Køleformen er en genanvendelig form til at hælde metal på. Den kan enten være aftagelig (bestå af to dele) eller ej (rysteform). Trykstøbning har en række fordele i forhold til skalstøbning, men der er også nogle ulemper, f.eks. ved støbning af støbejern kræver støbegods yderligere varmebehandling.
Benefits
Under dannelsen af en støbning er der intens varmeoverførsel fra det smeltede metal til formen. Dette resulterer i højere densitet, bedre mekaniske egenskaber af metallet, højere præcision, bedre struktur og mindre ruhed sammenlignet med sandstøbegods.
Formstøbeprocessen er også anderledes ved, at metalformen (køleformen) kan genbruges. Den er lavet af højstyrkemateriale, på grund af hvilket formens arbejdsflade udføres mere præcist. Dette forbedrer overfladekvaliteten af støbegodset, og på grund af støbeformens høje varmeledningsevne størkner støbegodset hurtigt.
En anden fordel ved trykstøbning i forhold til sandforme er, at de resulterende støbegods er mindre mekanisk bearbejdede, og det reducerer forbruget af støbematerialer.
Sundhed og økologi
Koldstøbning øger arbejdsproduktiviteten med 2-3 gange, på grund af processentidskrævende operationer såsom forberedelse af blandingen, rengøring og støbning af produkter er udelukket. Da produktionsarealet også er faldende, bliver omkostningerne til reparation og bygning af nye værksteder markant lavere.
Mange usunde arbejdsoperationer er elimineret fra processen, såsom skimmelsvamp, støberensning og flisning. Dette bidrager ikke kun til at forbedre arbejdsforholdene, men også til at reducere miljøforureningen.
Flaws
Produktionen af en køleform er ret dyr på grund af selve processens kompleksitet. Hvis der er underskæringer i støbegodset, stiger omkostningerne til formen på grund af behovet for at komplicere designet: der bruges indsatser, engangssand og sp altede metalstænger.
En forms levetid bestemmes af antallet af støbegods af god kvalitet, der kan opnås i den. Formens stabilitet bestemmer den økonomiske gennemførlighed af processen, især i processen med støbning af stål og støbejern. At øge levetiden for forme er en af de vigtigste teknologiske udfordringer på dette produktionsområde.
På grund af den hurtige afkøling og fortykkelse af smelten er det svært at opnå lange tyndvæggede produkter, når man støber i en form. Dette bevirker også, at støbejernet får et hårdt, bleget lag. Formen er formbar, hvilket kan føre til spændinger og revner i støbegodset. Ved brug af engangssandkerner falder støbegodsets nøjagtighed, overfladeruheden øges ved kontaktpunktet med kernen.
Kvalitetsstøbninger
Støbningen og formen interagerer med høj effektivitet. Støbningen hærder og afkøles i sandformen meget længere end i formen, dog er sandformens fyldbarhed som regel bedre, hvilket gør fremstillingsprocessen ved formstøbning af ikke-flydende støbegods mere besværlig, og også lægger begrænsninger på f.eks. parametre som størrelsen af støbningen og minimumstykkelsen på væggene. Trykstøbning af aluminium (såvel som kobber og andre ikke-jernholdige metaller) er den mest populære i Rusland.
Men som et resultat af hurtig afkøling kan der opnås en ikke-porøs, finkornet struktur, som øger ikke kun styrken, men også duktiliteten af den resulterende støbning. Ved fremstilling af støbejernsprodukter ved kølestøbning opstår der en række problemer: på grund af den ejendommelige krystallisering i støbegods er dannelsen af carbider, ferrit-grafit-eutektik mulig. Dette reducerer støbejerns sejhed og slidstyrke. Det blegede overfladelag i sådanne støbegods er meget hårdt, så produkterne er kun egnede til skæring efter varmebehandling (udglødning), hvilket eliminerer kulden.
Formstruktur
Køleformen er som udgangspunkt to halvforme, der fastgøres med klemmer (stifter), og umiddelbart før påbegyndelse af udstøbningen af det smeltede metal fastgøres halvformene med låse. Overskud fører støbegodset gennem de såkaldte udluftninger og udluftningspropper. Metalforme uden forbindelsesfunktion kaldes rysteforme.
