Voor zware voertuigen zoals vrachtwagens, bussen en bouwmachines bieden gegoten metalen wielen de benodigde duurzaamheid en laadcapaciteit. De gietmethode heeft invloed op de kwaliteit, eigenschappen en prestaties van de wielen.Zwaartekracht gietenen lagedrukgieten zijn twee veel voorkomende benaderingen, elk met zijn voordelen.
Bij China Welong Foundry hebben we tientallen jaren ervaring met het vakkundig vervaardigen van hoogwaardige zwaartekrachtgietstukken om te voldoen aan de strenge prestatie-eisen van de zware voertuigindustrie.
Wat is een gegoten wiel?
Gietwielen worden vervaardigd door gesmolten metaal in een vormholte te gieten die de vorm van het wiel heeft. Veel voorkomende gietmetalen zijn staal, aluminiumlegeringen en ijzer. Wanneer het metaal stolt, wordt de mal opengebroken en wordt het gegoten wiel gereinigd en afgewerkt.
Het gietproces maakt een ontwerp uit één stuk mogelijk, waarbij de velg en de schijf worden samengevoegd tot één geïntegreerd onderdeel. Dit is superieur aan platte schijfwielen die aan afzonderlijke velgen zijn gelast. Gieten zorgt ook voor consistente metallurgie en eigenschappen over het hele wiel.
Vergeleken met gefabriceerde en gesmede wielen bieden goed gegoten wielen een optimale balans tussen sterkte, duurzaamheid en kosteneffectiviteit. Productingenieurs selecteren de metaallegering en giettechniek die het meest geschikt is voor de prestatie-eisen en productievolumes van het voertuig.
Zwaartekrachtgietwielen
Zwaartekracht gieten, ook wel permanent gieten genoemd, maakt gebruik van metalen mallen om de wielholtes te vormen. Het gesmolten metaal wordt eenvoudigweg met behulp van de zwaartekracht gegoten, zonder druk uit te oefenen. Terwijl het afkoelt en stolt in contact met de metalen malwanden, wordt de warmte zeer gelijkmatig door het wiel overgedragen, waardoor de spanningen worden verminderd.
Voordelen van zwaartekracht gegoten wielen:
- Uitstekende maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerkingen van metalen mallen
- Consistente eigenschappen en microstructuur met behulp van vaste mallen
- Dichte gietstukken met lage porositeit
- Hoge productiviteit voor gemiddelde tot hoge productievolumes
- Kan goed omgaan met complexe wielgeometrieën
De uitstekende koeling door de metalen mal maakt hem zeer geschikt voor dikkere gietstukken zoals wielen. Het permanente vormgereedschap is echter duurder dan zandgieten. Dit is goed in evenwicht voor grotere productieruns.
Gegoten wielen onder lage druk
Bij lagedrukgieten wordt een gematigde druk van 0,7 tot 1,4 bar op het gesmolten metaal uitgeoefend om het in de vormholte te duwen. Dit maakt een positieve vulling van de mal mogelijk bij gebruik van zandmallen. De uitgeoefende druk voorkomt luchtinsluiting.
Het belangrijkste nadeel van gieten onder lage druk is dat de langzamere koeling in zandmallen leidt tot grovere microstructuren dan bij permanente mallen. Maar lagedrukgietwielen bieden een zeer kosteneffectieve ontwerpflexibiliteit.
Bij China Welong Foundry evalueren onze gekwalificeerde ingenieurs elk wielproject om te bepalen ofzwaartekracht gietenvoldoet aan de doelvereisten voor materiaalkwaliteiten, maatnauwkeurigheid, productievolumes en kosten. Neem contact met ons op om uw volgende wielgietproject te bespreken.
Onderzoeksvooruitgang op het gebied van gietwielen
Academische onderzoekers en ingenieurs uit de industrie blijven verbeterde gietprocessen ontwikkelen voor beter presterende, kosteneffectievere wielen:
- Nieuwe aluminiumlegeringen zoals Al-Si-Mg-Sc bieden superieure sterkte en breukweerstand voor lichtgewicht wielen (Wang et al, 2015)
- Computersimulaties van stolling voorspellen defecten zoals porositeit in gegoten wielen (Pan et al, 2019)
- Inline kwaliteitsinspectie zoals thermische beeldvorming detecteert defecten onmiddellijk na het gieten (Yuan et al, 2019)
- 3D-geprinte zandvormen maken complexere wielgeometrieën mogelijk dan standaard zwaartekrachtgieten (Li et al, 2020)
- Procesmodellering optimaliseert poortontwerpen om stromingsdefecten tijdens het vullen van de matrijs te voorkomen (Pan et al, 2021)
- Nieuwe giettechnieken zoals vacuümondersteuning verbeteren de integriteit van gegoten aluminium wielen onder lage druk (Fang et al, 2022)
- Warmtebehandelingsstudies optimaliseren procedures en parameters voor maximale wielsterkte (Wang et al, 2022)
Bij China Welong doen we voortdurend onderzoek en passen we bewezen innovaties toe om de kwaliteit, consistentie en prestatiemogelijkheden van onze wielen te verbeteren. Informeer naar onze nieuwste zwaartekrachtdiensten opinfo@welongpost.com.
Referenties:
Wang, Q., Wang, Q., Wang, Y., Zhang, Y., & Zhu, Y. (2015). Microstructuur en mechanische eigenschappen van Al–7Si–1,5Mg–0,5Sc–xZr legeringen. Journal of Alloys and Compounds, 622, 162-168.
Pan, C., Dai, X., Li, W., Xu, L., & Min, Y. (2019). Numerieke simulatie van het vormvulproces voor het gieten van magnesiumlegeringen. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 661, 012045.
Yuan, C., Liu, Z., Wu, B., en Jiang, J. (2019). Intelligente diagnose van gietfouten op basis van machine learning en beeldherkenning. Journal of Intelligent Manufacturing, 30(3), 1193-1205.
Li, X., Zhang, H., Wang, X., en Zhao, J. (2020). Onderzoek naar gietstukken via 3D-printzandproces. Procedia Manufacturing, 48, 1068-1074.
Pan, C., Xu, L., en Min, Y. (2021). Optimalisatie van poortsysteemparameters voor het gieten van magnesiumlegeringen door numerieke simulatie. Metalen, 11(6), 968.
Fang, L., Wang, X., Xu, Z., Zhu, M., en Liu, X. (2022). Effecten van verschillende vacuümondersteuning op porositeitsdefecten van wielgietstukken van aluminiumlegeringen geproduceerd door lagedrukgietproces. Materialen, 15(8), 3029.
Wang, Q., Fu, Y., Wang, Q., Li, Y., Zhu, Y., en Wei, J. (2022). Nabehandelingsproces van 356 aluminium velgen, bereid door gieten onder lage druk. Materialen, 15(5), 1887.