A hűtőforma egy újrafelhasználható forma fémöntéshez. Lehet levehető (két részből áll) vagy nem (rázható forma). A présöntvénynek számos előnye van a héjöntéssel szemben, de vannak hátrányai is, például öntöttvas öntésekor az öntvények további hőkezelést igényelnek.
Előnyök
Az öntvény kialakulása során intenzív hőátadás megy végbe az olvadt fémből a formába. Ez nagyobb sűrűséget, a fém jobb mechanikai tulajdonságait, nagyobb pontosságot, jobb szerkezetet és kisebb érdességet eredményez a homoköntvényekhez képest.
A szerszámöntési folyamat abban is különbözik, hogy a fémforma (hűtőforma) újrafelhasználható. Nagy szilárdságú anyagból készül, aminek köszönhetően a forma munkafelülete pontosabban történik. Ez javítja az öntvények felületi minőségét, és a forma nagy hővezető képessége miatt az öntvények gyorsan megszilárdulnak.
A fröccsöntés másik előnye a homokformákhoz képest, hogy az így kapott öntvényeket kevésbé mechanikusan dolgozzák fel, és ez csökkenti a fröccsöntő anyagok felhasználását.
Egészségügy és ökológia
Hidegöntés 2-3-szorosára növeli a munka termelékenységét, mert a folyamattólaz olyan időigényes műveletek, mint a keverék elkészítése, a termékek tisztítása és formázása, nem tartoznak ide. Mivel a termelési terület is csökken, a javítási és új műhelyek építési költségei jelentősen csökkennek.
Sok egészségtelen munkaművelet kiiktat a folyamatból, mint például a penészgombásodás, az öntvénytisztítás és a forgácsolás. Ez nemcsak a munkakörülmények javításához, hanem a környezetszennyezés csökkentéséhez is hozzájárul.
Hibák
A hűtőforma gyártása meglehetősen drága magának a folyamatnak a bonyolultsága miatt. Ha az öntvényeken alámetszések vannak, a forma költsége megnő a tervezés bonyolításának szükségessége miatt: betéteket, eldobható homokot és hasított fémrudakat használnak.
Egy forma élettartamát a benne beszerezhető jó minőségű öntvények száma határozza meg. A forma stabilitása határozza meg az eljárás gazdasági megvalósíthatóságát, különösen az acél és öntöttvas öntési folyamatában. A formák élettartamának növelése az egyik fő technológiai kihívás ezen a gyártási területen.
Az olvadék gyors lehűlése és sűrűsödése miatt formába öntéskor nehéz hosszú vékonyfalú termékeket előállítani. Ez azt is okozza, hogy az öntöttvas kemény, fehérített réteget kap. A forma képlékeny, ami feszültségekhez és repedésekhez vezethet az öntvényekben. Az eldobható homokmagok használatakor az öntvények pontossága csökken, a felületi érdesség a maggal való érintkezési ponton nő.
Minőségi öntvények
Az öntvény és az öntőforma nagy hatékonysággal működik együtt. Az öntvény a homokformában sokkal tovább keményedik és hűl, mint a formában, azonban a homokforma tölthetősége általában jobb, ami munkaigényesebbé teszi a nem folyékony öntvények öntéssel történő gyártási folyamatát, és korlátozza az ilyen öntvényeket is. paramétereket, mint az öntvény mérete és a falak minimális vastagsága. Az alumínium fröccsöntés (valamint a réz és más színesfémek) a legnépszerűbb Oroszországban.
A gyors lehűlés eredményeként azonban nem porózus, finomszemcsés szerkezetet kaphatunk, ami nem csak a szilárdságot, hanem a képlékenységet is növeli a keletkező öntvényen. Az öntöttvas termékek hűtőöntéssel történő gyártása során számos probléma merül fel: az öntvények sajátos kristályosodása miatt karbidok képződése, ferrit-grafit eutektika lehetséges. Ez csökkenti az öntöttvas szívósságát és kopásállóságát. Az ilyen öntvényeknél a fehérített felületi réteg nagyon kemény, így a termékek csak hőkezelés (lágyítás) után alkalmasak vágásra, ami kiküszöböli a lehűlést.
Alakszerkezet
A hűtőforma általában két félforma, amelyeket bilincsekkel (csapokkal) rögzítenek, és közvetlenül az olvadt fém öntésének megkezdése előtt a félformákat zárral rögzítik. A nyereség az úgynevezett szellőzőnyílásokon és szellőződugókon keresztül táplálja az öntvényt. A csatlakozó funkcióval nem rendelkező fémformákat rázóformáknak nevezzük.
