Oppaat
Kuvan luotto: Funtay/.com
Valunvalmistus on prosessi, jossa nesteytettyä materiaalia, kuten sulaa metallia, kaadetaan erityiseen tarkoitukseen suunnitellun muotin onteloon ja annetaan sen kovettua. Jähmettymisen jälkeen työkappale poistetaan muotista erilaisia viimeistelykäsittelyjä varten tai käytettäväksi lopputuotteena. Valumenetelmiä käytetään tyypillisesti monimutkaisten kiinteiden ja onttojen muotojen luomiseen, ja valettuja tuotteita on monenlaisissa sovelluksissa, kuten autojen komponenteissa, ilmailu- ja avaruusteollisuuden osissa jne.
Erilaiset valutyypit ja valuprosessi
Vaikka valaminen on yksi vanhimmista tunnetuista valmistustekniikoista, nykyaikaiset valutekniikan edistysaskeleet ovat johtaneet laajaan valikoimaan erikoistuneita valumenetelmiä. Kuumamuotoiluprosessit, kuten painevalu, investointivalu, kipsivalu ja hiekkavalu, tarjoavat kukin omat ainutlaatuiset valmistukselliset etunsa. Yleisten valuprosessityyppien etujen ja haittojen vertailu voi auttaa valitsemaan tiettyyn tuotantosarjaan parhaiten sopivan menetelmän.
Hiekkavalu
Hiekkavalu perustuu tyypillisesti piidioksidipohjaisiin materiaaleihin, kuten synteettiseen tai luonnollisesti sitoutuneeseen hiekkaan. Valuhiekka koostuu yleensä hienoksi jauhetuista, pallomaisista rakeista, jotka voidaan pakata tiiviisti yhteen sileäksi muottipinnaksi. Valu on suunniteltu vähentämään repeytymisen, halkeilun tai muiden virheiden mahdollisuutta sallimalla kohtalainen joustavuus ja kutistuminen prosessin jäähdytysvaiheessa. Hiekkaa voidaan myös vahvistaa lisäämällä siihen savea, joka auttaa hiukkasia sitoutumaan tiiviimmin. Autoteollisuuden tuotteita, kuten moottorilohkoja, valmistetaan hiekkavalulla.
Hiekkavaluun kuuluu useita vaiheita, kuten mallinvalmistus, muovaus, sulatus ja valu sekä puhdistus. Malli on muoto, jonka ympärille hiekka pakataan, yleensä kahteen osaan, kopeeseen ja vetoon. Kun hiekka on tiivistynyt niin paljon, että se vastaa mallia, kate poistetaan ja malli irrotetaan. Tämän jälkeen asennetaan mahdolliset lisäkappaleet, joita kutsutaan ydinlaatikoiksi, ja kate vaihdetaan. Kun metalli on valettu ja jähmettynyt, valukappale poistetaan, siitä leikataan valuprosessissa käytetyt nousukappaleet ja portit ja se puhdistetaan tarttuneesta hiekasta ja kalkista.
Hiekkavalun tärkeimpiä etuja valumenetelmänä ovat:
- suhteellisen edulliset tuotantokustannukset erityisesti pienissä sarjoissa.
- Kyky valmistaa suuria komponentteja.
- Kyky valaa sekä rautapitoisia että ei-rautapitoisia materiaaleja.
- Hiekkavalun jälkeisten työkalujen alhaiset kustannukset.
Hiekkavalun hyödyistä huolimatta hiekkavalun tarkkuus on alhaisempi kuin vaihtoehtoisilla menetelmillä, ja voi olla vaikeaa hiekkavalaa komponentteja, joilla on ennalta määrätyt koko- ja painomääritykset. Lisäksi tällä prosessilla on taipumus tuottaa tuotteita, joiden pintakäsittely on verrattain karkea.
Voit käyttää Thomas Supplier Discovery Platformia löytääksesi tarpeisiisi sopivia hiekkavaluyrityksiä.
Investointivalu
Investointivalussa eli kadotetun vahan valussa käytetään kertakäyttöistä vahamallia jokaista valettua osaa varten. Vaha ruiskutetaan suoraan muottiin, poistetaan ja päällystetään sitten tulenkestävällä materiaalilla ja sideaineella yleensä useassa vaiheessa paksun kuoren muodostamiseksi. Useita malleja kootaan yhteisiin kouruihin. Kun kuoret ovat kovettuneet, mallit käännetään ylösalaisin ja lämmitetään uunissa vahan poistamiseksi. Tämän jälkeen jäljellä oleviin kuoriin kaadetaan sulaa metallia, joka kovettuu vahakuvioiden muotoon. Tulenkestävä kuori rikotaan pois, jolloin valmis valukappale paljastuu. Tehdasvalua käytetään usein autoteollisuuden, energiantuotannon ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden osien, kuten turbiinien lapojen, valmistukseen. Joitakin tarkkuusvalun keskeisiä etuja ja haittoja ovat:
- Suuri tarkkuus ja tarkat mittatulokset.
