Mi az öntés folyamata? Útmutató a csőöntvényekhez

Mi az öntés folyamata? Közvetlen Válasz

Az öntés az a gyártási folyamat, amelyben az olvadt fémet a végső részhez hasonló alakú formaüregbe öntik, majd hagyják lehűlni és megszilárdulni, mielőtt eltávolítanák a formából. Ez az egyik legrégebbi fémmegmunkálási módszer, amelyet még mindig széles körben használnak ipari használatban, és továbbra is ez a csőöntvények elsődleges előállítási módja, mivel az öntéssel összetett, üreges és nyomásálló formák egyetlen lépésben alakíthatók ki, nem pedig szilárd alapanyagból.

Ez a cikk sorrendben végigvezeti az öntési folyamat egyes szakaszait, majd konkrétan a módjára összpontosít csőöntvények gyártják, ellenőrzik és ipari és kommunális alkalmazásokra határozzák meg.

Az öntési folyamat lépésről lépésre

Míg az egyes technikák eltérőek, szinte minden öntési folyamat ugyanazt a magszekvenciát követi a mintatervezéstől a kész alkatrészig:

1. Minta létrehozása – az utolsó rész mása, jellemzően fából, fémből vagy műanyagból készül, és kissé túlméretezett, hogy figyelembe vegye a fém zsugorodását a hűtés során
2. Formakészítés – homok, kerámia vagy tartós fém matrica csomagolása a minta köré, hogy kialakuljon az üreg, amely befogadja az olvadt fémet
3. Olvadás – a fém, jellemzően vas, acél vagy alumíniumötvözet hevítése kemencében közötti hőmérsékletre. 1200°C és 1600°C az ötvözettől függően
4. Öntés – az olvadt fém átvitele a formaüregbe az áramlás szabályozására és a turbulencia minimalizálására tervezett kapurendszeren keresztül
5. Hűtés és megszilárdulás – lehetővé teszi a fém szabályozott sebességű lehűlését, mivel a hűtési sebesség közvetlenül befolyásolja a szemcseszerkezetet és a végső szilárdságot
6. Felrázás és kikészítés – a formaanyag eltávolítása, a kapuk és felszállók levágása, valamint a felület tisztítása csiszolással vagy szemcseszórással
7. Ellenőrzés – a méretpontosság, a belső szilárdság és a mechanikai tulajdonságok ellenőrzése az alkatrész jóváhagyása előtt

A csőgyártáshoz használt általános öntési módszerek

Centrifugális öntés

A centrifugális öntés a domináns módszer a csőöntvényeknél, különösen a gömbgrafitos vascsöveknél. Az olvadt fémet egy gyorsan forgó hengeres formába öntik, és a centrifugális erő kifelé nyomja a fémet a forma falához, sűrű, egyenletes csőfalat képezve, miközben a könnyebb szennyeződések és gázok a központi furat felé vándorolnak, ahol eltávolítják őket.

Homoköntés

A homoköntést olyan csőszerelvényekhez, karimákhoz és szabálytalan alakú csőelemekhez használják, amelyek nem felelnek meg a centrifugális öntés által megkövetelt forgásszimmetriának. Ez egy rugalmas, alacsonyabb költségű módszer, amely alkalmas kisebb gyártási mennyiségekre és összetett illesztési geometriákra, például könyökökre és pólókra.

Miért az öntés a preferált módszer a csőgyártáshoz?

Az öntés csövet állít elő egyenletes falvastagság és állandó belső átmérő egyetlen alakítási lépésben, ami elengedhetetlen a túlnyomásos vizet, gázt vagy ipari folyadékokat szállító csövek esetében. A centrifugális öntéssel előállított gömbgrafitos öntöttvas csövek jellemzően a szakítószilárdságot érik el 420 MPa vagy nagyobb, a talajmozgás és a nyomáslökések során bekövetkező repedés elleni védelemhez szükséges nyúlással kombinálva – ez a kombináció más gyártási módszerekkel nehezen érhető el gazdaságosan.

Általános csőöntő anyagok

Minőségellenőrzés csőöntvényekhez

Mivel a csőöntvények gyakran szállítanak nyomás alatt álló folyadékokat, az ellenőrzési szabványok szigorúbbak, mint sok más öntvényelem esetében. A gyakori ellenőrzések a következők:

• Hidrosztatikus nyomásvizsgálat , ahol minden csövet jóval a névleges üzemi nyomás feletti nyomáson tesztelnek, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy szivárgás nélkül kibírja az üzemi körülményeket
• Falvastagságmérés ultrahangos mérőeszközökkel a teljes kerület mentén történő egyenletesség ellenőrzésére
• Szemrevételezés és festék behatoló ellenőrzés a felületi repedések vagy porozitás kimutatására
• Kémiai összetétel-elemzés annak igazolására, hogy az ötvözet megfelel-e a meghatározott szabványoknak, mint például az ASTM A536 a gömbgrafitos vas esetében

A megfelelő csőöntvény kiválasztása egy projekthez

A kiválasztást az üzemi nyomással és a szállított folyadékkal kell kezdeni: a települési vízrendszerek jellemzően előírják 350-es vagy magasabb osztályú gömbgrafitos öntöttvas cső , míg a nagynyomású ipari gőz- vagy vegyipari gépsorokhoz gyakran acélöntvényre vagy rozsdamentes acélra van szükség a szilárdság és a korrózióállóság érdekében. A talajviszonyok is számítanak – a korrozív vagy erősen savas talajon áthaladó csőnek polietilén burkolattal vagy védőburkolattal kell rendelkeznie, az alapanyagtól függetlenül.

A csőöntvényeket meghatározó mérnököknek meg kell erősíteniük a gyártó megfelelő szabványok szerinti tanúsítását, mivel a harmadik fél által tanúsított öntvényeken olyan következetes hidrosztatikai és kémiai vizsgálatokat végeznek, amelyeket az öntanúsított termékek nem tehetnek meg, így csökken a kritikus infrastrukturális alkalmazások idő előtti meghibásodásának kockázata.