Handleiding voor het gieten van metalen voorwerpen

[xander janssen]

Ben de laatste weken bezig geweest met het leren en optimaliseren van het gieten van metalen onderdelen.

Voor mijn modelbouw collega's heb ik e.e.a. gedocumenteerd aan de hand van fotos.

Gieten tin in een zand mal.pdf

Misschien ook wel interessant voor hier. De moedermal is een cnc product.

Groet,

Xander

[benkr]

Ik heb het bestand in de knowledge base geplaatst, dan blijft het ook in de toekomst vindbaar.

[xander janssen]

Ik heb het bestand in de knowledge base geplaatst, dan blijft het ook in de toekomst vindbaar.

Bedankt

[Kars-cnc]

Dat is een mooie en duidelijke beschrijving Xander!

Ik heb nog geen concrete plannen om gietvoorwerpen te gaan maken maar het lijkt me leuk dit in de toekomst nog eens te proberen. Ik bewaar je beschrijving dan ook goed.

Zou deze manier ook goed werken met b.v. aluminium of brons?

[Arie Kabaalstra]

Zou deze manier ook goed werken met b.v. aluminium of brons?

Ja, ik heb ooit een opleiding Edelsmeden gedaan, en op deze manier kun je ook zilver gieten.. dus qua smelttemperatuur van je metaal maakt het niet uit..
Bovendien, kijk maar eens op youtube, DIY Metal Casting, of iets van die strekking.. er zijn wereldwijd velen die deze techniek beoefenen..

Overigens.. dat "Oliegebonden gietzand" dat noemen we hier in Nederland gewoon Delftse Aarde, wereldwijd staat het bekend als Greensand..

Dit is overigens wel een mooi voorbeeld hoe je een Functioneel onderdeel kan maken met een 3D printer..je kunt je modellen printen, en dan gieten..

Vraag ik me zo af.. kun je je 3D modellen ook procentueel verschalen?.. zodat je de krimp van je metaal kunt compenseren?..
Want eigenlijk moet je je werk met een overmaatje printen (plus bewerkingstoeslag op de te bewerken vlakken)

[rien1959]

@Arie Kabaalstra : ja, in de slicer software kun je procentueel verschalen.

[Arie Kabaalstra]

Kijk.. da's mooi..Ik heb nog geen plastiekpoeper, maar dan zou ik zelf even moeten kijken naar het verschalen van mijn 3D vormen eer ik ze in CamBam te lijf ga..

Voor degenen met een plasticpoeper is het natuurlijk mooi dat je de boel kunt verschalen, en.. ook dat je een Kern-kastje kan printen om je kernen in te maken, als je hol gietwerk hebt..
jaren geleden al een filmpje gezien van iemand die een spruitstukje voor een bromfiets goot, met een kern erin dus..

[hugo stoutjesdijk]

Vraag ik me zo af.. kun je je 3D modellen ook procentueel verschalen?.. zodat je de krimp van je metaal kunt compenseren?..
Want eigenlijk moet je je werk met een overmaatje printen (plus bewerkingstoeslag op de te bewerken vlakken)

Die overmaat op de bewerkingsvlakken zul je gewoon in je 3D ontwerp er bij moeten tekenen.

[Papaatje]

Leuk!

Het brengt me terug naar zo'n 40 jaar geleden.
Ik heb toen 3 maanden stage gelopen tijdens mijn MTS werktuigbouw opleiding in een ijzergieterij.
Geweldig om het hele proces daar mee gemaakt te hebben, van gietmal maken tot gieten. Indrukwekkend!
Producten van een paar centimeter tot wel 1,5 meter groot.
Heb zelfs nog een zelf gemaakt gietwerkje tegen de voorgevel van mijn huis hangen. Wel van een bestaand model dat elke stageloper mocht maken. Mijn naam is op de achterkant te zien, dit had ik met een spatel in de gietvorm gekrast.

