PROSES CASTING MENGGUNAKAN MODEL GASIFIKASI (SHELL CASTING) 

Pengecoran cangkang cocok untuk produksi volume tinggi bagian besi ulet, baja, dan paduan aluminium presisi tinggi berukuran kecil dan menengah, termasuk produksi volume tinggi badan katup presisi dan rumah roda gigi yang terbuat dari besi ulet QT400-18 dan QT600-3. Akurasi dimensi dan kualitas permukaan coran yang dihasilkan melalui proses ini jauh lebih unggul dibandingkan coran yang dibuat menggunakan pasir tanah liat dan pasir resin cold-set konvensional.

Prinsip pembentukan cangkang

Pasir berlapis dibuat menggunakan resin fenolik padat yang dilapisi sebelumnya pada butiran pasir. Ketika pasir berlapis kering bersentuhan dengan perkakas logam panas pada suhu 180-250°C, resin permukaan meleleh dan mengalami reaksi pengikatan silang di bawah aksi pengeras, membentuk cangkang pasir tipis yang keras, tidak dapat diinfus, dan tidak larut. Pasir lepas yang tidak dipanaskan dapat dibuat ulang dan digunakan kembali. Selama penuangan, cangkang tipis memanas, resin terbakar dan terurai, dan cetakan runtuh secara spontan, yang memudahkan penghancuran dan pembersihan coran.

Formulasi bahan baku untuk pasir berlapis yang dirancang khusus untuk pengecoran cangkang

Pasir Dasar: pasir kuarsa bulat yang dicuci dengan kandungan lempung ≤ 0,3%; Untuk pengecoran baja, pasir zirkon atau pasir kromit digunakan untuk mencegah cacat muai.

Pengikat: resin fenolik termoplastik ditambahkan dalam jumlah 1,0–3,0% berat pasir (terutama untuk pengecoran cangkang).

Pengeras: hexamethylenetetramine (HMTA), ditambahkan dalam jumlah 10–15% berat resin.

Pelumasan: kalsium stearat untuk meningkatkan fluiditas pasir dan mencegah lengket pada peralatan.

Aditif fungsional: aditif dengan pembuangan gas rendah dan anti-karburasi ditambahkan dalam jumlah sedikit sesuai kebutuhan.

Perbedaan Utama: Pasir resin pengerasan dingin dicampur langsung di lokasi (pasir dasar + resin cair + pengeras dicampur segera sebelum digunakan). Pasir berlapis untuk pengecoran cangkang adalah pasir kering yang diproduksi secara komersial; Di tempat hanya membutuhkan panas untuk pencetakan, tidak ada pencampuran resin di tempat.

1 Mempersiapkan peralatan logam

Bentuk pegas baja atau paduan aluminium yang dibuat dengan mesin presisi dilengkapi saluran pemanas internal untuk mempertahankan suhu konstan 180–250°C. Keakuratan peralatan secara langsung menentukan toleransi dimensi coran, dengan tunjangan penyusutan dan pemesinan diperhitungkan terlebih dahulu.

2 Pengamplasan dan pencetakan cangkang

Membalikkan hopper untuk menutupi seluruh permukaan perkakas logam panas dengan pasir berlapis.

Biarkan 60-120 detik untuk mengeringkan lapisan permukaan pasir pada perkakas dan membentuk cangkang tipis yang seragam.

Membalikkan alat dan membuang pasir berlapis lepas yang tidak dipanaskan untuk melakukan resirkulasi sepenuhnya, hanya menyisakan cangkang pasir yang mengeras yang menempel pada permukaan alat.

3 Penyembuhan penuh sekunder

Cangkang pasir tipis dikirim ke kiln untuk pemanasan tambahan guna menyelesaikan pengikatan silang resin, menghilangkan tekanan internal, mencegah pengelupasan dan retak selama penuangan, dan meningkatkan kekuatan kering secara keseluruhan.

4 Pelepasan cangkang, perakitan cetakan dan penguatan

Menghapus cangkang pasir yang mengeras dari perkakas untuk mendapatkan bagian cangkang atas dan bawah. Sejajarkan, rekatkan dan perbaiki kedua bagiannya. Untuk coran dengan dinding yang relatif tebal, cetakan cangkang ditempatkan dalam labu dan diisi dengan bahan pengisi pendukung untuk mencegah cangkang mengembang dan berubah bentuk selama penuangan.

5 Mencair dan menuangkan

Besi cor cair, baja dan paduan aluminium dituangkan secara merata pada suhu proses tertentu. Rongga berbentuk cangkang yang padat dan halus memiliki fitur pelepasan gas yang terkendali, yang secara signifikan mengurangi cacat termasuk lubang sembur, bekas luka bakar, dan penetrasi logam.

