Lõi và đúc kim loại

Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về: - 1. Ý nghĩa của lõi 2. Các loại 3. Vật liệu 4. Bản in 5. Dịch chuyển 6. Các chương 7. Làm lạnh.

Ý nghĩa của lõi:

Lõi là một hình dạng chuẩn bị trước của khuôn. Nó được sử dụng để cung cấp các lỗ sâu bên trong, hốc hoặc các hình chiếu trong quá trình đúc. Nó thường được định vị vào khuôn sau khi loại bỏ mẫu.

Một lõi thường được làm bằng cát chất lượng tốt nhất và được đặt vào vị trí mong muốn trong khoang khuôn. Các bản in lõi được thêm vào cả hai mặt của mẫu để tạo ấn tượng cho phép lõi được hỗ trợ và giữ ở cả hai đầu.

Khi kim loại nóng chảy được đổ, nó chảy xung quanh lõi và lấp đầy phần còn lại của khoang khuôn. Lõi phải chịu các điều kiện cực kỳ nghiêm trọng, do đó, chúng phải có khả năng chống xói mòn rất cao, cường độ đặc biệt cao, tính thấm tốt, độ khúc xạ tốt và khả năng thu gọn.

Các lỗ thông hơi đặc biệt được cung cấp trên lõi để cho phép khí thoát ra dễ dàng. Đôi khi, lõi được gia cố bằng dây thép carbon thấp hoặc thậm chí là lưới gang (trong trường hợp lõi lớn) để đảm bảo sự ổn định và chống co ngót.

Các loại lõi:

Nói chung, lõi có hai loại:

1. Lõi cát xanh:

Một lõi được hình thành bởi chính mô hình, trong cùng một loại cát được sử dụng cho khuôn được gọi là lõi cát xanh. Mô hình được thiết kế để cung cấp lõi của cát xanh. Phần thần thánh trong mô hình tạo ra lõi cát xanh. Nó được thể hiện trong hình 3.11 (a).

2. Lõi cát khô:

Một lõi được chuẩn bị riêng trong hộp lõi và sấy khô, được gọi là lõi cát khô. Các lõi cát khô còn được gọi là lõi quá trình. Chúng có sẵn trong các kích cỡ, hình dạng và thiết kế khác nhau theo yêu cầu cho đến khi. Lõi cát khô được thể hiện trong hình 3.11. (b).

Một số loại lõi cát khô phổ biến là:

(i) Lõi ngang:

Lõi ngang là loại lõi phổ biến nhất và được đặt theo chiều ngang tại bề mặt chia của khuôn. Các đầu của phần còn lại trong các ghế được cung cấp bởi các bản in lõi trên mẫu. Loại lõi này có thể chịu được hiệu ứng nhiễu loạn của kim loại nóng chảy được đổ. Một lõi ngang cho khuôn trống bánh răng được thể hiện trong hình 3.11 (c).

(ii) Lõi dọc:

Lõi dọc được đặt theo chiều dọc với một phần của chúng nằm trên cát. Thông thường, trên cùng và dưới cùng của lõi được giữ thon nhưng thon trên id trên cùng lớn hơn chúng ở phía dưới. Một lõi dọc được hiển thị trong Hình 3.11 (d).

(iii) Lõi cân bằng:

Lõi cân bằng chỉ mở rộng một mặt của khuôn. Chỉ có một bản in lõi có sẵn trên mẫu cho lõi cân bằng. Điều này là phù hợp nhất cho việc đúc chỉ có một bên mở. Điều này được sử dụng để sản xuất các lỗ mù hoặc hốc trong quá trình đúc. Một lõi cân bằng được hiển thị trong Hình 3.12 (e).

(iv) Lõi treo:

Lõi treo được treo thẳng đứng trong khuôn. Điều này đạt được bằng cách treo dây hoặc cổ áo lõi nằm trong khoang cổ áo được tạo ra ở phần trên của khuôn. Loại lõi này không có hỗ trợ dưới cùng. Một lõi treo được thể hiện trong hình 3.11 (h).

(v) Thả lõi:

Lõi thả được sử dụng khi lõi phải được đặt ở trên hoặc dưới dòng chia tay. Một lõi thả được hiển thị trong Hình 3.11 (J). Lõi này còn được gọi là lõi cánh, lõi đuôi, lõi ghế, v.v.

