Der MuschelgussDas von einem Unternehmen hergestellte Material besteht aus HT200, wiegt 88 kg, hat eine maximale Umrissgröße von 482 mm und weist die strukturellen Eigenschaften auf, hohl zu sein und eine große Umrissgröße zu haben. Der Guss wird mithilfe einer Lost-Foam-Guss-Produktionslinie hergestellt. Während des Probeproduktionsprozesses wurden drei Gießsysteme entworfen, und jedes Gießsystem goss 50 Rohlinge. Chargenverhältnis: 32 % Stahlschrott, 50 % recycelte Charge, 17 % Roheisen, 0,57 % Ferromangan und 0,45 % Ferrosilicium. Zum Schmelzen wird ein 2t-Induktionsofen mit einer Eisenabstichtemperatur von 1520 Grad und einer Gießtemperatur von 1450-1460 Grad verwendet.
Versuchsproduktionsplan 1: Bodengießsystem, wobei der Angusskanal in der Mitte des Gussstücks platziert ist
Gemäß den strukturellen Eigenschaften des Hohlgussteils wird in Plan 1 das Gießsystem in der Mitte des Gussteils platziert. Dieses Gießsystem füllt die Form gleichmäßig, das geschmolzene Eisen verteilt sich gleichmäßig vom Innenkanal in die Umgebung und das geschmolzene Metall steigt sanft und ohne Rotation auf. Die Oberfläche des gegossenen Gussteils ist glatt und fehlerfrei, an der Verbindung zwischen den Anschnitten und dem Gusskörper kommt es jedoch zu starken Sandanhaftungen. Es gibt eine Schicht aus einer mechanischen Mischung aus Sand und Metall, und der Guss besteht zu fast 100 % aus Sand-, der hier festsitzt. Da sich das Gießsystem einerseits in der Mitte des Gussstücks befindet, ist die Verbindung zwischen den Eingussöffnungen und dem Gusskörper ein Hotspot und die Metallschmelze bleibt lange Zeit im flüssigen Zustand. Die Beschichtung schmilzt hier leicht durch das geschmolzene Metall unter dem Langzeitbacken des Hochtemperatur-Flüssigmetalls; Andererseits ist der Einguss hier vertikal verbunden und die Metallschmelze übt hier beim Füllvorgang einen großen Druck aus. Da es sich beim Lost-Foam-Guss um einen Trockensandguss handelt, ist die Dichte des Formsandes hier gering. Die beiden oben genannten Aspekte sorgen dafür, dass das geschmolzene Metall aus der Beschichtungsschicht austritt und eine starke mechanische Sandanhaftung verursacht. Die Wandstärke des durch die Anschnitte verbundenen Gusskörpers beträgt 8 mm. Aufgrund der starken Sandanhaftungen wird bei der Reinigung des Gießsystems auch der mit den Anschnitten verbundene Teil des Gusskörpers mit gereinigt, was zu Fleischmangel im Gussstück und sogar zur Lochbildung führt . 16 % der Rohlinge sind zu Abfall geworden.
Lösung 2: Stufengießsystem
Angesichts der großen Umrissgröße und Höhe des Gussstücks entwarf Lösung 2 ein Stufengießsystem mit zwei Einlauföffnungen unten und einer Einlauföffnung oben. Es wird erwartet, dass das geschmolzene Metall die Form zunächst von den unteren Einlauföffnungen aus füllt und bei steigendem Flüssigkeitsspiegel in der Form von unten nach oben durch die oberen Einlauföffnungen fließt, so dass die Füllung stabil ist, was der sequentiellen Erstarrung förderlich ist und Gussfehler wie Schrumpfung, Schrumpfung, Kaltverschluss und unzureichendes Gießen vermeidet. Den Testergebnissen zufolge traten jedoch Kaltverschlussfehler im Rohling auf, was genau das Gegenteil der erwarteten Ergebnisse ist. Obwohl eine Erhöhung der Gießtemperatur auf 1460 -1470 Grad das Auftreten von Kaltgussteilen bis zu einem gewissen Grad reduzieren kann, ist der Effekt nicht signifikant. Im mittleren und oberen Teil des Gussteils tritt ein kalter Verschluss auf. Der Grund dafür ist, dass es sich bei dem verlorenen Schaumguss um einen schaumartigen Vollguss handelt und sein Füllprozess sich vom herkömmlichen Hohlraumguss unterscheidet. Beim herkömmlichen