Valamine on üks varasemaid inimestele teadaolevaid metallide vormimise meetodeid. Üldiselt tähendab see sulametalli valamist tulekindlasse vormi, mille õõnsus on valmistatava kujuga, ja selle tahkumist. Millaltahkunud, võetakse soovitud metallese tulekindlast vormist välja kas vormi purustamise või vormi lahti võtmise teel. Tahkunud objekti nimetatakse valamiseks. Seda protsessi nimetatakse ka asutamiseks ja kaasaegset tehast, mis keskendub metallosade valamiselevalukoda.
1. Valuprotsessi ajalugu
Valamisprotsess avastati tõenäoliselt umbes 3500 eKr Mesopotaamias. Paljudes maailma paikades pöörati sel perioodil vaskkirveid ja muid lamedaid esemeid kivist lahtistes vormides või küpsetati.savi. Need vormid olid sisuliselt ühes tükis. Kuid hilisematel perioodidel, kui nõuti ümarate esemete valmistamist, jagati sellised vormid kaheks või enamaks osaks, et hõlbustada ümarate esemete eemaldamist.Pronksiaeg (u 2000 eKr) tõi valamisprotsessi palju rafineeritumalt. Võib-olla esimest korda leiutati südamik esemete õõnsate taskute tegemiseks. Need südamikud olid valmistatud küpsetatud savist.Samuti kasutati cire perdue ehk kadunud vaha protsessi laialdaselt kaunistuste ja peentööde tegemiseks.
Valutehnoloogiat on hiinlased oluliselt täiustanud alates umbes 1500. aastast eKr. Enne seda pole Hiinas leitud valamise kohta mingeid tõendeid. Tundub, et need ei olnud suurepärasedon cire perdue protsessiga tuttav ega kasutanud seda laialdaselt, vaid on selle asemel spetsialiseerunud mitmeosalistele vormidele, mis võimaldavad teha väga keerukaid töid. Nad kulutasid palju aega vormi viimistlemiseks viimse detailini, nii et vaevaltvormidest tehtud valandil tuli teha igasugust viimistlustööd. Tõenäoliselt valmistasid nad tükivorme, mis sisaldasid hoolikalt paigaldatud tükke, nende arv oli kolmkümmend või rohkem. Tegelikult on selliseid vorme välja kaevatud paljuarheoloogilistel väljakaevamistel Hiina eri osades.
Induse oru tsivilisatsioon on tuntud ka selle poolest, et kasutatakse laialdaselt vase ja pronksi valamist kaunistuste, relvade, tööriistade ja riistade valmistamiseks. Kuid tehnoloogias ei olnud palju paranemist. Alates variInduse oru aladelt välja kaevatud esemete ja kujukeste puhul näivad nad olevat tuttavad kõigi tuntud valumeetoditega, nagu lahtine vorm, tükkvorm ja tsire perdue protsess.
Ehkki Indiat võis tunnustada tiigliterase leiutamise eest, ei olnud Indias palju rauast alust. On tõendeid selle kohta, et raudvundament algas umbes 1000 eKr Süürias ja Pärsias. NäibetrauavaluIndias on tehnoloogiat kasutatud Aleksander Suure sissetungi aegadest, umbes 300 eKr.
Praegu Delhis Qutbi minari lähedal asuv kuulus raudsammas on näide iidsete indiaanlaste metallurgiaoskustest. See on 7,2 m pikk ja valmistatud puhtast tempermalmist. Eeldatakse, et see onGupta dünastia Chandragupta II periood (375-413 pKr). Selle õues vabas õhus seisva samba roostetamise määr on praktiliselt null ja isegi maetud osa roostetab äärmiselt aeglaselt. Seepeab olema esmalt valatud ja seejärel vasardatud lõpliku kujuni.
