Kai dauguma žmonių išgirsta „pasidaryk pats metalo liejimas“, jie įsivaizduoja vaikiną garaže, naminėje krosnyje tirpdantį sodos skardines. Tai yra romantizuota versija, ir, tiesą sakant, daugelis žmonių nuo to pradeda – aš taip pat. Tačiau yra didžiulis atotrūkis tarp to ir funkcionalios, tikslios matmenų dalies, kuri netrūkinėja ir neturi paslėpto poringumo. Tikrasis amatas yra ne tik metalo skysčio gavimas; tai yra kontroliuoti viską, kas vyksta prieš ir po to. Daugelyje internetinių vadovėlių praleidžiamos sudėtingos dalys: modelio kūrimas, užtvarų sistemos, susitraukimo valdymas ir terminis apdorojimas. Jie atrodo kaip savaitgalio projektas, tačiau norint gauti nuoseklių rezultatų, reikia galvoti kaip liejykla, net ir nedideliu mastu.
Pamatas: jis prasideda (ir dažnai žlunga) nuo modelio
Jūsų liejimas yra tik toks geras, koks yra jūsų raštas. Smėlio liejimui tai reiškia, kad reikia suprasti grimzlę, tinkamą apdailą ir medžiagos stabilumą. Sugaišau daugiau valandų nei man rūpi, kad pripažinčiau, kad iš medžio raižiau sudėtingus raštus, kad jie deformuotųsi nuo drėgmės arba beviltiškai įstrigtų smėlyje. Polistireninis putplastis, skirtas prarasto putplasčio liejimui, atrodo kaip trumpasis kelias, tačiau kontroliuoti perdegimą ir dėl to atsirandančius dujų defektus yra visai kitas mokslas. Modelis yra planas, o jei jis išjungtas, viskas pasroviui taip pat bus tinkama. Čia supranti, kodėl patinka profesionalūs drabužiai Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) naudokite apdirbtus modelius arba pažangias formų gamybos technologijas kevalų liejimas ir investicinis liejimas darbas – tikslumas šiame etape vėliau pašalina skausmo pasaulį.
Medžiagos pasirinkimas modeliui yra labai svarbus. Paprastam laikikliui gali tikti pušis. Smulkioms detalėms arba daugkartiniam liejimui reikalinga tankesnė kietmediena, uretano derva ar net metalas. Jūsų rašto medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientas gali turėti įtakos pelėsių ertmės dydžiui, ypač derva surištame smėlyje. Tai smulkmena, kurios dauguma mėgėjų niekada nesvarsto, kol negauna keliais milimetrais mažesnės dalies ir nesusimąsto, kodėl.
Tada yra vartų ir pakėlimo sistema. Tai ne tik metalo kanalas; tai hidraulinis ir terminis valdymo tinklas. Metalo liejimas nėra panašus į vandens pylimą. Jis vėsina, susitraukia, sulaiko orą. To išmokau sunkiai, naudodamas mažą aliuminio pavarą. Padariau gražų raštą, supakavau žalio smėlio formelę ir supyliau. Krumpliaratis atrodė tobulai... kol neapdirbau paviršiaus ir radau didžiulę susitraukimo ertmę tiesiai danties šaknyje. Metalas kietėjo iš išorės į vidų, o paskutinė kietėjimo vieta – karščiausia vieta – neturėjo skysto metalo rezervuaro, kuriuo galėtų jį maitinti. Tam ir skirti stovai. Norint juos teisingai suprojektuoti, reikia suprasti konkretaus lydinio kietėjimo ypatybes, o tai kyla iš patirties ar gilaus tyrimo.
Lydymosi tiglis: lydiniai, temperatūra ir atmosfera
Lydymas yra dramatiška dalis, tačiau tai apgaulingai paprasta padaryti neteisingai. Aliuminis nėra tik vienas dalykas. Ar tirpdote 6061 ekstruzijas? 300 serijos sodos skardinės? Jie turi skirtingą silicio ir magnio kiekį, kuris drastiškai veikia sklandumą, susitraukimą ir galutinį stiprumą. Kartą bandžiau nulieti rankeną iš ištirpusių skardinių. Rezultatas buvo trapus, pilnas oksidų ir linkęs karštai plyšti. Antrinio aliuminio nešvarumų lygis yra aukštas, o be degazavimo ir tinkamo srauto jūs tiesiog sukeliate detales problemų.
