COLATA / PARTI IN SABBIA DI ARGILLA OEM 

Panoramica generale del processo

Principio base dello stampaggio

Quando miscelata con acqua, la bentonite forma un guscio di argilla plastica che avvolge i granelli di sabbia, conferendo alla miscela modellabile resistenza, duttilità e permeabilità ai gas. Dopo aver riempito e compattato l'impasto, si forma una cavità corrispondente alla forma esterna del getto. In questa cavità viene versato un metallo fuso ad alta temperatura, che solidifica dopo il raffreddamento. Lo stampo in sabbia usa e getta viene distrutto per rimuovere i getti e la sabbia di scarto, dopo un adeguato trattamento, può essere riutilizzata.

Composizione della sabbia da modellare e proprietà chiave

(1) Ricetta generale per sabbia grezza (sabbia verde)

Sabbia di quarzo: 90%–94% (riempitivo principale)

Argilla bentonitica: 6%–10% (legante per resistenza all'umidità)

Polvere di carbone: 2%–4% (previene la penetrazione del metallo e migliora la qualità della superficie)

Umidità: 3%–4,5% (regola le proprietà leganti dell'argilla)

(2) Proprietà tecnologiche di base della sabbia di formatura

Resistenza all'umidità: previene il collasso dello stampo durante la rimozione del modello e il montaggio degli stampi

Permeabilità al gas: fa uscire il vapore acqueo e i gas di scarico generati durante il versamento per evitare fori di gas

Plasticità: facilita la modellazione e la rimozione del modello, riducendo lo spargimento di sabbia

Frangibilità: dopo il raffreddamento, lo stampo si rompe facilmente, facilitando la pulizia dei getti

Processo tecnologico completo

3.1 Realizzazione di modelli

Sulla base dei disegni di fusione, vengono realizzati modelli in legno o metallo, tenendo conto delle tolleranze per ritiro, lavorazione, pendenze di stampaggio e raggi di fusione. Per le cavità ed i fori interni dei getti vengono realizzate apposite anime in sabbia.

3.2 Preparazione della terra da formatura

Sabbia usata, sabbia nuova, bentonite, polvere di carbone e acqua vengono accuratamente miscelati in un miscelatore per garantire che i granelli di sabbia siano uniformemente ricoperti di argilla. Viene effettuato il controllo operativo dell'umidità e della compattazione; la miscela scadente viene corretta mediante riproporzionamento.

3.3 Stampaggio e produzione di anime

Si divide in stampaggio manuale (per pezzi singoli e sagomati di grandi dimensioni) e stampaggio a macchina (per piccole parti in serie su linee di produzione):

Riempire il pallone inferiore con l'impasto, compattare e livellare la superficie, quindi ribaltare la metà inferiore dello stampo;

Allestimento del modello, applicazione della polvere distaccante, installazione della muffola superiore e riempimento con l'impasto con compattazione;

Ritaglio del sistema di colata e degli utili per l'alimentazione e l'uscita del gas, quindi rimozione del modello per ottenere le metà superiore e inferiore degli stampi;

Installazione di anime in sabbia per cavità interne complesse, fissaggio e sigillatura di stampi per evitare perdite di materiale fuso.

3.4 Fusione e colata

Il ferro fuso, l'acciaio o le leghe non ferrose vengono fusi in un forno elettrico o in un forno a cubilotto. Il versamento avviene in modo uniforme attraverso la vasca di colata dopo che la temperatura ha raggiunto il valore richiesto. I profitti fungono da serbatoi di materiale fuso ad alta temperatura per compensare il ritiro durante la solidificazione e prevenire cavità e porosità da ritiro.

3.5 Raffreddamento e eliminazione

Dopo che i getti si sono completamente raffreddati, il pallone viene sottoposto a vibrazioni per separare i getti dalla miscela di argilla che collassa. La sabbia di scarto viene depolverata, raffreddata, reintegrata con bentonite e reimmessa nel ciclo di preparazione dell'impasto.

3.6 Pulizia e ispezione dei getti

Rimozione di sistemi di colata, utili, bave e bave; levigatura e granigliatura delle superfici. Vengono effettuati controlli dimensionali, ispezioni visive e prove delle proprietà meccaniche. I prodotti buoni vengono inviati al magazzino; Le fusioni in ghisa ad alta resistenza, se necessario, sono soggette a ricottura o normalizzazione.

Classificazione di tre metodi di colata in stampi di sabbia di argilla

4.1 Forma di argilla cruda (tipo base)

Gli stampi vengono colati senza essiccazione dopo lo stampaggio, caratterizzati da tempi ciclo brevi, elevata produttività e minor costo. Adatto per getti di piccole e medie dimensioni in ghisa grigia e duttile, come alloggiamenti, staffe e scatole del cambio di componenti automobilistici.

4.2 Formare con uno strato superficiale essiccato

Solo lo strato superficiale della cavità dello stampo (spessore 5–10 mm) viene essiccato per aumentare la resistenza della superficie. Adatto per getti con pareti di medio spessore per ridurre i difetti di soffiatura e i segni di bruciatura.

4.3 Stampo in argilla completamente essiccata

L'intero stampo in sabbia è completamente essiccato in forno, ha un'elevata resistenza all'essiccazione e una buona permeabilità ai gas. Utilizzato per getti di acciaio critici e a pareti spesse di grandi dimensioni. L'elevato consumo energetico e i lunghi tempi di ciclo ne limitano l'utilizzo; gradualmente sostituita da sabbia resinosa.

Vantaggi e svantaggi

Vantaggi

L'argilla e la sabbia di quarzo sono materie prime disponibili e poco costose; È possibile recuperare più del 90% della sabbia di scarto, con conseguenti costi di produzione estremamente bassi.

Elevata adattabilità: la capacità di produrre vari getti di metallo di peso da 0,1 kg a diverse tonnellate con progetti complessi.

Per le forme grezze non è richiesta l'essiccazione, un'elevata velocità di formatura e la possibilità di introdurre linee seriali automatizzate.

La miscela di modellatura ha una certa elasticità, che riduce il rischio di distruzione dello stampo durante la rimozione del modello e l'installazione delle anime, con elevata tolleranza durante le operazioni.