Jahutusvorm on korduvkasutatav vorm metalli valamiseks. See võib olla kas eemaldatav (koosneb kahest osast) või mitte (raputatav vorm). Survevalul on koorevalu ees mitmeid eeliseid, kuid on ka mõningaid puudusi, näiteks malmi valamisel vajavad valandid täiendavat kuumtöötlust.
Eelised
Valu moodustamise ajal toimub intensiivne soojusülekanne sulametallilt vormi. Selle tulemuseks on suurem tihedus, paremad metalli mehaanilised omadused, suurem täpsus, parem struktuur ja väiksem karedus võrreldes liivavalanditega.
Vormivalamise protsess erineb ka selle poolest, et metallvormi (jahutusvormi) saab uuesti kasutada. See on valmistatud ülitugevast materjalist, tänu millele teostatakse vormi tööpind täpsem alt. See parandab valandite pinnakvaliteeti ja tänu vormi kõrgele soojusjuhtivusele tahkuvad valandid kiiresti.
Suurvalu teine eelis liivvormide ees on see, et saadud valandeid töödeldakse vähem mehaaniliselt ja see vähendab vormimaterjalide kulu.
Tervis ja ökoloogia
Külmvormimine suurendab tööviljakust 2-3 korda, sest protsessistvälistatud on aeganõudvad toimingud, nagu segu valmistamine, puhastamine ja toodete vormimine. Kuna ka tootmispind väheneb, vähenevad remondi- ja uute töökodade ehituskulud oluliselt.
Protsessist jäetakse välja paljud ebatervislikud töötoimingud, nagu hallitusseened, valu puhastamine ja purustamine. See ei aita kaasa mitte ainult töötingimuste parandamisele, vaid ka keskkonnareostuse vähendamisele.
Puudused
Jahutusvormi tootmine on protsessi enda keerukuse tõttu üsna kulukas. Kui valandites on sisselõigeid, suureneb vormi maksumus, kuna konstruktsiooni on vaja keerulisemaks muuta: kasutatakse sisetükke, ühekordset liiva ja lõhestatud metallvardaid.
Vormi eluea määrab selles saadavate hea kvaliteediga valandite arv. Kuju stabiilsus määrab protsessi majandusliku otstarbekuse, eriti terase ja malmi valamise protsessis. Vormide eluea pikendamine on selle tootmisvaldkonna üks peamisi tehnoloogilisi väljakutseid.
Sula kiire jahtumise ja paksenemise tõttu on vormi valamisel raske saada pikki õhukeseseinalisi tooteid. See põhjustab ka malmi kõva pleegitatud kihi. Kuju on tempermalmist, mis võib valandites põhjustada pingeid ja pragusid. Ühekordsete liivasüdamike kasutamisel langeb valandite täpsus, südamikuga kokkupuute kohas suureneb pinna karedus.
Kvaliteetsed castingud
Valu ja vorm toimivad suure tõhususega. Valu kivistub ja jahtub liivvormis tunduv alt kauem kui vormis, kuid liivvormi täidetavus on enamasti parem, mis muudab tootmisprotsessi mittevedelvalu vormivalamisega töömahukamaks ning seab ka piiranguid. parameetrid nagu valandi suurus ja seinte minimaalne paksus. Alumiiniumi survevalu (nagu ka vask ja muud värvilised metallid) on Venemaal kõige populaarsem.
Kiire jahutamise tulemusena võib aga saada mittepoorse, peeneteralise struktuuri, mis suurendab mitte ainult tekkiva valandi tugevust, vaid ka elastsust. Malmtoodete valmistamisel külmvalu meetodil tekib rida probleeme: valandites toimuva omapärase kristalliseerumise tõttu on võimalik karbiidide teke, ferriit-grafiidi eutektika. See vähendab malmi sitkust ja kulumiskindlust. Selliste valandite pleegitatud pinnakiht on väga kõva, nii et tooted sobivad lõikamiseks alles pärast kuumtöötlemist (lõõmutamist), mis välistab jaheduse.
Kuju struktuur
Chill vorm on reeglina kaks poolvormi, mis kinnitatakse klambritega (tihvtidega) ja vahetult enne sulametalli valamise algust kinnitatakse poolvormid lukkudega. Kasum toidab valu läbi nn tuulutusavade ja õhutuskorkide. Ilma ühendusfunktsioonita metallvorme nimetatakse raputusvormideks.
