Vejledninger
Billedkredit: Funtay/.com
Gussproduktion er en proces, hvor flydende materiale, såsom smeltet metal, hældes i hulrummet i en specielt designet form og får lov til at hærde. Efter størkning fjernes emnet fra formen for at gennemgå forskellige efterbehandlinger eller til brug som et slutprodukt. Støbemetoder anvendes typisk til at skabe indviklede faste og hule former, og støbte produkter findes i en lang række anvendelsesområder, herunder bilkomponenter, rumfartsdele osv.
Differente typer af støbning og støbeprocessen
Selv om støbning er en af de ældste kendte fremstillingsteknikker, har moderne fremskridt inden for støbeteknologien ført til en bred vifte af specialiserede støbemetoder. Varmformningsprocesser som f.eks. trykstøbning, investeringsstøbning, gipsstøbning og sandstøbning giver hver især deres egne unikke fremstillingsfordele. En sammenligning af både fordele og ulemper ved de almindelige typer støbeprocesser kan hjælpe med at vælge den metode, der er bedst egnet til en given produktionskørsel.
Sandstøbning
Sandstøbning er typisk baseret på silica-baserede materialer, såsom syntetisk eller naturligt bundet sand. Støbesand består generelt af fint malede, kugleformede korn, der kan pakkes tæt sammen til en glat støbeflade. Støbningen er designet til at reducere potentialet for rifter, revner eller andre fejl ved at tillade en moderat grad af fleksibilitet og krympning under processens afkølingsfase. Sandet kan også forstærkes ved tilsætning af ler, som hjælper partiklerne til at binde tættere sammen. Produkter til bilindustrien, f.eks. motorblokke, fremstilles ved hjælp af sandstøbning.
Sandstøbning omfatter flere trin, herunder modelfremstilling, støbning, smeltning og støbning samt rengøring. Modellen er den form, som sandet pakkes rundt om, som regel i to dele, hætte og slæb. Når sandet er komprimeret nok til at gengive mønsteret, fjernes kuppen, og mønsteret udtages. Herefter installeres eventuelle yderligere indsatser, såkaldte kernekasser, og kippen udskiftes. Efter at metallet er blevet støbt og størknet, fjernes støbegodset, afpudses for de stigrør og låger, der blev brugt i støbeprocessen, og rengøres for eventuelt fastsiddende sand og skjolder.
Sandstøbningens vigtigste fordele som støbeproces omfatter:
- Forholdsvis billige produktionsomkostninger, især i små serier.
- Muligheden for at fremstille store komponenter.
- En kapacitet til støbning af både jernholdige og ikke-jernholdige materialer.
- Lette omkostninger til værktøj efter støbning.
På trods af fordelene giver sandstøbning en lavere grad af nøjagtighed end alternative metoder, og det kan være vanskeligt at sandstøbe komponenter med en forudbestemt størrelse og vægtspecifikationer. Desuden har denne proces en tendens til at give produkter med en forholdsvis grov overfladefinish.
Du kan bruge Thomas Supplier Discovery Platform til at finde sandstøbningsvirksomheder til dine behov.
Investment Casting
Investment- eller lost-wax-støbning anvender et engangs-voksmodel til hver enkelt støbt del. Voksen sprøjtes direkte ind i en støbeform, fjernes og overtrækkes derefter med ildfast materiale og et bindemiddel, normalt i flere trin for at opbygge en tyk skal. Flere modeller samles på fælles graner. Når skallerne er hærdet, vendes mønstrene på hovedet og opvarmes i ovne for at fjerne voksen. Det smeltede metal hældes derefter i de resterende skaller, hvor det hærder til voksmønstrenes form. Den ildfaste skal brydes væk for at afsløre den færdige støbning. Investeringsstøbning anvendes ofte til fremstilling af dele til bilindustrien, elproduktion og luft- og rumfartsindustrien, f.eks. turbineskærme. Nogle af de centrale fordele og ulemper ved investeringsstøbning omfatter:
- En høj grad af nøjagtighed og præcise dimensionelle resultater.
- Muligheden for at fremstille tyndvæggede dele med komplekse geometrier.
- Kapaciteten til at støbe både jernholdige og ikke-jernholdige materialer.
- Overfladefinish og detaljer af relativt høj kvalitet i de endelige komponenter.
Selv om den er meget præcis, er investeringsstøbning normalt dyrere end andre sammenlignelige støbningsteknikker og er typisk kun omkostningseffektiv, når der ikke kan anvendes sand- eller gipsstøbninger. Udgiften kan dog nogle gange kompenseres med reducerede bearbejdnings- og værktøjsomkostninger på grund af investeringsstøbningernes kvalitetsoverfladeresultater.
Du kan bruge Thomas Supplier Discovery Platform til at finde investeringsstøbningsvirksomheder til dine behov.
Gipsstøbning
Gipsstøbning svarer til sandstøbningsprocessen, idet der anvendes en blanding af gips, forstærkende masse og vand i stedet for sand. Gipsmodellen er typisk belagt med en anti-klæbende forbindelse for at forhindre, at den sidder fast mod formen, og gipsen er i stand til at udfylde eventuelle huller omkring formen. Når gipsmaterialet er blevet brugt til at støbe emnet, revner det normalt eller danner defekter, hvilket kræver, at det udskiftes med nyt materiale. Fordelene ved gipsstøbning omfatter:
- En meget glat overfladefinish.