Temperatūros kontrolė yra labai svarbi. Per šalta, o metalas neužpildys plonų dalių. Per karšta, padidinate dujų absorbciją, oksidaciją ir smėlio pelėsių išdegimo riziką (žaliajame smėlyje). Pirometras yra nediskutuojamas dėl nieko, išskyrus pačius paprasčiausius išpylimus. Metalams, tokiems kaip ketus arba specialūs lydiniai (lydiniai kobalto pagrindu, lydiniai nikelio pagrindu ir kt.) Tokios įmonės kaip QSY tvarko, atmosferos kontrolė tampa itin svarbi, kad būtų išvengta oksidacijos ir kritinių legiravimo elementų praradimo. Jų pramoninės sistemos su indukcinėmis krosnelėmis ir kontroliuojama aplinka yra nutolę šviesmečių nuo anglimi kūrenamo tiglio ir dėl geros priežasties.
Pats liejimas yra tiesos akimirka. Jis turi būti pakankamai greitas, kad būtų išvengta ankstyvo užšalimo, bet sklandus ir be turbulencijos, kad neįstrigtų oras ir šlakas. Esu mačiusi daugiau liejinių, sugadintų dėl prasto išpylimo nei dėl blogo lydalo. Mąstymas pereina nuo metalo liejimo prie pelėsių ertmės užpildymo kontroliuojamu būdu. Tai subtilus, bet esminis skirtumas.
Pelėsių medžiagos: daugiau nei tik purvas
Greensand yra vartai narkotikas. Tai pigu, daugkartinio naudojimo ir atlaidus. Tačiau jo stiprumas ir šiluminės charakteristikos riboja detales ir matmenų tikslumą, kurį galite pasiekti. Norėdami gauti smulkesnių savybių, pereikite prie derva surišto smėlio (pvz., furano ar fenolio) arba į keraminę zoną. Liejimas iš apvalkalo formos, pagrindinis QSY procesas, naudojamas derva padengtas smėlis, kuris aplink raštą sudaro ploną, kietą apvalkalą. Tai suteikia puikią paviršiaus apdailą ir matmenų tikslumą, puikiai tinka didelės apimties mažesnių dalių gamybai. Bandymas atkartoti tai namuose yra sunkus – norint susidoroti su karštu raštu, smėlio-dervos mišiniu ir kietėjimo krosnele reikia specialios sąrankos.
Investicijų liejimas (prarastas vaškas) yra detalių karalius. Galite užfiksuoti tekstūras ir įpjovimus, kurių neįmanoma su smėliu. „Pasidaryk pats“ versijoje investicijoms naudojami gipso ir silicio dioksido mišiniai. Laimikis? Vaško rašto ir keraminio apvalkalo išsiplėtimo ir susitraukimo valdymas vaško šalinimo ir deginimo metu. Jei jie nesutampa, apvalkalas įtrūksta. Tada pilant karštas metalas atsitrenkia į šaltą keraminį apvalkalą, o tai gali sukelti terminį šoką. Formos pašildymas yra būtinas, tačiau tolygi šiluma nesutrūkinėjant yra subtilus balansas. Tai streso valdymo procesas kiekviename žingsnyje.
Ugniai atsparios krosnių ir tiglių dangos yra jų pačių triušio skylė. Pigus molio-grafito tiglis greitai suyra su tam tikrais lydiniais ir užterš jūsų lydalą. Naminės krosnies išklojimas netinkamu ugniai atspariu mišiniu gali sukelti katastrofišką gedimą – lydymosi metu viena suminkštėjo ir nuslūgo, o tai taip pavojinga, kaip skamba. Medžiagų mokslas, susijęs su pelėsiais ir ugniai atspariomis terpėmis, yra pati disciplina.
Kai viskas klostosi ne taip: defektų tikrovė
Susitraukimo poringumas, dujų skylės, šaltas uždarymas, inkliuzai, klaidingi paleidimai, karštos ašaros – nesėkmių žodynas yra platus. Kiekvienas defektas pasakoja istoriją apie tai, kas įvyko ne taip. Blizganti, suapvalinta skylė dalies viduje? Tai yra dujų poringumas, greičiausiai dėl drėgmės formoje arba ištirpusio vandenilio lydyte. Netaisyklinga, kempinė ertmė? Tai susitraukimas, maitinimosi problema. Matoma siūlė paviršiuje, kur susitiko du metaliniai fasadai, bet nesusiliejo? Tai šaltas uždarymas, o tai reiškia, kad metalas buvo per kietas arba liejimas buvo per lėtas.
