
28-07-2026
Prezentare generală a procesului
Principiul de bază al turnării
Când este amestecată cu apă, bentonita formează o înveliș de argilă din plastic care învelește boabele de nisip, ceea ce conferă amestecului de turnare rezistență, ductilitate și permeabilitate la gaz. După umplerea și compactarea amestecului, se formează o cavitate corespunzătoare formei exterioare a turnării. În această cavitate este turnat un metal topit la temperatură înaltă, care se solidifică după răcire. Forma de nisip de unică folosință este distrusă pentru a îndepărta piesele turnate, iar nisipul rezidual, după un tratament adecvat, poate fi reutilizat.
Compoziția nisipului de turnare și proprietățile cheie
(1) Rețetă generală de nisip brut (nisip verde)
Nisip de cuarț: 90%–94% (umplutură principală)
Argilă bentonită: 6%–10% (liant pentru rezistența la umezeală)
Praf de cărbune: 2%–4% (previne penetrarea metalului și îmbunătățește calitatea suprafeței)
Umiditate: 3%–4,5% (ajustează proprietățile de legare ale argilei)
(2) Proprietăţile tehnologice de bază ale nisipului de turnare
Rezistență la umezeală: previne prăbușirea matriței la îndepărtarea modelului și asamblarea matrițelor
Permeabilitatea la gaze: evacuarea vaporilor de apă și a gazelor de ardere generate în timpul turnării pentru a preveni găurile de gaz
Plasticitate: facilitează turnarea și îndepărtarea modelului, reducând vărsarea nisipului
Rupere: după răcire, matrița se rupe ușor, făcând piesele turnate mai ușor de curățat
Proces tehnologic complet
3.1 Realizarea modelelor
Pe baza desenelor de turnare, se realizează modele din lemn sau metal, ținându-se cont de contracție, prelucrare, pante de turnare și razele de turnare. Miezurile de nisip adecvate sunt realizate pentru cavitățile interne și găurile pieselor turnate.
3.2 Pregătirea nisipului de turnare
Nisipul rezidual, nisipul nou, bentonita, praful de cărbune și apa sunt bine amestecate într-un mixer pentru a se asigura că boabele de nisip sunt acoperite uniform cu argilă. Se efectuează controlul operațional al umidității și compactării; amestecul substandard este corectat prin reproporţionare.
3.3 Turnarea și producerea miezurilor
Este împărțit în turnare manuală (pentru piese mari individuale și modelate) și turnare la mașină (pentru piese mici în serie pe liniile de producție):
Umplerea amestecului în balonul inferior, compactând și nivelând suprafața, apoi răsturnând jumătatea inferioară a matriței;
Montarea modelului, aplicarea pudrei de degajare, montarea balonului superior și umplerea cu amestecul cu compactare;
Tăierea sistemului de închidere și a profiturilor pentru priza de curent și gaz, apoi îndepărtarea modelului pentru a obține jumătățile superioare și inferioare ale matrițelor;
Instalarea miezurilor de nisip pentru cavități interne complexe, fixarea și etanșarea matrițelor pentru a preveni scurgerea topiturii.
3.4 Topirea și turnarea
Fierul topit, oțelul sau aliajul neferos este topit într-un cuptor electric sau cuptor cu cupola. Turnarea se face uniform prin vasul de colectare după ce temperatura atinge valoarea necesară. Profiturile servesc ca rezervoare de topire la temperatură înaltă pentru a compensa contracția în timpul solidificării și pentru a preveni cavitățile de contracție și porozitatea.
3.5 Răcire și demontare
După ce piesele turnate s-au răcit complet, balonul este supus vibrațiilor pentru a separa piesele turnate de amestecul de argilă care se prăbușește. Nisipul rezidual este desprafuit, răcit, completat cu bentonită și readus la ciclul de preparare a amestecului.
3.6 Curățarea și verificarea pieselor turnate
Îndepărtarea sistemelor de închidere, profituri, flash și bavuri; slefuirea si sablare a suprafetelor. Se efectuează controlul dimensional, inspecția vizuală și testarea proprietăților mecanice. Produsele bune sunt trimise la depozit; Piesele turnate din fontă de înaltă rezistență, dacă este necesar, sunt supuse recoacerii sau normalizării.
Clasificarea a trei metode de turnare în matrițe de nisip argilos
4.1 Formă de argilă brută (tip de bază)
Formele sunt turnate fără uscare după turnare, caracterizate prin timpi scurti de ciclu, productivitate ridicată și cel mai mic cost. Potrivit pentru piese turnate de dimensiuni mici și mijlocii din fontă gri și ductilă, cum ar fi carcase pentru piese de automobile, suporturi și cutii de viteze.
4.2 Formați cu un strat de suprafață uscat
Doar stratul de suprafață al cavității matriței (5-10 mm grosime) este uscat pentru a crește rezistența suprafeței. Potrivit pentru piese turnate cu pereți groși, pentru a reduce defectele orificiilor și urmele de arsuri.
4.3 Mucegai de lut complet uscat
Întreaga matriță de nisip este complet uscată în cuptor, are rezistență ridicată la uscat și permeabilitate bună la gaz. Folosit pentru piese turnate de oțel cu pereți groși mari și critice. Consumul mare de energie și ciclurile lungi limitează utilizarea acestuia; înlocuit treptat cu nisip de rășină.
Avantaje și dezavantaje
Beneficii
Argila și nisipul de cuarț sunt materii prime disponibile și ieftine; Peste 90% din nisipul rezidual poate fi recuperat, rezultând costuri de producție extrem de mici.
Adaptabilitate ridicată: capacitatea de a produce diverse piese turnate metalice cu o greutate de la 0,1 kg la câteva tone cu design complexe.
Pentru formele brute nu este necesară uscarea, viteza mare de turnare și posibilitatea introducerii liniilor seriale automate.
Amestecul de turnare are o anumita elasticitate, ceea ce reduce riscul distrugerii mucegaiului la scoaterea modelului si montarea miezurilor, cu toleranta mare in timpul operatiilor.