יציקת יציקה להשקעות |יציקת חול

יציקות נירוסטה, יציקות ברזל אפור, יציקות ברזל רקיע

תהליך יציקת מתכת

יציקת יציקה במהלך יציקת שעווה אבודה
בית יציקה ליציקת ואקום

יציקה היא אחת משיטות עיצוב המתכות המוקדמות ביותר המוכרות לבני אדם.זה בדרך כלל אומר יציקת מתכת מותכת לתוך תבנית עקשן עם חלל של הצורה להיעשות, ולאפשר לה להתמצק.מתימתמצק, מוציאים את חפץ המתכת הרצוי מהתבנית העקשן או על ידי שבירת התבנית או על ידי פירוק התבנית.האובייקט המוצק נקרא יציקה.תהליך זה נקרא גם ייסוד, ונקרא המפעל המודרני המתמקד ביציקת חלקי מתכתבֵּית יְצִיקָה.

1. היסטוריה של תהליך הליהוק
תהליך היציקה התגלה כנראה בסביבות 3500 לפני הספירה במסופוטמיה.בחלקים רבים של העולם באותה תקופה, גרזני נחושת וחפצים שטוחים אחרים הוצבו בתבניות פתוחות עשויות אבן או אפויותחֶרֶס.תבניות אלה היו למעשה בחתיכה אחת.אבל בתקופות מאוחרות יותר, כאשר נדרשו ליצור חפצים עגולים, פוצלו תבניות כאלה לשני חלקים או יותר כדי להקל על נסיגה של החפצים העגוליםתקופת הברונזה (בערך 2000 לפני הספירה) הביאה הרבה יותר עידון לתהליך היציקה.לראשונה אולי הומצאה ליבה להכנת כיסים חלולים בחפצים.הליבות הללו היו עשויות מחימר אפוי.כמו כן, תהליך השעווה של cire perdue או השעווה האבודה שימש רבות להכנת קישוטים ועבודות משובחות.

טכנולוגיית היציקה שופרה מאוד על ידי הסינים מסביבות 1500 לפני הספירה.לפני כן, אין עדות לפעילות ליהוק שנמצאה בסין.לא נראה שהם היו נהדריםמכיר את תהליך cire perdue ולא השתמש בו רבות אלא התמחה בתבניות מרובי חלקים לביצוע עבודות מורכבות ביותר.הם השקיעו זמן רב בשכלול התבנית עד הפרט האחרון כך שכמעט ולאנדרשה כל עבודת גמר על היציקה שנעשתה מהתבניות.הם כנראה יצרו תבניות חתיכות המכילות חלקים מותאמים בקפידה, שמספרם שלושים או יותר.למעשה, הרבה תבניות כאלה נחשפודחף חפירות ארכיאולוגיות בחלקים שונים של סין.

ציוויליזציית עמק האינדוס ידועה גם בשימוש הרב שלה ביציקת נחושת וברונזה לקישוטים, כלי נשק, כלים וכלים.אבל לא היה הרבה שיפור בטכנולוגיה.מהורימחפצים ופסלונים שנחפרו מאתרי עמק האינדוס, נראה שהם הכירו את כל שיטות היציקה המוכרות כמו תבנית פתוחה, עובש חתיכות ותהליך ה-cire perdue.

אף על פי שניתן לזקוף לזכות הודו את המצאת פלדת כור ההיתוך, לא ניכר בהודו הרבה מייסוד ברזל.יש עדויות שייסוד ברזל החל בסביבות 1000 לפני הספירה בסוריה ובפרס.נראהזֶהיציקת ברזלהטכנולוגיה בהודו הייתה בשימוש מימי הפלישה של אלכסנדר מוקדון, בסביבות 300 לפני הספירה.

עמוד הברזל המפורסם שנמצא כיום בסמוך למינאר קוטב בדלהי הוא דוגמה לכישורי המתכות של אינדיאנים עתיקים.אורכו 7.2 מ' ועשוי מברזל גמיש טהור.ההנחה היא שזה שלתקופת צ'אנדראגופטה השנייה (375-413 לספירה) של שושלת גופטה.קצב החלודה של העמוד הזה, העומד בחוץ באוויר הפתוח, הוא כמעט אפסי ואפילו החלק הקבור מחליד בקצב איטי ביותר.זֶהחייב להיות יצוק תחילה ולאחר מכן נקוע לצורה הסופית.