- Kyky valmistaa ohutseinäisiä osia, joilla on monimutkainen geometria.
- Kyky valaa sekä rautapitoisia että ei-rautapitoisia materiaaleja.
- Suhteellisen korkealaatuinen pintakäsittely ja yksityiskohdat lopullisissa osissa.
Vaikka se on erittäin tarkkaa, tarkkuusvalu on yleensä kalliimpaa kuin muut vastaavat valutekniikat, ja se on yleensä kustannustehokasta vain silloin, kun hiekka- tai kipsivalua ei voida käyttää. Kustannukset voidaan kuitenkin joskus korvata pienemmillä työstö- ja työkalukustannuksilla, jotka johtuvat investointivalujen laadukkaista pintatuloksista.
Voit käyttää Thomas Supplier Discovery Platformia löytääksesi investointivaluyrityksiä tarpeisiisi.
Kipsivalu
Kipsivalu on samankaltainen kuin hiekkalaatikkovaluprosessi, mutta siinä käytetään hiekan sijaan kipsin, lujitemassan ja veden seosta. Kipsimalli on tyypillisesti päällystetty liimanestoaineella, jotta se ei jää kiinni muottiin, ja kipsi pystyy täyttämään muotin ympärillä olevat aukot. Kun kipsimateriaalia on käytetty kappaleen valamiseen, se yleensä halkeilee tai muodostaa vikoja, jolloin se on korvattava uudella materiaalilla. Kipsivalun tarjoamia etuja ovat:
- erittäin sileä pintakäsittely.
- Kyky valaa monimutkaisia muotoja, joissa on ohuet seinämät.
- Kyky muodostaa suuria osia pienemmillä kustannuksilla kuin muilla prosesseilla, kuten tarkkuusvalulla.
- Korkeampi mittatarkkuus kuin hiekkavalussa.
Tämä prosessi on yleensä kalliimpi kuin useimmat hiekkavalutoiminnot, ja se saattaa vaatia kipsivalumateriaalin vaihtamista usein. Se on yleensä tehokkaampi ja kustannustehokkaampi, kun pinnan laatu on tärkeä vaatimus. Sen käyttö rajoittuu yleensä alumiini- ja kuparipohjaisten seosten valamiseen.
Voit käyttää Thomas Supplier Discovery Platformia löytääksesi kipsivaluyrityksiä tarpeisiisi.
Die Casting (Metallivaluprosessi)
Die Casting on menetelmä, jolla materiaaleja muovataan korkeassa paineessa, ja se käsittää tavallisesti muita kuin rautametalleja ja seoksia, kuten sinkkiä, tinaa, kuparia ja alumiinia. Uudelleenkäytettävä muotti on päällystetty voiteluaineella, joka auttaa säätelemään muotin lämpötilaa ja auttamaan komponenttien ulosheittoa. Sulaa metallia ruiskutetaan sitten muottiin korkeassa paineessa, joka pysyy jatkuvana, kunnes työkappale jähmettyy. Tämä paineistettu syöttö on nopeaa, jolloin mikään materiaalin osa ei pääse kovettumaan ennen valua. Prosessin päätyttyä komponentti otetaan ulos muotista ja mahdollinen romumateriaali poistetaan. Muutamia tärkeimpiä painevalun tarjoamia etuja ovat:
- Lyhyet koko- ja muototoleranssit.
- Komponentin suuri mittasuhteiden yhdenmukaisuus ja yhtenäinen muotoilu.
- Vähentynyt tarve valun jälkeiseen koneistukseen.
Eduistaan huolimatta painevalulla metallinvalumenetelmänä on verrattain korkeat työkalukustannukset, minkä vuoksi painevalun käyttö on kustannustehokkaampaa suurissa tuotantomäärissä. Myös painevaletun komponentin mekaanisten ominaisuuksien varmistaminen voi olla vaikeaa, joten nämä tuotteet eivät yleensä toimi rakenneosina. Koska muotit ovat tyypillisesti kaksiosaisia, painevalu rajoittuu tuotteisiin, jotka voidaan irrottaa muotista tuhoamatta muottia, kuten muissa valuprosesseissa tehdään.
Lisätietoja painevalusta saat tutustumalla painevalutyypit-oppaaseemme, jossa perehdytään perusteellisesti eri tyyppeihin, seoksiin ja tietyn prosessin ja seoksen yhdistelmän valintaan liittyviin näkökohtiin.