(vi) Nụ hôn cốt lõi:

Lõi hôn được sử dụng khi cần một số lỗ có độ chính xác ít chiều hơn. Trong trường hợp này, không có bản in lõi nào được cung cấp và do đó, không có chỗ ngồi nào cho lõi. Lõi được giữ ở vị trí xấp xỉ giữa đối phó và kéo và do đó được gọi là lõi hôn.

Một lõi nụ hôn được hiển thị trong Hình 3.11 (g):

Vật liệu cốt lõi:

Thành phần của vật liệu lõi là hỗn hợp cát, chất kết dính và phụ gia. Cát lõi là silica, zircon, Olivin v.v ... và chất kết dính lõi là dầu lõi, nhựa, mật rỉ, dextrin, v.v., thường được sử dụng để điều chế vật liệu lõi.

Cát chứa hơn 5% đất sét làm giảm không chỉ tính thấm mà còn khả năng thu gọn và do đó không phù hợp để làm lõi.

Cát lõi thường được sử dụng là hỗn hợp của các mục sau đây:

(i) Lõi cát:

Cát có thể là cát xanh cho các vật đúc nhỏ hơn và hỗn hợp đất sét lửa, cát xanh và betonies để đúc nặng hơn. Các lõi được lò nướng để làm khô độ ẩm của nó. Các lõi cát khô mạnh hơn lõi xanh và lõi. Ngoài ra, cát với các hạt tròn là phù hợp nhất để làm lõi vì chúng có độ thấm tốt hơn so với cát hạt góc.

(ii) Cát dầu:

Cát dầu có thể được sử dụng cho hầu hết các ứng dụng đúc cát.

Một thành phần điển hình của cát dầu là:

Cát 95 - 96%

Bột ngũ cốc 1 - 1, 05%

Dầu lõi 1 - 1, 5%

Nước 1 - 2%

Bentonite 0, 1 Hóa0, 3%

Cát dầu rất phổ biến trong sản xuất lõi vì:

(a) Họ có được sức mạnh tốt.

(b) Họ cung cấp kết thúc bề mặt tuyệt vời.

(iii) Cát nhựa:

Đây là các chất kết dính nhiệt hoặc nhựa nhiệt dẻo như rosin, phenol, urê, furan, formaldehyd, vv được sử dụng để thu được liên kết tốt với cát. Chúng đang trở nên phổ biến trong sử dụng do cường độ cao, hình thành khí thấp, khả năng thu gọn tuyệt vời, khả năng chống hấp thụ độ ẩm, độ chính xác tốt hơn để đúc, v.v.

(iv) CO ₂ - Cát silicat natri:

Cát silic và natri silicat (3-4%) được rải trong lõi và sau đó khí CO ₂ được truyền qua cát để làm cho lõi cứng. Các loại lõi như vậy được sử dụng cho các vật đúc rất lớn. Họ không cần sấy khô và do đó là phương pháp làm lõi rất nhanh,

(v) Chất kết dính cốt lõi:

Cát tự nhiên không có đủ tính chất liên kết và do đó một số chất kết dính được sử dụng để cải thiện cường độ liên kết của cát lõi. Các chức năng của chất kết dính là giữ các hạt cát lại với nhau và cung cấp sức mạnh tốt hơn cho lõi.

Có hai loại chất kết dính được sử dụng là:

a. Chất kết dính vô cơ:

Chúng bao gồm đất sét lửa, bentonite, limonite, bột silica, oxit sắt, oxit nhôm, v.v ... Chúng là loại bột rất mịn và được sử dụng phổ biến.

b. Chất kết dính hữu cơ:

Chúng bao gồm các loại dầu cốt lõi như dầu mỏ, dầu thực vật, dầu hạt lanh, dầu ngô, malasses và dextrin. Chất kết dính hữu cơ trở nên khó khăn nhanh chóng và cung cấp sức mạnh tốt.

(vi) Phụ gia cốt lõi:

Ngoài cát lõi và chất kết dính lõi, một số chất phụ gia được sử dụng để cải thiện các tính chất đặc biệt của lõi.

Các chất phụ gia là:

(a) Kaolin hoặc đất sét lửa để cải thiện sự ổn định.