Er werden daar twee soorten vormzand gebruikt: het ene was eenmalig te gebruiken, dit bestond uit zilverzand, furaanhars en fosforzuur. (Ik heb net mijn oude verslagen even opgezocht, wist dit niet uit mijn hoofd. )
De andere soort was het zand dat Xander het over had.
De machine voor dat eerste zand moest altijd door de stagelopers schoongemaakt worden. Ik begreep pas nadat ik het verslag had gemaakt hierover waarom ik mijn handen elke keer open had met brandplekken. Er werd niet gewaarschuwd voor het fosforzuur, ook geen handschoenen of wat dan ook. Hier zaten we gewoon met onze blote handen aan.

Voor het gieten moesten we hele dagen oude draaibanken, motorblokken enz in stukken slaan. Zwaar werk met een grote moker.

Het gieten was altijd een hele sensatie, grote kranen die grote potten met vloeibaar ijzer door de hal bewogen. Te warm om in te kijken.

De dag erna, als alles genoeg afgekoeld was werden de gietkasten met een kraan boven een container gehangen. Wij moesten, terwijl we ook in die container stonden, met een grote moker er tegen aan slaan zodat de werkstukken eruit vielen.
Je snapt wel dat we aan het eind van de dag zwart waren, tot in onze porien. En stofmaskers, veiligheidsbril, beschermkleding? Kenden ze waarschijnlijk in die tijd nog niet.

Ondanks dat het vies, zwaar werk was vond ik het echt iets wat ik niet had willen missen.
Leuk om te zien dat we die verslagen gewoon schreven en de tekeningen "echt" tekenden met potlood en tekenpen. Geen tekenprogramma's en printer in die tijd voor ons.

Eric.

[vox67]

Die overmaat op de bewerkingsvlakken zul je gewoon in je 3D ontwerp er bij moeten tekenen.

In de slicer kun je percentueel verschalen. Los daarvan kun je de de gaten tegelijk ook nog op een andere veranderen, maar hoe dat werkt weet ik niet.
Je hoeft de afwijjing niet perse te tekenen,hoewel dat ook een manier is.

[Arie Kabaalstra]

Waar Hugo op doelt is waarschijnlijk wat ik elders al eens opgemerkt heb..
in je 3D CAD modellen, maak je Configuraties, één voor het ruwe gietmodel, met alle kernprenten eraan, Conische gaten voor de lossing, net als de "Draft" angles op alle Extrusions.. want het moet wel zonder brokken uit de mal komen na het afvormen..

Dan.. een Configuratie met hoe het onderdeel uit de mal komt.. zeg maar het ruwe onderdeel.. , en als laatste een Configuratie met alle preciese delen nabewerkt...

niet vergeten ook om de scherpe randen af te ronden, , wanddikten zoveel mogelijk gelijkmatig te houden, grotere werkstukken met Ribben , en dan uitkijken dat de "knooppunten" van die ribben niet te dik worden, omdat je daar anders weer last krijgt van Gietgallen..

Nee.. ik heb zelf niet de ervaring die Papaatje hier even tentoonspreidt, maar ik ben wel gefascineerd door het gietproces.. laatst ook een Docu gezien over het gieten van een Kerkklok, middels een "valse klok", feitelijk bestaat de mal alleen uit een paar Sjabloontjes.. eerst maak je de binnenkant.. dan gaat daar een "Valse klok" overheen die met een tweede sjabloon op maat gemaakt wordt, dan de buitenmal erop.. , en als die klaar is, moet de valse klok weggehaald worden.. die heeft geen functie meer.. binnen en buitenmal worden dan samengevoegd, en volgestort...

Ik heb zelf alleen maar heeeeeeeeeeel klein gietwerk gedaan.. in zilver, dingetjes zoals een Ring, Broches, hangers, dat soort werk..
Ohja... en mijn Manchetknopen..ik vond op straat een keitje met een mooie structuur.. heb er 2 afgietsels van gemaakt, en die in de vorm van mijn manchet knopen gevijld.. beugeltje eraan.. klaarrr...
het kleinste is wel een Porsche 917 K in Zilver.. 18 x 9 x 4.5 mm..

