16.1 Rensning av gjutgods

Efter gjutningen återstår ett stort arbete innan gjutgodset är färdigt för leverans. Detta arbete utförs i gjuteriets renseri eller, som det också ofta kallas, efterbehandlingsavdelning.

Rensningen av gjutgodset, eller efterbehandlingen, omfattar flera moment där både produktionstekniska och arbetsmiljömässiga utmaningar finns. Utvecklingen av renseriet har gått långsammare framåt när man jämför med utvecklingen inom flera andra avdelningar i gjuteriet. Människans förmåga att lösa problem med olika gjutgodsgeometrier har visat sig vara svårt att konkurrera mot. Framsteg görs och numera så finns det numeriskt styrda automatiska rensningsmaskiner ute på marknaden vilket ger väldigt stora arbetsmiljömässiga vinster. Som ett led i att minska behovet av rensning, arbetar man i gjuterierna allt större utsträckning åt rensningsförebyggande åtgärder under konstruktionsfasen och den inledande produktionen. Som generell regel kan man säga att den bästa rensningsmetoden är den som inte behöver användas. I praktiken betyder det att man utvecklar produktionsprocessen för att minska behovet av rensningsåtgärder. Åtgärderna skildras mer ingående i kommande delkapitel.

En fortsatt utveckling av renseriområdet är att vänta eftersom området utgör ca 10 – 30 procent av gjutgodsets totala förädlingsvärde samt behovet av att förbättra arbetsmiljön.

Gjuteriernas renserioperationer kan indelas i följande sex huvudgrupper:

1. Borttagning av kärn- och formmassor. Detta behandlas i avsnitten 16.1 (slungrensning), 16.2 (fristråleblästring) och 16.3 (övriga metoder).
2. Avlägsnande av ingjutsystem och matare. Detta behandlas i avsnitt16.4.
3. Avlägsnande av oavsiktligt tillkommet material, till exempel grader och vissa typer av gjutgodsfel. Detta behandlas i avsnitt 16.5
4. Lagning, till exempel svetslagning av porer eller sugningar.
5. Kontroll, värmebehandling och ytbehandling.
6. Hantering och transport av gods.

Operationerna inom grupperna 4 – 6 är ej typiskt gjuteritekniska och behandlas därför inte närmare på denna sajt.

Rensning riskerar att påverka den yttre miljön genom utsläpp av stoft. Läs mer om detta i kapitel 20.4.Vid rensning med handhållna verktyg är det viktigt att se över de risker som finns för arbetsmiljön vad gäller vibrationer. Läs mer om detta i kapitel 19.1.2.

Metoden benämns ofta även blästring, vilket också är helt korrekt. Begreppet blästring innefattar dock även andra metoder, där någon typ av rensmedel ges en hög hastighet med exempelvis tryckluft och ”kastas” mot den detalj som skall rensas. Fristråleblästring som beskrivs i avsnitt 16.2 är ett exempel på en sådan metod.

Som rensmedel i järn- och stålgjuterier är Steel Shot, Steel Grit och trådklipp de vanligaste. I aluminiumgjuterier är aluminiumgranulat, Steel Shot och rostfritt material vanligast. I Tabellen nedan finns en sammanställning över de vanligaste rensmedlens egenskaper.

Tabell 1.Rensmedel egenskaper samt användningsområde. Publicerat med tillstånd av Ervin

(https://www.ervin.eu/shot-blasting-guide/)

Figur 3. Slungrensmedel publicerat med Ervin’s tillstånd (https://www.ervin.eu/shot-blasting-guide/)

Steel Shot är den vanligaste rensmedelstypen vid slungrensning och är speciellt lämplig där en hamrande effekt önskas. Rensmedlet erhålls som granulat genom att en övereutektoidisk stålsmälta besprutas med vatten eller luft vid tappningen. Granulatet är relativt runt och materialet siktas och värmebehandlas innan det går ut till kund. Hårdheten ligger vanligen mellan 40 och 50 HRC och kolhalten mellan 0,85 och 1,2 procent. Svavel- och fosforhalterna bör vara lägsta möjliga, max 0,05 procent. För gjutjärn är de vanligaste siktstorlekarna S.390 och S.460 vilket ger en nominell diameter på 1,0 respektive 1,2 mm. För lättmetallgjutgods används vanligen siktstorleken S.230 (0,6 mm) och för stålgjutgods S.550 (1,4 mm).

Steel Grit är ett kantigt slungrensmedel, som framställs genom krossning av stora runda granuler. Efter krossning siktas och värmebehandlas materialet. Det finns i flera olika hårdhets- och siktklasser. Hårdheten ligger vanligen mellan 49 och 66 HRC. Den kemiska sammansättningen är ungefär densamma som hos Steel Shot. Materialet är främst avsett för rensningsoperationer där en skärande effekt krävs eller då en speciell ytprofil önskas.

Trådklipp har cylindrisk form och är det mest förädlade och dyraste slungrensmedlet. Framställning sker genom att kalldragen ståltråd klipps till längder lika med diametern. Hållfastheten ligger mellan 1 000 och 1 200 N/mm2. Kolhalten är normalt mellan 0,4 och 0,8 procent. En högre kolhalt ger högre hållfasthet. Svavel- och fosforhalterna bör vara låga. Om det föreligger risk för korrosion kan rostfritt trådklipp användas. Att använda trådklipp är ovanligt inom gjuteriindustrin. Det är mer vanligt förekommande inom annan tillverkningsindustri och används bland annat vid slungrensning av glödskal på valsad plåt.

Gjutjärnsgranulat framställs av smält gjutjärn genom granulering i vatten. Granulatet behandlas sedan på olika sätt, exempelvis genom värmebehandling eller siktning. Gjutjärnsgranulat marknadsförs även under namnen stålsand och järnsand. Materialet kan återvinnas.

Olivinsand är ur geologisk synpunkt en basisk bergart. Råvaran bryts i dagbrott, krossas och siktas, varefter den tvättas och i vissa fall våtklassificeras. För fristråleblästring används standardstorlekarna 0,33 och 0,55 mm. Vid blästringen splittras kornen, vilket ger upphov till mycket damm. Olivinsanden kan ej återanvändas.