Ympning avser den teknik då man tillsätter olika legeringar, för det mesta kiselbaserade, till smältan strax före eller under gjutningen för att främja grafitbildningen under stelnandet och förfina stelningsstrukturen.

Ympning kan göras i gjutskänken, i gjutstrålen medan det smälta järnet hälls i formen eller i gjutformen. Vid segjärn görs ympningen under eller efter segjärnsbehandlingen. Nedanstående bild ger en översikt över de vanligaste ympningsteknikerna som idag mest används för gjutjärn. I det följande beskrivs några av dessa.

De vanligaste ympningsteknikerna.

De kärnbildare som tillförs smältan genom ympningen har störst effekt direkt efter tillsatsen. Effekten avklingar gradvis och för de flesta ympmedel i stort sett förlorad efter ungefär tio minuter. Vid mindre produktionsvolymer är ofta ympning i skänken den första och enda ympningsoperationen. I vissa fall kompletteras denna ympning med en strålympning eller en formympning med ympkroppar placerade i ingjutsystemet. Vid användning av avgjutningsugnar sker ympning oftast i gjutstrålen eller i gjutsystemet.

 

Ympning i skänk

Att ympa i skänken är den enklaste och mest flexibla metoden för ympning. För att säkra den optimala upplösningen av ympmedel och utnyttja omröringseffekten rekommenderas normalt att tillföra ympmedlet till smältan när skänken är fylld till ungefär en fjärdedel.

Det finns följande tre huvudmetoder för ympning i skänk:

  • Ympning i strålen när skänken fylls
  • Tillförsel av fina ymppartiklar till smältastrålen med hjälp av tryckluft
  • Trådympning. I detta fall förs en tråd, som innehåller ympmedlet in i strålen när skänken fylls.

 

Olika skänkympningsmetoder.

 

Ympning vid gjutning                                     

Ympning vid gjutning (sen ympning) omfattar tillförsel av ympmedel medan järnet hälls i formen eller direkt i formhåligheten. Detta är en teknik som ofta används i gjuterier, som använder automatiska eller mekaniska avgjutningsanordningar. Fördelar med denna teknik är eliminering av den vid skänkympning föreliggande avklingningseffekten, det vill säga att ympeffekten avtar med tiden. Erforderlig ympmedelsmängd minskas därigenom. Felaktigt utförd ympning kan dock medföra allvarliga problem såsom risk för icke upplösta ympmedelspartiklar i gjutgodset samt ojämn fördelning av ympmedlet.

Ympning vid gjutning kan delas upp i följande underkategorier:

  • Strålympning
  • Trådympning
  • Ympning i formen

Strålympning kräver finkornigt ympmedel med en säker kemisk sammansättning. Bilden nedan visar principen för strålympning när tryckluft används för tillförsel av ympmedel. Ympmedlet förs från behållaren ner till en fördelningsbehållare och sedan vidare ner i strålen med hjälp av tryckluft när smältan hälls i formen. Strålympning används vanligtvis när man använder automatisk avgjutning i automatiska formningsliner.

 

 Strålympning med hjälp av tryckluft.

 

Trådympning används bland annat vid avgjutningsugnar med gjutsifoner. Vid denna teknik förs en tråd innehållande ympmedlet in i avgjutningsugnens sifon när en form gjuts av. Det är viktigt vid både strålympning och trådympning att mängden ympmedel kan varieras med gjuthastigheten. Gjuthastigheten (kilo/sekund) är oftast olika beroende på gjutgodset utformning och varierar dessutom under gjutningen. Vid gjutningens början kan gjuthastigheten behöva vara upp till 30 procent högre än i slutet. Ympanordningarna måste kunna ställas in för olika gjutgodsdetaljer och även automatiskt kunna avpassa mängden ympmedel efter gjuthastigheten.

Vid ympning i formen, formympning, placeras ympmedlet direkt i ingjutssystemet, till exempel i en gjutkopp i nedloppet eller i en speciell kammare i ingjutssystemet. Ympmedlet för denna typ av ympning är krossat material, fina granuler paketerade i påsar eller förgjutna i form av kulor eller block. Till vänster i nedansteånde bild visas principen för formympning, där ympmedlet placeras under nedloppet. När smältan strömmar in i formhåligheten upplöses ympmedlet successivt i smältaströmmen, vilket resulterar i en effektiv ympningsprocess. Till höger i bilden visas formympning med användning av en reaktionskammare, som är placerad i ingjutssystemet.

Observera att vid användning av InMold-metoden där segjärnsbehandlingen sker genom att smältan passerar en reaktionskammare där en finkorning FeSiMg legering placerats behövs ingen ympning.

 

 

Val av ympningsmetod

Det finns ingen ympningsmetod som generellt passar för alla typer av gjutjärnsproduktion. Varje metod har sina fördelar och sina begränsningar. Valet av ympningsteknik är beroende av den specifika processen i det aktuella gjuteriet. Det slutgiltiga valet måste baseras på teknikens tillförlitlighet, vad materialet kan erbjuda samt värdet av den totala gjutgodsproduktionen. Några synpunkter på valet är följande:

  • Skänkympning karakteriseras av en ganska hög tillsats av ympmedel (ofta 0,2 – 0,5 procent) och kan användas av gjuterier med såväl stor som liten produktion. Huvudproblemet med skänkympning är avklingningseffekten.

  • Tryckluftsinblåsning av ympmedel och trådympning direkt i gjutstrålen eliminerar problemen med avklingning. Tillsatsen är ofta 0,1 till 0,2 procent.

  •  Formympning med till exempel block av ympmedel placerade i ingjutssystemet är en annan effektiv efterympningsteknik för eliminering av avklingningsproblem. Problemen är att upplösningen av ympblocket är låg i början och att ympblocket kan vara förbrukat innan gjutningen avslutats. För att förhindra att ympmedel som inte har lösts upp kommer in i gjutgodset rekommenderas användning av filter både vid strål- och formympning.

 

2118