Valaminen

Wikipediasta
(Ohjattu sivulta Valimo )
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Hiekkavalun muotteja

Valaminen eli valanta , myos valu , on esineiden valmistamista kaatamalla sulatettu raaka-aine muottiin, jossa se kovettuu haluttuun muotoon.

Sula aines tayttaa muotin, jolta saamaansa muotoon valukappale jaa kiinteydyttyaan. Perinteisesti esineita on valettu metallista , nykyisin myos muovista . Myos saviesineita valmistetaan valamalla ( savenvalanta ).

Valamalla voidaan valmistaa huomattavan erikokoisia kappaleita. Metallivaluja tehdaan gramman osista aina kymmeniin, jopa satoihin tonneihin saakka. Valamista kaytetaan seka teollisten tuotteiden etta taide-esineiden valmistuksessa.

Valuprosessit [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Hiekkavalu [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Hiekkavalu on vanha ja laajalti kaytetty metalliesineiden valumenetelma. Sita kaytetaan seka taidevalun etta teollisuuden tarpeisiin, ja menetelmalla voidaan valmistaa esimerkiksi koriste- ja kayttoesineita seka tyokaluja ja koneenosia.

Hiekkavalun muottihiekka on hienojakoista hiekka-sideaineseosta, joka toistaa yksityiskohdat hyvinkin tarkasti, hiekan raekoosta ja muotintayttomenetelmasta riippuen. Tyypillinen sideaine on kemiallisesti kovettuva hartsi. Etenkin korkean sulamispisteen metalleja, kuten terasta valettaessa muottipinnat kasitellaan maalaamalla ne tulenkestavalla peitosteella, jottei hiekka pala metalliin kiinni.

Ensimmaiseksi tehdaan kappaleen malli. Malli on yleensa kaksiosainen, jotta muotin ala- ja ylapuolisko voidaan valmistaa erikseen. Malli valmistetaan esimerkiksi puusta, muovista, kevytmetallista tai vaikka styroxista mallin kulumiskesto- ja mittatarkkuusvaatimusten perusteella. Mallin tulee olla myos riittavan luja kestaakseen vaantymatta muotinvalmistuksessa ja varastoinnissa.

Mallinpuolisko on tyypillisesti kiinnitetty levyyn, jonka paalle asetetaan muotinvalmistusta eli kaavausta varten muottikehys. Kehys taytetaan muottihiekalla, joka sullotaan sopivan tiiviiksi, usein taryttamalla. Ylapuoliskon muottikehykseen asetetaan ennen tayttoa myos valu- ja kaasukanavien mallit.

Toinen mahdollisuus on valmistaa muotti yksiosaisella mallilla. Talloin muottikehys on taytettava kahdessa vaiheessa, ja muottikehys on avattava mallin poistamista varten ylapuoliskonkin hiekan kovetuttua. Kertakayttoinen styrox-malli voidaan polttaa pois avaamatta muottia.

Jos valukappaleesta halutaan ontto, valmistetaan muotin lisaksi hiekkasydan eli keerna, joka sekin kovetetaan ja tarvittaessa peitostetaan. Monimutkaisessa kappaleessa keernoja voi olla useita.

Muottihiekan kovetuttua muottipuoliskot irrotetaan malleista. Muotinosat peitataan, mahdolliset keernat asetetaan paikoilleen ja muotinpuoliskot kiinnitetaan toisiinsa. Taman jalkeen muottiin kaadetaan sula metalli. Valun jaahdyttya muotti puretaan ja valukappale poistetaan.

Kipsivalu [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kipsivalulla valetaan pienia ja yksityiskohtaisia metalliesineita. Erityisesti kultasepanteollisuuden alalla se on lisannyt jatkuvasti suosiotaan kustannustehokkaana ja nopeana valmistusmenetelmana. Esimerkiksi ylioppilaslyyra on valutuote.

Kipsivalun prosessi:

  1. Muotoillaan malli valettavasta kappaleesta, esimerkiksi messingista. Lisataan malliin valukanavat.
  2. Tehdaan vulkanointiprassilla kuminen negatiivi mallikappaleesta.
  3. Negatiivilla tehdaan tarvittava maara vahamalleja.
  4. Vahamalleista tehdaan valupuu.
  5. Valupuu sijoitetaan purkkiin, joka taytetaan kipsilla.
  6. Kipsin jahmetyttya vaha sulatetaan pois vesihoyrylla.
  7. Kipsi poltettaan kovaksi.
  8. Onttoon kipsiin kaadetaan sula metalli joko tyhjo- tai epakeskovalukoneessa.
  9. Puretaan kipsi jahmettyneen metallikappaleen paalta.
  10. Poistetaan metallikappaleista valukanavat ja tehdaan viimeistelyhionnat ja pintakasittelyt.

Tarkkuusvalu [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Tarkkuusvalu keraamisella muotilla, jolla voidaan valaa pienia ja yksityiskohtaisia metalliesineita. Nykyisin sita kaytetaan myos muun muassa autoteollisuudessa. Suurin ero tavalliseen valuun on se, etta muotti kasvatetaan vahamallin pintaan.