Šių problemų derinimas yra ta vieta, kur teorija susitinka su praktika. Tai verčia jus išnagrinėti kiekvieną kintamąjį: smėlio drėgmės kiekį, pelėsių kietumą, liejimo temperatūrą, lydinio sudėtį, užtvarų dizainą. Retai yra vienas atsakymas. Pavyzdžiui, šalto uždarymo problema gali būti ištaisyta didinant pylimo temperatūrą, tačiau tai gali sukelti dujų problemų. Taigi galbūt jums reikia pertvarkyti vartus, kad būtų didesni, arba pakeisti jų vietą, kad pagerintumėte metalo srautą. Šis pasikartojantis problemų sprendimo aspektas yra tikroji esmė DIY metalo liejimas. Štai kodėl procesas yra toks priklausomas ir toks varginantis. Jūs ne tik dalyvaujate; kuriate laikiną, vienkartinę sistemą (formą), kad ją sukurtumėte.
Tai yra ryškus skirtumas tarp mėgėjų vienkartinės ir pramoninės produkcijos. Tokia kompanija kaip QSY, su dešimtmečiais liejimas ir apdirbimas, matė visus įmanomus defektus ir turi standartizuotus procesus, kokybės patikras ir liejimą CNC apdirbimas ištaisyti nedidelius nukrypimus arba padidinti tikslumą. Jų darbas su ketaus, plieno, nerūdijančio plieno prideda sudėtingumo sluoksnių, susijusių su lydymosi taškais, sklandumu ir susitraukimo greičiu, kurių dauguma „pasidaryk pats“ niekada nepalies.
Šlifavimas po liejimo: apdaila yra proceso dalis
Liejimas išeina iš formos, ir darbas yra pusė. Turite nupjauti vamzdžius, vartus ir stovus. Tada yra šlifavimas, šlifavimas ir galimas terminis apdorojimas. Kampiniu šlifuokliu nupjauti vartus yra nesudėtinga, tačiau reikia būti atsargiems, kad nesubraižytumėte detalės arba nesukurtumėte pakankamai šilumos, kad nepakeistų mikrostruktūra, ypač įrankių plienuose ar lydiniuose, kurie kietėja oru.
Terminis apdorojimas yra juodas menas neišmanantiems. Aliuminio lydiniams, tokiems kaip A356, reikia termiškai apdoroti tirpalą ir sendinti (T6 temperamentas), kad būtų pasiektas visas jų stiprumas. Plieną gali tekti normalizuoti, atkaitinti, gesinti ir grūdinti. Jei tai padarysite neteisingai, iš pažiūros tobulas liejinys gali tapti trapus arba per minkštas. Tam reikalinga kontroliuojama krosnis ir žinios apie jūsų konkretaus lydinio laiko-temperatūros transformacijos (TTT) diagramas. Dauguma „pasidaryk pats“ projektų sustoja ties liejimo būsena, kuri daugeliui dalių yra funkcionaliai tinkama, bet nėra optimali.
Pagaliau yra apdirbimas. Labai nedaug liejinių yra tinklo formos. Gali tekti pasukti guolio paviršių, išgręžti ir įsriegti skylutes arba nufrezuoti tvirtinimo paviršių. Čia yra liejimo ir apdirbimo integravimas, kaip matyti visų paslaugų teikėjo įrenginyje (jų integruoto požiūrio pavyzdžius galite pamatyti adresu https://www.tsingtaocnc.com), yra toks galingas. Jie gali suprojektuoti detalę atsižvelgdami į apdirbimo nuolaidas nuo pat pradžių, ją išlieti, o vėliau užbaigti iki tikslių leistinų nuokrypių. „Pasidaryk pats“ ratukui tai dažnai reiškia antrą, vienodai gilų pasinerti į rankinį arba CNC apdirbimą, kad liejinys būtų tikrai tinkamas naudoti.
Taigi, DIY metalo liejimas yra vartai. Tai prasideda nuo metalo lydymosi, bet jei laikysitės jo, tai įtrauks jus į medžiagų mokslą, skysčių dinamiką, termodinamiką ir mechaninį dizainą. Tai pažemina jus dėl nesėkmių ir apdovanoja dideliu pasitenkinimu, kai laikote sudėtingą, tvirtą metalinį objektą, kurį sukūrėte iš žaliavų ir žinių. Skirtumas tarp kiemo liejimo ir pramoninio liejimo nėra tik masto; tai kontrolės, supratimo ir tobulinimo tęstinumas. Ir tai yra tikrasis viso to iššūkis ir tikras malonumas.
