Gjutning Flashcards

1
Q

Vad går gjutning ut på?

A

Flytande metall häls i form mha gravatation. Fylls i hålighet och stelnar.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Vad är fördelarna med gjutning?

A
  • Komplexa geometrier - interna och externa
  • Nominella eller nära nominella former
  • Tillverkning av stora detaljer
  • Kan gjuta alla metaller som kan hettas till flytande tillstånd
  • Bra till massproduktion
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Vad är nackdelarna med gjutning?

A
  • Begränsade mekaniska egenskaper
  • Låg dimensionsnoggrannhet och ytfinhet
  • Hälsofaror
  • Säkerhetsfaktorer
  • Miljöproblem
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Varför överdimensionerar man formerna i gjutning?

A

För att tillåta krympning

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vad är en engångsform och när används den? Vad är fördelen med den?

A
  • Kan användas endast en gång
  • För mer komplexa geometrier
  • Sandgjutning, skalgjutning och precisionsgjutning
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vad är en permanent form och när används den? Vad är fördelen med den?

A
  • Används flera gånger
  • En eller flera sektioner där göt kan tas ut
  • Pressgjutning vanligast
  • Ekonomiskt fördelaktig
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vad används för att göra interna ytor?

A

Kärnor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hur kan man kompensera krympning och hur fungerar det? Vad är viktigt att tänka på vid design av denna?

A

Genom stigare - fungerar som en reservoar som fyller på med ny metall när götet krymper. Måste stelna senare än götet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Vad måste man tänka på vid bildning av gaser och vad kan det leda till?

A

Gaser kan bilda luftfickor som låses inne - porositet. Måste ha en form med god permeabilitet - så ventilering sker.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vad är summan av den energi som går ut för att värma upp metallen till smälta?

A
  • Värme för att höja till smältpunkt
  • Smältvärme för att gå från solid till flytande
  • Lämplig temperatur för att hälla i smältan
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vad för viktiga faktorer finns det att tänka på vid upphällning av smälta?

A
  • Formfyllnadstemperatur
  • Formfyllnadshastighet
  • Turbulens
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Vad är viktigt att tänka på vid formfyllnadstemperatur?

A

Att hålla koll på tempskillnad mellan form och smälta så stelning inte sker för snabbt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Vad är viktigt att tänka på vid formfyllnadshastighet

A

Att vätskan inte går för långsamt (hinner stelna innan utfyllnad) och inte för snabbt (leder till turbulens)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Vad är turbulens och hur kan det påverka götet?

A

Turbulens sker vid för hög formfyllnadshastighet - snabb och ojämn rörelse. Kan:

  • Bilda metalloxider som stängs in i götet (degraderar)
  • Förvärrar formerrosion
  • Smält metall är reaktivt och risk för defekter ökar med detta i kombination med turbulens
  • Erosion kan påverka kavitetens form
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Varför är det viktigt att tänka på konstant formfyllnadshastighet?

A

För att undvika att luft tränger in i götet - porositet

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vilka faktorer påverkar fluidetet?

A
  • Hälltemperaturen

* Metallens sammansättning

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Vad kan en nackdel vara med för hög hälltemperatur?

A

Smält metall är mycket reaktivt och kan bilda oxider, gasporositet och sammansmältning av metall och sand. Leder till sämre ytfinhet

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Beskriv stelningen av rena metaller i punktform.

A
  • Stelning vid konstant temperatur
  • Kylning sker först i väggarna (blir finkornigt iom snabb kylning). Fina korn leder till hög styrka
  • Växer sedan innåt i samma riktning som kornen - dendritisk tillväxt in mot centrum
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Beskriv stelningsprocessen för de flesta legeringar i punktform

A
  • Stelning sker över intervall
  • Stelning börjar i väggarna (finkornigt)
  • Dendritisk tillväxt mot centrum
  • Pga stelningsintervall bildas en blandning av smält och flytande metall i centrum (mushy zone). Metall med högst smältpunkt kapslar in den med lägre.
  • Leder till obalans –> segringar (kan ge olika egenskaper i olika delar av materialet)
  • Struktur i centrum blir ej dendritiskt utan mer korn
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hur kan man motverka segringar och hur fungerar det?

A

Genom ympning –> underlättar kärnbildning och ger en finare struktur.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Vad säger Chvorino’s regel?

