Málmsteypuferli

Steypa er ein fyrsta málmmótunaraðferðin sem menn þekkja. Það þýðir almennt að hella bráðnum málmi í eldfast mót með holu af löguninni sem á að búa til og leyfa honum að storkna. Hvenær
storknað er málmhluturinn sem óskað er eftir tekinn úr eldföstu mótinu annaðhvort með því að brjóta mótið eða með því að taka mótið í sundur. Storknaði hluturinn er kallaður steypa. Þetta ferli er einnig kallað stofnun

1. Saga steypuferlisins
Steypuferlið fannst líklega um c 3500 f.Kr. í Mesópótamíu. Víða um heim á þessu tímabili var koparöxum og öðrum flötum hlutum snúið út í opnum mótum úr steini eða bakað
leir. Þessi mót voru í meginatriðum í einu stykki. En á seinni tímum, þegar krefjast var kringlóttra hluta, var slíkum mótum skipt í tvo eða fleiri hluta til að auðvelda afturköllun kringlóttu hlutanna
Bronsöldin (c 2000 f.Kr.) færði mun meiri fínpússun í steypuferlið. Í fyrsta skipti var kannski fundinn upp kjarni til að búa til hola vasa í hlutunum. Þessir kjarnar voru úr bökuðum leir.
Einnig var Cire perdue eða glatað vaxferli mikið notað til að búa til skraut og fínt verk.

Steyputæknin hefur verið bætt verulega af Kínverjum frá því um 1500 f.Kr. Fyrir það eru engar vísbendingar um neina afsteypu sem finnast í Kína. Þeir virðast ekki hafa verið frábærir
famillar með Cire perdue ferlinu né notaði það mikið heldur sérhæfði sig í mótum úr mörgum stykkjum til að vinna mjög flókin störf. Þeir eyddu miklum tíma í að fullkomna mótið til hins ítrasta svo að varla
krafist var frágangs við steypuna sem gerð var úr mótunum. Þeir bjuggu líklega til stykki mót sem innihalda vandlega búna hluti og eru þrjátíu eða fleiri. Reyndar hafa mörg slík mót verið grafin upp
í fornleifauppgröftum í ýmsum hlutum Kína.

Indus Valley Civilization er einnig þekkt fyrir mikla notkun þess að steypa kopar og brons fyrir skraut, vopn, verkfæri og áhöld. En það var ekki mikil framför í tækninni. Frá breyt
hlutir og fígúrur sem voru grafnar upp frá Indus dalnum, þær virðast hafa verið kunnir öllum þekktum steypuaðferðum eins og opnu myglu, stykki myglu og Cire perdue ferli

Þrátt fyrir að hægt væri að eigna Indlandi uppfinningu deiglustáls, var ekki mikið af járnmyndun á Indlandi. Vísbendingar eru um að járnmyndun hafi byrjað um 1000 f.Kr. í Sýrlandi og Persíu. Það virðist
að járnsteyputækni á Indlandi hafi verið í notkun allt frá innrásartíð Alexanders mikla, um 300 f.Kr.

Hin fræga járnsúla sem nú er staðsett nálægt Qutb-minanum í Delí er dæmi um málmhæfileika forna Indverja. Það er 7,2 m langt og er úr hreinu sveigjanlegu járni. Gert er ráð fyrir að þetta sé af
tímabil Chandragupta II (375-413 e.Kr.) af Gupta-ættinni. Ryðingarhlutfall þessarar súlu, sem stendur úti undir berum himni, er nánast núll og jafnvel grafinn hlutinn ryðgar á mjög hægum hraða. Þetta
verður að hafa fyrst verið steypt og síðan slegið í endanlegt form.

2. Kostir og takmarkanir
Steypuferlið er mikið notað í framleiðslu vegna margra kosta þess. Bráðið efni rennur í hvaða litla hluta sem er í moldholinu og sem slíkt, hvaða flókna lögun sem er - innra
eða utanaðkomandi – er hægt að gera með steypuferlinu. Það er hægt að steypa nánast hvaða efni sem er, hvort sem það er járn eða ekki járn. Ennfremur eru nauðsynleg verkfæri sem þarf til að steypa mót mjög einföld og
ódýrt. Þess vegna er það tilvalin aðferð til reynsluframleiðslu eða framleiðslu á litlu lóð. Það er mögulegt í steypuferlinu að setja efnismagnið þar sem það er nákvæmlega krafist. Fyrir vikið
þyngdarlækkun í hönnun er hægt að ná. Steypur eru yfirleitt kældar jafnt frá öllum hliðum og þess vegna er búist við að þeir hafi engar stefnueiginleikar. Það eru ákveðnir málmar og allot
sem aðeins er hægt að vinna með steypu en ekki með neinu öðru ferli eins og smíða vegna málmvinnslusjónarmiða. Steypur af hvaða stærð og þyngd sem er, jafnvel allt að 200 tonn er hægt að búa til.

Málvíddin og yfirborðsfrágangurinn sem næst með venjulegu sandsteypuferli væri þó ekki fullnægjandi til endanlegrar notkunar í mörgum tilfellum. Til að taka þessi mál til athugunar, eitthvað sérstakt castin
þróuð hafa verið ferli eins og teygjun, en upplýsingar um þær eru gefnar í síðari köflum. Sandsteypuferlið er vinnuafl mikið að einhverju leyti og því miða margar endurbætur að því,
svo sem vélamótun og steypuvélun. Með sumum efnum er oft erfitt að fjarlægja galla sem stafa af raka sem er í sandsteypum

3. Steypuskilmálar
Í eftirfarandi köflum væri hægt að sjá sundursteypur sandsteypu, sem táknar grunnferlið við steypu. Áður en farið er í smáatriðin í ferlinu væri skilgreining á fjölda steypuorðaforða
viðeigandi.

Flaska - Mótflaska er sú sem heldur sandforminu ósnortnu. Það er háð stöðu kolbunnar í moldbyggingunni, það er vísað til með ýmsum nöfnum eins og draga, takast og kinn. Það er úr tré
til tímabundinna forrita eða almennt úr málmi til langtímanotkunar.
Dragðu - Neðri mótunarflaska
Cope - Efri mótunarflaska
Kind - Millistykki fyrir kolvetna sem notuð er í þriggja hluta mótun.
Mynstur - Mynstur er eftirmynd af síðasta hlutnum sem á að gera með nokkrum breytingum. Moldholið er búið til með hjálp mynstursins.
Aðskilnaðarlína - Þetta er deililínan milli mótunarflaskanna tveggja sem myndar sandmótið. Í klofnu mynstri er það einnig skiptilínan á milli helminga mynstursins
Botnborð - Þetta er borð sem venjulega er úr tré og er notað í byrjun moldagerðarinnar. Uppskriftinni er fyrst haldið á botnborðinu, sandi stráð á það og síðan er rammað í draginu
Blasandi sandur - Lítið magn kolefnisefnis sem stráð er á innra yfirborð mótunarholsins til að gefa betra yfirborðsáferð
Mótandi sandur - Það er nýlagað eldföst efni sem notað er til að búa til moldholið. Það er blanda af kísilleir og raka í viðeigandi hlutföllum til að ná tilætluðum árangri og það umlykur
mynstur á meðan búið er til mótið.
Baksandur - Það er það sem er mest af eldföstu efninu sem finnst í moldinni. Þetta er byggt upp af notuðum og brenndum sandi.
Kjarni - Það er notað til að búa til holur holur í steypum.
Hellandi handlaug - Lítið trektlaga hola efst á mótinu sem bráðna málmnum er hellt í.
Spure - Leiðin þar sem bráðni málmurinn frá helliskálinni nær að moldholinu. Í mörgum tilfellum stýrir það flæði málms í mótið.
Hlaupari - Göngin í skilnaðarplaninu sem bráðnu málmi flæðir í gegnum er stjórnað áður en þau komast í mygluholið.
Hlið - Raunverulegur inngangsstaður þar sem bráðinn málmur fer inn í moldholið.

