Procezo de fandado kaj forĝado
En metalprilaborado, fandado estas procezo en kiu likva metalo estas liverita en ŝimon (kutime per fandujo) kiu enhavas negativan impreson (t.e. tridimensian negativan bildon) de la celita formo.La metalo estas verŝita en la ŝimon tra kava kanalo nomita sprue.La metalo kaj ŝimo tiam estas malvarmetigitaj, kaj la metalparto (la fandado) estas ĉerpita.Gisado estas plej ofte uzata por fari kompleksajn formojn, kiuj estus malfacilaj aŭ malekonomie fari per aliaj metodoj.
Fandprocezoj estas konataj dum miloj da jaroj, kaj estis vaste uzitaj por skulptaĵo (precipe en bronzo), juvelaĵoj en valormetaloj, kaj armiloj kaj iloj.Tre inĝenieritaj fandadoj troviĝas en 90 procentoj de daŭraj varoj, inkluzive de aŭtoj, kamionoj, aerospaco, trajnoj, minado kaj konstruekipaĵo, naftoputoj, aparatoj, tuboj, hidrantoj, ventoturbinoj, nukleaj centraloj, medicinaj aparatoj, defendproduktoj, ludiloj, kaj pli.
Tradiciaj teknikoj inkludas perd-vaksan gisadon (kiu povas esti plue dividita en centrifugan gisadon, kaj vakuhelpan rektan verŝan gisadon), gipsmuldgisadon kaj sablogisadon.
La moderna gisadprocezo estas subdividita en du ĉefajn kategoriojn: foruzebla kaj neelhavebla gisado.Ĝi estas plu rompita per la muldila materialo, kiel sablo aŭ metalo, kaj verŝmetodo, kiel gravito, vakuo aŭ malalta premo.
Forĝado estas produktada procezo implikanta la formadon de metalo uzanta lokalizitajn kunpremajn fortojn.La batoj estas liveritaj per martelo (ofte potenca martelo) aŭ ĵetkubo.Forĝado estas ofte klasifikita laŭ la temperaturo ĉe kiu ĝi estas farita: malvarma forĝado (speco de malvarma laborado), varma forĝado, aŭ varma forĝado (speco de varma laboro).Por ĉi-lastaj du, la metalo estas varmigita, kutime en forĝejo.Forĝitaj partoj povas varii en pezo de malpli ol kilogramo ĝis centoj da tunoj.Forĝado estas farita de forĝistoj dum jarmiloj;la tradiciaj produktoj estis kuirilaro, aparataro, maniloj, tranĉitaj armiloj, cimbaloj kaj juvelaĵoj.Ekde la Industria Revolucio, forĝitaj partoj estas vaste uzitaj en mekanismoj kaj maŝinoj kie ajn komponento postulas altan forton;tiaj forĝadoj kutime postulas plian pretigon (kiel ekzemple maŝinado) por atingi preskaŭ pretan parton.Hodiaŭ, forĝado estas grava tutmonda industrio
Eluzebla ŝimgisado estas senmarka klasifiko kiu inkludas sablon, plaston, ŝelon, gipso, kaj investo (perd-vaksa tekniko) muldadojn.Ĉi tiu metodo de muldilo implikas la uzon de provizoraj, ne-reuzeblaj muldiloj.
Sablo fandado
Sabla fandado estas unu el la plej popularaj kaj plej simplaj specoj de fandado, kaj estis uzata dum jarcentoj.Sablo-gisado permesas pli malgrandajn arojn ol permanenta muldilo kaj je tre akceptebla kosto.Ne nur ĉi tiu metodo permesas al produktantoj krei produktojn je malalta kosto, sed ekzistas aliaj avantaĝoj al sablo-gisado, kiel ekzemple tre etagrandaj operacioj.La procezo permesas fandadojn sufiĉe malgrandajn en la manplaton al tiuj sufiĉe grandaj nur por trajnaj litoj (unu gisado povas krei la tutan liton por unu relvagono).Sablogisado ankaŭ permesas al la plej multaj metaloj esti gisitaj depende de la speco de sablo uzita por la ŝimoj.