2. Eelised ja piirangud
Valamisprotsessi kasutatakse tootmises laialdaselt selle paljude eeliste tõttu. Sulamaterjal voolab vormiõõnsuse mis tahes väikesesse osasse ja sellisena mis tahes keeruka kujuga – siseminevõi väline – saab valmistada valuprotsessiga. Valada on võimalik praktiliselt igasugust materjali, olgu see siis must või värviline. Edasi on valuvormide valamiseks vajalikud tööriistad väga lihtsad jaodav. Seetõttu on see ideaalne meetod proovitootmiseks või väikese partii tootmiseks. Valamisprotsessis on võimalik paigutada materjali kogus täpselt vajalikku kohta. Selle tulemusenadisainis on võimalik kaalu vähendada.Valandidjahutatakse üldiselt ühtlaselt kõikidest külgedest ja seetõttu pole neil eeldatavasti suunaomadusi. On teatud metallid ja sulamidmida saab metallurgilistel kaalutlustel töödelda ainult valamise ja mitte mõne muu protsessiga, näiteks sepistamise teel. Valandeid saab teha igas suuruses ja kaalus, isegi kuni 200 tonni.
Mõõtmete täpsus ja pinnaviimistlus saavutatakse aga normaalseltliivavalu protsessei oleks paljudel juhtudel lõplikuks kohaldamiseks piisavad. Nende juhtumite arvessevõtmiseks tehke mõni spetsiaalne valamineon välja töötatud sellised protsessid nagu survevalu, mille üksikasjad on toodud hilisemates peatükkides. Samuti on liivavaluprotsess teatud määral töömahukas ja seetõttu on sellesse suunatud palju täiustusi,nagu masinvormimine ja valukoja mehhaniseerimine. Mõne materjali puhul on niiskusest tulenevaid defekte sageli raske eemaldadaliiva valandid.
3. Valamise tingimused
Järgmistes peatükkides on näha liivavalu üksikasjad, mis esindavad valamise põhiprotsessi. Enne protsessi üksikasjadesse laskumist tuleks määratleda mitmed sõnavarasõnadasjakohane.
Kolb– Vormikolb on selline, mis hoiab liivavormi puutumata. Sõltuvalt kolvi asendist vormistruktuuris nimetatakse seda erinevate nimetustega, nagu lohistamine, toimetulemine ja põsk. See on valmistatud puidustajutiseks kasutamiseks või üldisemalt metallist pikaajaliseks kasutamiseks.
Lohistage– Alumine vormimiskolb
Tule toime– Ülemine vormimiskolb
Põsk– Kolmeosalise vormimise puhul kasutatav vahevormimiskolb.
Muster– Muster on lõpliku objekti koopia, mis tuleb teha mõningate muudatustega. Vormiõõs on tehtud mustri abil.
Lahkumisjoon– See on eraldusjoon kahe vormimiskolvi vahel, millest moodustub liivvorm. Tükeldatud mustri puhul on see ka eraldusjoon mustri kahe poole vahel
Alumine juhatus– See on tavaliselt puidust valmistatud tahvel, mida kasutatakse vormi valmistamise alguses. Muster jäetakse esmalt alumisele lauale, puistatakse sellele liiva ja seejärel tehakse lohises rammimine.
Liiva vastas– Vormiõõne sisepinnale puistatud väike kogus süsinikku sisaldavat materjali, et anda valanditele parem pinnaviimistlus
Vormiliiv– See on värskelt valmistatud tulekindel materjal, mida kasutatakse vormiõõnsuse valmistamiseks. See on soovitud tulemuste saavutamiseks sobivas vahekorras ränidioksiidi ja niiskuse segu ning see ümbritsebmustrit vormi tegemise ajal.
Tugiliiv– See on suurem osa vormis leiduvast tulekindlast materjalist. See koosneb kasutatud ja põletatud liivast.
Tuum– Seda kasutatakse õõnesõõnsuste tegemiseks valandites.
Valamisnõu– Vormi ülaosas väike lehtrikujuline süvend, kuhu sulametall valatakse.
Spure– Läbikäik, mille kaudu jõuab valamisebasseinist sulametall vormiõõnde. Paljudel juhtudel juhib see metalli voolu vormi.
Jooksja– Jaotustasandi vahekäigud, mille kaudu reguleeritakse sulametalli voolu enne, kui need jõuavad vormiõõnde.
Värav– tegelik sisenemispunkt, mille kaudu sulametall siseneb vormiõõnde.
Chaplet– Vormiõõnsuse sees olevate südamike toetamiseks kasutatakse kapsleid, et hoolitseda oma kaalu eest ja ületada metallostaatilised jõud.
Jahutage– Külmavärinad on metallist esemed, mis asetatakse vormi valandite jahutuskiiruse suurendamiseks, et tagada ühtlane või soovitud jahutuskiirus.
