El motlle chill és un motlle reutilitzable per abocar metall. Pot ser desmuntable (consisteix en dues parts) o no (agitar el motlle). La fosa a pressió té una sèrie d'avantatges respecte a la fosa de closca, però també hi ha alguns desavantatges, per exemple, quan es col·loca ferro colat, les peces de fosa requereixen un tractament tèrmic addicional.
Avantatges
Durant la formació d'una fosa, hi ha una intensa transferència de calor del metall fos al motlle. Això es tradueix en una densitat més alta, millors propietats mecàniques del metall, una major precisió, una millor estructura i menys rugositat en comparació amb les peces de fosa de sorra.
El procés de colada del motlle també és diferent perquè el motlle metàl·lic (motlle refrigerat) es pot reutilitzar. Està fet de material d' alta resistència, a causa del qual la superfície de treball del motlle es realitza amb més precisió. Això millora la qualitat superficial de les peces de fosa i, a causa de l' alta conductivitat tèrmica del motlle, les peces de fosa es solidifiquen ràpidament.
Un altre avantatge de la fosa a pressió sobre els motlles de sorra és que les peces de fosa resultants es processen menys mecànicament, i això redueix el consum de materials d'emmotllament.
Salut i ecologia
L'emmotllament en fred augmenta 2-3 vegades la productivitat laboral, perquè des del procésQueden excloses les operacions que requereixen temps com la preparació de la mescla, la neteja i l'emmotllament dels productes. Com que l'àrea de producció també està disminuint, el cost de la reparació i la construcció de nous tallers s'està reduint significativament.
Moltes operacions de treball no saludables s'eliminen del procés, com ara el cop de motlle, la neteja de la fosa i l'estella. Això contribueix no només a millorar les condicions de treball, sinó també a reduir la contaminació ambiental.
Defectes
La producció d'un motlle fred és bastant cara a causa de la complexitat del procés en si. Si hi ha retallades a les peces de fosa, el cost del motlle augmenta per la necessitat de complicar el disseny: s'utilitzen insercions, sorra d'un sol ús i barres metàl·liques dividides.
La vida útil d'un motlle ve determinada pel nombre de peces de fosa de bona qualitat que s'hi poden obtenir. L'estabilitat de la forma determina la viabilitat econòmica del procés, especialment en el procés de fosa d'acer i ferro colat. Augmentar la vida útil dels motlles és un dels principals reptes tecnològics en aquesta àrea de producció.
A causa del ràpid refredament i espessiment de la massa fosa, és difícil obtenir productes llargs de parets primes quan es colen en un motlle. Això també fa que el ferro colat adquireixi una capa dura i blanquejada. La forma és mal·leable, cosa que pot provocar tensions i esquerdes a les peces de fosa. Quan s'utilitzen nuclis de sorra d'un sol ús, la precisió de les peces de fosa disminueix, la rugositat de la superfície augmenta al punt de contacte amb el nucli.
Càstings de qualitat
La fosa i el motlle interactuen amb alta eficiència. La fosa s'endureix i es refreda al motlle de sorra molt més temps que al motlle, però, la capacitat d'ompliment del motlle de sorra sol ser millor, cosa que fa que el procés de producció per fosa de motlles de peces de fosa no fluides sigui més laboriós i també imposa restriccions a aquestes paràmetres com la mida de la fosa i el gruix mínim de les parets. La fosa a pressió d'alumini (així com el coure i altres metalls no fèrrics) és la més popular a Rússia.
No obstant això, com a resultat d'un refredament ràpid, es pot obtenir una estructura no porosa i de gra fi, que augmenta no només la resistència, sinó també la ductilitat de la fosa resultant. En la fabricació de productes de ferro colat mitjançant colada en fred, sorgeixen una sèrie de problemes: a causa de la peculiar cristal·lització en peces de fosa, és possible la formació de carburs, eutèctics de ferrita-grafit. Això redueix la duresa i la resistència al desgast del ferro colat. La capa superficial blanquejada d'aquestes peces de fosa és molt dura, de manera que els productes només són adequats per tallar després del tractament tèrmic (recuit), que elimina el fred.
Estructura de la forma
El motlle chill és, per regla general, dos mitges motlles que es subjecten amb pinces (pins), i immediatament abans de començar l'abocament del metall fos, els mig motlles es fixen amb panys. Els beneficis alimenten la fosa a través dels anomenats respiradors i taps de ventilació. Els motlles metàl·lics sense funció de connector s'anomenen motlles de sacsejada.