Sablogisado postulas plumbotempon de tagoj, aŭ eĉ semajnojn foje, por produktado ĉe altaj produktaĵtarifoj (1-20 pecoj/hr-ŝimo) kaj estas nesuperita por grandparta produktado.Verda (malseka) sablo, kiu estas nigra en koloro, havas preskaŭ neniun partan pezlimon, dum seka sablo havas praktikan partmaslimon de 2,300-2,700 kg (5,100-6,000 funt.).Minimuma partpezo varias de 0,075-0,1 kg (0,17-0,22 funt.).La sablo estas kunligita uzante argilojn, kemiajn ligilojn, aŭ polimerigitajn oleojn (kiel ekzemple motoroleo).Sablo povas esti reciklita multajn fojojn en la plej multaj operacioj kaj postulas malmulte da prizorgado.
Lommuldado
Lommuldado estis uzita por produkti grandajn simetriajn objektojn kiel ekzemple kanono kaj preĝejaj sonoriloj.Lomo estas miksaĵo de argilo kaj sablo kun pajlo aŭ sterko.Modelo de la produktita estas formita en friebla materialo (la ĉemizo).La ŝimo estas formita ĉirkaŭ tiu ĉemizo kovrante ĝin en lomo.Ĉi tio tiam estas bakita (pafita) kaj la ĉemizo forigita.La ŝimo tiam estas starita vertikala en kavo antaŭ la forno por la metalo por esti verŝita.Poste la ŝimo estas derompita.Ŝimoj povas tiel esti uzataj nur unufoje, tiel ke aliaj metodoj estas preferitaj por la plej multaj celoj.
Gipsa muldilo
Gipsa fandado estas simila al sablogisado krom ke gipso de Parizo estas utiligita anstataŭe de sablo kiel ŝimmaterialo.Ĝenerale, la formo daŭras malpli ol semajnon por prepari, post kiu produktadrapideco de 1-10 ekzempleroj/hr-ŝimo estas atingita, kun eroj same masivaj kiel 45 kg (99 funt.) kaj same malgrandaj kiel 30 g (1 Oz) kun tre bona surfaca finpoluro kaj proksimaj toleremoj.[5]Gipsa fandado estas nekosta alternativo al aliaj muldaj procezoj por kompleksaj partoj pro la malalta kosto de la gipso kaj ĝia kapablo produkti proksime de netformaj fandadoj.La plej granda malavantaĝo estas ke ĝi povas esti uzata nur kun malalta frostopunkto ne-feraj materialoj, kiel ekzemple aluminio, kupro, magnezio, kaj zinko.
Ŝelo-muldado
Ŝelmuldado estas simila al sablogisado, sed la muldakavaĵo estas formita per hardita "ŝelo" el sablo anstataŭe de flakono plenigita kun sablo.La sablo uzita estas pli fajna ol sablo-gisanta sablo kaj estas miksita kun rezino tiel ke ĝi povas esti varmigita per la ŝablono kaj malmoligita en ŝelon ĉirkaŭ la padrono.Pro la rezino kaj pli fajna sablo, ĝi donas multe pli fajnan surfacan finaĵon.La procezo estas facile aŭtomatigita kaj pli preciza ol sabla fandado.Oftaj metaloj kiuj estas gisitaj inkludas gisferon, aluminion, magnezion, kaj kuprajn alojojn.Ĉi tiu procezo estas ideala por kompleksaj aĵoj kiuj estas malgrandaj ĝis mezgrandaj.
Investa gisado
Investa fandado (konata kiel perdita vaksa fandado en arto) estas procezo kiu estis praktikita dum miloj da jaroj, kie la perdita vaksooprocezo estas unu el la plej malnovaj konataj metalformaj teknikoj.De antaŭ 5000 jaroj, kiam abelvakso formis la ŝablonon, ĝis la hodiaŭaj altteknologiaj vaksoj, obstinaj materialoj kaj fakaj alojoj, la fandadoj certigas ke altkvalitaj komponantoj estas produktitaj kun la ĉefaj avantaĝoj de precizeco, ripeteblo, ĉiuflankeco kaj integreco.