Tõusutoru– see on valandis oleva sulametalli reservuaar, et kuum metall saaks tagasi voolata vormiõõnde, kui metalli maht väheneb tahkumise tõttu.
4. Liivvormi valmistamise protseduur
Tüüpilise liivavormi valmistamise protseduuri kirjeldatakse järgmistes etappides:
Esiteks asetatakse kas vormimisplatvormile või põrandale põhjalaud, mis muudab pinna ühtlaseks. Tõmbamisvormimiskolbi hoitakse alumisel laual tagurpidi koos lohistava osagamuster kolvi keskel tahvlil. Mustri ja kolvi seinte vahel peaks olema piisavalt ruumi, mis peaks olema suurusjärgus 50–100 mm. Üle puistatakse kuiv liivtahvel ja muster mittekleepuva kihi saamiseks. Nüüd valatakse tõmbesse ja mustrile 30–50 mm paksuselt nõutava kvaliteediga värskelt valmistatud vormiliiv. Ülejäänud lohistamiskolb ontäielikult täidetud varuliivaga ja ühtlaselt rammitud, et liiv tihendada. Liiva rammimine peaks toimuma korralikult, et mitte liiga kõvasti tihendada, mis raskendab gaaside väljapääsu,ega liiga lahti, et vormil ei oleks piisavalt jõudu. Pärast rammimise lõppu kraabitakse kolvis olev liigne liiv lameda lati abil täielikult kolvi servade tasemele.
Nüüd tehakse õhutustraadiga, mis on 1–2 mm läbimõõduga terava otsaga traat, õhutusavad nii kolvi kogu sügavusele kui ka mustrile, et hõlbustada gaaside eemaldamist. valamise ajaltahkumine. See lõpetab lohistamise ettevalmistamise.
Valmis lohistamiskolb keeratakse nüüd üle alumisele tahvlile, paljastades mustri, nagu on näidatud fotol. Libeda abil parandatakse mustri ümber olevad liivaservad ja asetatakse mustri poolik peale.lohistamismuster, joondades selle tüüblitihvtide abil. Tõmba peal asuv cope-kolb asetseb tihvtide abil uuesti joondudes. Kuiv lahkumisliiv puistatakse üle kogu lohise ja mustri peale.
Väikesel, umbes 50 mm kaugusel mustrist asetseb tõmbetihvt kanali läbipääsu tegemiseks. Vajadusel hoitakse sobivas kohas ka keretihvti ja sellele sarnast värskelt valmistatud vormiliivapuistatakse tõmbejõud koos tugiliivaga. Liiv rammitakse põhjalikult, kraabitakse üleliigne liiv ja tehakse tuulutusavad kogu kobarasse nagu tõmbesse.
Torutihvt ja e-tõusutihvt tõmmatakse ettevaatlikult kolvist välja. Hiljem lõigatakse valamisnõu allika tipu lähedalt. Haara on eraldatud lohistamisest ja lahtisest liivast toime ja lohistamise liideseltõmbejõust puhutakse lõõtsa abil maha. Nüüd tõmmatakse haakeseadise ja tõmbemustri pooled välja, kasutades tõmbetippe ja raputades mustrit ümberringi, et vormiõõnsust veidi suurendada, nii ettagasitõmbuv muster ei riku hallituse seinu. Jooksud ja väravad lõigatakse vormi hoolikalt, ilma vormi rikkumata. Jooksude ja hallituse õõnsusest leitud liigne või lahtine liiv puhutakse läbiära, kasutades lõõtsa. Nüüd kantakse katteliiv pasta kujul üle kogu vormiõõnsuse ja jooksikutele, mis annaks valmisvalule hea pinnaviimistluse.
Kuivliivsüdamik valmistatakse ette südamikukasti abil. Pärast sobivat küpsetamist asetatakse see vormiõõnsusse, nagu on näidatud fotol. Haare asendatakse lohistamisel, hoolitsedes nende kahe joondamise eesttihvtid. Korpusel hoitakse sobivat raskust, mis kaitseb sulametalli valamisel ülespoole suunatud metallostaatilise jõu eest. Nüüd on vorm, nagu fotol näha, valamiseks valmis.
Postitusaeg: 25. detsember 2020