GJUTMETODER. Ingemar Svensson. Del 1

Transkript

1 GJUTMETODER Ingemar Svensson Del 1

2 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

3 engångs formar

4 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

5 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

6 sandform Konstruktion Modell- och kärnlådetillverkning Modell monterad på brätt Kärnlåda Formning Kärntillverkning Kärniläggning Nysand, bindemedel mm Sandberedning Retursand Färdig form Avgjutning Smältning Råmaterial, återgång mm Urslagning Efterbehandling Rensning Bearbetning Leverans av färdigt gods

7 sandform

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19 Formning i självstelnande massa

20 Formning i självstelnande massa Gjutgodsexempel Statorhus till lokomotiv Material: SS 1306 Godsvikt: kg

21 Formning i självstelnande massa Gjutgodsexempel Maskinrumspump till fartyg Material: Godsvikt: Kopparlegering 237 kg

22 Formning i självstelnande massa 1 Modellbyte 2 Formfyllning 3 Avstrykning 4 Formhärdning 5 Modelldragning 6 Blackning 7 Torkning 8 Kärniläggning 9 Formhopläggning 10 Avgjutning 11 Urslagning 12 Omhändertagande av gjutgods 13 Styrenhet

23 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

24 Anläggning för automatisk flaskformning 1 Formmaskiner 2 Utrustning för vändning av över- och underform 3 Kärniläggningssträcka 4 Utrustning för vändning av överform och hopläggning av över- och underform 5 Avgjutningsstation 6 Kylmagasin 7 Manöverrum

25 Automatisk flaskformning Gjutgodsexempel Växellådshus Material: Gråjärn Godsvikt: 79 kg Framhjulsnav till lastbil Material: Segjärn Godsvikt: 31 kg

26 Vakuumgjutning i sandform Scannad bild

27 Formtillverkning enligt Seiatsumetoden (HWS)

28 FPC-metoden (Volvo)

29 FPC Future Process for Castings * Metod utvecklad av Volvo Lastvagnars gjuteri * Ökad hållfasthet hos gråjärnsgjutgods jämfört med konventionell gjutning * Förbättrad bearbetbarhet trots ökad hållfasthet * Större konstruktiv frihet. Därigenom lägre vikt (5-10%) * Förbättrad dimensionsnoggrannhet * Minskat rensningsarbete * Förbättrad miljö genom minskad sandförbrukning

30 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

31 Flasklös formning i råsand Bullformning Disamaticmetoden

32 Disamaticmetoden

33 Disamaticmetoden

34 Disamaticmetoden

35 Disamaticmetoden

36 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

37 Skalformning

38 Skalformning Malsegment för pappersmassaframställning Material: Speciallegerat karbidstål Godsvikt: 18,7 kg Kranpelare Material: Seghärdningsstål Godsvikt: 40 kg

39 Skalformning

40 Skalformning

41 Skalformning * Hårda och fasta formar * God måttnoggrannhet, speciellt för mått bildade i en skalhalva * God ytjämnhet * Tunnväggigt gods, t ex kylflänsar, kan gjutas * Komplicerade kärnsystem kan framställas * Används främst för järn- och stålgjutgods i långa serier

42 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

43 Vakuumformning

44 Vakuumformning * En relativt ny teknik * Tekniken utvecklad i Japan * Formmaterial: Sand utan bindemedel * Formen hålls samman genom att formdelarna täcks med en plastfolie och att man anbringar ett undertryck inuti varje formdel

45 Vakuumformning

46 Vakuumformning

47 Vakuumformning

48 Vakuumformning

49 Vakuumformning

50 Vakuumformning

51 Vakuumformning

52 Vakuumformning

53 Vakuumformning * Metoden bäst lämpad för: - kärnlöst gods - gods med enkla former - tunt och lågt gods * Metoden används för gods upp till cirka 1 ton * Fördelar med metoden: - Minskat rensningsbehov - Miljövänlig

54 Vakuumformning

55 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

56 Fullformsgjutning * Enstyckstillverkning och korta serier. Härvid används formsand med bindemedel * Storserietillverkning. Härvid används formsand med bindemedel

