Apakah pemutus pasir dan bagaimana ia berfungsi dalam pembuatan moden?

Pemutus pasir adalah teknik pemutus logam yang digunakan secara meluas yang telah beribu -ribu tahun. Ia masih merupakan kaedah utama dalam pembuatan moden kerana keberkesanan kos, fleksibiliti, dan keupayaannya untuk menghasilkan bahagian yang kompleks. Dalam proses pemutus pasir, logam cair dituangkan ke dalam acuan yang diperbuat daripada pasir untuk membentuk objek pepejal apabila ia menyejukkan dan menguatkan. Proses ini digunakan di pelbagai industri, termasuk automotif, aeroangkasa, pembinaan, dan jentera.

1. Penciptaan corak: asas pemutus pasir

Coraknya adalah replika tepat produk akhir tetapi biasanya sedikit lebih besar untuk menyumbang pengecutan logam semasa proses penyejukan. Secara tradisinya, corak dibuat dari bahan seperti lilin, kayu, atau logam. Walau bagaimanapun, dalam pemutus pasir moden, percetakan 3D telah menjadi teknik biasa untuk mewujudkan corak, terutamanya untuk reka bentuk yang rumit. Keupayaan untuk menggunakan percetakan 3D mengurangkan masa dan kos yang berkaitan dengan kaedah tradisional.

Corak dibuat berdasarkan spesifikasi reka bentuk bahagian akhir. Tahap ketepatan yang tinggi diperlukan untuk memastikan produk pelakon mempunyai dimensi dan ciri yang betul. Corak juga boleh dibuat dalam pelbagai bahagian jika bahagiannya kompleks, dengan setiap bahagian acuan dipasang untuk membentuk bentuk akhir.

2. Penyediaan acuan: Membuat ruang untuk pelakon

Sebaik sahaja corak disediakan, ia diletakkan di dalam kotak atau kelalang, dan proses pembuatan acuan bermula. Acuan itu sendiri dicipta dari campuran pasir dan pengikat, biasanya tanah liat, dan kadang -kadang air atau bahan kimia, yang membantu memegang zarah pasir bersama -sama. Campuran pasir ini dipadatkan di sekitar corak untuk membentuk rongga acuan pepejal.

2.1 Jenis pasir yang digunakan

Jenis pasir yang digunakan dalam proses pemutus adalah penting, kerana ia memberi kesan kepada kualiti pemutus. Pasir silika adalah bahan yang paling biasa digunakan dalam pemutus pasir kerana ketersediaannya, keberkesanan kos, dan rintangan haba. Walau bagaimanapun, terdapat pelbagai jenis pasir yang digunakan bergantung kepada keperluan pemutus, seperti pasir olivine dan pasir zirkon, yang menawarkan rintangan haba yang lebih baik dan boleh digunakan untuk aplikasi yang lebih spesifik.

2.2 Memadatkan pasir

Campuran pasir dipadatkan di sekitar corak sama ada secara manual atau melalui kaedah mekanikal. Apabila memadamkan pasir, penjagaan diambil untuk memastikan tiada jurang atau poket udara, kerana ini boleh menyebabkan kecacatan di bahagian pelakon. Sekiranya acuan tidak dipadatkan dengan betul, ia boleh menyebabkan logam cair mengalir secara tidak sekata, yang boleh mengakibatkan keliangan atau kawasan yang lemah dalam pemutus terakhir.

3. Lebur dan mencurahkan: jantung proses

Selepas acuan dibuat, langkah seterusnya adalah mencairkan logam yang akan dicurahkan ke dalam acuan. Logam biasanya dipanaskan dalam relau ke keadaan cairnya. Logam biasa yang digunakan dalam pemutus pasir termasuk aluminium, gangsa, keluli, dan besi.

3.1 Relau dan peralatan

Terdapat pelbagai jenis relau yang digunakan untuk mencairkan logam, bergantung kepada logam tertentu dan saiz pemutus. Relau induksi elektrik biasanya digunakan untuk logam bukan ferus seperti aluminium, manakala relau minyak atau gas biasanya digunakan untuk logam ferus seperti besi dan besi tuang.