Öntés előtt a forma munkafelületeolyan anyagréteggel kezelik, amely megvédi a penészt a hősokktól az éles hőmérséklet-emelkedéstől. Ez az intézkedés azt is megakadályozza, hogy az öntvény összeakadjon a formával.
Acél és öntöttvas
Az acél és öntöttvas présöntése porított kvarc, grafit, vízüveg és tűzálló agyag felhasználásával történik tűzálló bevonatként. Öntés előtt a formát fel kell melegíteni egy bizonyos hőmérsékletre, ami az öntvény falvastagságától és a felhasznált ötvözettől függ.
A fő követelmény, amelynek a forma anyagának meg kell felelnie, a hősokkokkal szembeni ellenállás, amely elkerülhetetlen az olvadt fém öntésekor. A formák gyártásához szürkeöntvényt, gömbgrafitos vasat, szerkezeti, szén- és ötvözött acélt, valamint réz- és alumíniumötvözeteket használnak.
Bélelt hűtőforma
Ez egy olyan technológia, amely egyesíti a héj- és fröccsöntés előnyeit, miközben mindkét módszer hátrányait kiegyenlíti. Ezt a technológiát nem csak a repedésállóság, hanem a hajlékonyság is jellemzi, ami lehetővé teszi nagy pontosságú öntvények előállítását, és a héjöntéshez képest minimális a költséges öntőanyag fogyasztása.
A bélelt fémforma az öntvény fémmodellje és a forma belső felülete közötti tér kitöltésével készül. A leggyakrabban alkalmazott homokfúvás és zselésítési módszerek. A töltéshez homok-gyanta keveréket veszünk, amelyben a kötőanyag fenol-formaldehid gyanta (2-2,6%) ill.urotropin (körülbelül 10 tömeg%), valamint önkeményedő (kötőanyag - folyékony üveg) és kerámiavegyületek (kötőanyag - etil-szilikát). A 200 fokos hűtőforma és öntőmodell átadja a keverék hőjét, amely megkeményedik és 3-5 mm vastag bélésréteget képez. A közönséges vagy héjrudakat az öntvények üregeinek készítésére használják.
Átküldési folyamat
A tűzálló anyagréteggel borított hűtőforma felmelegszik. Az üzemi hőmérsékletnek legalább kétszáz fokosnak kell lennie, de nemcsak az öntéshez használt ötvözettől függ, hanem az öntvény méreteitől, falvastagságától és a tőle elvárt tulajdonságoktól is. Melegítés után kerámia vagy homok rudak is beépíthetők a formába, ha ez természetesen az öntési terv szerint szükséges, majd a formafeleket összekapcsolják és speciális bilincsekkel szorosan rögzítik. Ha az öntés formázógépben történik, akkor annak saját formareteszelő mechanizmusát kell használni. Ezen előkészítő intézkedések után az olvadt fémet a hűtőformába lehet önteni.
Ha az öntvény már megszilárdult, a fémrudak részben eltávolíthatók róla. Ez a későbbiekben megkönnyíti a magok végső eltávolítását az öntvényekből a megszilárdult fém nyomásának csökkenése miatt.
Miután az öntvény lehűlt a kívánt hőmérsékletre, a forma kinyitható. Ebben a szakaszban a fémrudakat eltávolítják, és az öntvényeket kiveszik a formából. A homokmagokat kiütik, a nyereséget, a felszállóvezetékeket és a csöveketlevágják, és lefolytatják a termék minőségellenőrzését, ami után az egész folyamat megismételhető.
Az új öntvény elkészítése előtt alaposan megvizsgáljuk az elválasztó síkot és a forma felületét. A tűzálló kompozíciót műszakonként egyszer vagy kétszer alkalmazzák, azonban a munkafelületről való leválás esetén a réteg helyreállítása szükséges. Ha a termék vékony falú, a forma erősen lehűl; ha a készülő öntvény kellően masszív volt, akkor az öntőforma az üzemi hőmérséklet fölé tud felmelegedni, majd speciális hűtőrendszereket alkalmaznak, így a következő öntés előtt mindenképp lehűl a forma.
A hidegöntés nem igényel bonyolult és időigényes műveleteket, kivéve az öntvény kívánt hőmérsékletre hűtésének folyamatát. A műveletek nagy része gépekkel automatikusan elvégezhető, ami a módszer egyik fontos előnye, de a lényeg, hogy a forma nem egyszeri forma.