Η χύτευση με άμμο χρησιμοποιείται για την παραγωγή μεγάλης ποικιλίας μεταλλικών εξαρτημάτων με πολύπλοκες γεωμετρίες. Αυτά τα μέρη μπορεί να διαφέρουν πολύ σε μέγεθος και βάρος, που κυμαίνονται από μερικές ουγγιές έως αρκετούς τόνους. Μερικά μικρότερα χυτά μέρη άμμου περιλαμβάνουν εξαρτήματα όπως γρανάζια, τροχαλίες, στροφαλοφόρους άξονες, μπιέλες και έλικες. Οι μεγαλύτερες εφαρμογές περιλαμβάνουν περιβλήματα για μεγάλο εξοπλισμό και βάσεις βαρέων μηχανημάτων. Η χύτευση με άμμο είναι επίσης κοινή στην παραγωγή εξαρτημάτων αυτοκινήτου, όπως μπλοκ κινητήρα, πολλαπλοί κινητήρα, κυλινδροκεφαλές και κιβώτια μετάδοσης.
Η χύτευση με άμμο, η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία χύτευσης, χρησιμοποιεί αναλώσιμα καλούπια άμμου για να σχηματίσει περίπλοκα μεταλλικά μέρη που μπορούν να κατασκευαστούν από σχεδόν οποιοδήποτε κράμα. Επειδή το καλούπι άμμου πρέπει να καταστραφεί για να αφαιρεθεί το τμήμα, που ονομάζεται χύτευση, η χύτευση με άμμο έχει συνήθως χαμηλό ρυθμό παραγωγής. Η διαδικασία χύτευσης με άμμο περιλαμβάνει τη χρήση κλιβάνου, μετάλλου, σχεδίου και καλουπιού άμμου. Το μέταλλο λιώνεται στον κλίβανο και στη συνέχεια τοποθετείται σε κουτάλα και χύνεται στην κοιλότητα του καλουπιού άμμου, που σχηματίζεται από το σχέδιο. Το καλούπι άμμου διαχωρίζεται κατά μήκος μιας διαχωριστικής γραμμής και το στερεοποιημένο χύτευμα μπορεί να αφαιρεθεί. Τα βήματα αυτής της διαδικασίας περιγράφονται με περισσότερες λεπτομέρειες στην επόμενη ενότητα. Στη χύτευση με άμμο, το κύριο κομμάτι του εξοπλισμού είναι το καλούπι, το οποίο περιέχει πολλά εξαρτήματα. Το καλούπι χωρίζεται σε δύο μισά - το κάλυμμα (πάνω μισό) και το συρόμενο (κάτω μισό), τα οποία συναντώνται κατά μήκος μιας διαχωριστικής γραμμής. Και τα δύο μισά καλούπια περιέχονται μέσα σε ένα κουτί, που ονομάζεται φιάλη, το οποίο είναι χωρισμένο κατά μήκος αυτής της διαχωριστικής γραμμής. Η κοιλότητα του καλουπιού σχηματίζεται με τη συσκευασία άμμου γύρω από το σχέδιο σε κάθε μισό της φιάλης. Η άμμος μπορεί να συσκευαστεί με το χέρι, αλλά οι μηχανές που χρησιμοποιούν πίεση ή κρούση εξασφαλίζουν ομοιόμορφη συσκευασία της άμμου και απαιτούν πολύ λιγότερο χρόνο, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό παραγωγής. Αφού συσκευαστεί η άμμος και αφαιρεθεί το σχέδιο, θα παραμείνει μια κοιλότητα που σχηματίζει το εξωτερικό σχήμα του χυτού. Ορισμένες εσωτερικές επιφάνειες του χυτού μπορεί να σχηματίζονται από πυρήνες.
Η χύτευση άμμου είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει σχεδόν οποιοδήποτε κράμα. Ένα πλεονέκτημα της χύτευσης με άμμο είναι η ικανότητα χύτευσης υλικών με υψηλές θερμοκρασίες τήξης, συμπεριλαμβανομένου του χάλυβα, του νικελίου και του τιτανίου. Τα τέσσερα πιο κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με άμμο φαίνονται παρακάτω, μαζί με τις θερμοκρασίες τήξης τους
Υλικά Θερμοκρασία τήξης
Κράματα αλουμινίου 1220 °F (660 °C)
Κράματα ορείχαλκου 1980 °F (1082 °C)
Χυτοσίδηρος 1990-2300 °F (1088-1260 °C)
Χυτός χάλυβας 2500 °F (1371 °C)
Το κόστος υλικού για τη χύτευση με άμμο περιλαμβάνει το κόστος του μετάλλου, της τήξης του μετάλλου, της άμμου καλουπιού και της άμμου πυρήνα. Το κόστος του μετάλλου καθορίζεται από το βάρος του εξαρτήματος, που υπολογίζεται από τον όγκο του εξαρτήματος και την πυκνότητα του υλικού, καθώς και από την τιμή μονάδας του υλικού. Το κόστος τήξης θα είναι επίσης μεγαλύτερο για μεγαλύτερο μερικό βάρος και επηρεάζεται από το υλικό, καθώς ορισμένα υλικά είναι πιο δαπανηρά να λιώσουν. Ωστόσο, το κόστος τήξης είναι συνήθως ασήμαντο σε σύγκριση με το κόστος μετάλλου. Η ποσότητα της άμμου μούχλας που χρησιμοποιείται, και ως εκ τούτου το κόστος, είναι επίσης ανάλογη με το βάρος του εξαρτήματος. Τέλος, το κόστος της πυρηνικής άμμου καθορίζεται από την ποσότητα και το μέγεθος των πυρήνων που χρησιμοποιούνται για τη χύτευση του εξαρτήματος.
Πλεονεκτήματα της διαδικασίας χύτευσης με άμμο
Μπορεί να παράγει πολύ μεγάλα εξαρτήματα
Μπορεί να σχηματίσει πολύπλοκα σχήματα
Πολλές επιλογές υλικών
Χαμηλό κόστος εργαλείων και εξοπλισμού
Τα σκραπ μπορούν να ανακυκλωθούν
Πιθανός σύντομος χρόνος παράδοσης
Εφαρμογές:
Ανταλλακτικά μηχανών κατασκευής, εξαρτήματα σκαλωσιάς, μπλοκ και συλλέκτες κινητήρα, βάσεις μηχανών, γρανάζια, τροχαλίες, εξαρτήματα γεωργίας, εξαρτήματα θαλάσσης, ιατρικά εξαρτήματα, υλικό, ανταλλακτικά αυτοκινήτων, κ.λπ.