2. יתרונות ומגבלות
תהליך היציקה נמצא בשימוש נרחב בייצור בגלל יתרונותיו הרבים.חומר מותך זורם לכל קטע קטן בחלל התבנית וככזה, כל צורה מורכבת - פנימיתאו חיצוני - ניתן לעשות עם תהליך היציקה.ניתן ליצוק כמעט כל חומר בין אם הוא ברזל או לא ברזל.יתר על כן, הכלים הדרושים הדרושים ליציקת תבניות הם פשוטים מאוד ולא יקר.כתוצאה מכך, לייצור ניסיון או ייצור של מגרש קטן, זוהי שיטה אידיאלית.ניתן בתהליך יציקה, למקם את כמות החומר היכן שהיא נדרשת בדיוק.כתוצאהניתן להשיג הפחתת משקל בעיצוב.ליהוקיםהם בדרך כלל מקוררים באופן אחיד מכל הצדדים ולכן הם צפויים ללא תכונות כיווניות.יש מתכות מסוימות וסגסוגתשניתן לעבד רק ביציקה ולא בשום תהליך אחר כמו פרזול בגלל השיקולים המטלורגיים.ניתן לבצע יציקות בכל גודל ומשקל, אפילו עד 200 טון.

עם זאת, דיוק הממדים וגימור פני השטח שהושגו על ידי רגילתהליך יציקת חוללא יתאים ליישום סופי במקרים רבים.כדי לקחת את המקרים האלה בחשבון, ליהוק מיוחדפותחו תהליכים כגון דיcasting, שפרטיהם ניתנים בפרקים מאוחרים יותר.כמו כן, תהליך יציקת החול הוא עתיר עבודה במידה מסוימת ולכן מכוונים אליו שיפורים רבים,כגון דפוס מכונה ומיכון יציקה.עם חומרים מסוימים, לעתים קרובות קשה להסיר פגמים הנובעים מהלחות הקיימת ביציקות חול.

3. תנאי הליהוק
בפרקים הבאים ניתן לראות את הפרטים של יציקת חול, המייצגת את התהליך הבסיסי של היציקה.לפני שנכנסים לפרטים של התהליך, הגדרת מספר מילות אוצר מילים יציקות תהיהמתאים.

בקבוק- בקבוק דפוס הוא כזה שמחזיק את תבנית החול שלמה.בהתאם למיקום הבקבוק במבנה התבנית, הוא מכונה בשמות שונים כגון גרירה, התמודדות ולחי.הוא מורכב מעץליישומים זמניים או באופן כללי יותר של מתכת לשימוש ארוך טווח.
לִגרוֹר- בקבוק תבנית תחתון
להתמודד– צלוחית דפוס עליון
לֶחִי– צלוחית דפוס ביניים המשמשת לייצור שלושה חלקים.
תבנית- דפוס הוא העתק של האובייקט הסופי שייעשה עם כמה שינויים.חלל התבנית נעשה בעזרת התבנית.
קו פרידה– זהו קו ההפרדה בין שני צלוחיות העיצוב המרכיבות את תבנית החול.בתבנית מפוצלת זה גם קו ההפרדה בין שני חצאי התבנית
לוח תחתון- זהו לוח העשוי בדרך כלל מעץ, המשמש בתחילת ייצור התבנית.תחילה שומרים את התבנית על הלוח התחתון, מפזרים עליו חול ולאחר מכן מבצעים את החבטה בגרירה.
מול חול- הכמות הקטנה של חומר פחמני המפוזרת על פני השטח הפנימיים של חלל היציקה כדי לתת גימור משטח טוב יותר ליציקות
חול דפוס- זהו חומר עקשן טרי שהוכן המשמש לייצור חלל העובש.זוהי תערובת של חימר סיליקה ולחות בפרופורציות מתאימות כדי לקבל את התוצאות הרצויות והיא מקיפה אתדפוס בזמן הכנת התבנית.
חול גיבוי- זה מה שמהווה את רוב החומר העקשן שנמצא בתבנית.זה מורכב מחול משומש ושרוף.
הליבה- הוא משמש לייצור חללים חלולים ביציקות.
אגן מזיגה– חלל קטן בצורת משפך בחלק העליון של התבנית אליו יוצקים את המתכת המותכת.
Spure– המעבר דרכו מגיעה המתכת המותכת מאגן המזיגה אל חלל העובש.במקרים רבים הוא שולט בזרימת המתכת לתוך התבנית.
רָץ– המעברים במישור הפרידה שדרכם מווסתת זרימת המתכת המותכת לפני שהם מגיעים לחלל העובש.
שַׁעַר– נקודת הכניסה בפועל שדרכה מתכת מותכת נכנסת לחלל התבנית.
צ'פלט– קפלות משמשות לתמיכה בליבות בתוך חלל התבנית כדי לדאוג למשקל שלה ולהתגבר על הכוחות המתכתיים.
לְצַנֵן– צמרמורות הן חפצים מתכתיים, המונחים בתבנית כדי להגביר את קצב הקירור של היציקות כדי לספק קצב קירור אחיד או רצוי.
Riser- זהו מאגר של מתכת מותכת המסופק ביציקה כך שמתכת חמה יכולה לזרום חזרה לחלל התבנית כאשר יש ירידה בנפח המתכת עקב התמצקות