(b) Oxit sắt (Fe ₂ O ₃ ) và oxit nhôm (Al ₂ O ₃ ) để cải thiện độ bền nóng.

(d) Mật để cải thiện các thuộc tính ràng buộc.

(e) Các chất phụ gia hữu cơ để cải thiện khả năng thu gọn như bụi thô.

(f) Bột silic, sơn và than chì liên kết với nhựa được sử dụng để cải thiện bề mặt.

Thuộc tính của vật liệu lõi tốt:

Lõi cát khô tốt phải có các đặc tính sau để sử dụng thành công trong quá trình đúc:

1. Mạnh mẽ:

Nó phải đủ mạnh để chịu được lực nhiễu loạn của kim loại nóng chảy. Nó nên được chống xói mòn.

2. Độ cứng:

Nó phải có khả năng, được nướng để có được độ cứng tốt.

3. Tính thấm:

Nó phải được thẩm thấu để cho phép thoát khí dễ dàng hình thành.

4. Khúc xạ:

Nó phải có tính chịu lửa cao trong tự nhiên để chịu được nhiệt độ cao của kim loại nóng chảy.

5. Ổn định kích thước:

Nó phải ổn định về độ chính xác kích thước, hình dạng và kích thước trong quá trình rót và hóa rắn.

6. Hình thành khí tối thiểu:

Vật liệu lõi nên tạo ra các khí tối thiểu, trong khi phải chịu kim loại nóng chảy trong quá trình đúc.

7. Bề mặt hoàn thiện tốt:

Bề mặt lõi phải đủ mịn để cung cấp bề mặt đúc tốt.

8. Đủ khả năng thu gọn:

Lõi phải đủ khả năng thu gọn, tức là dễ dàng loại bỏ lõi khỏi vật đúc sau khi hóa rắn.

Bản in lõi:

Các bản in lõi là các hình chiếu bổ sung được cung cấp trên mẫu hình thành một hốc trong khuôn để giữ và đặt lõi vào đúng vị trí của chúng. Có một số loại bản in lõi, ví dụ, bản in dọc, ngang, cân bằng, treo và thả lõi.

Dịch chuyển cốt lõi:

Các lõi, trong khi chứa một kim loại, thay đổi vị trí của chúng do tác động hỗn loạn của kim loại nóng chảy. Ngoài ra, do lực đẩy của kim loại nóng chảy lên, lõi mỏng có xu hướng nổi dễ dàng và dịch chuyển từ vị trí bên phải của chúng.

Để tránh dịch chuyển, trọng lượng của lõi được tăng lên bằng cách nhúng các thanh thép, dây thép, ống mỏng, v.v., trong quá trình chế tạo lõi. Điều này được gọi là củng cố cốt lõi.

Chaplets cốt lõi:

Nếu chiều dài lõi dài và các đầu hỗ trợ ở khoảng cách cao hơn với nhau, lõi sẽ bị chùng xuống trong quá trình rót kim loại nóng chảy.

Trong những trường hợp như vậy, chaplets được sử dụng để khắc phục những khiếm khuyết này. Chaplets được thiết kế để cung cấp sự hỗ trợ cho lõi và hạn chế chúng bị võng.

Các chaplets được làm bằng vật liệu giống như kim loại đúc để trở thành một phần không thể thiếu trong quá trình đúc. Một số chaplets thường được sử dụng được hiển thị n Hình 3.14.

Cơn lạnh lõi:

Các lõi lạnh là các miếng kim loại, được chèn hoặc đặt để chạm vào bề mặt vật đúc để tăng tốc quá trình hóa rắn tại phần cụ thể đó, nơi nó bị chậm. Vùng mỏng hơn đông cứng nhanh hơn, tạo ra ứng suất và biến dạng của vật đúc.

Do đó, cần phải cung cấp một phương tiện sẽ thống nhất tốc độ hóa rắn (làm lạnh) tại tất cả các phần của vật đúc.

Sự ớn lạnh có hai loại sau:

(i) Chill nội bộ:

Một thiết bị làm lạnh bên trong được đặt trong khuôn ở nơi có diện tích tương đối lớn để giúp hóa rắn đồng nhất trong suốt quá trình đúc.

Điều này được thể hiện trong hình 3.15: