Ano ang buhangin at paano ito gumagana sa modernong pagmamanupaktura?

Paghahagis ng buhangin ay isang malawak na ginagamit na pamamaraan ng paghahagis ng metal na nasa loob ng libu -libong taon. Ito ay isang pangunahing pamamaraan sa modernong pagmamanupaktura dahil sa pagiging epektibo nito, kakayahang magamit, at kakayahang makagawa ng mga kumplikadong bahagi. Sa proseso ng paghahagis ng buhangin, ang tinunaw na metal ay ibinubuhos sa isang amag na gawa sa buhangin upang makabuo ng isang solidong bagay sa sandaling ito ay nagpapalamig at nagpapatibay. Ang prosesong ito ay ginagamit sa iba't ibang mga industriya, kabilang ang automotive, aerospace, konstruksyon, at makinarya.

1. Paglikha ng pattern: Ang pundasyon ng paghahagis ng buhangin

Ang pattern ay isang eksaktong replika ng pangwakas na produkto ngunit karaniwang bahagyang mas malaki sa account para sa pag -urong ng metal sa panahon ng proseso ng paglamig. Ayon sa kaugalian, ang mga pattern ay ginawa mula sa mga materyales tulad ng waks, kahoy, o metal. Gayunpaman, sa modernong paghahagis ng buhangin, ang pag -print ng 3D ay naging isang pangkaraniwang pamamaraan para sa paglikha ng mga pattern, lalo na para sa masalimuot na disenyo. Ang kakayahang gumamit ng pag -print ng 3D ay binabawasan ang oras at gastos na nauugnay sa tradisyonal na pamamaraan.

Ang pattern ay nilikha batay sa mga pagtutukoy ng disenyo ng pangwakas na bahagi. Kinakailangan ang isang mataas na antas ng kawastuhan upang matiyak na ang produkto ng cast ay may tamang sukat at tampok. Ang mga pattern ay maaari ring gawin sa maraming mga piraso kung ang bahagi ay kumplikado, sa bawat seksyon ng amag na tipunin upang mabuo ang pangwakas na hugis.

2. Paghahanda ng Mold: Paglikha ng puwang para sa cast

Kapag inihanda ang pattern, inilalagay ito sa loob ng isang kahon o flask, at nagsisimula ang proseso ng paggawa ng amag. Ang amag mismo ay nilikha mula sa isang halo ng buhangin at isang binder, karaniwang luad, at kung minsan ay tubig o kemikal, na makakatulong upang hawakan ang mga partikulo ng buhangin. Ang pinaghalong buhangin na ito ay compact sa paligid ng pattern upang makabuo ng isang solidong lukab ng amag.

2.1 Mga uri ng buhangin na ginamit

Ang uri ng buhangin na ginamit sa proseso ng paghahagis ay mahalaga, dahil nakakaapekto ito sa kalidad ng paghahagis. Ang buhangin ng silica ay ang pinaka-karaniwang ginagamit na materyal sa paghahagis ng buhangin dahil sa pagkakaroon nito, pagiging epektibo, at paglaban sa init. Gayunpaman, mayroong iba't ibang iba pang mga uri ng buhangin na ginamit depende sa mga kinakailangan sa paghahagis, tulad ng olivine buhangin at zircon buhangin, na nag -aalok ng mas mahusay na paglaban sa init at maaaring magamit para sa mas tiyak na mga aplikasyon.

2.2 Compacting ang buhangin

Ang pinaghalong buhangin ay compact sa paligid ng pattern alinman nang manu -mano o sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng mekanikal. Kapag nag -compact ng buhangin, ang pangangalaga ay kinuha upang matiyak na walang mga gaps o bulsa ng hangin, dahil ang mga ito ay maaaring humantong sa mga depekto sa bahagi ng cast. Kung ang amag ay hindi compact nang maayos, maaari itong maging sanhi ng tinunaw na metal na dumaloy nang hindi pantay, na maaaring magresulta sa porosity o mahina na mga lugar sa panghuling paghahagis.

3. Natutunaw at Pagbubuhos: Ang Puso ng Proseso

Matapos malikha ang amag, ang susunod na hakbang ay upang matunaw ang metal na ibubuhos sa amag. Ang metal ay karaniwang pinainit sa isang hurno sa tinunaw na estado nito. Ang mga karaniwang metal na ginamit sa paghahagis ng buhangin ay kinabibilangan ng aluminyo, tanso, bakal, at bakal.

3.1 Mga hurno at kagamitan

Mayroong iba't ibang mga uri ng mga hurno na ginamit upang matunaw ang metal, depende sa tiyak na metal at ang laki ng paghahagis. Ang mga electric induction furnaces ay karaniwang ginagamit para sa mga non-ferrous metal tulad ng aluminyo, habang ang mga langis o gas-fired furnaces ay karaniwang ginagamit para sa mga ferrous metal tulad ng bakal at cast iron.

