GIETEN EN VORMEN
WIELRAADSEL
IETS OYER HET MATERIAAL
In een der eerste nummers van het Zeskant, verscheen
een artikel, dat een algemeen beeld gaf van de ijzer
gieterij. Hierin werd reeds medegedeeld, dat machine
delen zoals fundatieplaten, stoom- en motorcylinders, af
sluiters enz., worden vervaardigd door het gieten van
gesmolten ijzer in gietvormen. Deze wijze van vervaar
digen heeft het grote voordeel, dat voorwerpen van in
gewikkelde vorm in de regel vlugger en goedkoper
worden verkregen, dan wanneer hierbij een andere
methode zou worden gevolgd.
De nodige gietvormen worden verkregen met behulp van
modellen, welke vrijwel overeenkomen met het te ver
vaardigen gietstuk.
Het materiaal,, waarvan deze gietvormen gemaakt wor
den, moet vuurbestendig zijn. Dit is noodzakelijk om te
voorkomen, dat, bij de hoge temperatuur van het ge
smolten ijzer, het materiaal van de gietvorm met het
gesmolten ijzer zou samensmelten. Ook is het nodig, dat
het te gebruiken materiaal plastisch (goed kneedbaar)
is om er gemakkelijk de gewenste vorm aan te kunnen
geven en, wat van even groot belang is, de eenmaal
gegeven vorm te kunnen behouden.
Oorsprong van het zand.
Hiertoe gebruikt men een speciaal soort zand, dat op
vele plaatsen gevonden wordt; in ons land o.a. in de
zandgroeven in de omgeving van Naarden en Hattum en
in Zuid Limburg.
De zandbanken waaruit nu het vorm-materiaal wordt
geput, zijn in de loop der eeuwen ontstaan uit het door
vocht en koude verweerde gesteente, dat van de bergen
afbrokkelde en door de bergstromen werd meegevoerd.
De grootste steenstukjes (kwarts) bezonken het eerst, de
kleinere (korrels) eerst daar waar de stroom minder
snel werd. Hierdoor vormden zich dan zandbanken, die
in latere tijden werden overstroomd, waardoor een laagje
klei op de zandkorrels bezonk. Door de regens en vol
gende overstromingen werd de klei dan vloeibaar en
sijpelde tussen de zandkorrels door naar omlaag. Dit
proces bewerkte, dat de zandkorrels met een dun laagje
klei werden omhuld. Dit, door de natuur gevormde zand
is het geschikste materiaal voor het maken van giet
vormen. De kwartskorrel is het hitte-bestendige deel van
het zand. Het kwarts smelt namelijk eerst bij een tem
peratuur van 1700° C., terwijl de giettemperatuur van
het ijzer ligt tussen 12501350° C.
Het omhullend laagje klei zorgt er voor, dat de een
maal aangegeven vorm behouden blijft. Indien echter
het zand onzuiverheden bevat, b.v. kalk, dan kan daar
door de hittebestendigheid Verminderen. Het bewijs
hiervoor wordt geleverd bij de fabricage van glas. Door
toevoeging van kalk en ook van soda smelt hier het
kwarts reeds bij een temperatuur van 1000° C.
De hierboven omschreven vorm van het zand heeft tot
gevolg, dat er steeds enige openingen blijven tussen de
korrels, hoe vast het zand ook wordt aangestampt. Door
deze openingen kan bij het gieten het ontstane gas ont
wijken.
Het spreekt vanzelf, dat het vormzand in vochtige toe
stand gebruikt moet worden, daar klei in droge toestand
geen kleefkrScht heeft. Te veel vocht mag er echter ook
weer niet aan worden toegevoegd, immers de kleefkracht
van de klei wordt oók minder wanneer zij te veel met
water wordt vermengd.
Vochtigheid van het vormzand.
Vooral bij gietvormen, welk niet in de droogstoof ge
plaatst worden ter droging (welke dus, zoals de vakterm
luidt, nat gegoten worden) mag niet te veel water wor
den gebruikt. Door de grote hitte van het gesmolten
metaal vindt een heftige stoomontwikkeling plaats. Uit
1 cm8 water ontstaat onder deze omstandigheden ruim
1700 cm8 stoom. Deze grote hoeveelheid stoom moet
grotendeels door de reeds eerder vermelde openingen
tussen de zandkorrels ontwijken. Is nu de hoeveelheid
stoom te groot, dan ondervindt deze te veel weerstand
en kan de druk daarbij zo hoog oplopen, dat het zand
van de gietvorm weggedrukt wordt en het gietstuk daar
door onbruikbaar kan worden.
