La colata in conchiglia è un processo di fusione del metallo per creare parti metalliche personalizzate, simile alla colata in sabbia. La colata in conchiglia crea uno stampo durevole formato dall'applicazione di un materiale resistente al calore attorno a un modello riutilizzabile, che viene poi riscaldato e riempito di metallo fuso per produrre componenti metallici precisi. Durante il processo di colata in conchiglia, lo stampo è costituito da un sottile guscio indurito di sabbia e di legante in resina termoindurente, sostenuto da altri materiali. Rispetto alla colata in sabbia, il processo di stampaggio in conchiglia presenta una migliore precisione dimensionale, un tasso di produttività più elevato e un minore impegno di manodopera. Inoltre, va sottolineato che ci sono molte differenze tra il processo di colata in sabbia e il processo di stampaggio in conchiglia.
Sebbene la sabbia sia stata utilizzata sia nel processo di stampaggio in conchiglia che in quello di colata in sabbia, il secondo forma una cavità all'interno della sabbia in un pallone. Al contrario, nel processo di stampaggio in conchiglia, è possibile creare uno stampo utilizzando la sabbia mescolata con una resina legante in modo da coprire un modello riscaldato. Con il processo di fusione in conchiglia si producono molti pezzi o componenti, tra cui teste di cilindri, boccole, ingranaggi, corpi valvola e così via.
Anche se sembra complicato, il processo di stampaggio delle conchiglie è relativamente semplice e consiste nelle seguenti fasi. Descriverò ogni fase in modo più dettagliato.
FASE 1: Creazione del modello
Nel corso del processo di stampaggio delle conchiglie, il primo passo è la creazione di un modello di conchiglia. Diverse fabbriche utilizzano tecniche diverse per produrre il modello. Ma, essenzialmente, questi stabilimenti hanno lo stesso obiettivo: produrre un modello di stampo a conchiglia che assomigli molto al pezzo o al componente da fondere.
Nel processo di stampaggio in conchiglia, il modello è tipicamente composto da due pezzi di metalli diversi, in particolare ferro o acciaio, nella forma desiderata per il pezzo o componente finito. Oltre al ferro e all'acciaio, vengono spesso utilizzati altri materiali, come l'alluminio per la produzione di bassi volumi o la grafite per la fusione di materiali reattivi.
FASE 2: Creazione dello stampo
Una volta che il modello di conchiglia è pronto, è il momento di preparare un po' di sabbia resinata. Nel frattempo, la temperatura deve essere impostata a circa 550 gradi F. Il modello viene riscaldato a circa 550 gradi F e ricoperto di sabbia. A questo punto, i grani di sabbia resinata si legano tra loro e iniziano a sedare e solidificare.
Dopo alcuni minuti, la sabbia si è incollata a sufficienza alle pareti della cassa d'anima. A questo punto, si può versare il resto della sabbia, lasciando un nucleo vuoto. In generale, lo spessore delle pareti di sabbia di uno stampo a conchiglia varia da 7 a 8 mm.
FASE 3: Assemblaggio dello stampo a conchiglia
Nel processo di colata in conchiglia, lo stampo in conchiglia è completo solo dopo che le due metà della conchiglia sono state unite totalmente mediante l'uso di colla o altri dispositivi di fissaggio e fissate saldamente.
Quando sia lo stampo per l'anima che quello per il guscio sono pronti, è il momento di assemblarli. Lo stampo a guscio viene rimosso dal suo modello e l'anima dalla sua cassa d'anima. Le due metà vengono sigillate saldamente utilizzando colla o colla in compagnia di altri elementi di fissaggio.
Se è necessario inserire un'anima, questa deve essere inserita prima di chiudere lo stampo. Quindi, lo stampo a guscio viene inserito in un pallone e sostenuto da un pezzo di materiale di supporto.
FASE 4: Versamento
La quarta fase del processo di fusione in conchiglia consiste nel versare il metallo fuso nella cavità dello stampo. Nel processo di fusione in conchiglia, i metalli e le leghe sono di diversi tipi, come l'acciaio e il ferro. Indipendentemente dal tipo di proprietà, i metalli o le leghe vengono riscaldati allo stato liquido e quindi versati nella cavità dello stampo, formando un guscio indurito.
Un punto a cui prestare attenzione è che i metalli o le leghe devono essere riscaldati a temperature estremamente elevate all'interno della macchina di stampaggio a guscio. La temperatura specifica dipende dai tipi di materiali. Ad esempio, la lega di acciaio viene solitamente versata a 3.000 gradi F. Inoltre, una volta versato, il metallo fluido deve rimanere in piedi per diversi minuti fino alla solidificazione.
FASE 5: Raffreddamento
Dopo la fase precedente, i metalli fusi vengono lasciati raffreddare e solidificare nella forma del processo finale di fusione in conchiglia. In generale, le parti del modello devono essere raffreddate a temperatura ambiente. Con il raffreddamento delle parti del modello, il metallo fuso diventerà gradualmente un guscio duro.
FASE 6: Rimozione dello stampo a conchiglia
Nel processo di colata in conchiglia, questa è l'ultima fase: la rimozione dello stampo di colata in conchiglia. Dopo che il metallo fuso si è raffreddato, lo stampo esterno può essere rotto e la colata estratta. Prima di questo processo, si deve cercare di rifinire e pulire i processi per rimuovere il metallo in eccesso dal sistema di alimentazione e la sabbia dallo stampo in conchiglia.
Il processo di colata in conchiglia prevede l'utilizzo di un modello a due pezzi; la colata in conchiglia viene facilmente espulsa "aprendo" il modello. Quando le parti superiore e inferiore del modello sono separate l'una dall'altra, la nuova colata in conchiglia può essere espulsa simultaneamente.
Conclusione:
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