La fosa és un dels primers mètodes de conformació de metalls coneguts pels éssers humans. Generalment significa abocar metall fos en un motlle refractari amb una cavitat de la forma que es vol fer, i deixar-lo solidificar. Quansolidificat, l'objecte metàl·lic desitjat es treu del motlle refractari, ja sigui trencant el motlle o desmuntant el motlle. L'objecte solidificat s'anomena fosa. Aquest procés també s'anomena fundació i s'anomena la fàbrica moderna que es centra en la fosa de peces metàl·liquesfoneria.
1. Història del procés de fosa
El procés de fosa es va descobrir probablement cap al 3500 aC a Mesopotàmia. A moltes parts del món durant aquest període, les destrals de coure i altres objectes plans es van convertir en motlles oberts fets de pedra o al forn.argila. Aquests motlles eren essencialment d'una sola peça. Però en períodes posteriors, quan es necessitaven fer objectes rodons, aquests motlles es van dividir en dues o més parts per facilitar la retirada dels objectes rodons.L'edat del bronze (vers 2000 aC) va aportar molt més refinament al procés de fosa. Potser per primera vegada es va inventar un nucli per fer butxaques buides als objectes. Aquests nuclis estaven fets d'argila cuita.A més, el procés de cire perdue o cera perduda s'utilitzava àmpliament per a la confecció d'ornaments i obres fines.
La tecnologia de fosa ha estat molt millorada pels xinesos des de l'any 1500 aC. Abans d'això, no hi ha proves de cap activitat de càsting trobat a la Xina. No sembla que hagin estat genialsfamiliaritzat amb el procés de cire perdue ni el va utilitzar àmpliament, sinó que s'ha especialitzat en motlles de diverses peces per fer treballs molt complexos. Van dedicar molt de temps a perfeccionar el motlle fins a l'últim detall, de manera que amb prou feinescalia qualsevol treball d'acabat de la fosa feta a partir dels motlles. Probablement feien motlles de peces que contenien peces curosament ajustades, en nombre de trenta o més. De fet, molts d'aquests motlles han estat desenterratsfent excavacions arqueològiques a diverses parts de la Xina.
La civilització de la vall de l'Indus també és coneguda pel seu ampli ús de la fosa de coure i bronze per a ornaments, armes, eines i estris. Però no hi va haver gaires millores en la tecnologia. De la variEls objectes i figuretes que es van excavar als jaciments de la vall de l'Indus, sembla que estaven familiaritzats amb tots els mètodes de colada coneguts, com ara el motlle obert, el motlle de peces i el procés de cire perdue.
Tot i que es podria acreditar a l'Índia la invenció de l'acer del gresol, a l'Índia no hi havia gaire fundació de ferro. Hi ha proves que la fundació del ferro havia començat cap al 1000 aC a Síria i Pèrsia. Apareixaixòfosa de ferroLa tecnologia a l'Índia ha estat utilitzada des dels temps de la invasió d'Alexandre el Gran, cap al 300 aC.
El famós pilar de ferro situat actualment a prop del minar Qutb a Delhi és un exemple de les habilitats metal·lúrgiques dels antics indis. Fa 7,2 m de llarg i està fet de ferro mal·leable pur. Se suposa que això és delperíode de Chandragupta II (375-413 dC) de la dinastia Gupta. La taxa d'oxidació d'aquest pilar, que es troba a l'exterior a l'aire lliure és pràcticament nul·la i fins i tot la part soterrada s'està oxidant a un ritme extremadament lent. Aixòprimer s'hauria d'haver fos i després martellat fins a la forma final.
