Литье в песчаные формы — это процесс использования песка в качестве основного материала для формования различных металлических изделий. Этот метод формования очень эффективен, поскольку песок является огнеупорным материалом, а значит, может выдерживать очень высокие температуры. Это также очень экономичный процесс, так как он требует меньше затрат и технологий.
Первым шагом в процессе литья в песчаные формы является подготовка формовочной емкости. Емкость может быть изготовлена как из дерева, так и из металла, в которую помещается рельефный рисунок. Затем на узор насыпается песок. Другие элементы, такие как вода и глина, обычно добавляются, чтобы сделать песок более плотным и твердым.
Существует два распространенных метода затвердевания песка. Первый подход заключается в использовании зеленого песка. Слово «зеленый» не относится к его цвету, а используется как указание на его влажность. Чтобы песок не был слишком жидким, используется всего от 2 до 4 процентов воды. Отливка в сырой песок обычно дает шероховатую поверхность готового металлического изделия.
Воздушный метод литья в песчаные формы чаще используется, особенно на фабриках и литейных заводах. В этом методе для изготовления слепка используется сухой песок вместе с другими ингредиентами, такими как глина и клей. Когда смесь заливается в контейнер, его часто сжимают, чтобы избежать отверстий. Иногда контейнер даже вибрируют, чтобы сделать плавный и равномерный отлив. Многие производители предпочитают литье с воздушной отверждением, потому что оно создает более гладкую текстуру готового продукта.
Для трехмерных или неправильных фигур, таких как куб или металлический молоток, используется литейная форма, состоящая из двух частей. И верхняя, и нижняя часть формы содержат половинки выкройки. Когда детали соединены вместе, горячий металл выливается через отверстие, называемое «воротом», и металл содержится в отсеке до тех пор, пока он не остынет и не затвердеет.
Отливка в песчаные формы обычно уничтожается после каждого использования, но сам песок можно переработать для производства новой отливки. Этот длительный процесс становится недостатком, если продукт должен быть произведен в больших количествах за короткий период. Обычно отливаемые металлы — это алюминий, чугун, олово и сталь. Даже бронза и медь может быть отлита в песчаные формы. Многие металлические инструменты, сантехника и даже автомобильные детали изготавливаются с использованием литья в песчаные формы. Отчеты за 2003 год показывают, что более 70 процентов металлических отливок создаются методом литья в песчаные формы.