Fiind nucleul fundațiilor pentru mașini-unelte, piesele turnate pentru mașini-unelte sunt supuse unui proces complex de fabricație care implică selecția materialului, topirea, formarea, tratamentul termic și post{0}}procesare. Fiecare pas are un impact semnificativ asupra proprietăților mecanice, stabilității dimensionale și calității interne ale produsului final. Un proces standardizat nu este doar o condiție prealabilă pentru asigurarea calității turnării, ci și o garanție fundamentală pentru obținerea de înaltă precizie și rigiditate la mașinile-unelte.
Procesul începe cu pregătirea și dozarea materialului. Fontele utilizate în mod obișnuit includ fonta cenușie, fonta ductilă și fonta inoculată, cu calitatea selectată în funcție de cerințele de rezistență a sarcinii-și de amortizare a vibrațiilor ale diferitelor părți ale mașinii-unelte. Materiile prime sunt supuse unei inspecții riguroase pentru a se asigura că compoziția fierului, fierului vechi și a elementelor de aliere este conformă cu specificațiile procesului și este dozată cu precizie în proporții pentru a oferi o bază stabilă de compoziție chimică pentru topire.
Apoi vine etapa de topire. Se folosește un cuptor cu inducție cu frecvență medie-sau un cuptor electric cu cupolă-dual-proces, permițând controlul precis al temperaturii și compoziției fierului topit. În timpul procesului de topire, temperatura, echivalentul de carbon și conținutul de oligoelemente ale fierului topit trebuie monitorizate continuu. Tratamentul de inoculare sau sferoidizare trebuie implementat înainte de atingere pentru a îmbunătăți morfologia grafitului, a rafina boabele și a îmbunătăți rezistența și performanța de absorbție a șocurilor a turnării. Temperatura de atingere a fierului topit trebuie să îndeplinească cerințele de fluiditate pentru a asigura umplerea completă a matriței.
Etapa de formare utilizează în principal turnarea cu nisip. Se realizează matrițe din lemn sau metal în funcție de structura de turnare, se prepară nisip de turnare, iar matrița este asamblată. Piesele turnate cu paturi mari și coloane folosesc adesea turnarea în groapă sau turnarea miezului pentru a asigura acuratețea dimensională și a formei. În timpul turnării, debitul și temperatura trebuie controlate pentru a evita blocarea aerului și defectele de închidere la rece. Simultan, un design rezonabil de deschidere și de ridicare ghidează solidificarea secvențială a fierului topit, reducând porozitatea de contracție și cavitățile de contracție.
După formare, turnarea intră în etapa de răcire și curățare. Răcirea naturală sau răcirea prin recoacere controlată pot împiedica stresul termic excesiv să provoace fisuri. După îndepărtarea nisipului, curățarea și îndepărtarea porței, a colțurilor și a fulgerului, se efectuează o inspecție preliminară a suprafeței de turnare. Tratamentul termic este un proces-cheie, care include adesea recoacere de detensionare-, recoacere prin grafitizare sau normalizare și revenire, pentru a reduce tensiunea reziduală, a îmbunătăți structura metalografică și a îmbunătăți stabilitatea dimensională.
În cele din urmă, se efectuează inspecții brute și de pre-finisare, folosind teste ne-distructive și măsurători dimensionale pentru a confirma absența defectelor interne și că forma este conformă cu desenele. Dacă este necesar, se implementează un tratament secundar de îmbătrânire pentru a stabiliza în continuare microstructura și dimensiunile. Numai piesele turnate pentru mașini-unelte care sunt supuse unui control complet al procesului pot, după asamblare, să confere mașinii-unelte o rigiditate excelentă, rezistență la vibrații și o reținere a preciziei-pe termen lung, devenind o bază solidă pentru echipamentele de producție de ultimă generație.