4. נוהל ייצור עובש חול
ההליך להכנת תבנית חול טיפוסית מתואר בשלבים הבאים:

ראשית, לוח תחתון ממוקם או על פלטפורמת הדפוס או על הרצפה, מה שהופך את פני השטח אחיד.בקבוק יציקת הגרירה נשמר הפוך על הלוח התחתון יחד עם החלק הגרר שלתבנית במרכז הבקבוק על הלוח.צריך להיות מספיק מרווח בין התבנית לדפנות הבקבוק, שאמור להיות בסדר גודל של 50 עד 100 מ"מ.חול פנים יבש מפזרים מעלהלוח והתבנית כדי לספק שכבה לא דביקה.חול דפוס טרי שהוכן באיכות הנדרשת נשפך כעת לתוך הגרר ועל התבנית לעובי של 30 עד 50 מ"מ.שאר בקבוק הגרירה הואמלא לגמרי בחול הגיבוי ונדחף בצורה אחידה כדי לדחוס את החול.יש לבצע את דחיפת החול כהלכה כדי לא לדחוס אותו חזק מדי, מה שמקשה על בריחת הגזים,וגם לא רופף מדי, כדי שלתבנית לא יהיה מספיק חוזק.לאחר סיום ההטחה, מגרדים לחלוטין את עודפי החול בבקבוק באמצעות מוט שטוח עד לגובה קצוות הבקבוק.

כעת, עם חוט אוורור, שהוא חוט בקוטר 1 עד 2 מ"מ עם קצה מחודד, יוצרים חורי אוורור בגרירה לכל עומק הבקבוק וכן לתבנית כדי להקל על הסרת הגזים במהלך הליהוקהתמצקות.זה משלים את הכנת הגרירה.

בקבוק הגרירה המוגמר מגולגל כעת ללוח התחתון וחושף את התבנית כפי שמוצג בתמונה.בעזרת סליק, מתקנים את קצוות החול מסביב לתבנית ומניחים מעל את חצי הקופ של התבנית.תבנית הגרירה, יישור אותה בעזרת סיכות דיבל.בקבוק ההתמודדות על החלק העליון של הגרירה ממוקם יישור שוב בעזרת הפינים.את חול הפרידה היבש מפזרים על כל הגרר ועל התבנית.

סיכת שפופרת לביצוע מעבר השפיץ ממוקמת במרחק קטן של כ-50 מ"מ מהתבנית.כמו כן, סיכת ariser במידת הצורך נשמרת במקום מתאים וחול דפוס מוכן טרי דומה לזהמהגרר יחד עם החול התומך מפזרים.החול נגח ביסודיות, עודפי חול מגרדים וחורי אוורור נעשים בכל רחבי הקופ כמו בגרירה.

סיכת ה-Sprue ו-E riser נשלפים בזהירות מהבקבוק.מאוחר יותר, אגן המזיגה נחתך בסמוך לחלק העליון של השפיץ.הקופה מופרדת מהגרר וכל חול רופף על ממשק הקופה והגרירהשל הגרר נמחק בעזרת מפוח.כעת, חצאי הדפוס והגרירה נסוגים על-ידי שימוש בקוצי הציור והקפצת הדפוס מסביב כדי להגדיל מעט את חלל התבנית כך שה-קירות העובש אינם מתקלקלים על ידי דפוס הנסיגה.את הרצים והשערים חותכים בתבנית בזהירות מבלי לקלקל את התבנית.כל עודף חול או חול רופף שנמצא ברצים ובחלל העובש מפוצץהרחק באמצעות המפוח.כעת, החול הפונה בצורת משחה מיושם על כל חלל התבנית ועל הרצים, מה שיעניק ליציקה המוגמרת גימור משטח טוב.

מכינים ליבת חול יבש באמצעות קופסת ליבה.לאחר אפייה מתאימה, מניחים אותו בחלל התבנית כפי שמוצג בתמונה.הקופ מוחלף על הגרר דואג ליישור של השניים באמצעות הסיכות.משקל מתאים נשמר על הקופה כדי לטפל בכוח המטאלוסטטי כלפי מעלה במהלך יציקת המתכת המותכת.התבנית כעת, כפי שמוצג בתמונה, מוכנה למזיגה.

 


זמן פרסום: 25 בדצמבר 2020