Sandgjutning – flexibel metod för alla volymer

Olika typer av formsand

Formsandens sammansättning anpassas efter gjutmetallens egenskaper och de krav som ställs på det färdiga godset. Ren kvartssand baseras på kiseldioxid och har en smältpunkt på 1713 grader Celsius vilket gör den lämplig för höga temperaturer. Kvarts-fältspatssand dominerar i Sverige och består av ungefär 75 procent kvarts och 25 procent fältspat. Olivinsand används specifikt vid gjutning av höglegerat manganstål. Kromitsand med sin sammansättning av järnoxid och kromoxid passar för stålgjutgods. Zirkonsand med zirkoniumsilikat väljs vid höga krav på precision. Syntetiska sander kännetecknas av låg termisk expansion, sfärisk kornform och god återvinningsgrad. Valet av sandtyp påverkar hur väl formen håller under gjutningen och hur lätt den är att återvinna efteråt.

• Ren kvartssand för temperaturkrävande applikationer.
• Kvarts-fältspatssand som standard i svensk produktion.
• Olivinsand till manganstål.
• Kromitsand för ståldelar.
• Zirkonsand vid precisionsbehov.

Kornstorlek och bindemedel

Mineralfragmenten i sanden har en storlek mellan 0,02 och 2 millimeter. Mindre partiklar än 0,02 millimeter räknas som slam och påverkar kvaliteten negativt om halten är hög. Kornstorleken fastställs med siktanalys över elva siktar. Bindemedel håller sandkornen samman i formen. Bentonit är ett lerbaserat bindemedel som ofta används. Kemiska bindemedel kan vara organiska eller oorganiska och exempel är vattenglas. Vid järngjutning tillsätts glanskolgivare för att förbättra ytkvaliteten. De kemiska bindemedlen reagerar olika beroende på sandens pH-värde vilket måste beaktas vid val. Rätt bindemedel bidrar till att formen behåller sin form under fyllning och stelning utan att släppa ifrån sig partiklar.

Utformning av ingjutssystem

Ingjutssystemet leder smältan från skänken till formhåligheten. För att minimera defekter bör gjutning ske med minsta möjliga skänkhöjd. Gjutskålen fylls snabbt och hålls full under hela avgjutningen. Ett koniskt nedlopp är att föredra. Gjutkanalen vidgas under nedloppet och förlängs förbi det sista inloppet. Inlopp bör inte placeras rakt under nedloppet eller riktas mot hörn och formdelar. Skarpa hörn i ingjutssystemet undviks för att minska risken för turbulens. Systemet ska vara fritt från lös sand och nedloppet täcks om avgjutningen fördröjs. Dessa åtgärder hjälper till att uppnå en kontrollerad fyllning som minskar risken för inneslutningar och ojämnheter i gjutgodset. Sandgjutning skiljer sig från pressgjutning när det gäller hur smältan fylls och vilka volymer som är ekonomiska.

Matare och faktorer som styr ytfinhet och måttnoggrannhet

Matare används för att kompensera krympning under stelning. Gjutning sker genom matarens bas för att säkerställa värmeöverföring. På kalla matare används exoterma eller isolerande matarhylsor. Volym och modul för matare kontrolleras och antalet matare verifieras så att det räcker. Riktad stelning mot mataren är avgörande. Öppna matare täcks alltid på toppytan. Genom att följa dessa principer minskar risken för porositet och andra gjutdefekter som uppstår vid ojämn stelning.

Flera faktorer påverkar ytfinhet och måttnoggrannhet i sandgjutning. Kornformen kan vara rund, kantrund eller kantig. Sintringstemperaturen bör vara tillräckligt hög för att undvika inträngningar. Kornkoncentrationen och slamhalten spelar roll där låg slamhalt ger bättre kvalitet. Separationsrisk vid hantering av sanden måste hanteras. Standarder finns för dimensions-, form- och lägetoleranser samt bearbetningstillägg. Toleranserna varierar med material och formningsmetod. Köpare och leverantör behöver enas om vilka krav som ska uppfyllas. I fall med höga precisionskrav kan precisionsgjutning vara ett alternativ till sandgjutning.

För att få en bedömning av lämplig metod och kostnad för ert projekt begär offert.

De tekniska sakuppgifterna bygger på Gjuterihandboken via Metallkompetens på metallkompetens.se. Denna kunskapsplattform drivs av Jernkontoret tillsammans med Svenska Gjuteriföreningen och Svenskt Aluminium.