi fori di gas e inclusioni di scorie.