Ang metal ay natunaw sa isang tiyak na temperatura, depende sa uri nito. Halimbawa, ang aluminyo ay karaniwang natunaw sa paligid ng 660 ° C (1220 ° F), habang ang bakal ay nangangailangan ng temperatura sa itaas ng 1370 ° C (2500 ° F). Ang tinunaw na metal ay pagkatapos ay ibuhos sa amag sa pamamagitan ng isang pagbuhos ng tasa at sa mga channel na kilala bilang mga pintuan at runner. Ang mga channel na ito ay nagdidirekta ng tinunaw na metal sa lukab kung saan tinanggal ang pattern.

3.2 Pagbubuhos ng proseso

Ang pagbuhos ng metal nang tama ay mahalaga upang maiwasan ang mga depekto. Ang metal ay dapat ibuhos sa tamang temperatura at sa isang kinokontrol na bilis upang maiwasan ang kaguluhan, na maaaring magpakilala ng mga bulsa ng hangin o maging sanhi ng pag -folid ng metal.

4. Paglamig at solidification: Mula sa likido hanggang solid

Kapag pinupuno ng tinunaw na metal ang lukab, pinapayagan itong palamig at palakasin. Ang oras ng paglamig ay nag -iiba depende sa laki at materyal ng paghahagis. Habang lumalamig ang metal, bahagyang kumontrata ito. Upang mapaunlakan ito, ang pattern ay ginawang bahagyang mas malaki kaysa sa nais na panghuling bahagi, at ang mga allowance ay ginawa sa disenyo upang maiwasan ang paghahagis mula sa pag -crack o pag -war.

Ang paglamig at solidification ay mga mahahalagang yugto. Kung mabilis na lumalamig ang metal, maaari itong maging sanhi ng mga bitak o mahina na mga lugar sa paghahagis. Kung ito ay lumalamig masyadong dahan -dahan, ang metal ay maaaring bumuo ng mga hindi kanais -nais na mga pattern ng pagkikristal o pagkakasama. Ang pamamahala ng rate ng paglamig ay mahalaga para sa paggawa ng mga de-kalidad na castings.

4.1 Control rate ng paglamig

Minsan kinokontrol ang paglamig sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na diskarte sa paglamig, tulad ng pagdaragdag ng mga panginginig (mga piraso ng metal na inilalagay nang madiskarteng sa amag upang sumipsip ng init at kontrolin ang rate ng paglamig). Sa modernong paghahagis ng buhangin, ang mga simulation ay madalas na ginagamit upang mahulaan kung paano ang tinunaw na metal ay kumikilos habang nagpapalamig at nagpapatibay, na nagpapahintulot sa mas mahusay na kontrol sa proseso.

5. Pagtatapos: Pinino ang paghahagis

Kapag ang metal ay pinalamig at solidified, ang amag ay nasira bukod upang ibunyag ang hilaw na paghahagis. Ang paghahagis ay karaniwang nangangailangan ng mga karagdagang hakbang upang pinuhin ito sa isang tapos na produkto. Ang mga hakbang na ito ay maaaring kasama ang:

5.1 Paglilinis at pag -alis ng buhangin

Ang unang hakbang ay ang pag -alis ng anumang tira na buhangin mula sa ibabaw ng paghahagis. Magagawa ito sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan, tulad ng sandblasting, pagtatapos ng vibratory, o mga jet ng tubig. Ang proseso ng paglilinis ay nag -aalis ng anumang materyal na amag na maaaring sumunod sa ibabaw ng paghahagis sa panahon ng paglamig.

5.2 Machining

Ang machining ay ginagamit upang alisin ang labis na materyal at upang makamit ang pangwakas na mga sukat at pagtatapos ng ibabaw ng bahagi. Ang mga proseso ng paggiling, pag -on, at paggiling ay karaniwang ginagamit sa paghahagis ng buhangin upang makabuo ng kinakailangang pagpapahintulot at kalidad ng ibabaw.

5.3 Paggamot ng init

Ang ilang mga casting ay maaaring mangailangan ng paggamot sa init upang mapagbuti ang kanilang mga mekanikal na katangian, tulad ng lakas at katigasan. Maaaring kasangkot ito sa mga proseso tulad ng pagsusubo, pagsusubo, o pag -uudyok, depende sa materyal at ang nais na mga katangian ng pangwakas na bahagi.

Mga bentahe ng paghahagis ng buhangin

Ang paghahagis ng buhangin ay may maraming makabuluhang pakinabang, na ginagawang ginustong pagpipilian para sa maraming mga aplikasyon sa pagmamanupaktura: