Guider
Bildkredit: Funtay/.com
Gjutning är en process där flytande material, t.ex. smält metall, hälls in i en särskilt utformad gjutform och får härda. Efter stelningen avlägsnas arbetsstycket från formen för att genomgå olika efterbehandlingar eller för att användas som slutprodukt. Gjutningsmetoder används vanligtvis för att skapa intrikata fasta och ihåliga former, och gjutna produkter återfinns i ett brett spektrum av tillämpningar, inklusive fordonskomponenter, flygplansdelar etc.
Differentierade typer av gjutning och gjutningsprocessen
Och även om gjutning är en av de äldsta kända tillverkningsmetoderna har de moderna framstegen inom gjutningstekniken lett till ett brett spektrum av specialiserade gjutningsmetoder. Varmformningsprocesser som pressgjutning, investeringsgjutning, gipsgjutning och sandgjutning ger var och en sina egna unika tillverkningsfördelar. En jämförelse av både för- och nackdelar med de vanligaste typerna av gjutprocesser kan hjälpa till att välja den metod som är bäst lämpad för en viss produktionskörning.
Sandgjutning
Sandgjutning bygger vanligtvis på kiseldioxidbaserade material, till exempel syntetisk eller naturligt bunden sand. Gjutningssand består i allmänhet av finmalda, sfäriska korn som kan packas tätt ihop till en slät formningsyta. Gjutningen är utformad för att minska risken för rivning, sprickbildning eller andra fel genom att tillåta en måttlig grad av flexibilitet och krympning under processens kylningsfas. Sanden kan också förstärkas genom tillsats av lera, som hjälper partiklarna att binda närmare varandra. Fordonsprodukter som motorblock tillverkas genom sandgjutning.
Sandgjutning omfattar flera steg, bland annat modelltillverkning, gjutning, smältning och gjutning samt rengöring. Mönstret är den form kring vilken sanden packas, vanligen i två delar, kope och drag. När sanden är tillräckligt packad för att replikera mönstret avlägsnas kope och mönstret tas ut. Därefter installeras eventuella ytterligare insatser, s.k. kärnboxar, och kuppen ersätts. När metallen har gjutits och stelnat avlägsnas gjutgodset, trimmas av de stigare och grindar som användes i gjutprocessen och rengörs från vidhäftande sand och skal.
Sandgjutningens främsta fördelar som gjutprocess är bland annat:
- Relativt billiga produktionskostnader, särskilt vid låga volymer.
- Förmågan att tillverka stora komponenter.
- En kapacitet att gjuta både järnhaltiga och icke-järnhaltiga material.
- En låg kostnad för verktyg efter gjutning.
Trots fördelarna ger sandgjutning en lägre grad av noggrannhet än alternativa metoder, och det kan vara svårt att sandgjuta komponenter med förutbestämda specifikationer för storlek och vikt. Dessutom har denna process en tendens att ge produkter med en jämförelsevis grov ytfinish.
Du kan använda Thomas Supplier Discovery Platform för att hitta sandgjutningsföretag för dina behov.
Investeringsgjutning
Investeringsgjutning eller gjutning med förlorad vax använder sig av ett engångsvaxmönster för varje gjuten del. Vaxet injiceras direkt i en form, avlägsnas och beläggs sedan med eldfast material och ett bindemedel, vanligtvis i flera steg för att bygga upp ett tjockt skal. Flera modeller sätts ihop på gemensamma granar. När skalen har hårdnat vänds mönstren om och värms upp i ugnar för att avlägsna vaxet. Smält metall hälls sedan in i de återstående skalen där den hårdnar till vaxmönstrens form. Det eldfasta skalet bryts bort för att avslöja den färdiga gjutningen. Investmentgjutning används ofta för att tillverka delar för fordons-, kraftverks- och flygindustrin, t.ex. turbinblad. Några av de centrala fördelarna och nackdelarna med precisionsgjutning är:
- En hög grad av noggrannhet och exakta dimensionella resultat.
- Förmågan att skapa tunnväggiga delar med komplexa geometrier.
- Förmågan att gjuta både järnhaltiga och icke-järnhaltiga material.
- Relativt högkvalitativ ytfinish och detaljer i de slutliga komponenterna.
Trots sin höga precision är investeringsgjutning vanligen dyrare än andra jämförbara gjuttekniker och är vanligen endast kostnadseffektiv när sand- eller gipsgjutning inte kan användas. Kostnaden kan dock ibland kompenseras med minskade bearbetnings- och verktygskostnader på grund av investment castings ytresultat av hög kvalitet.
Du kan använda Thomas Supplier Discovery Platform för att hitta investment casting-företag för dina behov.
Gipsgjutning
Gipsgjutning liknar sandgjutningsprocessen, men använder en blandning av gips, förstärkningsmassa och vatten i stället för sand. Gipsformen är vanligtvis belagd med en antihäftmassa för att förhindra att den fastnar mot formen, och gipset kan fylla ut eventuella luckor runt formen. När gipsmaterialet väl har använts för att gjuta delen spricker det vanligtvis eller bildar defekter, vilket gör att det måste ersättas med nytt material. Fördelarna med gipsgjutning är bland annat:
- En mycket jämn ytfinish.
- Förmågan att gjuta komplexa former med tunna väggar.
- Förmågan att forma stora delar med mindre kostnader än andra processer, till exempel investeringsgjutning.
- En högre grad av måttnoggrannhet än vid sandgjutning.
Denna process tenderar att vara dyrare än de flesta sandgjutningar och kan kräva frekventa byten av gipsformmaterialet. Den är vanligen mer effektiv och kostnadseffektiv när kvaliteten på ytfinishen är ett viktigt krav. Dess tillämpning är i allmänhet begränsad till gjutning av aluminium- och kopparbaserade legeringar.
Du kan använda Thomas Supplier Discovery Platform för att hitta gipsgjutningsföretag för dina behov.
Die Casting (Metal Casting Process)
Die Casting är en metod för gjutning av material under högt tryck och involverar vanligtvis icke-järnhaltiga metaller och legeringar, såsom zink, tenn, koppar och aluminium. Den återanvändbara formen är belagd med ett smörjmedel för att hjälpa till att reglera formens temperatur och för att underlätta utkastningen av komponenterna. Smält metall sprutas sedan in i formen under högt tryck, som förblir kontinuerligt tills arbetsstycket stelnar. Denna trycksatta insättning är snabb och förhindrar att någon del av materialet hårdnar innan det gjuts. När processen är avslutad tas komponenten ut ur gjutformen och eventuellt skrotmaterial avlägsnas. Några av de viktigaste fördelarna med pressgjutning är:
- Enga storleks- och formtoleranser.
- Hög komponentdimensionell konsistens och enhetlig utformning.
- Ett minskat behov av maskinbearbetning efter gjutning.
Trots fördelarna har pressgjutning som metallgjutningsprocess relativt höga verktygskostnader, vilket gör den mer kostnadseffektiv i produktserier med stora volymer. Det kan också vara svårt att säkerställa de mekaniska egenskaperna hos en pressgjuten komponent, vilket innebär att dessa produkter vanligtvis inte fungerar som strukturella delar. Eftersom formarna vanligtvis är tvådelade är pressgjutning begränsad till produkter som kan avlägsnas från formen utan att förstöra formen, vilket görs i andra gjutprocesser.
För mer information om pressgjutning kan du läsa vår guide Typer av pressgjutning, som går på djupet om de olika typerna, legeringarna och överväganden för att välja en specifik process/legeringskombination.
Centrifugalgjutning
Centrifugalgjutning används för att tillverka långa, cylindriska delar, t.ex. gjutjärnsrör, genom att förlita sig på de g-krafter som utvecklas i en spinnform. Smält metall som förs in i formen slungas mot formens inre yta, vilket ger en gjutning som kan vara fri från håligheter. Metoden, som ursprungligen uppfanns som de Lavaud-processen med hjälp av vattenkylda gjutformar, tillämpas på symmetriska delar som jordrör och stora kanonrör och har fördelen att man kan tillverka delar med ett minimalt antal stigare. För asymmetriska delar som inte kan snurras runt sin egen axel används en variant av centrifugalgjutning, kallad tryckgjutning, där flera delar arrangeras runt en gemensam gjutyta och formarna snurras runt denna axel. En liknande idé tillämpas vid gjutning av mycket stora kugghjulringar osv. Beroende på vilket material som ska gjutas kan metall- eller sandformar användas.
Permanent formgjutning
Permanent formgjutning har likheter med pressgjutning och centrifugalgjutning, särskilt användningen av återanvändbara formar. Dessa kan vara tillverkade av stål, grafit etc. och används i allmänhet för att gjuta material som bly, zink, aluminium- och magnesiumlegeringar, vissa bronslegeringar och gjutjärn. Det är en lågtrycksprocess där gjutningen vanligen sker för hand med hjälp av flera gjutformar på en skivspelare. När formarna roterar genom de olika stationerna beläggs, försluts, fylls, öppnas och töms de successivt. En sådan metod är känd som slush casting, där formen fylls men töms innan metallen hårdnar helt. Smält metall dumpas från gjutformen för att producera ett ihåligt, gjutet skal. En liknande idé används vid gjutning av ihåliga chokladprodukter, t.ex. påskkaniner. Användningen av metallformar inducerar en snabbare värmeöverföring genom formen, vilket gör att skalet hårdnar medan kärnan förblir flytande.
Sammanfattning
Denna artikel presenterade en kort diskussion om de olika typerna av gjutprocesser. Om du vill ha mer information om relaterade produkter eller processer kan du läsa våra andra guider eller besöka Thomas Supplier Discovery Platform för att hitta potentiella leveranskällor eller se detaljer om specifika produkter.
Andra artiklar om gjutning
- Skrumpning vid gjutning: Orsaker och lösningar
- Processer vid gjutning
- Silikon i elektronik och gjuttillämpningar
- Hur man utformar en gjutform för pressgjutning
- Alternativ till gjutning
- Gjutning – en vägledning som man behöver känna till
- Maskiner för pressgjutning
- Legeringsgjutning: En titt på metallformgjutning – typer av legeringar och deras användningsområden
- Hur gjutgods tillverkas
- Allt om gipsformgjutning – vad det är och hur det fungerar
- Gjutning vs. smide – vad är skillnaden?
- Process för planering av efterfrågan: Viktiga steg i S&OP-processen vid prognostisering av komponenter i en leveranskedja
- Typer av gjutningsprocesser
- Material som används vid gjutning
- Allt om formgjutning – vad det är och hur det fungerar
- Allt om sandgjutning – vad det är och hur det fungerar
- Allt om sandgjutning – vad det är och hur det fungerar
- Allt om sandgjutning – vad det är och hur det fungerar Vad det är och hur det fungerar
- Typer av gjutningsfel och hur man förebygger dem
Andra ”typer av” artiklar
- Typer av filter – En ThomasNet inköpsguide
- Typer av kontroller och styrenheter – En ThomasNet inköpsguide
- Differenta typer av luftfilter
- Typer av induktorer och kärnor
- Fästelement för flygindustrin: Typer och material
- Typer av lås
- Typer av rostfria stålrör
- Typer av medicinska förpackningar – en ThomasNet inköpsguide
- Typer av motorstyrning och drivning
- Typer av CNC-styrning
- Typer av pulverlack
- Typer av fenoler och fenolmaterial – en ThomasNet inköpsguide
- Typer av pulverlack
- Typer av fenoler och fenolmaterial – en ThomasNet inköpsguide. En ThomasNet inköpsguide
- Typer av stansningsmaskiner
- Typer av CNC-borrkronor
- Typer av multiplexare
- Typer av pressmaskiner – En ThomasNet inköpsguide
- Typer av temperatursändare
- Typer av hylsor
- Tre typer av medicinska beläggningar
- Typer av fjädrar – en Thomas inköpsguide