Før du hælder, skal du bruge formens arbejdsfladebehandlet med et lag af et stof, der beskytter formen mod termisk chok fra en kraftig temperaturstigning. Denne foranst altning forhindrer også, at støbningen sætter sig fast i formen.
Stål og støbejern
Trykstøbning af stål og støbejern sker ved brug af pulveriseret kvarts, grafit, vandglas og ildfast ler som en ildfast belægning. Inden udhældning skal formen opvarmes til en vis temperatur, som afhænger af støbegodsets vægtykkelse og den anvendte legering.
Det vigtigste krav, som formmaterialet skal opfylde, er modstandsdygtighed over for varmechok, hvilket er uundgåeligt, når man hælder smeltet metal. Til fremstilling af forme anvendes gråt støbejern, duktilt jern, konstruktions-, kulstof- og legeret stål samt kobber- og aluminiumslegeringer.
Foret køleform
Dette er en type teknologi, der kombinerer fordelene ved skal- og trykstøbning, mens ulemperne ved begge metoder udjævnes. Denne teknologi er ikke kun kendetegnet ved modstand mod revner, men også af duktilitet, som gør det muligt at fremstille støbegods med høj præcision, og sammenlignet med skalstøbning forbruges dyrt støbemateriale minim alt.
Foret metalform fremstilles ved at udfylde mellemrummet mellem metalmodellen af støbningen og den indvendige overflade af formen. De mest almindeligt anvendte sandblæsnings- og gelémetoder. Til påfyldning tages en sand-harpiksblanding, hvor bindemidlet er phenol-formaldehyd harpiks (2-2,6%) ogurotropin (ca. 10 vægtprocent), samt selvhærdende (bindemiddel - flydende glas) og keramiske forbindelser (bindemiddel - ethylsilicat). Køleformen og støbemodellen, der har en temperatur på 200 grader, overfører varmen fra blandingen, som hærder og danner et foringslag 3-5 mm tykt. Almindelige stænger eller skalstænger bruges til at lave hulrum i støbegods.
Castingproces
Køleformen, dækket med et lag af ildfast materiale, varmer op. Driftstemperaturen skal være mindst to hundrede grader, men afhænger ikke kun af den legering, der bruges til at hælde, men også af støbningens dimensioner, dens vægtykkelse og de egenskaber, der kræves af den. Efter opvarmning kan stænger, keramik eller sand, installeres i formen, hvis dette selvfølgelig er påkrævet i henhold til støbeplanen, og derefter forbindes formhalvdelene og låses tæt med specielle klemmer. Foregår støbningen i en formmaskine, så anvendes dens egen formlåsemekanisme. Efter disse forberedende foranst altninger kan smeltet metal hældes i køleformen.
Når støbningen allerede har fået en vis styrke, kan metalstænger delvist fjernes fra den. Dette letter efterfølgende den endelige fjernelse af kernerne fra støbegodset på grund af reduktionen af trykket på dem fra det størknende metal.
Efter at støbningen er afkølet til den ønskede temperatur, kan formen åbnes. På dette stadium fjernes metalstængerne, og støbegodset tages ud af formen. Sandkerner er slået ud, overskud, stigrør og indløbafskæres, og kvalitetskontrollen af produktet udføres, hvorefter hele processen kan gentages.
Før man laver en ny støbning, undersøges skilleplanet og formoverfladen omhyggeligt. Den ildfaste sammensætning påføres en eller to gange pr. skift, men i tilfælde af delaminering fra arbejdsfladen er det nødvendigt at genoprette laget. Hvis produktet er tyndvægget, er formen kraftigt afkølet; hvis støbningen var massiv nok, så kunne støbeformen varme op til over driftstemperaturen, og så bruges der specielle kølesystemer, så støbeformen under alle omstændigheder bliver afkølet inden næste støbning.
Koldstøbning involverer ingen komplekse og tidskrævende handlinger, bortset fra processen med afkøling af støbningen til den ønskede temperatur. De fleste af operationerne kan udføres automatisk af maskiner, hvilket er en af de vigtige fordele ved metoden, men det vigtigste er, at formen ikke er en engangsform.