Tarkkuusvalun prosessi:

  1. Muotoillaan malli valettavasta kappaleesta, esimerkiksi vahasta tai messingista. Jos kaytetaan messinkista mallikappaletta siita pitaa tehda vulkanointiprassilla kuminen negatiivi.
  2. Negatiivilla tehdaan tarvittava maara vahamalleja.
  3. Vahamalleista tehdaan valupuu .
  4. Lisataan valupuuhun valu- ja kaasukanavat, jotka voivat olla muun muassa muovia tai vahaa.
  5. Valupuu kastetaan keraamiliemeen. Liemi koostuu hienojakoisesta tulenkestavasta jauheesta, sideaineesta seka liuottimista ja lisaaineista.
  6. Keraamiliemeen kastetun valupuun paalle ripotellaan zirkonihiekkaa ja molokiittia vuorotellen.
  7. Valupuuta kastetaan keraamiliemeen 5 ? 8 kertaa, jotta kuoresta tulee riittavan luja. Muotin kuoren ollessa sopivan paksuinen, muotti kuivataan.
  8. Sama toistetaan useita kertoja kunnes lopuksi voidaan lisata tukimateriaali.
  9. Tukimateriaalina voidaan kayttaa puretuista keraamisista muoteista kertynytta karkeaa rouhetta.
  10. Sen jalkeen vaha sulatetaan kuoren sisalta nopeasti pois yli 500 asteessa.
  11. Jaljelle jaa ontto muotti. Lopuksi muotti lujitetaan sintraamalla se esimerkiksi 1000 asteessa ennen kuin sula metalli kaadetaan muottiin.
  12. Rikotaan keraaminen valumuotti jahmettyneen metallikappaleen paalta.
  13. Poistetaan metallikappaleista valukanavat ja tehdaan viimeistelyhionnat ja pintakasittelyt.

Harkkovalu [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Harkkovalu on lahinna terastehtaissa kaytettava epajatkuva menetelma, jolla valmistetaan suurehkoja aihioita (4?30 tonnia ja enemmankin) jatkomuokattavaksi valssaamalla tai takomalla .

Harkkomuotti valmistetaan useimmiten valuraudasta. Muottiontelo on alaosastaan kapeampi, joten sulan kiinteytyminen etenee alhaalta ylospain. Harkon viimeksi jahmettyvaan ylaosaan jaa huokoinen ja koostumukseltaan epatasainen vyohyke, hukkapala, joka leikataan pois ennen jatkokasittelya. Harkkomuotin poikkileikkaus on yleensa ympyra tai kulmistaan pyoristetty suorakulmio .

Harkkovalulla voidaan terastehtaassa tuottaa nopeasti pienia erikoiseria. Hyvin suurten taottavien tai valssattavien kappaleiden valmistus on aina aloitettava harkkoaihiosta. [1]

Liukuvalu [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Liukuvalulla tarkoitetaan jatkuvatoimista valuprosessia. Liukuvalua kutsutaan myos jatkuvavaluksi. Liukuvalulaitteistot koostuvat sulatusuunista, valu-uunista ja siina olevasta jaahdytetysta kokillista, seka vetolaitteistosta, milla jahmettynyt valanne vedetaan hallitusti ulos kokillista.

Ensimmaiset kaupalliset ja toimivat jatkuvavalulaitteet kehitettiin teraksen valuun Neuvostoliitossa 1960-luvulla.

  • Properzi-menetelma (tai Conti-rod)

Sula metalli kaadetaan vesijaahdytetyn valupyoran valu-uraan, missa jahmettyminen tapahtuu. Valutuote on poikkipinnaltaan noin 100 mm x 100 mm epasaannollinen suorakaide. Yleensa laitteiston peraan on integroitu sarjavalssain ja vetokoneita, joilla valutuote muokataan pyoreaksi, halkaisijaltaan 12 mm langaksi. Valulanka toimitetaan 3?5 tonnin kieppeina jatkoprosesseihin.

Menetelmaa kaytetaan yleisesti alumiinin ja kuparin valuun.

  • Pystyvalu

Pystyvalumenetelma kehitettiin Outokummun Porin tehtailla [2] 1970-luvun alussa. Menetelmassa valusuunta on ylospain ja menetelma on analoginen piikiteiden kasvattamissa kaytetyn Czochralski-menetelman kanssa. Valutuote on poikkimitaltaan 6?42 mm lanka, joka pakataan 3?5 tonnin kiepeiksi.

Menetelmaa kaytetaan kuparin, sinkin, messingin ja kadmiumin valuun.

Painevalu [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Painevalulle on tunnusomaista, etta sula metalli johdetaan korkean paineen avulla suhteellisen suurella nopeudella kaksi- tai useampiosaiseen terasmuottiin. Kyseessa on suurtuotantomenetelma, jolla valmistetaan pienehkoja (<45kg), ohutseinamaisia kappaleita ei-rautametalleista. Painevalumenetelmia on kaksi, kuumakammio- ja kylmakammiomenetelma.

Kuumakammiomenetelma [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Kylmakammiomenetelma [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Valuvikoja [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

  • Kaasukuplat
  • Vetysairaus
  • Keskustaonkalo
  • Epatasainen raekoko
  • Jaksorepeamat

Lahteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

  • ValuAtlas Valuatlas (Tampereen teknillinen yliopisto, Valimoinstituutti seka Aalto-yliopiston insinooritieteiden korkeakoulu).

Viitteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

  1. Sovellettu metallurgia, Valmistus ja muovaaminen European Steel Design Education Programme. Viitattu 22.10.2009. [ vanhentunut linkki ]
  2. Ulf Roos: Timo Lohikoski - Muistokirjoitus (html) Helsingin Sanomat . 2007. Sanoma Oyj. Arkistoitu 4.3.2016. Viitattu 31.12.2015.

Aiheesta muualla [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta valaminen .