Enne valamist vormi tööpindtöödeldud aine kihiga, mis kaitseb hallitust termilise šoki eest temperatuuri järsu tõusu eest. See meede hoiab ära ka valandi kinnijäämise vormiga.
Teras ja malm
Terase ja malmi survevalu puhul kasutatakse tulekindla kattena pulbrilist kvartsi, grafiiti, vesiklaasi ja tulekindlat savi. Enne valamist tuleb vorm kuumutada teatud temperatuurini, mis sõltub valandi seina paksusest ja kasutatavast sulamist.
Peamine nõue, millele vormimaterjal peab vastama, on vastupidavus kuumalöökidele, mis on vältimatu sulametalli valamisel. Vormide valmistamiseks kasutatakse hallmalmi, kõrgtugevat malmi, konstruktsiooni-, süsinik- ja legeerterast, samuti vase- ja alumiiniumsulameid.
Voodriga jahutusvorm
See on teatud tüüpi tehnoloogia, mis ühendab kesta- ja survevalu eelised, samas kui mõlema meetodi puudused on tasandatud. Seda tehnoloogiat ei iseloomusta mitte ainult pragunemiskindlus, vaid ka elastsus, mis võimaldab toota ülitäpseid valandeid ning võrreldes kestavaluga kulub kallist vormimaterjali minimaalselt.
Voodriga metallvorm valmistatakse valandi metallmudeli ja vormi sisepinna vahelise ruumi täitmisega. Kõige sagedamini kasutatavad liivapritsi- ja tarretismeetodid. Täitmiseks võetakse liiva-vaigu segu, milles sideaineks on fenool-formaldehüüdvaik (2-2,6%) jaurotropiin (ligikaudu 10% massist), samuti isekõvenevad (sideaine - vedel klaas) ja keraamilised ühendid (sideaine - etüülsilikaat). Jahutusvorm ja valumudel, mille temperatuur on 200 kraadi, kannavad edasi segu soojust, mis kivistub ja moodustab 3-5 mm paksuse voodrikihi. Valanditesse õõnsuste tegemiseks kasutatakse tavalisi või koorega vardaid.
Ülekandmisprotsess
Tulekindla materjali kihiga kaetud jahutusvorm kuumeneb. Töötemperatuur peab olema vähem alt kakssada kraadi, kuid see ei sõltu ainult valamiseks kasutatavast sulamist, vaid ka valandi mõõtmetest, seina paksusest ja omadustest, mida sellelt nõutakse. Pärast kuumutamist võib vormi paigaldada vardad, keraamilised või liivased, kui seda muidugi valuplaani järgi vaja on ning seejärel ühendatakse vormipooled ja lukustatakse spetsiaalsete klambritega tihed alt. Kui valamine toimub vormimasinas, siis kasutatakse oma vormi lukustusmehhanismi. Pärast neid ettevalmistavaid meetmeid võib sulametalli valada jahutusvormi.
Kui valu on juba veidi tugevust omandanud, saab metallvardad sellest osaliselt eemaldada. See hõlbustab seejärel südamike lõplikku eemaldamist valanditelt, kuna tahkuva metalli poolt neile avaldatav rõhk väheneb.
Pärast valuvormi soovitud temperatuurini jahtumist saab vormi avada. Selles etapis eemaldatakse metallvardad ja valandid võetakse vormist välja. Liivasüdamikud lüüakse välja, kasumid, tõusud ja tõukuridlõigatakse ära ja viiakse läbi toote kvaliteedikontroll, misjärel saab kogu protsessi korrata.
Enne uue valandi tegemist vaadatakse hoolik alt läbi eraldustasapind ja vormi pind. Tulekindlat koostist rakendatakse üks või kaks korda vahetuses, kuid tööpinn alt kihistumise korral on vaja kiht taastada. Kui toode on õhukese seinaga, jahutatakse vorm tugev alt; kui valmistatav valas oli piisav alt massiivne, võib vorm soojeneda üle töötemperatuuri ja siis kasutatakse spetsiaalselt selleks ette nähtud jahutussüsteeme, nii et vorm jahutatakse igal juhul enne järgmist valamist.
Külmvalu ei hõlma keerulisi ja aeganõudvaid toiminguid, välja arvatud valamise soovitud temperatuurini jahutamise protsess. Enamus toiminguid on masinate abil teostatavad automaatselt, mis on meetodi üks olulisi eeliseid, kuid peaasi, et vorm ei oleks ühekordne vorm.
