Sand Casting vs. Shell Mold Casting: Memilih Proses Cetak Logam yang Tepat
Sand casting adalah cara hemat biaya untuk menghasilkan bagian dalam berbagai logam. Shell mold casting dapat menjadi proses alternatif untuk dipertimbangkan berdasarkan kebutuhan desain bagian tertentu. Tulisan blog ini memperkenalkan proses shell mold casting dan membandingkannya dengan sand casting sehingga pembaca dapat memahami kelebihan dan keterbatasan masing-masing.
Dasar Shell Mold Casting
Semua proses cetakan membutuhkan pola untuk bentuk bagian yang akan dicetak, dan shell molding tidak terkecuali. Seperti sand casting, penanaman cetak dan proses cetakan lainnya, pola digunakan untuk membuat ruang kosong di mana logam cair dituangkan.
Dalam shell molding, cetakan logam dilapisi dengan lapisan pasir. Ini mengandung resin yang meleleh saat dipanaskan dan mendingin untuk membentuk cangkang tipis, (biasanya 1/4 – 3/8” tebal,) di sekitar pola. Pelelehuran dilakukan dengan memanaskan pola sebelum dilapisi pasir, kemudian memanaskan cangkang untuk mengeringkan resin sepenuhnya.
Cangkang dibuat dalam dua bagian sehingga dapat dilepaskan dari pola. Setelah setiap setengah cangkang, (kadang disebut “biscuit”), diangkat dari pola kedua cangkang dilekatkan bersama, membentuk ruang kosong di ruang di antara mereka. Cangkang yang dirangkit kemudian ditempatkan ke dalam flask di mana didukung dengan material granular seperti pasir atau shot.
Cangkang diisi dengan logam cair yang diizinkan mendingin. Setelah padat, cangkang diambil dari flask dan dipecahkan untuk melepaskan bagian logam cetak. Keterbatasan adalah bahwa meskipun tidak mustahil untuk menambahkan core untuk membentuk region hollow, sulit untuk dilakukan.
Dua Jenis Pasir
Shell mold casting menggunakan pasir yang berbeda dengan yang digunakan dalam green sand casting, dan inilah yang memberi proses ini keuntungannya. Dalam sand casting pasir “hijau”, (hijau berarti tidak kering dan bukan warna,) dijaga bersama oleh pengikat tanah liat, biasanya Bentonite.
Pasir silica yang digunakan untuk shell molding lebih halus dari yang digunakan untuk sand casting. American Foundry Society menggunakan “fineness number” untuk mengkarakterisir ukuran butir rata-rata di mana angka yang lebih tinggi menunjukkan butir lebih kecil. Green sand biasanya 60 – 80 pada skala ini sementara shell molding sand 100 atau lebih tinggi. Selain itu, daripada menggunakan pengikat tanah liat, pasir diberikan lapisan tipis phenolic resin yang meleleh untuk membentuk cangkang.
Konsekuensi Pasir Butir Halus
Pasir butir halus memadam lebih rapat daripada green sand, yang mengurangi permeabilitas gas. Sand casting memerlukan tingkat permeabilitas untuk membuang kelembapan, dalam bentuk uap air. Ini bukan masalah dalam shell molding karena cangkang dikeringkan dan dipanaskan sebelum penuangan logam.
Manfaat utama pasir yang lebih halus adalah ia menempel lebih dekat pada fitur permukaan halus pada pola dan memberikan permukaan yang lebih halus bagi logam.
Untuk replikasi detail permukaan yang lebih baik, dan finishing yang lebih halus, foundry dapat menggunakan pasir zircon. Ini dapat memiliki fineness number hingga 150. Ini juga memiliki koefisien ekspansi termal yang lebih rendah yang memungkinkan penerapan toleransi yang ketat.
Bagaimana Shell Molding Menguntungkan Bagian Cetak
Finishing permukaan yang unggulan dan reproduksi detail halus adalah dua kekuatan utama dari proses ini. Selain itu, shell molding memerlukan sudut draft minimal untuk melepaskan pola dari cangkang.
Sedangkan sand casting biasanya membutuhkan 2° – 3° draft, proses shell modeling dapat melakukannya dengan 1°, dan pada dinding vertikal pendek mungkin mungkin untuk memiliki nol. Ini memungkinkan aplikasi machining allowance yang lebih kecil, yang menghemat waktu dan uang dalam operasi finishing.
Sand Casting dan Shell Mold Casting Dibandingkan
Sand casting:
- Bekerja untuk logam ferrous dan non-ferrous
- Dapat menghasilkan bagian yang beratnya dari ons hingga ratusan pon
- Tidak dapat mereproduksi detail permukaan halus dari pola
- Memiliki presisi geometri rendah
- Meninggalkan finishing permukaan yang kasar
- Memerlukan machining allowance yang besar
- Adalah proses hemat biaya
Sebagai perbandingan, shell molding:
- Bekerja untuk logam ferrous dan non-ferrous
- Terbatas pada bagian yang beratnya kurang dari 30 lbs
- Tidak cocok untuk bagian yang memerlukan core
- Mereproduksi detail permukaan halus
- Dapat mempertahankan toleransi yang ketat
- Meninggalkan finishing permukaan yang halus
Pelajari Lebih Lanjut
Dalam hal kemampuan dan biaya, shell mold casting berada di antara sand dan penanaman cetak. Ini lebih kompleks daripada sand casting dan dapat menghasilkan bagian yang lebih kompleks, tetapi tanpa keanggahan dan kompleksitas proses pola lilin.
Impro membuat bagian penerbangan aluminium dengan shell mold casting ketika masuk akal. Jika Anda ingin mengetahui apakah proses ini tepat untuk bagian Anda, hubungi kami. Spesialis cetakan kami akan senang membantu.
