Pengecoran Pasir vs. Pengecoran Cetakan Shell

Pengecoran pasir adalah cara yang ekonomis untuk menghasilkan bagian dalam berbagai logam. Pengecoran cetakan cangkang dapat menjadi proses alternatif untuk mempertimbangkan kebutuhan desain bagian tertentu. Posting blog ini memperkenalkan proses pengecoran cetakan cangkang dan membandingkannya dengan pengecoran pasir sehingga pembaca dapat memahami kekuatan dan keterbatasan masing-masing.

Dasar-dasar Pengecoran Cetakan Shell

Semua proses pengecoran membutuhkan pola untuk bentuk bagian yang akan dicor, dan tidak terkecuali shell moulding. Seperti pengecoran pasir, pengecoran investasi, dan proses pengecoran lainnya, pola ini digunakan untuk membuat rongga di mana logam cair dituangkan.

Dalam shell molding alat pola logam dilapisi dengan lapisan pasir. Ini berisi resin yang meleleh saat dipanaskan dan didinginkan untuk membentuk cangkang tipis, (biasanya 1/4 – 3 /8” tebal,) di sekitar pola. Pencairan dicapai dengan memanaskan pola sebelum melapisinya dengan pasir, kemudian memanaskan cangkang untuk menyembuhkan resin sepenuhnya.

Shell dibuat menjadi dua bagian sehingga dapat dilepaskan dari polanya. Setelah setiap setengah cangkang, (kadang-kadang disebut "biskuit"), diangkat dari pola, kedua cangkang tersebut diikat bersama, membentuk rongga di ruang di antara mereka. Cangkang yang telah dirakit kemudian ditempatkan ke dalam labu yang ditopang dengan bahan granular seperti pasir atau tembakan.

Shell diisi dengan logam cair yang dibiarkan dingin. Setelah padat, cangkang dikeluarkan dari labu dan dipecah untuk melepaskan bagian logam cor. Keterbatasannya adalah meskipun bukan tidak mungkin untuk menambahkan inti untuk membentuk daerah berongga, hal itu sulit dilakukan.

Dua Jenis Pasir

Pengecoran cetakan cangkang menggunakan pasir yang berbeda dengan yang digunakan dalam pengecoran pasir hijau, dan inilah yang memberi keuntungan pada prosesnya. Dalam pengecoran pasir, pasir “hijau” (hijau berarti tidak kering dan tidak berwarna) disatukan oleh pengikat tanah liat, biasanya Bentonit.

Pasir silika yang digunakan untuk cetakan cangkang lebih halus daripada yang digunakan untuk pengecoran pasir. American Foundry Society menggunakan "angka kehalusan" untuk mengkarakterisasi ukuran butir rata-rata di mana angka yang lebih tinggi menunjukkan butir yang lebih kecil. Pasir hijau biasanya 60 – 80 pada skala ini sementara pasir cetakan cangkang adalah 100 atau lebih tinggi. Selain itu, daripada menggunakan pengikat tanah liat, pasir diberi lapisan tipis resin fenolik yang meleleh membentuk cangkang.

Konsekuensi Pasir Berbutir Halus

Pasir berbutir halus lebih rapat daripada pasir hijau, yang mengurangi permeabilitas gas. Pengecoran pasir membutuhkan tingkat permeabilitas untuk membiarkan uap air, dalam bentuk uap air, keluar. Ini bukan masalah dalam pencetakan cangkang karena cangkang dikeringkan dan dipanaskan sebelum logam dituangkan.

Manfaat utama pasir yang lebih halus adalah pasir tersebut lebih sesuai untuk menemukan fitur permukaan pada pola dan memberikan permukaan yang lebih halus untuk logam.

Untuk replikasi detail permukaan yang lebih baik, dan hasil akhir yang lebih halus, pengecoran dapat menggunakan pasir zirkon. Ini dapat memiliki angka kehalusan hingga 150. Ini juga memiliki koefisien ekspansi termal yang lebih rendah yang memungkinkan penerapan toleransi yang lebih ketat.

Bagaimana Manfaat Pencetakan Shell Cast Parts

Permukaan akhir yang superior dan reproduksi detail halus adalah dua kekuatan utama dari proses ini. Selain itu, cetakan cangkang membutuhkan sudut draf minimal untuk melepaskan pola dari cangkang.

Sedangkan pengecoran pasir biasanya membutuhkan 2° – 3° draft, proses pencetakan shell lolos dengan 1°, dan pada dinding vertikal pendek dimungkinkan untuk memiliki nol. Hal ini memungkinkan penerapan tunjangan pemesinan yang lebih kecil, yang menghemat waktu dan uang dalam menyelesaikan operasi.

Pengecoran Pasir dan Pengecoran Cetakan Cangkang Dibandingkan

Pengecoran pasir:

• Berfungsi untuk logam besi dan non-besi
• Dapat memproduksi suku cadang dengan berat mulai dari ons hingga ratusan pon
• Tidak dapat mereproduksi detail permukaan halus dari pola
• Memiliki presisi geometrik yang rendah
• Meninggalkan permukaan akhir yang kasar
• Memerlukan tunjangan pemesinan yang besar
• Merupakan proses yang ekonomis

Sebagai perbandingan, cetakan cangkang:

• Berfungsi untuk logam besi dan non-besi
• Dibatasi untuk suku cadang yang beratnya kurang dari 30 lbs
• Tidak cocok untuk suku cadang yang membutuhkan inti
• Menghasilkan detail permukaan yang halus
• Dapat mempertahankan toleransi yang ketat
• Meninggalkan permukaan akhir yang halus

Pelajari Lebih Lanjut

Dalam hal kemampuan dan biaya, pengecoran cetakan cangkang berada di antara pasir dan pengecoran investasi. Ini lebih kompleks daripada pengecoran pasir dan dapat menghasilkan bagian yang lebih kompleks, tetapi tanpa kecanggihan dan kerumitan proses pola lilin.

Impro membuat bagian aerospace aluminium dengan pengecoran cetakan shell saat masuk akal. Jika Anda ingin mengetahui apakah prosesnya tepat untuk suku cadang Anda, hubungi kami. Pakar casting kami akan dengan senang hati membantu.