Sentrifugivalu
Sentrifugivalua käytetään pitkien, sylinterimäisten osien, kuten valurautaputkien, valmistamiseen tukeutumalla kehruumuotissa syntyviin g-voimiin. Muottiin syötetty sula metalli sinkoutuu muotin sisäpintaa vasten, jolloin syntyy valukappale, jossa ei voi olla huokosia. Alun perin de Lavaud -menetelmänä keksitty menetelmä, jossa käytetään vesijäähdytteisiä muotteja, soveltuu symmetrisiin osiin, kuten maaperäputkiin ja suuriin aseiden piippuihin, ja sen etuna on, että sen avulla voidaan valmistaa osia, joissa käytetään mahdollisimman vähän nousuputkia. Kun kyseessä ovat epäsymmetriset osat, joita ei voida pyörittää oman akselinsa ympäri, keskipakovalun muunnelmassa, jota kutsutaan painevaluksi, useat osat asetetaan yhteisen ruiskun ympärille ja muotit pyöritetään tämän akselin ympäri. Samanlaista ideaa sovelletaan hyvin suurten hammasrenkaiden jne. valamiseen. Valettavasta materiaalista riippuen voidaan käyttää metalli- tai hiekkamuotteja.
Pysyvävalu
Pysyvävalulla on samankaltaisuuksia painevalun ja keskipakovalun kanssa, erityisesti uudelleenkäytettävien muottien käyttö. Muotit voidaan valmistaa teräksestä, grafiitista jne., ja niitä käytetään yleensä lyijyn, sinkin, alumiini- ja magnesiumseosten, tiettyjen pronssien ja valuraudan kaltaisten materiaalien valamiseen. Kyseessä on matalapainemenetelmä, jossa valaminen tapahtuu yleensä käsin käyttämällä useita muotteja kääntöpöydällä. Kun muotit pyörivät eri asemien kautta, ne päällystetään, suljetaan, täytetään, avataan ja tyhjennetään peräkkäin. Yksi tällainen menetelmä tunnetaan nimellä slush-valu, jossa muotti täytetään mutta tyhjennetään ennen kuin metalli on täysin kovettunut. Sulaa metallia kaadetaan valukappaleesta, jolloin syntyy ontto, valettu kuori. Samanlaista ideaa käytetään onttojen suklaatuotteiden, kuten pääsiäispupujen, valamisessa. Metallimuottien käyttö saa aikaan nopeamman lämmönsiirron muotin läpi, jolloin kuori kovettuu ytimen pysyessä nestemäisenä.
Yhteenveto
Tässä artikkelissa esiteltiin lyhyesti erilaisia valuprosesseja. Jos haluat lisätietoja aiheeseen liittyvistä tuotteista tai prosesseista, tutustu muihin oppaisiin tai käy Thomas Supplier Discovery Platformissa etsimässä mahdollisia hankintalähteitä tai katsomassa yksityiskohtia tietyistä tuotteista.
Muut valuartikkelit
- Shrinkage in Casting: Causes and Solutions
- Processes Involved with Casting
- Silicon in Electronics and Casting Applications
- How to Design a Die Casting Mold
- Alternatives to Casting
- Casting Need to Know Guide
- Die Casting Machines
- Alloy Die Casting: A Look at Metal Die Cast Types of Alloys and Their Uses
- How Castings are Made
- All About Plaster Mold Casting – What it is and How it works
- Casting vs. Forging – What’s the Difference?
- Demand Planning Process: Keskeiset S&OP-prosessin vaiheet, jotka liittyvät toimitusketjun komponenttien ennustamiseen
- Die Casting Process Types
- Materials Used In Castings
- All About Investment Casting – What it is and How it works
- All About Sand Casting -… What it is and How it Works
- Types of Casting Defects and How to Prevent Them
Other ”Types of” Articles
- Types of Filters – A ThomasNet Buying Guide
- Types of Controls and Controllers – A ThomasNet Buying Guide
- Different Types of Air Filters
- Types of Inductors and Cores
- Aerospace Fasteners:
- Salvatyypit
- Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien tyypit
- Medikaalipakkausten tyypit – ThomasNet-osto-opas
- Moottorinohjainten ja -käyttöjen tyypit
- CNC-ohjainten tyypit
- Jauhemaalien tyypit
- Fenolien ja fenolimateriaalien tyypit – ThomasNet-osto-opas. A ThomasNet Buying Guide
- Types of Die Cutting Operations
- Types of CNC Drill Bits
- Types of Multiplexers
- Types of Crimpers – ThomasNet-osto-opas
- Lämpötilalähettimien tyypit
- Pistorasioiden tyypit
- Kolme erilaista lääketieteellistä pinnoitetta
- Jousien tyypit – Thomas-osto-opas