Abans d'abocar, la superfície de treball del motlletractat amb una capa d'una substància que protegeix el motlle del xoc tèrmic d'un fort augment de la temperatura. Aquesta mesura també evita que la fosa s'enganxi amb el motlle.
Acer i ferro colat
La fosa a pressió d'acer i ferro colat es fa amb quars en pols, grafit, vidre d'aigua i argila refractària com a recobriment refractari. Abans d'abocar, el motlle s'ha d'escalfar a una temperatura determinada, que depèn del gruix de la paret de la fosa i de l'aliatge utilitzat.
El principal requisit que ha de complir el material del motlle és la resistència als cops tèrmics, inevitables quan s'aboca metall fos. Per a la fabricació de motlles s'utilitzen ferro colat gris, ferro dúctil, acer estructural, al carboni i aliatge, així com aliatges de coure i alumini.
Motlle fred amb folre
Aquest és un tipus de tecnologia que combina els avantatges de la fosa i la fosa a pressió, mentre que es suavitzen els inconvenients d'ambdós mètodes. Aquesta tecnologia es caracteritza no només per la resistència a les esquerdes, sinó també per la ductilitat, la qual cosa permet produir peces de fosa d' alta precisió, i en comparació amb la fosa de closca, el material d'emmotllament car es consumeix mínimament.
El motlle metàl·lic folrat es fa omplint l'espai entre el model metàl·lic de la fosa i la superfície interior del motlle. Els mètodes més utilitzats de sorra i gelatina. Per al farciment, es pren una barreja de sorra-resina, en la qual l'aglutinant és resina de fenol-formaldehid (2-2,6%) iurotropina (aproximadament un 10% en pes), així com l'autoenduriment (aglutinant - vidre líquid) i compostos ceràmics (aglutinant - silicat d'etil). El model de motlle fred i fosa, amb una temperatura de 200 graus, transfereix la calor de la mescla, que s'endureix i forma una capa de revestiment de 3-5 mm de gruix. Les varetes ordinàries o de closca s'utilitzen per fer cavitats en peces de fosa.
Procés d'emissió
El motlle fred, cobert amb una capa de material refractari, s'escalfa. La temperatura de funcionament ha de ser d'almenys dos-cents graus, però depèn no només de l'aliatge utilitzat per a l'abocament, sinó també de les dimensions de la fosa, el gruix de la paret i de les propietats que se li requereixen. Després de l'escalfament, es poden instal·lar barres, ceràmica o sorra al motlle, si això, per descomptat, es requereix segons el pla de fosa, i després les meitats del motlle es connecten i es tanquen fermament amb pinces especials. Si la fosa es realitza en una màquina de motlle, s'utilitza el seu propi mecanisme de bloqueig del motlle. Després d'aquestes mesures preparatòries, es pot abocar metall fos al motlle de refrigeració.
Quan la fosa ja ha adquirit certa força, es poden treure parcialment les barres metàl·liques. Això facilita posteriorment l'eliminació definitiva dels nuclis de les peces de fosa a causa de la reducció de la pressió sobre ells del metall de solidificació.
Després que la fosa s'hagi refredat a la temperatura desitjada, es pot obrir el motlle. En aquesta etapa s'eliminen les barres metàl·liques i es treuen les peces de fosa del motlle. Els nuclis de sorra s'eliminen, els guanys, les elevacions i els sprueses tallen i es realitza el control de qualitat del producte, després del qual es pot repetir tot el procés.
Abans de fer una nova fosa, s'examinen acuradament el pla de separació i la superfície del motlle. La composició refractària s'aplica una o dues vegades per torn, però, en cas de deslaminació de la superfície de treball, cal restaurar la capa. Si el producte té parets primes, el motlle es refreda fortament; si la fosa que s'està realitzant era prou massiva, aleshores el motlle podria escalfar-se per sobre de la temperatura de funcionament i, a continuació, s'utilitzen sistemes de refrigeració proporcionats especialment, de manera que el motlle es refredarà en qualsevol cas abans de la següent fosa.
La colada en fred no implica cap acció complexa i que requereix molt de temps, excepte el procés de refredament de la fosa a la temperatura desitjada. La majoria de les operacions es poden realitzar automàticament per màquines, que és un dels avantatges importants del mètode, però el més important és que el motlle no és una forma única.