6 Pendinginan, knock out dan pembersihan

Setelah coran benar-benar dingin, lapisan film resin kehilangan kekuatan rekatnya karena karbonasi pada suhu tinggi, dan cangkang pasir secara spontan runtuh. Coran dapat dipisahkan menggunakan getaran. Setelah peledakan, hanya sedikit sisa pasir yang tersisa di permukaan, sehingga memerlukan kelonggaran pemesinan yang minimal.

7 Regenerasi pasir limbah

Pasir limbah ditutupi dengan residu resin berkarbonisasi, yang harus dihilangkan dengan pembakaran suhu tinggi pada suhu di atas 700°C untuk regenerasi. Pasir reklamasi memberikan kinerja yang konsisten, namun konsumsi energi dan biaya modal untuk reklamasi lebih tinggi dibandingkan pasir tanah liat.

Perbedaan Utama: Pengecoran Kerang vs. Pasir Resin Pengerasan Dingin Konvensional

Mekanisme penyembuhan:

Pengecoran cangkang: pengawetan termal; pencetakan cepat dalam hitungan detik hingga menit menggunakan cetakan logam panas.

Pasir resin pengerasan dingin: proses pengawetan kimiawi di lingkungan; pengawetan pada suhu kamar dengan katalis, siklus pencetakan memakan waktu puluhan menit.

Bentuk:

Pengecoran cangkang: cangkang pasir berongga tipis setebal 6-20mm, konsumsi pasir sangat rendah.

Pasir resin pengerasan dingin: bentuk berat satu bagian dengan konsumsi pasir yang tinggi.

Peralatan:

Pengecoran cangkang: cetakan logam berpemanas presisi tinggi dengan biaya modal tinggi.

Pasir resin pengawetan dingin: Cetakan kayu atau logam dapat diterima, tidak perlu pemanasan.

Penerapan Manufaktur:

Pengecoran cangkang: jalur otomatis untuk produksi serial suku cadang presisi kecil dan menengah.

Pasir resin pengerasan dingin: produksi coran berdinding tebal besar dalam skala tunggal dan kecil.

Akurasi Permukaan:

Pengecoran cangkang: kelas toleransi CT7–CT9, kekasaran permukaan Ra6,3–12,5 mikron, pembentukan rongga internal kompleks berdinding tipis yang jelas.

Pasir resin pengerasan dingin: kelas toleransi CT9–CT11, kualitas permukaan lebih rendah dibandingkan pengecoran cangkang.

Keuntungan pengecoran cangkang

1 Akurasi dimensi yang tinggi dan kualitas permukaan yang sangat baik secara signifikan mengurangi tunjangan pemesinan dan mengurangi biaya pemesinan.

2  Pasir kering tidak mengandung uap air, meminimalkan cacat lubang gas di rongga cetakan, ideal untuk komponen presisi seperti badan katup hidrolik dan saluran fluida.

3 Sifat knockout yang sangat baik dari cangkang pasir menghilangkan pasir yang menempel dan tersumbat di lubang dalam yang sulit dan rongga internal yang dangkal, sehingga sangat meningkatkan efisiensi pembersihan.

4 Kecepatan pencetakan tinggi: setiap siklus hanya membutuhkan waktu beberapa menit, yang kompatibel dengan produksi batch otomatis.

5 Cangkang pasir yang mengeras dapat disimpan dalam waktu lama tanpa menyerap kelembapan atau berubah bentuk, memberikan fleksibilitas dalam perencanaan produksi.

Keterbatasan Proses

1 Total biaya pasir berlapis dan cetakan logam yang dipanaskan jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pasir tanah liat dan pasir resin cold-set.

2Kekuatan struktur cangkang pasir yang terbatas membuat proses ini tidak cocok untuk pengecoran berat dengan ketebalan dinding lebih dari 50 mm.

3 Selama dekomposisi resin pada suhu tinggi, gas buang yang mengiritasi dilepaskan, yang memerlukan pemasangan peralatan tambahan untuk mengumpulkan dan memurnikan gas buang.

4 Untuk meregenerasi limbah pasir, diperlukan pemanggangan suhu tinggi, yang menyebabkan konsumsi energi dan biaya pengoperasian yang tinggi.

Aplikasi Khas

Bagian besi ulet (QT400-18, QT600-3): blok katup hidrolik, rumah roda gigi, braket sasis.

Komponen otomotif: kepala silinder mesin, manifold masuk dan buang, dudukan segel oli.

Pengecoran baja kecil dan menengah: badan katup, pin presisi untuk peralatan konstruksi.

Komponen paduan aluminium presisi berdinding tipis: rumah pompa air, rumah motor listrik.