๑. กระบวนการท าให้แข็ง (Solidification Processes)
• Starting work material is either a liquid or is in a highly plastic condition, and a part is
created through solidification of the material
• Solidification processes can be classified according to engineering material processed:
• Metals
• Ceramics, specifically glasses
• Polymers and polymer matrix composites (PMCs)
รูปที่ ๑ Classification of solidification processes [๓]
๒. กระบวนการหล่อโลหะ (Casting of Metals)
Process in which molten metal flows by gravity or other force into a mold where it
solidifies in the shape of the mold cavity
The term casting also applies to the part made in the process
Steps in casting seem simple:
๑. Melt the metal
๒. Pour it into a mold
๖๖
๓. Let it freeze
๓. ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการหล่อโลหะ
Capabilities and Advantages of Casting
Can create complex part geometries
Can create both external and internal shapes
Some casting processes are net shape; others are near net shape
Can produce very large parts
Some casting methods are suited to mass production
Disadvantages of Casting
Different disadvantages for different casting processes:
— Limitations on mechanical properties
— Poor dimensional accuracy and surface finish for some processes; e.g., sand
casting
— Safety hazards to workers due to hot molten metals
— Environmental problems
๔. Parts Made by Casting
Big parts
— Engine blocks and heads for automotive vehicles, wood burning stoves, machine
frames, railway wheels, pipes, church bells, big statues, pump housings
Small parts
— Dental crowns, jewelry, small statues, frying pans
๕. The Mold in Casting
Contains cavity whose geometry determines part shape
— Actual size and shape of cavity must be slightly enlarged to allow for shrinkage
of metal during solidification and cooling
— Molds are made of a variety of materials, including sand, plaster, ceramic, and
metal
๖๗
Open Molds and Closed Molds
รูปที่ ๒ Two forms of mold: (a) open mold and (b) closed mold for more complex mold
geometry with gating system leading into the cavity [๒]
Two Categories of Casting Processes
๑. Expendable mold processes – use an expendable mold which must be destroyed to
remove casting
Mold materials: sand, plaster, and similar materials, plus binders
๒. Permanent mold processes – use a permanent mold which can be used to produce
many castings
Made of metal (or, less commonly, a ceramic refractory material
๖. Two Categories of Casting Processes
๑. Expendable mold processes - mold is sacrificed to remove part
a. Advantage: more complex shapes possible
b. Disadvantage: production rates often limited by time to make mold rather than
casting itself
๒. Permanent mold processes - mold is made of metal and can be used to make many
castings
a. Advantage: higher production rates
b. Disadvantage: geometries limited by need to open mold
๗. Expendable mold processes
๖๘
Sand Casting Mold
Types of Sand Mold
Green-sand molds - mixture of sand, clay, and water;
— “Green" means mold contains moisture at time of pouring
Dry-sand mold - organic binders rather than clay
— And mold is baked to improve strength
Skin-dried mold - drying mold cavity surface of a green-sand mold to a depth of 10 to
25 mm, using torches or heating lamps
รูปที่ ๓ Sand Casting [๒]
Mold consists of two halves:
Cope = upper half of mold
Drag = bottom half
Mold halves are contained in a box, called a flask
The two halves separate at the parting line
Mold cavity is formed by packing sand around a pattern, which has the shape of the
part
When the pattern is removed, the remaining cavity of the packed sand has desired
shape of cast part