A

Att gjutningar med höga yt-volym-förhållanden kommer att stelna snabbare än låga yt-volym-förhållanden

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Vad är krympning, hur uppstår det och i vilka tre steg sker det?

A
  • Krympning är när metallen drar ihop sig vid stelning.
  • Beror på densitetsskillnad mellan flytande och fast fas
    Stegen:
    1. Vätskekontraktion före stelning
    2. Kontraktion i samband med fasövergång
    3. Termisk kontraktion vid avsvalning
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Hur kan man kompensera för krympning?

A
  • Överdimensionera formen

* Används stigare

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Vad är riktad stelning och hur vill man applicera det?

A
  • För att minimera skador vid krympning
  • Götet ska stelna längst bort där smältan hälls upp och sist där stigaren är
  • En form av kontrollerad stelning
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Vad är fördelarna och nackdelarna med engångsformer?
``` Fördelar: * Mer komplexa geometrier * Låg kostnad per form Nackdelar: * Lägre produktionshastighet * Sämre ytfinhet (iaf när man sandgjuter) ```
26
Vad är fördelarna med sandgjutning?
* Klara höga temperaturer * Stort storleksspann * Höga produktionsvolymer
27
Vilka faktorer spelar in för kvaliteten på gjutformen? Hur påverkar de olika faktorerna?
* Styrka - bibehålla form och motstå errosion * Permeabilitet - förmåga att släppa ut gaser * Termisk stabilitet - motstå sprickbildning och buckling * Återvinningsgrad - kan sanden återanvändas? * Kollapsbarhet - möjliggör krymp utan sprickning av formen
28
Hur spelar sandens kornstorlek roll?
Stora korn - sämre ytfinhet, bättre permeabilitet | Små korn - bättre ytfinhet, risk för gasporer och oxidation
29
Hur påverkas egenskaperna och sandpartiklarna är irreguljära?
Stärker sandformen på grund av interlocking. Sänker dock permeabiliteten.
30
Hur kan man packa sanden ännu bättre?
Genom vibrationer och skakningar
31
Vad är nackdelen med grön sand?
Fuktig och kan orsaka defekter
32
Vad är nackdelen med torr sand?
Dyrare och sänker produktionsvolymen
33
Vad är stegen efter gjutningsprocessen?
* Trimma * Ta bort kärna * Rensa och tvätta yta * Inspektion * Reparera om krävs * Värmebehandling
34
Hur fungerar precisionsgjutning? Vad är fördelarna och nackdelarna med metoden?
* Plugg av vax som täcks med eldfast material * Vaxet smälts bort när metallen hälls Fördelar: * Mycket hög precision * Hög ytfinhet * Krävs knappt ytterligare behandlningar * Vaxet kan återanvändas Nackdelar: * Måste göra om formen varje gång * Dyr process
35
Vilka 3 huvudsakliga gjutningsmetoder använder permanenta formar?
Formgjutning, pressgjutning och centrifugalgjutning
36
Vad är för- och nackdelarna med att använda permanenta formar?
``` Fördelar: * Högre produktionshastigheter * Goda dimensioner och ytfinhet * Snabb stelning --> finare struktur * Samma form kan användas Nackdelar: * Begränsad geometri - måste kunna tas isär * Begränsad till metaller med lägre smältpunkter * Hög kostnad per form ```
37
Hur undviks sprickbildning vid gjutning med permanent form?
Genom att plocka ut komponenten så fort den är stelnad (men fortfarande varm så krympning kan ske)
38
Vad är viktigt att tänka på vid gjutning med permanent form?
Att formen kan plckas isär
39
Hur fungerar pressgjutning generellt och vilka 2 metoder finns?
* Vätska tvingas in i form genom tryck (hålls genom hela processen) * Två typer: varmkammare och kallkammare
40
Vad innebär pressgjutning med varm kammare? Vad måste man även tänka på vid användning av metoden?
* Smält material i separat kontainer - pressas ut mha kolvar * Svårt för vissa metaller att pumpas * Om metallen för reaktionsmenägen kan kolv och pump skadas
41
Vad innebär pressgjutning med kall kammare? Vad måste man även tänka på vid användning av metoden?
* Kammaren är inte uppvärmd * Fyller på kolv separat för varje "injektion" * Tar längre tid (ej för hög produktion) * Användning för lågtemp-metall
