PROCESUL DE TURNARE FOLOSIND MODELE DE GAZIFICARE (TURNARE DE COCHILE) 

Turnarea în carcasă este potrivită pentru producția de volum mare de piese din fontă ductilă de înaltă precizie, de dimensiuni mici și mijlocii, din oțel și aliaje de aluminiu, inclusiv pentru producția de volum mare de corpuri de supape de precizie și carcase de angrenaje din fontă ductilă QT400-18 și QT600-3. Precizia dimensională și calitatea suprafeței pieselor turnate produse prin acest proces sunt semnificativ superioare celor realizate folosind nisip argilos și nisip rășină convențional prizat la rece.

Principiul formării cochiliei

Nisipul acoperit este făcut folosind o rășină fenolică solidă care este pre-acoperită pe granule de nisip. Când nisipul acoperit uscat intră în contact cu sculele metalice fierbinți la temperaturi de 180-250°C, rășina de suprafață se topește și suferă o reacție de reticulare sub acțiunea întăritorului, formând o înveliș subțire de nisip dur, infuzibil și insolubil. Nisipul liber neîncălzit poate fi regenerat și reutilizat. În timpul turnării, învelișul subțire se încălzește, rășina se arde și se descompune, iar matrița se prăbușește spontan, ceea ce asigură o curățare ușoară a pieselor turnate.

Formulare de materie primă pentru nisip acoperit special concepută pentru turnarea în cochilie

Nisip de bază: nisip de cuarț spălat rotunjit cu conținut de argilă ≤ 0,3%; Pentru turnarea din oțel, se folosește nisip de zircon sau nisip de cromit pentru a preveni defectele de dilatare.

Liant: rășină fenolică termoplastică adăugată într-o cantitate de 1,0–3,0% din greutatea nisipului (în special pentru turnarea învelișului).

Întăritor: hexametilentetramină (HMTA), adăugată într-o cantitate de 10-15% din greutate rășină.

Lubrifiere: stearat de calciu pentru a îmbunătăți fluiditatea nisipului și pentru a preveni lipirea de echipamente.

Aditivi funcționali: aditivi cu eliberare redusă de gaze și anti-carburare adăugați în urme după cum este necesar.

Diferența cheie: Nisipul de rășină cu întărire la rece se amestecă direct la fața locului (nisipul de bază + rășina lichidă + întăritorul se amestecă imediat înainte de utilizare). Nisipul acoperit pentru turnarea cochiliei este un nisip uscat produs comercial; La fața locului este nevoie doar de căldură pentru turnare, fără amestecarea rășinii la fața locului.

1 Pregatirea echipamentelor metalice

Arcurile din oțel sau aliaj de aluminiu prelucrate cu precizie au canale de încălzire încorporate pentru a menține o temperatură constantă de 180–250°C. Precizia echipamentului determină în mod direct toleranțele dimensionale ale pieselor turnate, ținându-se cont în prealabil de cotele de contracție și de prelucrare.

2 Slefuire si turnare coaja

Răsturnarea buncărului pentru a acoperi complet suprafața sculelor metalice fierbinți cu nisip acoperit.

Lăsați 60-120 de secunde să se întărească stratul de suprafață de nisip de pe scule și să formeze o înveliș subțire uniformă.

Întoarcerea unealtei și aruncarea nisipului neîncălzit pentru o recirculare completă, lăsând doar învelișul de nisip întărit atașat de suprafața sculei.

3 Cură secundară completă

Învelișurile subțiri de nisip sunt trimise la cuptor pentru încălzire suplimentară pentru a finaliza reticulare a rășinii, eliminând tensiunile interne, prevenind decojirea și crăparea în timpul turnării și creșterea rezistenței generale la uscat.

4 Îndepărtarea carcasei, asamblarea mucegaiului și armarea

Îndepărtarea cochiliilor de nisip întărit din scule pentru a obține jumătățile superioare și inferioare. Alinierea, lipirea și fixarea celor două jumătăți. Pentru piese turnate cu pereți relativ groși, matrița de coajă este plasată într-un balon și umplută cu umplutură de susținere pentru a preveni extinderea și deformarea carcasei în timpul turnării.

5 Topirea și turnarea

Fonta topită, oțelul și aliajul de aluminiu sunt turnate uniform la temperaturile de proces specificate. Cavitatea densă și netedă în formă de coajă are eliberare controlată de gaz, care reduce semnificativ defectele, inclusiv gurile de aer, urmele de arsuri și penetrarea metalului.

6 Răcire, demontare și curățare

După ce piesele turnate s-au răcit complet, pelicula de rășină își pierde rezistența adezivă din cauza carbonatării la temperaturi ridicate, iar învelișul de nisip se prăbușește spontan. Piesele turnate pot fi separate prin vibrații. După sablare, pe suprafețe rămâne doar o cantitate mică de nisip rezidual, ceea ce necesită o cantitate minimă de prelucrare.

7 Regenerarea nisipului rezidual

Nisipul rezidual este acoperit cu reziduuri de rășină carbonizată, care trebuie îndepărtate prin ardere la temperatură ridicată la temperaturi peste 700°C pentru regenerare. Nisipul recuperat oferă performanțe consistente, dar consumul de energie și costurile de capital pentru recuperare sunt mai mari decât pentru nisipul argilos.

Diferențele cheie: turnarea cochiliei vs. nisip rășină convențional cu întărire la rece

Mecanism de întărire:

Turnarea cochiliei: polimerizare termică; turnare rapidă în câteva secunde până la minute folosind matrițe metalice fierbinți.

Nisip rășină cu întărire la rece: autopolimerizare chimică în mediu; întărirea la temperatura camerei cu catalizatori, ciclul de turnare durează zeci de minute.

Forma:

Turnare coajă: înveliș subțire de nisip, cu grosimea de 6-20 mm, consum extrem de mic de nisip.

Nisip rășină cu întărire la rece: formă grea dintr-o singură bucată, cu consum mare de nisip.

Echipament:

Turnare în carcasă: matrițe metalice încălzite de înaltă precizie cu costuri de capital ridicate.

Nisip de rășină cu întărire la rece: matrițele din lemn sau metal sunt acceptabile, nu necesită încălzire.

Aplicabilitate de fabricație:

Turnare cochilie: linii automate pentru producția în serie de piese de precizie mică și medie.

Nisip rășină cu întărire la rece: producție unică și la scară mică de piese turnate mari cu pereți groși.

Precizia suprafeței:

Turnare în carcasă: clasa de toleranță CT7–CT9, rugozitatea suprafeței Ra6,3–12,5 microni, formare clară de cavități interne complexe cu pereți subțiri.

Nisip de rășină cu întărire la rece: clasa de toleranță CT9–CT11, calitatea suprafeței inferioară turnării în coajă.

Avantajele turnării shell-ului

1 Precizia dimensională ridicată și calitatea excelentă a suprafeței reduc semnificativ alocațiile de prelucrare și reduc costurile de prelucrare.

2  Nisipul uscat nu conține umiditate, reducând la minimum defectele orificiilor de gaz în cavitatea matriței, ideal pentru piese de precizie, cum ar fi corpurile supapelor hidraulice și canalele de fluid.

3 Proprietățile excelente de deformare ale cochiliilor de nisip elimină lipirea și înfundarea nisipului în găurile adânci dificile și cavitățile interne puțin adânci, îmbunătățind considerabil eficiența curățării.

4 Viteză mare de turnare: fiecare ciclu durează doar câteva minute, ceea ce este compatibil cu producția automată a loturilor.

5 Coji de nisip întărit pot fi depozitate pentru o perioadă lungă de timp fără a absorbi umezeala sau a se deforma, oferind flexibilitate în planificarea producției.

Limitări de proces

1 Costul total al nisipului acoperit și al matrițelor metalice încălzite este semnificativ mai mare decât cel al nisipului de argilă și al nisipului de rășină fixat la rece.

2 Rezistența structurală limitată a cochiliilor de nisip face ca procesul să nu fie adecvat pentru piese turnate grele cu grosimi de perete mai mari de 50 mm.

3 În timpul descompunerii la temperatură ridicată a rășinii, se eliberează gaze de ardere iritante, ceea ce necesită instalarea de echipamente auxiliare pentru colectarea și purificarea gazelor de evacuare.

4 Pentru a regenera nisipul rezidual, este necesară prăjirea la temperatură ridicată, ceea ce duce la un consum mare de energie și costuri de exploatare.

Aplicații tipice

Piese din fontă ductilă (QT400-18, QT600-3): blocuri de supape hidraulice, carcase de viteze, suporturi de șasiu.

Componente auto: chiulasele motorului, galeriile de admisie si evacuare, scaune simeringuri.

Piese turnate mici și mijlocii din oțel: corpuri de supape, pini de precizie pentru utilaje de constructii.

Componente din aliaj de aluminiu de precizie cu pereți subțiri: carcase pompe de apa, carcase motoare electrice.