I clienti non vedono quasi mai la parte più importante del casting di sabbia, perché questo è il modello. Il modello forma una cavità nella sabbia, che viene successivamente riempita con metallo fuso. Se il modello è progettato correttamente, il processo di fusione della sabbia può produrre parti di alta qualità che richiedono una lavorazione minima. Se il design è sbagliato, sarai sempre turbato da difetti, a bassa produzione e reclami dei clienti.
Il modello di fusione di sabbia è il ponte tra i disegni del design e i getti finali. La razionalità del suo design influisce direttamente sull'accuratezza della forma, la qualità della superficie, il tasso di difetto e il costo di produzione dei getti. Con lo sviluppo della tecnologia digitale (come stampi di sabbia per stampare 3D), i limiti dei modelli tradizionali sono stati gradualmente spezzati, ma il suo ruolo principale è sempre stato la chiave per il successo della fusione di sabbia.
1. Fori di punzonatura nella sabbia
A differenza della fusione del dado, che richiede che gli stampi di precisione siano lavorati da grandi pezzi di acciaio, la fusione di sabbia richiede solo sabbia, due scatole e un modello di legno. Questo lo rende un processo economico per ordini di piccoli e medie volumi.
Il modello ha le stesse dimensioni e forma della parte finita, ma deve essere regolato per adattarsi al processo di fusione della sabbia e alle caratteristiche del metallo versato. Inoltre, devono essere inclusi anche cancelli, corridori, cannoni e riser. Questi sono canali per il metallo per fluire nella cavità formata dal motivo nella sabbia.
La sabbia per la fusione di sabbia è contenuta in due scatole. Dopo aver rimosso il motivo, le due scatole sono impilate una sopra l'altra. La scatola inferiore, lo stampo inferiore, ha sempre un vuoto formato dal motivo. Avrà anche canali in cui fluire il metallo.
La scatola superiore, lo stampo superiore, potrebbe non avere alcuna forma, nel qual caso viene chiamata "schiena piatta". Tuttavia, la maggior parte dei getti complessi richiede forma di forma parziale nella stampo superiore, che può creare crepe e linee di separazione nella fusione.
2. Considerazioni sul modello
Esistono diversi punti chiave da considerare durante la progettazione e la creazione di un modello.
Il modello viene rilasciato senza danneggiare la sabbia: questo si ottiene dando ai lati del modello un angolo di bozza anziché verticale.
La cavità si riempie senza intoppi: il cancello si trova di solito dove la cavità viene riempita dal fondo ed è un'apertura che limita la velocità dell'afflusso di metallo. La migliore velocità di riempimento è quando non c'è turbolenza o bolle e il metallo non si congela prima di raggiungere tutti gli angoli e le superfici interne.
Indennità di restringimento e deformazione: il metallo si riduce mentre si raffredda, quindi per produrre una parte della dimensione richiesta, il modello deve creare una cavità leggermente più grande. Inoltre, il metallo non si raffredda alla stessa velocità ovunque.
Dimensione del riser: il riser è un'area aperta sulla parte superiore dello stampo ed è l'ultima parte da riempire. Ciò fornisce un'indicazione visiva che la cavità è piena. Forma anche un serbatoio per il metallo fuso, che scorre di nuovo nella cavità mentre il metallo si raffredda e si restringe nella cavità.
3. Parametri chiave della progettazione del modello
Selezione del materiale: stampo di legno (a basso costo, facile da processo), stampo metallico (alta durata), stampo di resina (alta precisione).
Design della superficie di separazione: dovrebbe essere il più semplice possibile ridurre il numero di blocchi di stampo di sabbia.
Angolo di tiraggio: regolato in base all'altezza e al materiale del modello (1 grado ~ 5 gradi).
Indennità di restringimento: calcolato in base al tipo di metallo e alla dimensione della fusione (di solito 1%~ 3%).
Trattamento superficiale: lucidatura o rivestimento per migliorare la qualità superficiale dello stampo di sabbia.
4. Pianifica come lanciare la parte
La prima cosa da considerare è garantire che il modello non abbia tasche in cui l'aria può essere intrappolata quando la cavità è riempita. Un aiuto per raggiungere questo obiettivo è quello di posizionare il riser nel punto più alto. Tuttavia, una caratteristica del casting di sabbia è che, a differenza della fusione, l'aria intrappolata può penetrare in una certa misura la sabbia.
Quando il casting esce dalla sabbia, viene fornito con il cancello e il riser. Questi devono essere tagliati prima che la parte possa essere lavorata.
Un casting diviso avrà una linea di separazione intorno alla periferia. Le tolleranze di adattamento degli stampi superiori e inferiori e le tolleranze di posizionamento del motivo significano che potrebbe esserci un leggero offset tra le metà superiore e inferiore della fusione.
Il team di casting lavorerà con il designer di parti prima che il modello venga realizzato per ridurre al minimo l'impatto di queste caratteristiche sulla lavorazione e sulla parte finale.
Nella fusione di sabbia, il motivo (cioè lo stampo usato per creare lo stampo di sabbia) è un elemento centrale che determina la qualità, l'accuratezza e l'efficienza di produzione della fusione.
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