42
Vad kan degradera materialet vid pressgjutning och hur kan man förhindra detta?
Luft kan tränga in och skapa porer. Detta kan undvikas genom ventiler.
43
Vad är fördelarna med pressgjutning?
* Hög produktionskapacitet * Ekonomiskt för stora volymer * Hög toleranskontroll * God ytfinhet * Kan skapa tunna detaljer * Snabb kylning
44
Vad är nackdelarna med pressgjutning?
* Mer begränsat till metaller med låga smältpunkter | * Detaljens geometri måste tillåta att den kan plockas ut
45
Flash är ett fenomen som kan uppstå vid pressgjutning - vad innebär detta och vad kan man göra åt det?
Genom sprickor och delningslinjen kan metall sippra ut och stelna - bildar flash, restmaterial. Detta måste trimmas bort.
46
Vad innebär centrifugalgjutning?
En kammare roterar vilket leder till att materialet pressas ut mot kanterna.
47
Hur påverkas materialet vid centrifugalgjutning?
* Hög densitet vid ytterkanterna * Knappt någon krympning iom nytt material tvingas ut hela tiden * Orenheter kommer på innerväggarna vilket lätt kan tas bort
48
Vad gör man för efterbehandlningar efter gjutning - punkta upp kategorier samt vad de kan innebära (för metoder)
* Trimma - Ta bort stigare, kanter och gångar * Ta bort kärna - Plocka bort * Rengöring av yta - Viktigt steg vid sandgjutning - Ta bort sand - Tumbla, luftblästring * Inspektera - för att upptäcka defekter * Reparera - för att laga defekter * Värmebehandling - för att säkerställa att rätt egenskaper uppnås
49
Vilka generella defekter kan uppstå vid gjutning?
* Kallflytning * Kallstängning (cold shut) * Cold shot * Krympkaviteter (shrinkage cavity) * Mikroporositet * Värmesprickor (hot tearing)
50
Vilka generella defekter uppstår ofta vid sandgjutning?
* Sand blown * Pinholes * Sand wash * Scabs * Penetration * Mold shift * Core shift * Mold crack
51
Vad är kallflytning och hur uppkommer det?
När götet stelnar innan formen är helt fylld * Låg fluiditet * Låg formfyllnadshastighet * Låg formfyllnadstemperatur * Formens tvärsnitt i sina håligheter är för tunna
52
Vad är kallstängning?
Två delar av metallen flyter tillsammans och blandas aldrig pga för tidig stelning --> samma problem som för kallflytning
53
Vad är cold shot och hur uppkommer det?
Från skvätt under upphällning. Orsakar små metallklumpar som låses inne i götet. Används skvättsäkra trattar
54
Vad är krympkavitet och hur uppkommer det?
Bildar hålighet i götet. Orsakas av krympning - ingen ny metall tillförs - vilket leder till detta problem
55
Vad är mikroporositet och hur uppkommer det?
Nätverk av små håligheter som bildas pga krympning. Sker ofta i legeringar.
56
Vad är hot tearing (värmesprickor) och hur uppkommer det?
sker när krypmning inte sker fritt - bygger spänningar vilket leder till sprickor. Används kolapsbara formar.
57
Vad är sand blown och hur uppkommer det?
Gaskaviteter från gaser bildas. Sker nära ytan. Orsakas av dålig permeabilitet, ventilering och fukt
58
Vad är pinholes och hur uppkommer det?
Gaser som kommer från upphällning - lägger sig nära ytan
59
Vad är sand wash och hur uppkommer det?
Oregelbunden yta från erosion från sand
60
Vad är scabs och hur uppkommer det?
Grova yta på götet. Kommer från kombination av sand och metall.
61
Vad är penetration och hur uppkommer det?
Ytdefekt som sker när fluiditeten är för hög. Leder till blanding av sand och metall. Kan undvikas genom hårdare packning.
62
Vad är mold shift och hur uppkommer det?
Botten och toppen av flaskan rubbas så de ej ligger i linje längre
63
Vad är core shift och hur uppkommer det?
Kärnan flyttas
64
Vad är mold crack och hur uppkommer det?
När formens styrka ej är tillräcklig --> sprickor där metallen kan flyta ut
65
Vad ska man tänka på vid design för gjutning?
* simpel geometri * Undvik hörn * Inte för tunna väggar * Släppvinkel * Undvik kärnor * Ta hänsyn till toleranser * Tänk på ytfinhet * Bearbetningsmån * Krympmån