[Papaatje]

Nee.. ik heb zelf niet de ervaring die Papaatje hier even tentoonspreidt, maar ik ben wel gefascineerd door het gietproces.. laatst ook een Docu gezien over het gieten van een Kerkklok, middels een "valse klok", feitelijk bestaat de mal alleen uit een paar Sjabloontjes.. eerst maak je de binnenkant.. dan gaat daar een "Valse klok" overheen die met een tweede sjabloon op maat gemaakt wordt, dan de buitenmal erop.. , en als die klaar is, moet de valse klok weggehaald worden.. die heeft geen functie meer.. binnen en buitenmal worden dan samengevoegd, en volgestort...

Ik heb zelf alleen maar heeeeeeeeeeel klein gietwerk gedaan.. in zilver, dingetjes zoals een Ring, Broches, hangers, dat soort werk..
Ohja... en mijn Manchetknopen..ik vond op straat een keitje met een mooie structuur.. heb er 2 afgietsels van gemaakt, en die in de vorm van mijn manchet knopen gevijld.. beugeltje eraan.. klaarrr...
het kleinste is wel een Porsche 917 K in Zilver.. 18 x 9 x 4.5 mm..

het is ook een heel fascinerend iets Arie.

Voor die mallen hadden ze een aparte houtafdeling die alle dummies maakten. Vaak bestond zo'n houten dummy uit meerdere delen. Het was dan een gepuzzel hoe dat in elkaar moest, echt vakwerk.
Die houten delen werden bewaard in een ruimte voor het geval de klant weer zoiets wilde.

De delen werden in verschillende kleuren geverfd:
Rood werd het gedeelte van het werkstuk dat onbewerkt bleef na gieten.
Blauw het gedeelte dat nabewerkt moest worden, met een toegift van 5 a 10 mm.
Zwart waren de uitsparingen in de mal waar een zogenaamde 'kern' in gelegd werd. Dit waren dus de holle gedeeltes van het werkstuk.

Na het vormen van het gietzand en voor het dichtmaken werden ze nog 'gezwart'.
Hiermee werd een vloeibare grafietoplossing aangebracht waardoor het gietzand niet vastbrand aan het werkstuk.

Ik moet nog even de tip geven dat ze nooit het vloeibare metaal rechtstreeks in de uitsparing van het werkstuk goten. Dit ging via een vulopening, de vultap, dat het metaal via een wervelende beweging naar binnen liet komen. Zo zal het nog in het vloeibare metaal aanwezige vuil naar boven stijgen en niet in de vorm komen.
Aldus de 40 jarige oude tekening vanuit mijn verslag.



Er was ook een grote ruimte met een grote trommels met een grof soort grind waar de werkstukken in draaiden om te reinigen.
Daarna werden de bramen weg geslepen en konden ze naar de klant.

Eric.

[xander janssen]

Dit zand werkt ook met aluminium, brons, zilver etc. Daarbij verbrandt wel de olie in de 1e (paar) millimeter waardoor dit onbruikbaar wordt en er dus wat verlies aan zand optreedt.

[DaBit]

Ik moet nog even de tip geven dat ze nooit het vloeibare metaal rechtstreeks in de uitsparing van het werkstuk goten. Dit ging via een vulopening, de vultap, dat het metaal via een wervelende beweging naar binnen liet komen. Zo zal het nog in het vloeibare metaal aanwezige vuil naar boven stijgen en niet in de vorm komen.
Aldus de 40 jarige oude tekening vanuit mijn verslag.

Dat is toch wel nuttige informatie hoor.

Hebben jullie gieters ook wel eens ooit pyrogeen silica (fumed silica, aerosil) + waterglas (natriumsilicaat) als eerste laag rondom de kern geprobeerd?
Dat lijkt mij nog wel een keer wat om te spelen; de verloren-PLA methode en dan eerst een paar laagjes silica+waterglas 'keramiek' er rondomheen voor behoud van detail.

(en OpenFOAM zou in staat moeten zijn om het stollen van vloeibaar metaal (en daarmee de krimp) te modelleren, dan kun je dat compenseren. Ook wel leuk om te proberen)