Investgisado derivas sian nomon de la fakto ke la padrono estas investita, aŭ ĉirkaŭita, per obstina materialo.La vakspadronoj postulas ekstreman zorgon ĉar ili ne estas sufiĉe fortaj por elteni fortojn renkontitajn dum la muldilo.Unu avantaĝo de investa fandado estas ke la vakso povas esti recikligita.
La procezo taŭgas por ripetebla produktado de netformaj komponantoj el diversaj diversaj metaloj kaj altaj rendimentaj alojoj.Kvankam ĝenerale uzata por malgrandaj fandadoj, ĉi tiu procezo estis uzata por produkti kompletajn aviadilajn pordkadrojn, kun ŝtalfandadoj de ĝis 300 kg kaj aluminiaj fandadoj de ĝis 30 kg.Kompare kun aliaj gisadprocezoj kiel mortfandado aŭ sablogisado, ĝi povas esti multekosta procezo.Tamen, la komponentoj kiuj povas esti produktitaj uzante investgisadon povas asimili malsimplajn konturojn, kaj en la plej multaj kazoj la komponentoj estas gisitaj proksime de netformo, do postulas malgrandan aŭ neniun reverkadon unufoje gisita.
Forĝado povas produkti pecon kiu estas pli forta ol ekvivalenta rolantaro aŭ maŝinprilaborita parto.Ĉar la metalo estas formita dum la forĝadprocezo, ĝia interna grenteksturo deformas por sekvi la ĝeneralan formon de la parto.Kiel rezulto, la teksturvario estas kontinua tra la parto, kaŭzante pecon kun plibonigitaj fortaj trajtoj.Aldone, forĝadoj povas atingi pli malaltan totalkoston ol fandado aŭ fabrikado.Konsiderante ĉiujn kostojn kiuj estas faritaj en la vivociklo de produkto de aĉeto ĝis plumbotempo al reverkado, kaj konsiderante la kostojn de rubo, kaj malfunkcio kaj aliaj kvalitkonsideroj, la longperspektivaj avantaĝoj de forĝadoj povas superpezi la mallongperspektivajn kostŝparojn. ke fandadoj aŭ elpensaĵoj povus oferti.
Iuj metaloj povas esti forĝitaj malvarme, sed fero kaj ŝtalo preskaŭ ĉiam estas varme forĝitaj.Varma forĝado malhelpas la labormalmoliĝon kiu rezultus el malvarma formado, kiu pliigus la malfacilecon de elfarado de sekundaraj maŝinadoperacioj sur la peco.Ankaŭ, dum labormalmoliĝo povas esti dezirinda en kelkaj cirkonstancoj, aliaj metodoj de hardado de la peco, kiel ekzemple varmotraktado, estas ĝenerale pli ekonomiaj kaj pli kontroleblaj.Alojoj kiuj estas alireblaj al precipitaĵmalmoliĝo, kiel ekzemple la plej multaj aluminialojoj kaj titanio, povas esti varme forĝitaj, sekvitaj per malmoliĝo.
Produktadforĝado implikas signifan kapitalelspezon por maŝinaro, ilaro, instalaĵoj kaj personaro.Koncerne varman forĝadon, alt-temperatura forno (foje referita kiel la forĝejo) estas postulata por varmigi ingotojn aŭ buŝojn.Pro la grandeco de la masivaj forĝaj marteloj kaj gazetaroj kaj la partoj kiujn ili povas produkti, same kiel la danĝeroj propraj al laboro kun varma metalo, speciala konstruaĵo estas ofte postulata por gastigi la operacion.En la kazo de gutoforĝantaj operacioj, provizoj devas esti faritaj por sorbi la ŝokon kaj vibradon generitan de la martelo.La plej multaj forĝaj operacioj uzas metalformajn ĵetkubojn, kiuj devas esti precize maŝinprilaboritaj kaj zorge varmotraktitaj por ĝuste formi la laborpecon, same kiel por elteni la enormajn fortojn implikitajn.
Casting partoj kun
CNC-maŝinprocezo
GGG40 gisfero
CNC maŝinpripartoj
GS52 fandado de ŝtalo
maŝinpripartoj
Maŝinado 35CrMo
alojaj forĝantaj partoj