The pattern is usually oversized to allow for shrinkage of metal during solidification and
cooling
Sand for the mold is moist and contains a binder to maintain its shape
Use of a Core in the Mold Cavity
The mold cavity provides the external surfaces of the cast part
In addition, a casting may have internal surfaces, determined by a core, placed inside
the mold cavity to define the interior geometry of part
๖๙
In sand casting, cores are generally made of sand
Gating System
Channel through which molten metal flows into cavity from outside of mold
Consists of a downsprue, through which metal enters a runner leading to the main cavity
At the top of downsprue, a pouring cup is often used to minimize splash and turbulence
as the metal flows into downsprue
Riser
Reservoir in the mold which is a source of liquid metal to compensate for shrinkage of
the part during solidification
The riser must be designed to freeze after the main casting in order to satisfy its function
Other Expendable Mold Processes
Shell Molding
Vacuum Molding
Expanded Polystyrene Process
Investment Casting
Plaster Mold and Ceramic Mold Casting
Shell Molding
Casting process in which the mold is a thin shell of sand held to
1 กระบวนการทาให้แข็ง (กระบวนการแข็งตัว)
•เริ่มต้นวัสดุการทำงานเป็นทั้งของเหลวหรืออยู่ในสภาพพลาสติกสูงและส่วนหนึ่งจะถูก
สร้างขึ้นผ่านการแข็งตัวของวัสดุ
•กระบวนการแข็งตัวสามารถจำแนกตามวัสดุวิศวกรรมประมวลผล:
•โลหะ
• เซรามิกส์โดยเฉพาะแว่นตา
ลีเมอร์คอมโพสิต•และพอลิเมอเมทริกซ์ (PMCs)
รูปที่ 1 การจำแนกประเภทของกระบวนการแข็งตัว [3]
2 กระบวนการหล่อโลหะ (หล่อโลหะ)
กระบวนการที่โลหะหลอมเหลวไหลตามแรงโน้มถ่วงหรือบังคับอื่น ๆ ลงในแม่พิมพ์ที่มัน
แข็งตัวในรูปร่างของโพรงแม่พิมพ์
หล่อระยะยังนำไปใช้เป็นส่วนหนึ่งที่เกิดขึ้นในกระบวนการ
ขั้นตอนในการหล่อ
ดูเหมือนง่าย: 1 ละลายโลหะ
2 เทลงในแม่พิมพ์
66
3 ปล่อยให้มันแช่แข็ง
3 ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการหล่อโลหะ
สามารถและข้อดีของการหล่อ
สามารถสร้างรูปทรงเรขาคณิตส่วนที่ซับซ้อน
สามารถสร้างรูปทรงทั้งภายในและภายนอก
บางกระบวนการหล่อรูปร่างสุทธิ; คนอื่น ๆ ที่มีรูปร่างใกล้เคียงของ
สามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่มาก
บางวิธีการหล่อมีความเหมาะสมในการผลิตมวล
ข้อเสียของการหล่อ
ข้อเสียที่แตกต่างกันสำหรับกระบวนการหล่อแตกต่างกัน:
- ข้อ จำกัด ต่อสมบัติเชิงกล
- ความถูกต้องมิติยากจนและพื้นผิวสำหรับกระบวนการบางอย่าง; เช่นทราย
หล่อ
- อันตรายจากความปลอดภัยให้กับแรงงานเนื่องจากโลหะหลอมเหลวร้อน
- ปัญหาสิ่งแวดล้อม
4 ชิ้นส่วนที่ทำโดยการหล่อ
ส่วนบิ๊ก
- บล็อกเครื่องยนต์และหัวสำหรับยานพาหนะยานยนต์, เตาเผาไหม้ไม้เครื่อง
เฟรม, ล้อรถไฟท่อระฆังโบสถ์รูปปั้นขนาดใหญ่เรือนปั๊ม
ชิ้นส่วนขนาดเล็ก
- ครอบฟัน, Jewelry, รูปปั้นขนาดเล็ก, กระทะทอด
5 แม่พิมพ์ในการหล่อ
มีโพรงที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่กำหนดรูปร่างส่วนหนึ่ง
- ขนาดจริงและรูปร่างของช่องจะต้องขยายออกไปเล็กน้อยเพื่อให้การหดตัว
ของโลหะในระหว่างการแข็งตัวและการทำความเย็น
- แม่พิมพ์ที่ทำจากความหลากหลายของวัสดุรวมทั้งทราย, ปูน, เซรามิก และ
โลหะ
67
เปิดและปิดแม่พิมพ์แม่พิมพ์
รูปที่ 2 สองรูปแบบของแม่พิมพ์ (ก) เปิดแม่พิมพ์และ (ข) ปิดแม่พิมพ์สำหรับแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น
เรขาคณิตกับระบบ gating นำเข้าไปในโพรง [2]
สองประเภทของกระบวนการหล่อ
1 กระบวนการแม่พิมพ์พอ - ใช้แม่พิมพ์พอที่จะต้องถูกทำลายเพื่อ
เอาหล่อ
วัสดุแม่พิมพ์ทรายปูนและวัสดุที่คล้ายกันรวมทั้งสาร
2 กระบวนการแม่พิมพ์ถาวร - ใช้แม่พิมพ์การถาวรซึ่งสามารถนำมาใช้ในการผลิต
การหล่อหลาย
ทำจากโลหะ (หรือน้อยกว่าปกติซึ่งเป็นวัสดุทนไฟเซรามิก
6. สองประเภทของกระบวนการหล่อ
1. กระบวนการแม่พิมพ์พอ - แม่พิมพ์เสียสละเพื่อลบส่วน
. ประโยชน์: รูปทรงที่ซับซ้อนมากขึ้นเป็นไปได้
ข. ข้อด้อย: อัตราการผลิตมักจะถูก จำกัด ด้วยเวลาที่จะทำแม่พิมพ์มากกว่า
หล่อตัวเอง
2. กระบวนการแม่พิมพ์ถาวร - แม่พิมพ์ทำจากโลหะและสามารถนำมาใช้ในการทำหลาย
หล่อ
เปรียบ: อัตราการผลิตที่สูงขึ้น.
