Gjuterihandboken 8.11 Fullformsgjutning

8.11 Fullformsgjutning

Fullformsgjutning baseras på att en modell av polystyren omges av formmassa. Modellen tas inte ut ur formen före gjutningen utan gjutning sker medan modellen fortfarande är kvar i denna.

Skriv ut
Innehållsförteckning

    8.11.1 Fullformsgjutning

    Under gjutningen förgasas modellen helt genom smältans inverkan. Den volym som modellen har ersätts med smälta. Metoden benämns även ”lost foam”.

    Fullformsgjutning tillämpas i två varianter:

    • Enstyckstillverkning och kortseriegods.
    • Storserietillverkning. I det fallet används formsand utan bindemedel.

    Karakteristiskt för fullformsgjutning är främst följande:

    • Stor frihet för konstruktören, vilket gör att komplext gods kan gjutas.
    • Inga kärnor behövs, inte ens vid gjutgods med komplicerad formgivning.
    • Ringa krav på släppningar.
    • Minskat behov av verkstadsbearbetning av det gjutna ämnet.

    Speciellt då metoden tillämpas vid storserietillverkning gäller:

    • Inget bindemedel i formsanden.
    • Minimalt urslagningsarbete krävs.

    8.11.2 Enstyckstillverkning och kortseriegods

    När fullformsgjutning används för enstyckstillverkning av gjutgods och vid gjutgodstillverkning i små serier bäddas en polystyrenmodell n i formmassa där sanden normalt binds med någon kallhärdande metod. Vanligtvis används furan- eller vattenglasmetoden.

    En variant av denna metod är att polystyrenmodellen tas ut ur formen innan gjutningen. Detta förfarande tillämpas av några gjuterier för att undvika problem med de gaser som bildas av modellmaterialet under gjutningen. Den variant av fullformsgjutning som beskrivs här används bland annat vid tillverkning av stora pressverktyg för bilindustrin och vid tillverkning av maskinstativ och motvikter.
    Ofta blackas polystyrenmodellen med ett vattenbaserat black innan den packas in i formmassan.

    Figur 65. Arbetsplats för blackning av polystyrenmodeller (Storebrogjuteriet AB).
    Figur 66. Överst polystyrenmodell för gjutning av ett maskinstativ. Underst visas det gjutna maskinstativet. Godsvikten är 18 ton (Römheld & Moelle, Tyskland).
    Figur 68. Till vänster polystyrenmodell för gjutning av ett ok till en asfaltvält. Till höger visas det gjutna oket. Godsvikten är 259 kg (Storebrogjuteriet AB).

    Följande film visar hur fullformgjutning utförs steg för steg:

    Lost Foam Casting.

    8.11.3 Storserietillverkning

    Intresset för fullformsgjutningsmetoden vid storserietillverkning har ökat under senare år. Stora biltillverkare använder metoden för tillverkning av bilgjutgods.

    Vid storserietillverkning omges polystyrenmodellen av obunden vibrationspackad sand. Utgångsmaterialet vid modelltillverkningen är polystyren eller annan förgasningsbar plast som etylen. Materialet föreligger i form av granulat, som genom en speciell förexpansionsprocess gör att granulatkulorna binds samman med varandra.

    Då obunden sand används som formmaterial, är det helt nödvändigt att blacka såväl modell som ingjutssystem, även detta tillverkat i polystyren. Blacken fyller en mycket viktig formstabiliserande eller armerande uppgift under avgjutningen.

    Alkohol- eller vattenbaserade blacker av zirkon-, zirkongrafit- eller silikattyp kan användas.

    Vanligtvis används en förhållandevis enkelt utformad formflaska vid formtillverkningen. Flaskan behöver inte vara delad.
    Vid formningen är formflaskan placerad på ett vibrationsbord. Först fylls flaskan med en mindre mängd sand så att en bädd för modellen skapas. Efter att modellen inklusive ingjutssystem har fixerats i läge fylls återstoden av sanden på under samtidig vibrering.

    Vid en variant av fullformsgjutningsmetoden pumpas luft ut ur formen efter att vibrationspackningen har avslutats. Detta sker omedelbart innan avgjutning.

    Figur 69. Olika operationssteg vid fullformsgjutning.

    8.11.4 Ingjutsteknik och avgjutning

    Vid fullformsgjutning är utformningen av ingjutssystemet av mycket stor betydelse, eftersom detta är en av de faktorer som i hög grad styr förgasningens hastighet.

    Avgjutning måste vid fullformsgjutning med obunden sand ske med ett rikligt och konstant flöde av smälta från och med första ögonblicket. I annat fall kommer sand att rasa in och blockera inloppet och därmed förorsaka en misslyckad avgjutning.
    Stora mängder gas avges vid förgasningen av modell och ingjutssystem. Om gasen inte hinner tränga ut tillräckligt snabbt ur formen, kan en gaskudde hindra smältans inströmning. Även detta leder till defekter i det färdiga gjutgodset

    Figur 70. Schematisk figur av förgasningsprocessen under avgjutning.