- Muligheden for at støbe komplekse former med tynde vægge.
- Muligheden for at forme store dele med færre udgifter end andre processer, f.eks. investeringsstøbning.
- En højere grad af dimensionsnøjagtighed end ved sandstøbning.
Denne proces har tendens til at være dyrere end de fleste sandstøbningsoperationer og kan kræve hyppig udskiftning af gipsformmaterialet. Den er normalt mere effektiv og omkostningseffektiv, når kvaliteten af overfladebehandlingen er et vigtigt krav. Dens anvendelse er generelt begrænset til støbning af aluminium og kobberbaserede legeringer.
Du kan bruge Thomas Supplier Discovery Platform til at finde gipsstøbningsvirksomheder til dine behov.
Die Casting (Metal Casting Process)
Die casting er en metode til støbning af materialer under højt tryk og involverer normalt ikke-jernholdige metaller og legeringer, såsom zink, tin, kobber og aluminium. Den genanvendelige støbeform er belagt med et smøremiddel for at hjælpe med at regulere støbeformens temperatur og for at hjælpe med udstødning af komponenter. Det smeltede metal sprøjtes derefter ind i matricen under højt tryk, som forbliver kontinuerligt, indtil emnet størkner. Denne indføring under tryk er hurtig og forhindrer, at noget segment af materialet hærder, inden det støbes. Når processen er afsluttet, tages komponenten ud af matricen, og eventuelt skrotmateriale fjernes. Nogle af de vigtigste fordele ved trykstøbning omfatter:
- Tætte størrelses- og formtolerancer.
- Høj komponentdimensionel konsistens og ensartet design.
- Et reduceret behov for bearbejdning efter støbning.
Trods fordelene har trykstøbning som metalstøbningsproces relativt høje værktøjsomkostninger, hvilket gør den mere omkostningseffektiv i produktløb i store mængder. Det kan også være vanskeligt at sikre de mekaniske egenskaber for en trykstøbt komponent, hvilket betyder, at disse produkter normalt ikke fungerer som strukturelle dele. Da formene typisk er todelte, er trykstøbning begrænset til produkter, der kan fjernes fra formen uden at ødelægge formen, som det sker i andre støbeprocesser.
For at få flere oplysninger om trykstøbning kan du læse vores vejledning om Typer af trykstøbning, som går i dybden med de forskellige typer, legeringer og overvejelser i forbindelse med valg af en specifik proces/legeringskombination.
Centrifugalstøbning
Centrifugalstøbning bruges til at fremstille lange, cylindriske dele som f.eks. støbejernsrør ved at stole på de g-kræfter, der udvikles i en centrifugalform. Smeltet metal, der føres ind i formen, slynges mod støbeformens indvendige overflade, hvorved der produceres en støbning, der kan være fri for hulrum. Metoden, der oprindeligt blev opfundet som de Lavaud-processen ved hjælp af vandkølede forme, anvendes til symmetriske dele som f.eks. jordrør og store geværtønder og har den fordel, at den kan producere dele med et minimalt antal stigrør. Til asymmetriske dele, der ikke kan drejes om deres egen akse, anvendes en variant af centrifugalstøbning, kaldet trykstøbning, hvor flere dele arrangeres omkring en fælles anløbsstykke og formene drejes om denne akse. En lignende idé anvendes til støbning af meget store tandhjulsringe osv. Afhængigt af det materiale, der skal støbes, kan der anvendes metal- eller sandforme.
Permanent Mold Casting
Permanent mold casting har ligheder med trykstøbning og centrifugalstøbning, især brugen af genanvendelige forme. Disse kan være fremstillet af stål, grafit osv. og anvendes generelt til at støbe materialer som bly, zink, aluminium- og magnesiumlegeringer, visse bronzer og støbejern. Det er en lavtryksproces, hvor støbningen normalt foregår i hånden ved hjælp af flere støbeforme på en drejeskive. Efterhånden som formene roterer gennem de forskellige stationer, bliver de efterhånden belagt, lukket, fyldt, åbnet og tømt. En af disse metoder er kendt som “slush casting”, hvor formen fyldes, men tømmes, før metallet er helt hærdet. Det smeltede metal hældes ud af støbeformen for at frembringe en hul, støbt skal. En lignende idé anvendes ved støbning af hule chokoladeprodukter som f.eks. påskeharer. Brugen af metalforme inducerer en hurtigere varmeoverførsel gennem formen, hvilket gør det muligt for skallen at hærde, mens kernen forbliver flydende.
Summary
Denne artikel præsenterede en kort diskussion af de forskellige typer af støbeprocesser. For yderligere oplysninger om relaterede produkter eller processer kan du konsultere vores andre vejledninger eller besøge Thomas Supplier Discovery Platform for at finde potentielle forsyningskilder eller se detaljer om specifikke produkter.