Hohlraumguss kann das Stufengießsystem problemlos eine sequentielle Befüllung der unteren und oberen Gießrinnen erreichen; Beim Lost-Foam-Guss hingegen ist es aufgrund des Einflusses des Schaummusters im Hohlraum auf das Einfüllen des geschmolzenen Metalls schwierig, mit dem Stufengießsystem eine sequentielle Füllung der unteren und oberen Schächte zu erreichen. Zu Beginn des Gießens wird der Fluss der Metallschmelze im Geradeauslauf durch Puffer- und Gegendruckeffekte beeinflusst und die Geschwindigkeit verlangsamt sich, so dass zuerst die oberen Schächte gefüllt werden. Beim anschließenden Verfüllvorgang werden die oberen und unteren Schächte gleichzeitig verfüllt. Wenn das Füllen abgeschlossen ist, werden die beiden Ströme geschmolzenen Eisens zusammengeführt. Während des Fließprozesses wird die Eisenschmelze durch die Wärmeaufnahme der Schaummustervergasung beeinflusst und die Temperatur am vorderen Ende der Eisenschmelze ist niedrig. Daher kommt es beim Zusammenfluss der beiden Ströme geschmolzenen Eisens leicht zur Bildung von Kaltverschlussdefekten. Eine Erhöhung der Gießtemperatur kann das Auftreten von Kaltverschlussfehlern in Gussteilen nur in begrenztem Umfang beheben und kann die Kaltverschlussfehler, die durch das Stufengießsystem aufgrund der einzigartigen Fülleigenschaften des Schaumverlustgusses verursacht werden, nicht beseitigen. Daher ist es nicht einfach, beim verlorenen Schaumguss ein Stufengießsystem zu verwenden.
Schema 3: Bodengießsystem mit außerhalb des Gussstücks platziertem Anguss
Verwenden Sie 3 Innengleiter, richten Sie die Gussmündung beim Verkleben des Gusssystems nach oben und stellen Sie einen Schrumpfförderer ein. Die 3 Innenkanäle sind symmetrisch verteilt, und das geschmolzene Metall füllt den Hohlraum schnell und gleichmäßig, und die Gießzeit wird innerhalb von 10 Sekunden kontrolliert. Der gegossene Guss hat einen klaren Umriss und keine optischen Mängel. Nach der Bearbeitung treten keine Lunker, Schwindungen, Porositäten und andere Mängel auf, was den Produktionsanforderungen voll und ganz entspricht.
Testergebnisse
Vergleichsanalyse und tatsächliche Produktionsüberprüfung
Bilder
Die Testergebnisse der drei Schemata sind in der Tabelle aufgeführt. Obwohl Schema 1 qualifizierte Gussteile gießen kann, fehlt es dem Gussstück beim Reinigen des Gießsystems aufgrund des starken Sandanhaftens an der Verbindung zwischen dem Innenkanal und dem Gusskörper an Fleisch und wird zu einem Ausschussprodukt, und die Ausschussrate beträgt bis zu 16 %, was darauf hindeutet, dass die Position des Innenkanals in Schema 1 unangemessen ist. Der Anteil der kalt verschlossenen Gussteile in Schema 2 beträgt 12 %, und eine Erhöhung der Gießtemperatur kann das Auftreten von Kaltschlussfehlern nicht wesentlich reduzieren, was darauf hindeutet, dass diese Art von Schalenguss nicht für die Auswahl eines Stufengießsystems unter Schaumverlustbedingungen geeignet ist. Die Ausschussrate von Schema 3 wurde auf einem niedrigen Niveau kontrolliert, wodurch eine stabile und effiziente Produktion erreicht wurde.
Abschluss
(1) Die Art des Gießsystems und die Position des Eintrags steuern den Metallfüllprozess und haben einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität des Gussstücks. Vor der formellen Produktion wurden mehrere Gießschemata zur Analyse und zum Vergleich entworfen und das beste ausgewählt, was die Ausschussrate erheblich reduzierte und die Produktionseffizienz verbesserte.
(2) Die einzigartigen Fülleigenschaften des Schaumausschmelzgusses machen ihn für die Verwendung eines Stufengießsystems ungeeignet, insbesondere für Gussteile mit größeren Außenabmessungen.