2. Avantatges i limitacions
El procés de fosa s'utilitza àmpliament en la fabricació a causa dels seus nombrosos avantatges. El material fos flueix a qualsevol petita secció de la cavitat del motlle i, com a tal, qualsevol forma complexa, internao extern: es pot fer amb el procés de fosa. És possible colar pràcticament qualsevol material, sigui fèrric o no fèrric. A més, les eines necessàries necessàries per a la fosa de motlles són molt senzilles ibarat. Com a resultat, per a la producció de prova o la producció d'un petit lot, és un mètode ideal. En procés de fosa, és possible col·locar la quantitat de material exactament on es requereix. Com a resultates pot aconseguir una reducció de pes en el disseny.Castingsgeneralment es refreden uniformement des de tots els sid i, per tant, s'espera que no tinguin propietats direccionals. Hi ha certs metalls i aliatgesque només es pot processar per fosa i no per cap altre procés com la forja per consideracions metal·lúrgiques. Es poden fer peces de fosa de qualsevol mida i pes, fins i tot fins a 200 tones.
No obstant això, la precisió dimensional i l'acabat superficial s'aconsegueix amb normalitatprocés de fosa en sorrano seria adequat per a l'aplicació final en molts casos. Per tenir en compte aquests casos, un càsting especials'han desenvolupat processos com la fosa a pressió, els detalls dels quals es detallen en capítols posteriors. A més, el procés de fosa en sorra requereix una certa mà d'obra i, per tant, hi ha moltes millores.com l'emmotllament de màquines i la mecanització de la foneria. Amb alguns materials sovint és difícil eliminar els defectes derivats de la humitat presentfosa de sorra.
3. Condicions de càsting
En els capítols següents es veurien els detalls de la fosa en sorra, que representa el procés bàsic de fosa. Abans d'entrar en els detalls del procés, caldria definir una sèrie de paraules de vocabulari de càstingapropiat.
Flascó– Un matràs d'emmotllament és aquell que manté intacte el motlle de sorra. Depenent de la posició del matràs a l'estructura del motlle, es fa referència amb diversos noms com ara arrossegar, fer front i galta. Està fet de fustaper a aplicacions temporals o més generalment de metall per a ús a llarg termini.
Arrossegueu– Matràs d'emmotllament inferior
Afrontar– Matràs d'emmotllament superior
Galta– Matràs d'emmotllament intermedi utilitzat en l'emmotllament de tres peces.
Patró– El patró és una rèplica de l'objecte final que s'ha de fer amb algunes modificacions. La cavitat del motlle es fa amb l'ajuda del patró.
Línia de separació– És la línia divisòria entre els dos matrassos d'emmotllament que formen el motlle de sorra. En el patró dividit també és la línia divisòria entre les dues meitats del patró
Tauler inferior– Es tracta d'un tauler de fusta, que s'utilitza a l'inici de la fabricació del motlle. El patró es manté primer al tauler inferior, s'hi ruixa sorra i després es fa l'embolcall a l'arrossegament.
De cara a la sorra- La petita quantitat de material carbònic esquitxat a la superfície interior de la cavitat de modelat per donar un millor acabat superficial a les peces de fosa
Sorra d'emmotllament– És el material refractari acabat de preparar que s'utilitza per fer la cavitat del motlle. És una barreja d'argila de sílice i humitat en proporcions adequades per obtenir els resultats desitjats i envolta elpatró mentre es fa el motlle.
Sorra de suport– És el que constitueix la major part del material refractari que es troba al motlle. Aquest està format per sorra usada i cremada.
Nucli– S'utilitza per fer cavitats buides en peces de fosa.
Conca d'abocament– Una petita cavitat en forma d'embut a la part superior del motlle on s'aboca el metall fos.
Espura– El pas pel qual el metall fos de la conca d'abocament arriba a la cavitat del motlle. En molts casos controla el flux de metall al motlle.
Corredor– Els passadissos del pla de separació per on es regula el flux de metall fos abans que arribin a la cavitat del motlle.
Porta– El punt d'entrada real pel qual el metall fos entra a la cavitat del motlle.
Coronilla– Les coronelles s'utilitzen per suportar nuclis dins de la cavitat del motlle per tenir cura del seu propi pes i vèncer les forces metalostàtiques.
Refredat– Els calfreds són objectes metàl·lics, que es col·loquen al motlle per augmentar la velocitat de refredament de les peces de fosa per proporcionar una velocitat de refredament uniforme o desitjada.
