Ein Überblick über den Grünsandguss
Einführung in den Grünsandguss:Grüner Sandguss ist ein Gießverfahren, bei dem eine Form aus Grünsand, einer Mischung aus Sand und Zement, verwendet wird. Im Gegensatz zum Namen bezieht sich der Begriff „grün“ nicht auf die Farbe, sondern bedeutet, dass das Metall in eine ungehärtete oder „grüne“ Form gegossen wird. Dieser Begriff weist Parallelen zu Grünholz auf und deutet auf Holz mit einem hohen Wassergehalt hin. Zu den Hauptbestandteilen von Grünsand gehören Sand, Ton, Schlamm, Anthrazit und Wasser, wobei Sand der Hauptbestandteil ist. Diese Technik ist eine unkomplizierte, zuverlässige und weit verbreitete Methode beim Metallguss.
Grüner Sandgussprozess:Die Form wird gebildet, indem vorbereiteter Sand um ein in einem Kolben gehaltenes Muster herum verdichtet wird. Anschließend werden die Muster entfernt, wobei der Formhohlraum zurückbleibt, in den geschmolzenes Metall gegossen wird. Die Formen bestehen aus zwei Hälften – dem Oberkasten (oberer Teil) und dem Unterkasten (unterer Teil), wobei die Trennlinie die Grenze zwischen ihnen markiert. Zur Formung der Innenstruktur von Hohlgussteilen können Kerne aus mit Harzen gebundenem und aus Festigkeitsgründen gebranntem Sand eingesetzt werden. In die Formhohlraumwand eingebettete Kühlkörper steuern den Erstarrungsprozess.
Steigrohre, die als Reservoirs für geschmolzenes Metall dienen, sorgen für eine ausreichende Versorgung während der gesamten Erstarrung des Gussteils und dienen als Wärmequellen zur Förderung der gerichteten Erstarrung. Geschmolzenes Metall gelangt durch einen Einguss in die Form und wird über ein System aus Anschnitten und Angusskanälen verteilt.
Was ist grüner Sand?Grüner Sand ist eine Mischung aus Sand (75–85 Masse-%), Bentonit- oder Kaolinit-Ton (5–11 % zur Bindung), Wasser (2–4 %), Schlamm (3–5 % als Füllstoff) und Anthrazit ( <1 % als kohlenstoffhaltiger Zusatz). Je nach den Anforderungen an das Gussmaterial werden drei Haupttypen von Sand verwendet – auf Quarzbasis, auf Chromitbasis oder auf Zirkonbasis. Je nach Gussmaterial können zusätzliche anorganische Verbindungen enthalten sein, die aufgrund der hohen Temperaturen beim Gießen eine entscheidende Wärmekapazität bereitstellen. Die poröse Beschaffenheit von Grünsand erleichtert das Entweichen von Gasen während der Formenherstellung.
Grüner Sandgussprozess:
Wie funktioniert es?
Der Prozess umfasst sechs Schritte:
1. Sand wird über ein Muster gelegt.
2. Die Musterform wird mithilfe eines Kolbens als Form in den Sand geformt.
3. Das Muster wird entfernt.
4. Geschmolzenes Metall wird in die Form gegossen.
5. Abkühlen/Erstarren abwarten.
6. Der fertige Guss wird aus der Form genommen.
Beim Gießen härtet die latente Wärme des geschmolzenen Metalls die Form vor Ort aus. Nach dem Abkühlen wird der Guss aus der Form entnommen. Formen werden häufig zermahlen und wiederverwendet, insbesondere wenn sie aus teureren Sandsorten hergestellt werden. Allerdings ist das Sandrecycling von entscheidender Bedeutung, da in den USA und im Vereinigten Königreich für jede Tonne Gussmetall erhebliche Mengen auf Deponien landen.
Vorteile des Grünsandgusses:
Einfacher Produktionsprozess im Vergleich zu anderen Methoden.
Hohe Produktionsrate mit Potenzial für große Tagesleistungen.
Geringe Produktionskosten durch einfache Gussverfahren und geringen Materialaufwand.
Nachteile des Grünsandgusses:
Häufige Mängel wie Sandrückstände, Sandlöcher, Luftlöcher und Schrumpfung.
Aufgrund der Einfachheit des Herstellungsprozesses besteht die Möglichkeit einer rauen Oberfläche.
Begrenzte Größengenauigkeit, mit Größentoleranzen typischerweise im Bereich von CT11–CT12.
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