Odlewanie piaskowe – co to za technika?

Metoda odlewania polega na kształtowaniu płynnych metali. Odlewanie to wypełnienie ustalonej wcześniej formy stopem płynnego metalu, a następnie jego wystudzenie i wyjęcie z formy. Wśród wielu różnych metod odlewania często spotykane są odlewy piaskowe uznawane też za najstarszy sposób odlewnictwa. W tej metodzie wykorzystuje się piaskowe formy jednorazowego użytku, które można łatwo formować w określone kształty.

Odlewy piaskowe są wykonywane z każdego rodzaju metalu i w bardzo dużym zakresie wagowym. Poszczególne elementy mogą mieć wagę zaczynającą się od zaledwie uncji i sięgającą wielu ton. W tej technologii wykorzystuje się też stosunkowo proste oprzyrządowanie umożliwiające utworzenie kształtów z drobnymi zewnętrznymi szczegółami oraz rdzeniami o dowolnym kształcie i rozmiarze. Metodą odlewania w piasku produkowane są różnego rodzaju elementy, m.in. części maszyn i urządzeń oraz podzespoły takie jak bloki silników, tłoki, pompy i łożyska, ale też sprzęt rolniczy i kolejowy. Elementy odlewane piaskowo są wykorzystywane również w medycynie, górnictwie i wielu innych gałęziach gospodarki.

Jak powstają odlewy piaskowe?

Proces produkcji odlewów piaskowych jest realizowany w kilku etapach, z których każdy ma równie duże znaczenie dla ostatecznego kształtu i jakości metalowych wyrobów.

Etap I – utworzenie formy

To od precyzji tworzenia formy zależy powodzenie całego procesu. Dla uzyskania spodziewanej jakości odlewu konieczne jest wypełnienie skrzynki formierskiej masą formierską z modelem gotowego odlewu wykonanym z drewna, żywicy lub aluminium.

Etap II – przygotowanie formy

Przed wlaniem stopionego metalu odlewnik musi złożyć obie połówki formy i obciążyć je specjalnymi obciążnikami, co pozwoli uniknąć powstawania wad odlewu.

Etap III – zalewanie formy ciekłym metalem

Kolejnym krokiem jest zalanie formy stopionym metalem przez przygotowany wcześniej otwór w formie. Ciekły metal przepływając przez tzw. układ wlewowy, dociera do wnęki formy, wypełnia ją, a następnie wpływa do układu przelewowego.

Etap IV – chłodzenie elementów

Po zalaniu ciekłym metalem formy odlewniczej, następuję proces stygnięcia odlewu. Etap ten w zależności od wielkości odlewu może zająć od kilku minut do kilku godzin.

Etap V – rozbijanie formy

Po schłodzeniu odlewu forma piaskowa jest rozbijana, a odlany element wyjmowany.

Etap VI – obróbka metalu

Z uwagi na fakt, że gotowy odlew piaskowy ma wyższe tolerancje wymiarowe (jest większy, niż podaje to specyfikacja), wymaga końcowej obróbki nadającej mu pożądane wymiary i kształty za pomocą obróbki skrawania.

Etap VII – wykończenie produktu

Na koniec odlew może być wypiaskowany lub wykończony metodą śrutowania. Możliwe jest też malowanie (w tym proszkowe) i polerowanie gotowych odlewów, a rodzaj wykończenia dobiera się w zależności od charakteru i przeznaczenia docelowego elementu.

Zalety odlewów piaskowych

Wdrożenie do produkcji odlewu piaskowego jest przede wszystkim bardzo opłacalne, dlatego, że koszty tej techniki są wyraźnie niższe niż innych metod odlewania. Dodatkowo odlewy w piasku są wyjątkowo proste, a przy tym odznaczają się dużymi możliwościami adaptacyjnymi, co w połączeniu z korzystną ceną jest niezwykle atrakcyjne dla zlecających.

Technikę odlewnictwa w piasku można wykorzystywać do produkcji wyrobów o bardzo zróżnicowanych rozmiarach i dużym skomplikowaniu kształtów, a przy tym jest najszybszą dostępną metodą odlewnictwa wymagającą najmniejszego przygotowania.

Mimo ogólnej korzystnej ceny tego typu odlewów jedne opłacają się bardziej niż inne. Najbardziej opłacalne i najszybsze jest odlewanie dużych części produkowanych na małą skalę, natomiast produkcja niewielkich partii małych części generuje już wyższe koszty i jest bardziej problematyczna.