Riser– És un dipòsit de metall fos proporcionat a la fosa perquè el metall calent pugui tornar a fluir a la cavitat del motlle quan hi ha una reducció de volum de metall a causa de la solidificació.
4. Procediment d'elaboració de motlles de sorra
El procediment per fer un motlle de sorra típic es descriu en els passos següents:
En primer lloc, es col·loca un tauler inferior a la plataforma de modelat o al terra, fent que la superfície sigui uniforme. El matràs d'emmotllament d'arrossegament es manté cap per avall al tauler inferior juntament amb la part d'arrossegament delpatró al centre del matràs a la pissarra. Hi ha d'haver prou espai lliure entre el patró i les parets del matràs que ha de ser de l'ordre de 50 a 100 mm. S'escampa sorra de cara secael tauler i el patró per proporcionar una capa no enganxosa. Ara s'aboca sorra d'emmotllament acabada de preparar de qualitat requerida a l'arrossegament i al patró fins a un gruix de 30 a 50 mm. La resta del matràs d'arrossegament éscompletament omplert amb la sorra de seguretat i batuda uniformement per compactar la sorra. El bateig de la sorra s'ha de fer correctament per no compactar-la massa, cosa que dificulta l'escapada dels gasos,ni massa fluix, perquè el motlle no tingués prou força. Un cop acabat l'embolcall, l'excés de sorra del matràs es raspa completament amb una barra plana fins al nivell de les vores del matràs.
Ara, amb un cable de ventilació, que és un cable d'1 a 2 mm de diàmetre amb un extrem punxegut, es fan forats de ventilació a l'arrossegament fins a tota la profunditat del matràs, així com al patró per facilitar l'eliminació de gasos. durant el càstingsolidificació. Això completa la preparació de l'arrossegament.
El matràs d'arrossegament acabat s'enrotlla ara al tauler inferior exposant el patró tal com es mostra a la foto. Amb una llisca, es reparan les vores de sorra al voltant del patró i la meitat del patró es col·loca sobreel patró d'arrossegament, alineant-lo amb l'ajuda de passadors. El matràs de cop a la part superior de l'arrossegament es troba alineant-se de nou amb l'ajuda dels passadors. La sorra de separació seca s'escampa per tot l'arrossegament i sobre el patró.
A una petita distància d'uns 50 mm del patró es troba un passador de bebedero per fer el pas del bebedero. A més, si és necessari, es guarda el passador elevador en un lloc adequat i una sorra de modelatge acabada de preparar semblant a aquestade l'arrossegament juntament amb la sorra de suport s'escampa. La sorra està a fons, es raspa l'excés de sorra i es fan forats de ventilació per tot arreu a la capa com a l'arrossegament.
El passador de bebedero i el passador elevador e es retiren amb cura del matràs. Més tard, la cubeta d'abocament es talla prop de la part superior del bebedero. La capa està separada de l'arrossegament i qualsevol sorra solta a la interfície de cop i arrossegamentde l'arrossegament s'apaga amb l'ajuda de manxes. Ara, la capa i les meitats del patró d'arrossegament es retiren utilitzant les puntes de dibuix i colpejant el patró al voltant per augmentar lleugerament la cavitat del motlle de manera que elles parets del motlle no es fan malbé pel patró de retirada. Els corredors i les portes es tallen al motlle amb cura sense fer malbé el motlle. Es bufa qualsevol sorra en excés o solta que es trobi als corredors i a la cavitat del motllelluny utilitzant la manxa. Ara, la sorra de cara en forma de pasta s'aplica per tota la cavitat del motlle i els corredors, la qual cosa donaria a la fosa acabada un bon acabat superficial.
Es prepara un nucli de sorra seca amb una caixa de nucli. Després de la cocció adequada, es col·loca a la cavitat del motlle tal com es mostra a la foto. La capçada es substitueix a l'arrossegament tenint cura de l'alineació dels dos mitjançant laagulles. Es manté un pes adequat a la capa per tenir cura de la força metalostàtica ascendent durant l'abocament del metall fos. El motlle ara, tal com es mostra a la foto, està llest per abocar.
Hora de publicació: 25-12-2020