Wat is directionele stolling?

"Directionele stolling" is een term voor het gieten van metaal. Het verwijst naar het proces van gecontroleerd toevoeren van het gesmolten metaal in een temperatuurgeregelde mal om een ​​deel te produceren dat vrij is van holle plekken, krimpdefecten genoemd. Directionele stolling wordt ook gebruikt om het metaal tijdens het gietproces te verfijnen, omdat de onzuiverheden in het gesmolten metaal naar het oppervlak van het bad blijven stijgen, de weg van de minste weerstand volgend als ze omhoog worden geduwd door de vaste materialen hieronder.

In het directionele stollingsproces begint het gesmolten metaal aan het uiteinde van de vorm te koelen en te stollen voordat de rest van de vorm dat doet. Terwijl het metaal op de bodem van de vorm afkoelt, beweegt deze stollingslijn gestaag omhoog naar de toevoer van gesmolten metaal. Door de stroomsnelheid voor de toevoer van gesmolten metaal te regelen en thermische variaties in de vorm te introduceren, kunnen krimpdefecten worden geëlimineerd, omdat het vloeibare metaal van nature in deze dips en lege gebieden zal lopen.

Het proces van directionele stolling moet niet worden verward met progressieve stolling, ook wel parallelle stolling genoemd. Hoewel deze processen een aantal vergelijkbare eigenschappen hebben, begint bij progressieve stolling het koel- en stolproces aan de wanden van het gietstuk en werkt het naar binnen toe. Bij directionele stolling begint het stollingsproces onderaan het gietstuk en gaat het naar de top.

Parallelle stolling in een gietstuk is de onderliggende oorzaak van defecten. Omdat het gesmolten metaal in sommige gebieden te snel afkoelt of in andere gebieden te lang verhit blijft, veroorzaakt het defecten als gevolg van stolling, thermische uitzetting en krimp. Als bijvoorbeeld gesmolten metaal in een L-vormige mal wordt gegoten, kan het metaal op de hoek van de mal te snel afkoelen, waardoor een knelpunt ontstaat en een luchtzak in het onderste been van de mal wordt gevangen. Deze luchtzak creëert een holle plek in het afgewerkte metalen deel, waardoor de algehele structuur wordt verzwakt.

Om parallelle stolling te regelen en directionele stolling in het gietproces aan te moedigen, worden verschillende technieken toegepast. Thermische variaties worden in de mal geïntroduceerd door risers of koude rillingen te gebruiken om warme of koude plekken te controleren die problemen met het gegoten onderdeel kunnen veroorzaken. Geïsoleerde hulzen worden ook gebruikt om een ​​stabiele, gecontroleerde temperatuur voor de matrijs te garanderen. Ten slotte worden de stroomsnelheid en temperatuur van de toevoer van gesmolten metaal zorgvuldig geregeld om directionele stolling te verzekeren.