ข. ข้อด้อย: รูปทรงเรขาคณิตที่ จำกัด โดยจำเป็นต้องเปิดแม่พิมพ์
7. แม่พิมพ์พอประมวลผล
68
ทรายแม่พิมพ์หล่อ
ประเภทของการหล่อทราย
แม่พิมพ์สีเขียวทราย - ส่วนผสมของทราย, ดินและน้ำ
- "กรีน" หมายถึงแม่พิมพ์มีความชื้นในช่วงเวลาของ เท
แม่พิมพ์แห้งทราย - สารอินทรีย์มากกว่าดิน
- และแม่พิมพ์อบเพื่อเพิ่มความแข็งแรง
ผิวแห้งแม่พิมพ์ - อบแห้งผิวโพรงแม่พิมพ์ของราเขียวทรายที่ระดับความลึก 10 กับ
25 มิลลิเมตรโดยใช้ไฟฉายหรือตะเกียงร้อน
รูปที่ 3 หล่อทราย [2]
แม่พิมพ์ประกอบด้วยสองส่วน:
รับมือ = ครึ่งบนของแม่พิมพ์
ลาก = ครึ่งล่าง
ครึ่งแม่พิมพ์ที่มีอยู่ในกล่องที่เรียกว่าขวด
สองส่วนแยกที่บรรทัดพรากจากกัน
แม่พิมพ์ โพรงจะเกิดขึ้นโดยการบรรจุทรายรอบ ๆ รูปแบบซึ่งมีรูปร่างของ
ส่วน
เมื่อรูปแบบจะถูกลบออกในโพรงที่เหลือของทรายบรรจุได้ต้องการ
รูปร่างของตัวละครส่วน
รูปแบบที่มักจะมีขนาดใหญ่เพื่อให้การหดตัวของโลหะในช่วง การแข็งตัวและ
การระบายความร้อน
ทรายแม่พิมพ์เป็นชื้นและมีสารยึดเกาะเพื่อรักษารูปทรงของมัน
ใช้แกนในช่องรา
โพรงแม่พิมพ์ให้พื้นผิวภายนอกของส่วนหล่อ
นอกจากนี้หล่ออาจจะมีพื้นผิวภายในกำหนด โดยหลักวางอยู่ภายใน
โพรงแม่พิมพ์ในการกำหนดรูปทรงเรขาคณิตที่การตกแต่งภายในของส่วน
69
ในการหล่อทรายแกนจะทำโดยทั่วไปของทราย
Gating ระบบ
ช่องทางที่โลหะหลอมเหลวไหลเข้าไปในโพรงจากด้านนอกของแม่พิมพ์
ประกอบด้วย downsprue ผ่านที่ โลหะเข้ามาวิ่งนำไปสู่ช่องหลัก
ที่ด้านบนของ downsprue ที่ถ้วยเทมักจะถูกนำมาใช้เพื่อลดการสาดและความวุ่นวาย
เป็นโลหะที่ไหลลงสู่ downsprue
Riser
อ่างเก็บน้ำในแม่พิมพ์ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของโลหะเหลวเพื่อชดเชยการหดตัว ของ
ส่วนหนึ่งในระหว่างการแข็งตัว
ไรเซอร์จะต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อหยุดหลังจากที่หล่อหลักเพื่อตอบสนองการทำงานของ
อื่น ๆ กระบวนการ Expendable แม่พิมพ์
เชลล์ปั้น
สูญญากาศปั้น
กระบวนการ polystyrene ขยายตัว
หล่อการลงทุน
พลาสเตอร์และแบบหล่อเซรามิกหล่อ
เชลล์ปั้น
หล่อ กระบวนการที่แม่พิมพ์เป็นเปลือกบางทรายจัดขึ้นเพื่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..