Logam cair ke suhu tertentu, bergantung kepada jenisnya. Sebagai contoh, aluminium biasanya cair pada sekitar 660 ° C (1220 ° F), manakala keluli memerlukan suhu melebihi 1370 ° C (2500 ° F). Logam cair kemudian dicurahkan ke dalam acuan melalui cawan menuangkan dan ke dalam saluran yang dikenali sebagai pintu dan pelari. Saluran ini mengarahkan logam cair ke dalam rongga di mana corak dikeluarkan.

3.2 Proses menuangkan

Menuangkan logam dengan betul adalah penting untuk mengelakkan kecacatan. Logam mesti dicurahkan pada suhu yang betul dan pada kelajuan terkawal untuk mengelakkan pergolakan, yang dapat memperkenalkan poket udara atau menyebabkan logam menguatkan awal.

4. Penyejukan dan pemejalan: dari cecair ke pepejal

Sebaik sahaja logam cair mengisi rongga, ia dibenarkan untuk menyejukkan dan menguatkan. Masa penyejukan berbeza -beza bergantung kepada saiz dan bahan pemutus. Apabila logam sejuk, ia berkontrak sedikit. Untuk menampung ini, corak dibuat sedikit lebih besar daripada bahagian akhir yang dikehendaki, dan elaun dibuat dalam reka bentuk untuk mencegah pemutus dari retak atau melengkung.

Penyejukan dan pemejalan adalah peringkat penting. Jika logam sejuk terlalu cepat, ia boleh menyebabkan retak atau bintik -bintik yang lemah dalam pemutus. Jika ia menyejukkan terlalu perlahan, logam boleh membentuk corak penghabluran yang tidak diingini atau kemasukan. Menguruskan kadar penyejukan adalah penting untuk menghasilkan casting berkualiti tinggi.

4.1 Kawalan kadar penyejukan

Penyejukan kadang -kadang dikawal dengan menggunakan teknik penyejukan khas, seperti menambah ketenangan (kepingan logam diletakkan secara strategik dalam acuan untuk menyerap haba dan mengawal kadar penyejukan). Dalam pemutus pasir moden, simulasi sering digunakan untuk meramalkan bagaimana logam cair akan berkelakuan kerana ia menyejukkan dan menguatkan, membolehkan kawalan yang lebih baik ke atas proses.

5. Penamat: Menapis pemutus

Sebaik sahaja logam telah disejukkan dan dikuatkan, acuan dipecahkan untuk mendedahkan pemutus mentah. Pemutus biasanya memerlukan langkah tambahan untuk memperbaikinya ke dalam produk siap. Langkah -langkah ini mungkin termasuk:

5.1 Pembersihan dan penyingkiran pasir

Langkah pertama adalah mengeluarkan apa -apa pasir sisa dari permukaan pemutus. Ini boleh dilakukan melalui pelbagai kaedah, seperti sandblasting, penamat getaran, atau jet air. Proses pembersihan menghilangkan sebarang bahan acuan yang mungkin dipatuhi ke permukaan pemutus semasa fasa penyejukan.

5.2 Pemesinan

Pemesinan digunakan untuk mengeluarkan bahan yang berlebihan dan untuk mencapai dimensi akhir dan kemasan permukaan bahagian. Proses penggilingan, perubahan, dan pengisaran biasanya digunakan dalam pemutus pasir untuk menghasilkan toleransi yang diperlukan dan kualiti permukaan.

5.3 Rawatan haba

Casting tertentu mungkin memerlukan rawatan haba untuk memperbaiki sifat mekanikal mereka, seperti kekuatan dan kekerasan. Ini mungkin melibatkan proses seperti penyepuhlindapan, pelindapkejutan, atau pembajaan, bergantung kepada bahan dan ciri -ciri yang dikehendaki bahagian akhir.

Kelebihan Pemutus Pasir

Pemutus pasir mempunyai beberapa kelebihan yang ketara, yang menjadikannya pilihan pilihan untuk banyak aplikasi pembuatan: