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La fundición en arena es un proceso versátilque pueden producir productos de varios tamaños, formas y complejidad. Los moldes de arena son asequibles, extremadamente resistentes al fuego e incluso se pueden utilizar para la fundición de acero, por lo que la fundición en arena representa el 60% de todas las fundiciones de metal. Para la producción rentable de lotes pequeños, la fundición en arena se considera el método de fabricación de elección. Entonces, ¿qué es exactamente la fundición en arena? En este artículo, elEl equipo de LS te llevará al océano de conocimiento sobre el fundición en arenay aprenda la definición, los principios de funcionamiento, las ventajas, las desventajas y los ejemplos de fundición en arena.

¿Qué es la fundición en arena?

La fundición en arena es un proceso extremadamente versátil. Se puede utilizar para cualquier aleación metálica, ya sea ferrosa o no. Este proceso se utiliza en grandes unidades industriales para la producción en masa de piezas de fundición de metal para automóviles, como bloques de motor y culatas.

Se utiliza un molde hecho de material a base de sílice, como arena unida naturalmente o arena sintética, para crear la superficie lisa del molde. La superficie del molde se divide en dos partes: la mitad superior (cope) y la mitad inferior (arrastre). El patrón se rellena con metal fundido utilizando una olla de vertido y se deja solidificar. El paso final es recortar cualquier exceso de metal para elfundición de metales.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la fundición en arena?

La fundición en arena es un proceso que tiene ventajas y desventajas.

¿Cómo funciona la fundición en arena?

La fundición en arena sigue el principio de la fundición por gravedad. El metal fundido se vierte en el molde, llenando la cavidad y formando la forma del patrón. A medida que el metal se enfría y solidifica, forma la forma deseada. A continuación, la fundición solidificada se retira del molde y se somete a otras operaciones de acabado, como el esmerilado y el arenado.

Durante la solidificación, el metal se contrae, causando tensiones internas y cambios dimensionales. Para garantizar la integridad de la fundición, se deben considerar factores de diseño apropiados, como el uso de elevadores o enfriadores.

¿Cómo se realiza la fundición en arena paso a paso?

ElProceso de fundición en arenaes un proceso complejo y ordenado que implica múltiples pasos y enlaces para garantizar la calidad y el rendimiento de la fundición final. A continuación se muestra el flujo de proceso detallado de la fundición en arena:

1. Preparación del molde:Hacer moldes para modelar de acuerdo conPlanos de fundición o requisitos de diseño. Los moldes pueden ser de madera, metal o plástico, dependiendo de la complejidad de la fundición y del volumen de producción.
2. Preparación y mezcla de arena:Seleccione la arena apropiada (como arena de cuarzo, arena de sílice, etc.) y aglutinante (como arcilla, resina, etc.) y mézclelos uniformemente en una cierta proporción para formar arena de moldeo con cierta resistencia y fluidez.
3. Formar:Llene la arena de moldeo mezclada en el molde y forme el molde de arena requerido a través de la compactación, vibración, etc. Elmolde de arenase divide en molde superior y molde inferior, que forman una cavidad de fundición completa después de la combinación.
4. Fabricación de núcleos:Para piezas fundidas que requieren cavidades internas, haga los núcleos de arena correspondientes. El proceso de fabricación de núcleos es similar al moldeo, pero generalmente requiere el uso de una caja de núcleo especial y arena de núcleo.
5. Combinar:Combinando el molde de arena superior y el molde de arena inferior (y el núcleo de arena) para formar una cavidad de fundición completa. Durante el proceso de cierre de la caja, es necesario asegurarse de que el molde de arena y el núcleo de arena estén colocados con precisión y que se utilicen los sujetadores adecuados para asegurarlos juntos.
6. Metal fundido:De acuerdo con elRequisitos materiales de la fundición, seleccione el equipo y los métodos de fundición apropiados para fundir las materias primas metálicas en estado líquido. La composición y la temperatura del metal fundido deben controlarse durante el proceso de fundición.
7. Verter:Vierta el metal fundido en la cavidad del molde de manera rápida y uniforme. Durante el proceso de vertido, es necesario controlar la velocidad de vertido y el caudal del metal fundido para evitar defectos como poros e inclusiones.
8. Enfriamiento:El metal fundido se enfría y se solidifica en un estado sólido en el molde. La velocidad de enfriamiento y el gradiente de temperatura deben controlarse durante el proceso de enfriamiento para reducir la tensión y la deformación dentro de la fundición.
9. Caída de arena y limpieza:Después de que la fundición se haya enfriado por completo, destruya el molde de arena y saque la fundición. Luego, se eliminan la arena, las incrustaciones de óxido y otras impurezas en la superficie de la fundición, generalmente mediante chorro de arena, molienda y otros métodos.
10. Inspección y reparación:Inspección de calidad de piezas fundidas, incluida la inspección dimensional, la inspección de apariencia, las pruebas no destructivas (como las pruebas de rayos X, las pruebas ultrasónicas, etc.) y las pruebas de propiedades mecánicas. Las piezas fundidas no calificadas deben repararse o reelaborarse.

¿Cuáles son los tipos de fundición en arena?

La fundición en arena se puede dividir en varios tiposbasado en el método de preparación y las propiedades del material del molde de arena. Estos son algunos de los principales tipos de fundición en arena:

1. Arena mojada

La fundición en arena verde es un método de fundición que utiliza arena de moldeo y arena central como materiales de modelado para hacer un molde, y el metal líquido llena el molde por gravedad para producir piezas fundidas. Utiliza principalmente arcilla y una cantidad adecuada de agua como aglutinante principal de la arena de moldeo. Una vez hecho el molde de arena, se moldea directamente y se vierte en estado húmedo.La fundición húmeda tiene una larga historia y es ampliamente utilizada. El acero, el hierro y la mayoría de las aleaciones no ferrosas se pueden obtener mediante este método. Sus principales ventajas incluyen abundantes recursos de arcilla, bajo precio, ciclo de fabricación de molde corto y alta eficiencia de trabajo. La mayor parte de la arena verde arcilla usada se puede reciclar y reutilizar después de un tratamiento de arena adecuado. Sin embargo, también hay algunas deficiencias, como la baja rigidez del molde de fundición, la poca precisión dimensional de las piezas fundidas y las piezas fundidas son propensas a defectos como lavado con arena, inclusiones de arena y poros.

2. Arena seca

En comparación con la fundición en arena verde,La fundición en molde de arena seca tiene un menor contenido de humedad en el molde de arena. Al hacer moldes de arena seca, el contenido de humedad húmeda de la arena de moldeo es ligeramente mayor que el de la arena de moldeo utilizada para moldes húmedos. Sin embargo, después de hacer el molde de arena, la superficie de la cavidad del molde debe cubrirse con pintura refractaria y luego colocarse en un horno para que se seque. Después de enfriar, el molde se puede cerrar. y vertiendo. Este método se utiliza generalmente para fabricar piezas de fundición de acero y piezas de fundición de hierro más grandes. Sin embargo, dado que el secado de moldes de arena de arcilla lleva mucho tiempo y consume mucho combustible, y los moldes de arena son propensos a deformarse durante el proceso de secado, lo que afecta la precisión de las piezas fundidas, los moldes de arena seca han tendido a eliminarse desde la adopción generalizada de arena endurecida químicamente. Sin embargo, en la fundición en arena moderna, la arena seca todavía se usa como material de núcleo, especialmente para núcleos con formas complejas, secciones transversales más delgadas, alta resistencia en seco y buenas propiedades de colapso.

3. Arena del núcleo

La arena del núcleo es el material utilizado para hacer el núcleo de un molde de arena. De acuerdo con los diferentes aglutinantes utilizados, la arena del núcleo se puede dividir en muchos tipos, como arena de núcleo de arcilla, arena de núcleo de vidrio de agua, arena de núcleo de aceite, arena de núcleo de grasa, arena de núcleo de resina, etc. La función principal de la arena central es soportar la cavidad en el molde de fundición y evitar que el metal fundido fluya hacia el exterior de la cavidad del molde durante el proceso de vertido. Los diferentes tipos de arena central tienen diferentes características y rangos de aplicación, y se pueden seleccionar de acuerdo con los requisitos específicos de la fundición.

¿Qué tipos de arena se utilizan en la fundición en arena?