De natuurlijke kleur van het zand uit de zandgroeven
varieert van geel tot oranje, soms groen. Het zand in de
gieterij is echter zwart. Deze kleurverandering ontstaat
doordat het zand vermengd wordt met zeer fijne steen
koolpoeder. Waarom doet men dit?
Neem een blank stukje ijzer en stel het aan de lucht
bloot. Het wordt dan dof en krijgt een bruine kleur,
men zegt dan: het ijzer roest.
De zuurstof uit de lucht werkt op het ijzer in, de zuur
stof verbindt zich met het ijzer. Deze verbinding noemt
men roest of oxyde, dus ijzerroest, ijzeroxyde.
Hoe hoger nu de temperatuur is, hoe sneller dit oxyderen
geschiedt. Dit gebeurt nu ook snel bij het stollende ijzer.
De zuurstof uit de lucht, welke de ruimten tussen de
zandkorrels opvult, werkt op het stollende ijzer in en
vormt snel ijzeroxyde. Het gietstuk dat verkregen wordt,
heeft daardoor een enigszins ruw aanzien.
Waarom steenkoolpoeder door het zand.
Door toevoeging van steenkoolpoeder aan het zand, kan
het vormen van ijzeroxyde tegengegaan worden. Als
steenkoolpoeder verhit wordt zonder dat zuurstof kan
toetreden ontwikkelt zich gas, zoals ook op de gasfabriek
gebeurt, en wel in vrij grote hoeveelheid. Deze hoeveel
heid gas hoopt zich op in de kleine ruimten tussen de
zandkorrels. De spanning van dit gas loopt daardoor snel
op. Het gevolg hiervan is, dat de lucht tussen de korrels
wordt weggedrukt en dus. niet meer op het stollende
ijzer kan inwerken. De zandkorrel wordt op deze wijze
door een gaslaagje van hoge druk omgeven, welke druk
zo hoog kan zijn, dat het ijzer niet onmiddellijk met de
zandkorrels in aanraking kan komen. Daar het gaslaagje
uiteraard erg dun is, krijgt het gietstuk dus toch wel
dezelfde gedaante als de gietvorm.
Geschikt vormzand is dus een natuurproduct, maar zoals
in de natuur niets gelijk aan elkaar is, zijn ook de zand
korrels vaak verschillend, zelfs zand uit dezelfde groeve
kan verschillen, omdat het kleilaagje op verschillende
diepten niet even dik is. Dit brengt voor de gieterij
eigenaardige bezwaren mede (hierover later meer).
Daarom nemen sommige gieterijen het werk van de na
tuur over, door de kwartskorrel zelf met het nodige
laagje klei te omhullen, waarbij men zelf in de hand
heeft aan het kleilaagje de vereiste dikte te geven.
De rivieren leveren het kwarts. Een hoeveelheid hiervan
wordt met dun aangemaakte klei gemengd.
Dit noemt men synthetisch zand.
N. J. de Haas (Gusto).
De oplossing van het raadsel in ons nummer van Novem
ber is: 1. bekoren (of behagend, 2. enteren, 3.zemelen,
4. indiaan, 5. naslaan, 6. trainen, 7. effenen, 8. esdoorn,
9. gedogen, 10. gedogen, 11. IJmuiden, 12. bastion, 13.
ervaren, 14. gemalin, 15. indagen, 16. nomaden, 17 tuin
man.
Over het algemeen vond men dit raadsel moeilijker dan
het vorige. Een volgerjde keer zullen we het niet te moei
lijk maken! Na loting werden de volgende prijswinnaars
aangewezen: dhr. Riel, Conrad, dhr. A. Bode, afd. repa
ratie Werf Gusto, mej. I. Visser, afd. calculatie De Klop,
dhr. A. Klijnjan, no 376 K., dhr. P. de Bie, no 363
L. Smit Zn., dhr. Schutte, afd. inkoop Verschure.
Willen de winnaars het boek hunner keuze opgeven aan
hun firmaredacteur?
