Χύτευση καλουπιούείναι μια διαδικασία κατά την οποία η άμμος που αναμιγνύεται με μια θερμοσκληρυνόμενη ρητίνη αφήνεται να έρθει σε επαφή με μια θερμαινόμενη μεταλλική πλάκα, έτσι ώστε να σχηματίζεται ένα λεπτό και ισχυρό κέλυφος καλουπιού γύρω από το στρώμα. Στη συνέχεια, το κέλυφος αφαιρείται από το σχέδιο και το κάλυμμα και η έλξη αφαιρούνται μαζί και διατηρούνται σε φιάλη με το απαραίτητο εφεδρικό υλικό και το λειωμένο μέταλλο χύνεται στο καλούπι.
Γενικά, ξηρή και λεπτή άμμος (90 έως 140 GFN) που είναι εντελώς απαλλαγμένη από πηλό χρησιμοποιείται για την προετοιμασία της άμμου χύτευσης κελύφους. Το μέγεθος των κόκκων που θα επιλεγεί εξαρτάται από το επιθυμητό επιφανειακό φινίρισμα στο χύτευση. Πολύ λεπτό μέγεθος κόκκου απαιτεί μεγάλη ποσότητα ρητίνης, γεγονός που καθιστά το καλούπι ακριβό.
Οι συνθετικές ρητίνες που χρησιμοποιούνται στη χύτευση κελύφους είναι ουσιαστικά θερμοσκληρυνόμενες ρητίνες, οι οποίες σκληρύνονται ανεπανόρθωτα από τη θερμότητα. Οι ρητίνες που χρησιμοποιούνται ευρύτερα είναι οι ρητίνες φαινολικής φορμαλδεΰδης. Σε συνδυασμό με άμμο, έχουν πολύ υψηλή αντοχή και αντοχή στη θερμότητα. Οι φαινολικές ρητίνες που χρησιμοποιούνται στη χύτευση κελύφους είναι συνήθως τύπου δύο σταδίων, δηλαδή, η ρητίνη έχει περίσσεια φαινόλης και δρα σαν θερμοπλαστικό υλικό. Κατά τη διάρκεια της επικάλυψης με την άμμο η ρητίνη συνδυάζεται με έναν καταλύτη όπως εξά μεθυλενο τετραμίνη (hexa) σε αναλογία περίπου 14 έως 16% έτσι ώστε να αναπτυχθούν τα θερμοσκληρυνόμενα χαρακτηριστικά. Η θερμοκρασία σκλήρυνσης για αυτούς θα ήταν περίπου 150 C και ο απαιτούμενος χρόνος θα ήταν 50 έως 60 δευτερόλεπτα.
Πλεονεκτήματα της διαδικασίας χύτευσης καλουπιού Shell
1. Χυτεύσεις με κέλυφος είναι γενικά πιο διαστατικά ακριβείς από τα χυτά άμμου. Είναι δυνατόν να επιτευχθεί ανοχή +0,25 mm για χάλυβα χύτευσης και +0. 35 mm για γκρι χυτοσίδηρο υπό κανονικές συνθήκες εργασίας. Στην περίπτωση καλουπιών καλουπιών καλής ανοχής, μπορεί να ληφθεί από 0,03 έως + 0,13 mm για συγκεκριμένες εφαρμογές.
2. Μια ομαλότερη επιφάνεια μπορεί να επιτευχθεί με χύτευση κελύφους. Αυτό επιτυγχάνεται πρωτίστως με το λεπτότερο μέγεθος κόκκων που χρησιμοποιείται. Το τυπικό εύρος τραχύτητας είναι της τάξης των 3 έως 6 μικρών.
3. Οι βυθισμένες γωνίες, οι οποίες είναι χαμηλότερες από τα χυτά άμμου, απαιτούνται σε καλούπια κελύφους. Η μείωση των γωνιών έλξης μπορεί να είναι από 50 έως 75%, πράγμα που εξοικονομεί σημαντικά το κόστος υλικού και το επακόλουθο κόστος κατεργασίας.
4. Μερικές φορές, ειδικοί πυρήνες μπορεί να εξαλειφθούν κατά τη χύτευση με κέλυφος. Δεδομένου ότι η άμμος έχει υψηλή αντοχή, το καλούπι θα μπορούσε να σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε οι εσωτερικές κοιλότητες να μπορούν να σχηματιστούν απευθείας με την ανάγκη πυρήνων κελύφους.
5. Επίσης, πολύ λεπτές τομές (έως 0,25 mm) του τύπου των αερόψυκτων κυλινδροκεφαλών μπορούν να κατασκευαστούν εύκολα από το περίβλημα του κελύφους λόγω της μεγαλύτερης αντοχής της άμμου που χρησιμοποιείται για τη χύτευση.
6. Η διαπερατότητα του κελύφους είναι υψηλή και συνεπώς δεν εμφανίζονται εγκλείσματα αερίου.
7. Πρέπει να χρησιμοποιηθεί πολύ μικρή ποσότητα άμμου.
8. Η μηχανοποίηση είναι εύκολα δυνατή λόγω της απλής επεξεργασίας που εμπλέκεται στη χύτευση κελύφους.
Περιορισμοί της διαδικασίας χύτευσης καλουπιού Shell
1. Τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας είναι πολύ ακριβά και επομένως είναι οικονομικά μόνο εάν χρησιμοποιούνται σε παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Σε μια τυπική εφαρμογή, η χύτευση με κέλυφος γίνεται οικονομικά έναντι της χύτευσης με άμμο εάν η απαιτούμενη παραγωγή είναι πάνω από 15000 τεμάχια λόγω του υψηλότερου κόστους προτύπων.
2. Το μέγεθος της χύτευσης που λαμβάνεται με χύτευση με κέλυφος είναι περιορισμένο. Γενικά, μπορούν να γίνουν χύτευση βάρους έως 200 κιλά, αν και σε μικρότερη ποσότητα, γίνονται χύτευση έως και 450 κιλά.
3. Δεν είναι δυνατή η λήψη πολύπλοκων σχημάτων.
4. Απαιτείται πιο εξελιγμένος εξοπλισμός για το χειρισμό των καλουπιών όπως αυτά που απαιτούνται για θερμαινόμενα μεταλλικά σχέδια.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-25-2020