๑ . กระบวนการทาให้แข็ง ( กระบวนการการแข็งตัว )- วัสดุเริ่มต้นทำงานเป็นทั้งของเหลว หรืออยู่ในภาวะสูง และส่วนที่เป็นพลาสติกสร้างผ่านการแข็งตัว ของวัสดุ- การทำให้กระบวนการสามารถแบ่งตามวัสดุวิศวกรรมการประมวลผล :- โลหะเซรามิก - แก้ว , โดยเฉพาะอย่างยิ่ง- พอลิเมอร์เมทริกซ์และพอลิเมอร์คอมโพสิต ( PMCs )รูปที่๑การจำแนกกระบวนการหล่อแข็ง [ กัน ]๒ . กระบวนการหล่อโลหะ ( หล่อโลหะ )กระบวนการซึ่งโลหะหลอมเหลวไหลตามแรงโน้มถ่วง หรือแรงอื่น ๆลงในแม่พิมพ์ที่รวมตัวกันในรูปของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกคำว่าหล่อ ยังใช้กับส่วนที่ผลิตในกระบวนการขั้นตอนหล่อดูเหมือนง่าย :๑ . หลอมโลหะ๒ . เทลงไปในแม่พิมพ์๖๖กัน . ให้มันแช่แข็งกัน . ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการหล่อโลหะความสามารถและประโยชน์ของการหล่อสามารถสร้างโครงสร้างส่วนที่ซับซ้อนสามารถสร้างทั้งภายนอกและภายใน รูปทรงบางกระบวนการหล่อสุทธิสุทธิรูปร่างรูปร่าง ; ที่คนอื่นจะใกล้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่มากบางวิธีการหล่อเหมาะกับการผลิตมวลข้อเสียของหล่อแตกต่างกันข้อเสียแตกต่างกันกระบวนการ : หล่อ- ข้อ จำกัด คุณสมบัติทางกล- ความถูกต้องมิติไม่ดี และพื้นผิวที่บางกระบวนการ เช่น ทรายหล่อ- อันตรายด้านความปลอดภัยแรงงาน เนื่องจากโลหะเหลวร้อน- ปัญหาสิ่งแวดล้อมโตเกียว ส่วนที่ทำโดยการหล่อใหญ่ส่วน- เครื่องยนต์และหัวสำหรับยานพาหนะรถยนต์ การเผาไหม้ไม้เตา , เครื่องสถานีรถไฟเฟรม ล้อ ท่อ ระฆังโบสถ์ , รูปปั้นใหญ่ เรือนปั๊มชิ้นส่วนขนาดเล็ก- ทันตกรรมครอบฟัน , เครื่องประดับ , รูปปั้นขนาดเล็ก , กระทะ๕ . แม่พิมพ์ในการหล่อประกอบด้วยโพรงซึ่งกำหนดส่วนรูปร่างเรขาคณิต- ขนาดจริง และรูปร่างของโพรงจะต้องขยายเพื่อให้หดตัวเล็กน้อยโลหะแข็งและความเย็นระหว่าง- แม่พิมพ์ที่ทำจากความหลากหลายของวัสดุ ได้แก่ ทราย ปูน เซรามิค และโลหะ๖๗เปิดและปิดแม่พิมพ์แม่พิมพ์รูปที่๒สองรูปแบบของแม่พิมพ์ ( ก ) และ ( ข ) เปิดแม่พิมพ์แม่พิมพ์ปิดแม่พิมพ์ซับซ้อนมากขึ้นเรขาคณิตกับหลักการระบบชั้นนำในโพรง [ ๒ ]สองประเภทของกระบวนการหล่อ๑ . แม่พิมพ์ทำลายกระบวนการและใช้ทำลายแม่พิมพ์ซึ่งต้องถูกทำลายไปเอาหล่อแม่พิมพ์วัสดุ : ปูนทราย และวัสดุที่คล้ายกัน บวกกับวัสดุประสาน๒ . แม่พิมพ์ถาวร และใช้กระบวนการแบบถาวร