57 Fullformsgjutning Enstyckstillverkning och korta serier. En polystyrenmodell bäddas in i formmassa bunden med t ex furanharts eller vattenglas Två varianter: * Modellen kvar i formen under gjutningen * Modellen tas ut ur formen innan gjutningen. Miljövänligare

58 Fullformsgjutning Inscannad modell Polystyrenmodell

59 Fullformsgjutning

60 Fullformsgjutning

61 Fullformsgjutning Storserietillverkning Modell tillverkad i polystyren eller annan förgasningsbar plast bäddas in i formsand utan bindemedel

62 Fullformsgjutning

63 Fullformsgjutning

64 Fullformsgjutning

65 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

66 Prototypgjutning Flera metoder finns, bl a följande: * SLA, Stereolitografi * SLS, Selektiv Laser Sintring * FDM, Fused Deposition Modelling * 3D Printing * LOM, Laminated Object Manufacturing * Inkjet * Formfräsning

67 Prototypgjutning SLS, Selective Laser Sintring En laserstråle smälter pulvermaterial, t ex skalsand (fenolhartsklädd sand)

68 Prototypgjutning SLS, Selective Laser Sintring

69 Prototypgjutning SLS, Selective Laser Sintring

70 Prototypgjutning 3D Printing En modell eller kärnlåda byggs upp skiktvis med ett pulver, som binds samman med ett bindemedel

71 Prototypgjutning Formfräsning Formhåligheten fräses fram ur ett formblock bundet med sand plus ett bindemedel

72 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

73 gipsform Gjutning sker i gipsformar. Gipset hälls ner i formflaskan

74 gipsform Metoden kännetecknas av: * Ger god dimensionsnoggrannhet och ytjämnhet * Möjliggör gjutning av mycket tunt gods, ner till 0,5 mm i vissa fall * Användningsområdet begränsat till gjutning av aluminium- och magnesiumlegeringar

75 gipsform

76 Råsandsformning Formning i självhärdande massor Flasklös formning Formmaterial Råsand alt härdad formmassa Råsand alt härdad formmassa sandform Hartsklädd sand Ren sand utan bindemedel Skalformning Vakuumformning Fullformsgjutning Härdad formmassa eller ren sand utan bindemedel engångsform Flaskformning Prototypgjutning gipsform Hartsklädd sand, keramiskt material alt gips Gips Gjutmetoder keramisk form Vaxursmältningsmetoden Shaw- och Unicastmetoderna Statisk kokillgjutning Keramiskt material Keramiskt material Material i formverktyg Stål, gjutjärn eller grafit Kokillgjutning Vaggkokillgjutning Stål eller gjutjärn Lågtryckskokillgjutning Stål eller gjutjärn permanent form Pressgjutning Kallkammarmetoden Varmkammarmetoden Stål Stål Centrifugalgjutning Gjutjärn, koppar eller stål Stränggjutning Koppar, gjutjärn, stål, aluminium, grafit beroende på gjutmetall

77 Vaxursmältningsmetoden A Av vaxmodeller bygger man upp ett träd. B Ett skal byggs upp kring trädet genom att detta doppas i en slurry av keramiska partiklar. C Vaxet smälts ur. Hålrummet fylls med smälta.

78 Vaxursmältningsmetoden

79 Vaxursmältningsmetoden

80 Vaxursmältningsmetoden

81 Vaxursmältningsmetoden

82 Vaxursmältningsmetoden

83 Vaxursmältningsmetoden * Lämpar sig bäst för mindre gjutstycken i dimensioner upp till mm * Ger gjutgods med mycket god måttnoggrannhet och ytjämnhet * Genom den goda måttnoggrannheten kompenseras ett förhållandevis högt ämnespris med mindre behov av efterbearbetning * Vida formgivningsmöjligheter, vilket ger konstruktören stor frihet vid godsutformningen * Användbar för alla gjutlegeringar men har fått störst användning för stållegeringar, speciellt svårbearbetbara sådana

84 Cosworth-processen

85 permanenta formar