Kernherstellung im Sandgussverfahren: Arten, Verfahren und Konstruktionstipps

Einführung

Beim Sandguss erfordert die Herstellung komplexer Innengeometrien oft mehr als nur eine gut konzipierte Form. Das ist der Punkt Kernmacherei wesentlich wird. Ein Kern ist eine vorgeformte Sandform, die in den Formhohlraum eingefügt wird, um innere Durchgänge, Vertiefungen oder komplexe Hinterschneidungen zu bilden, die durch die Form allein nicht erreicht werden können. Ob es sich um ein Pumpengehäuse mit komplizierten Strömungskanälen oder einen Motorblock mit Kühlmittelkanälen handelt, Kerne spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der inneren Struktur eines Gussteils.

Wenn Sie verstehen, wie Kerne hergestellt werden, welche Arten von Kernen es gibt und wie man sie richtig konstruiert, kann dies die Qualität, die Kosten und die Herstellbarkeit Ihres endgültigen Teils erheblich beeinflussen. In diesem Artikel untersuchen wir die Kernherstellungsprozess im Zusammenhang mit dem Sandguss und bieten praktische Anleitungen für Ingenieure und Einkäufer gleichermaßen.

Was ist ein Kern beim Sandgießen?

A Sandgusskern besteht in der Regel aus Sand, der mit einem Bindemittel gemischt, in einem separaten Kernkasten geformt und in den Hauptformhohlraum eingebracht wird. Sein Hauptzweck besteht darin, innere Hohlräume zu formen, die mit der normalen Modellausrüstung nicht zugänglich sind. Kerne sind für die Herstellung unerlässlich:

• Innere Hohlräume in Ventilgehäusen oder Ventilblöcken
• Kühlkanäle in Motorkomponenten
• Hohlprofile in Pumpen- und Kompressorgehäusen

Da Kerne ein Opfer sind, werden sie entfernt, nachdem das Gussteil erstarrt ist und aus der Form genommen wird - entweder mechanisch oder durch thermische oder vibrierende Verfahren.

Gängige Arten von Kernen

Es gibt verschiedene Arten von Kernen, die beim Gießen verwendet werden, und jeder eignet sich für bestimmte Anwendungen in Bezug auf Festigkeit, Genauigkeit und Produktionsgeschwindigkeit. Verstehen der Arten von Kernen beim Gießen trägt zur Optimierung von Design und Kosten bei.

• Grüne Sandkerne
  Sie werden aus demselben Sand wie die Form hergestellt und sind kostengünstig, aber zerbrechlich und für einfache Formen geeignet.
• Trockene Sandkerne
  Gebackene Kerne mit besserer Festigkeit und Maßhaltigkeit; weit verbreitet in allgemeinen Anwendungen.
• Muschelkerne
  Hergestellt durch Erhitzen von harzumhülltem Sand in einer Schalenkernmaschine. Diese bieten eine hervorragende Oberflächengüte und Maßkontrolle, ideal für hochpräzise Teile.
• Cold-Box-Kerne
  Hergestellt mit gasgehärteten Harzen bei Raumtemperatur. Diese Kerne bieten schnelle Produktionszyklen und hohe Festigkeit.
• Heiße Dose Kerne
  Ausgehärtet durch Wärme und ein wärmehärtendes Harz, das nach dem Gießen ein hervorragendes Kollapsverhalten aufweist.

Jede Art von Kern ist mit Kompromissen in Bezug auf Festigkeit, Zusammenlegbarkeit und Prozesskomplexität verbunden.

Kernherstellungsprozess

Die Kernherstellungsprozess umfasst mehrere Stufen, von denen sich jede auf die Leistung des endgültigen Gussteils auswirkt:

1. Kernkasten-Design - Bestimmt die Form und die Toleranz des Kerns; muss Entformungsschrägen und Handhabungsspannungen berücksichtigen.
2. Mischen von Sand und Bindemittel - Sand wird mit Bindemitteln wie Phenol-Urethan, Natriumsilikat oder Furan gemischt.
3. Kernschießen oder -blasen - Der Sand wird unter Druck oder durch Schwerkraft in den Kernkasten eingebracht.
4. Härtung oder Aushärtung - Durch Hitze (Hotbox), chemische Begasung (Coldbox) oder Backen (Trockenkern) gewinnt der Kern an Festigkeit.
5. Entkernung und Handhabung - Nach dem Aushärten werden die Kerne entnommen, beschnitten, geprüft und bis zur Verwendung gelagert.

Jeder Schritt erfordert eine Qualitätskontrolle zur Vermeidung von Maßfehlern oder Kernverschiebung während der Montage der Form.

Designüberlegungen für Kerne

Wirksam Kernauslegung beim Gießen hilft, Defekte zu vermeiden, den Materialverbrauch zu reduzieren und die Kernentfernung zu vereinfachen. Zu den wichtigsten Tipps für die Konstruktion gehören:

• Geeignete Entnahmewinkel verwenden
  Der Entwurf ermöglicht eine einfache Entnahme aus dem Kernkasten und gewährleistet Maßhaltigkeit.
• Belüftungsöffnungen einbeziehen
  Richtig Kernentlüftung verhindert Gasansammlungen, die im fertigen Gussteil zu Porosität oder Lunkern führen können.
• Integrieren Sie Kerndrucke
  A Kerndruck ist eine Vorrichtung in der Form, die den Kern stützt und ausrichtet. Sie gewährleistet eine genaue Positionierung und verhindert Bewegungen während des Gießens.
• Gleichgewichtsfestigkeit und Zusammenklappbarkeit
  Der Kern muss der Handhabung von Schimmelpilzen standhalten, sich aber auch beim Ausschütteln sauber lösen.
• Vermeiden Sie dünne freitragende Abschnitte
  Diese können zu Brüchen bei der Kernentnahme oder zu Metallverwirbelungen beim Gießen führen.

Eine gute Konstruktion minimiert Nacharbeit und Ausschuss und gewährleistet gleichzeitig eine zuverlässige und wiederholbare Gussleistung.

Schlussfolgerung

Kernherstellung ist ein unverzichtbarer Teil der Sandgussverfahrenund ermöglicht die Herstellung komplexer, leistungsstarker Gussteile. Von der Auswahl des richtigen Kerntyp zur Optimierung der Kerndruck und EntlüftungsanordnungJede Konstruktionsentscheidung wirkt sich direkt auf die Qualität, die Kosten und die Herstellbarkeit des Gussteils aus.

Durch das Verständnis der verfügbaren Technologien - wie Schalenkern, Cold-Box-Kernund Kernbackverfahren-Gießereiingenieure und Einkäufer können fundierte Entscheidungen treffen, um Fehler zu reduzieren und die Konsistenz der Endprodukte zu verbessern.

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