ซึ่งสามารถใช้ผลิตหล่อมากมายทำด้วยโลหะ ( หรือน้อยกว่าปกติ , วัสดุทนไฟเซรามิกจาก . สองประเภทของกระบวนการหล่อ๑ . ทำลายแม่พิมพ์กระบวนการแม่พิมพ์เป็นเสียสละเพื่อเอาส่วนประโยชน์ : รูปร่างที่เป็นไปได้ที่ซับซ้อนมากขึ้น .B . ข้อเสีย : อัตราการผลิตมักจะ จำกัด ด้วยเวลา ทำแม่พิมพ์ มากกว่าหล่อเอง๒ . ถาวรแม่พิมพ์กระบวนการแม่พิมพ์ทำจากโลหะ และสามารถใช้ในการสร้างหลายหล่อประโยชน์ A : สูงกว่าอัตราการผลิตB . ข้อเสีย : เรขาคณิต จำกัด โดยต้องเปิดแม่พิมพ์๗ . กระบวนการทำลายแม่พิมพ์๖๘ทรายหล่อแม่พิมพ์ประเภทของทรายแม่พิมพ์สีเขียวทรายแม่พิมพ์ - ส่วนผสมของทราย ดิน และน้ำ- " สีเขียว " หมายถึงแม่พิมพ์ประกอบด้วยความชื้น เวลาเททรายแห้งแม่พิมพ์ - โลหะอินทรีย์มากกว่าดิน- แม่พิมพ์อบเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและผิวแม่พิมพ์แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก - การอบแห้งพื้นผิวของแม่พิมพ์ทรายสีเขียวเพื่อความลึกของ 10 เพื่อให้แห้ง25 มิลลิเมตร โดยใช้ไฟฉาย หรือความร้อน โคมไฟไปรูปที่ทรายหล่อ [ ๒ ]แม่พิมพ์ประกอบด้วยสองส่วน :รับมือ = ครึ่งบนของแม่พิมพ์ลาก = ครึ่งล่างแม่พิมพ์ ส่วนจะบรรจุอยู่ในกล่อง เรียกว่าขวดสองส่วนแยกที่แยกบรรทัดแม่พิมพ์โพรงที่เกิดจากการบรรจุทรายรอบ ๆรูปแบบ ซึ่งมีรูปร่างของส่วนเมื่อรูปแบบจะถูกลบออก เหลือช่องบรรจุทรายได้ ต้องการส่วนรูป หล่อรูปแบบมักจะมีขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถในการหล่อโลหะและการหดตัวของเย็นทรายสำหรับแม่พิมพ์จะชื้นและมีประสานการรักษารูปร่างของมันใช้เป็นหลักในโพรงแม่พิมพ์แม่พิมพ์โพรงให้พื้นผิวภายนอกของส่วนหล่อนอกจากนี้ หล่ออาจมีพื้นผิวภายในกำหนดตามหลักที่วางไว้ข้างในแม่พิมพ์โพรงนิยามเรขาคณิตของส่วนภายใน๖๙ในการหล่อทราย ซึ่งโดยทั่วไปจะทำจากทรายหลักการระบบช่องทางผ่านซึ่งโลหะหลอมเหลวไหลเข้าไปในโพรงจากด้านนอกของแม่พิมพ์ประกอบด้วย downsprue ผ่านที่โลหะเข้ามาวิ่งสู่ช่องหลักที่ด้านบนของ downsprue , เทถ้วยมักใช้เพื่อลดความวุ่นวายและสาดเป็นโลหะที่ไหลลง downsprueไรเซอร์อ่างเก็บน้ำในแม่พิมพ์ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของโลหะเหลวเพื่อชดเชยการหดตัวของส่วนในระหว่างการแข็งตัวไรเซอร์ต้องออกแบบมาเพื่อหยุดหลังจากหล่อหลักเพื่อตอบสนองฟังก์ชันexpen อื่น ๆ
การแปล กรุณารอสักครู่..