Chaplet - Chaplets eru notaðir til að styðja við kjarna inni í moldholinu til að sjá um eigin þyngd og yfirstíga málmþrýstikraftana.
Chill - Chills eru málmhlutir sem eru settir í mótið til að auka kælihraða steypu til að veita einsleitan eða óskaðan kælihraða.
Riser - Það er lón af bráðnum málmi sem er að finna í steypunni svo að heitur málmur geti flætt aftur í moldholið þegar það minnkar rúmmál málms vegna storknunar

4. Málsmeðferð við gerð sandmuggs
Aðferðinni við gerð dæmigerðs sandforms er lýst í eftirfarandi skrefum

Í fyrsta lagi er botnborð sett annaðhvort á mótunarpallinn eða á gólfið og gerir yfirborðið jafnt. Draga mótunarflaskunni er haldið á hvolfi á botnborðinu ásamt dráttarhlutanum
mynstur í miðju flöskunnar á borðinu. Næg úthreinsun ætti að vera á milli mynstursins og veggjanna á flöskunni sem ætti að vera í stærðinni 50 til 100 mm. Þurrsandi sandi er stráð yfir
borðið og mynstrið til að veita nonsticky lag. Nýbúnum mótasandi af nauðsynlegum gæðum er nú hellt í dráttinn og á mynstrið í þykkt 30 til 50 mm. Restin af dragflöskunni er
fyllt alveg með varasandinum og rammað einsleit til að þétta sandinn. Gera þarf sandinn almennilega til að þétta hann ekki of hart, sem gerir það að verkum að lofttegundir verða erfiðar,
né of laus, svo að myglan hefði ekki nægan styrk. Eftir að hrúgunni er lokið er umfram sandi í flöskunni skafinn alveg með því að nota sléttan stöng upp að flöskukantunum.

Nú, með loftræstivír, sem er vír með 1 til 2 mm þvermál með oddhvössum enda, eru loftræstingarholur gerðar í draginu að fullu dýpi kolbans sem og mynstursins til að auðvelda fjarlægingu lofttegunda við steypu
storknun. Þetta lýkur undirbúningi dráttarins.

Loka dragflöskunni er nú velt yfir á botnborðið og afhjúpar mynstrið eins og sýnt er á myndinni. Með því að nota klók, er brúnir sandsins í kringum mynstrið lagfærðir og helmingur mynstursins er ráðinn yfir
draga mynstrið, stilla það með hjálp dowel pinna. Ráðskolan ofan á toginu er staðsett og stillir aftur upp með hjálp pinna. Þurrskildu sandinum er stráð yfir allan dráttinn og á munstrið

Grenapinna til að búa til greniganginn er staðsettur í um 50 mm fjarlægð frá mynstrinu. Einnig er ariser pinna ef þörf krefur geymdur á viðeigandi stað og nýbúinn mótandi sandur svipaður því
draginu ásamt baksandinum er stráð. Sandurinn er rambaður vandlega, umfram sandur skafinn og loftræstiholur eru gerðar um allt í takinu eins og í draginu.

Grenipinninn og e riser pinninn eru dregnir varlega úr kolbunni. Síðar er hellt skálinni skorið nálægt toppi grenisins. The takast er aðskilin frá draga og allir lausir sandur á takast og draga tengi
dragsins er blásið af með hjálp belgs. Nú er takmarkið og draga mynstur helmingarnir dregnir til baka með því að nota draga toppana og rappa mynstrið allt í kring til að stækka moldholið örlítið þannig að
mygluveggir spillast ekki fyrir afturköllunarmynstri. Hlaupararnir og hliðin eru skorin vandlega í mótið án þess að spilla mótinu. Allur umfram eða laus sandur sem finnst í hlaupurum og mygluholi er sprengdur
í burtu með því að nota belginn. Nú er andlitssandi í formi líma borinn út um allt moldholið og hlauparana, sem myndi veita fullunninni steypu góða yfirborðsáferð.

Þurr sandkjarni er útbúinn með kjarnakassa. Eftir viðeigandi bakstur er það sett í moldholið eins og sést á myndinni. The takast er skipt út á draga að sjá um röðun tveggja með því að
prjónar. Viðeigandi þyngd er geymd til að sjá um málmkraftinn upp á við steypu bráðins málms. Mótið núna, eins og sést á myndinni, er tilbúið til að hella.