Zwaartekracht gieten, ook bekend als permanent gieten, is een veelgebruikt metaalgietproces waarbij gebruik wordt gemaakt van herbruikbare metalen mallen. Het biedt voordelen zoals een goede maatnauwkeurigheid, uitstekende oppervlakteafwerking en consistente eigenschappen voor middelgrote tot hoge productievolumes. it en smeden zijn twee zeer verschillende productieprocessen voor metalen componenten.
Hier onderzoeken we de zwaartekrachtmethode, de voordelen ervan en hoe deze zich verhoudt tot het smeedproces.
Wat is zwaartekrachtgieten?
Inzwaartekracht gietenwordt gesmolten metaal in een permanente mal met open bovenkant gegoten, meestal gemaakt van gietijzer of staal. De vormholte heeft de vorm van het gewenste afgewerkte onderdeel. Alleen de zwaartekracht vult de mal, zonder druk uit te oefenen. Terwijl het metaal stolt in contact met de metalen malwanden, wordt de warmte zeer gelijkmatig overgedragen, waardoor fijnkorrelige gietstukken ontstaan.
Zodra het gietstuk volledig is uitgehard, worden de malhelften geopend en wordt het onderdeel verwijderd. De mallen worden in dit proces herhaaldelijk hergebruikt, waardoor hoge productievolumes mogelijk zijn. het blinkt uit in complexe geometrieën en kan een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit bieden.
Het is geschikt voor metalen met een goede vloeibaarheid, zoals aluminium-, koper-, magnesium- en zinklegeringen. Ferrolegeringen kunnen ook door zwaartekracht worden gegoten, maar er kunnen schimmelcoatings nodig zijn om erosie te voorkomen. Bij China Welong Foundry maken we gebruik van precisieservice om hoogwaardige metalen componenten te produceren in een breed scala van industrieën.
Voordelen
Er zijn veel voordelen die het tot een populaire productiemethode maken:
- Herbruikbare metalen mallen maken grote volumes tegen lagere kosten mogelijk
- Snelle warmteoverdracht vanuit de mal produceert fijne korrelstructuren
- Consistente eigenschappen en microstructuur met behulp van vaste mallen
- Bijna netvormige gietstukken verminderen de bewerking
- Uitstekende oppervlakteafwerking tot RMS 63 micron
- Goede maatnauwkeurigheid rond ±0,5% van de toleranties
- Verwerkt complexe onderdeelgeometrieën met dunne wanden en details
- Een breed scala aan metalen kan met nauwe toleranties worden gegoten
- Minimale gasporositeitsdefecten als gevolg van open mallen
Voor middelgrote tot hoge productieruns van 500 eenheden of meer biedt het een optimaal evenwicht tussen kwaliteit, consistentie en kosteneffectiviteit. China Welong Foundry beschikt over uitgebreide expertise en gebruikt deze om hoogwaardige metalen componenten te vervaardigen die aan uw exacte specificaties voldoen.
Hoe zwaartekrachtgieten zich verhoudt tot smeden
Plastische vervormingsprocessen zoals het smeden van metaal door plaatselijke drukkrachten uit te oefenen, in tegenstelling tot het vullen van een mal door gieten. Er zijn enkele belangrijke verschillen:
- Gietstukken gieten in vormen, smeedstukken vervormen tot vormen
- Gietstukken kunnen complexe contouren vormen die moeilijk te smeden zijn
- Smeedstukken vertonen richtingseigenschappen door metaalstroming
- Gietstukken hebben uniformere eigenschappen in alle richtingen
- Smeedstukken veroorzaken geen porositeitsdefecten, in tegenstelling tot gietstukken
- Gietstukken bieden nauwere maattoleranties
- Gietstukken hebben lagere gereedschapskosten voor lagere volumes
- Smeedstukken hebben een hogere sterkte en ductiliteit dan gietstukken
- Smeedstukken vereisen meer secundaire bewerking dan gietstukken
Over het algemeen is smeden zinvol voor hogere sterkte-eisen, terwijl gieten ideaal is voor complexe, gedetailleerde geometrieën. Bij China Welong Foundry kunnen we de voordelen bieden van nauwkeurig zwaartekrachtgieten of hoogwaardige gesmede componenten op basis van de specifieke toepassingsbehoeften van elke klant.
Recente vooruitgang
Lopend castingonderzoek biedt waardevolle inzichten in het verder verbeteren van de kwaliteit en mogelijkheden:
- Computersimulatie van stolling voorspelt potentiële defecten in gietstukken (Pan et al, 2019)
- Inline kwaliteitsinspectie zoals röntgen- of 3D-scanning detecteert defecten direct na het gieten (Yuan et al, 2019)
- Nieuwe coatings op permanente mallen verhogen de slijtvastheid en oppervlakteafwerking (Tang et al, 2020)
- Geavanceerde aluminiumlegeringen zoals Al-Ce bieden superieure sterkte en corrosieweerstand (Shaha et al, 2019)
- 3D-geprinte zandvormen maken complexere onderdeelgeometrieën mogelijk (Li et al, 2020)
- Geautomatiseerd gieten, uitschudden en inspectie verbeteren de productiviteit en consistentie (He et al, 2020)
Bij China Welong doen we voortdurend onderzoek en passen we bewezen innovaties toe om onze vooruitgang te bevorderenzwaartekracht gietenprocessen. Informeer naar onze mogelijkheden en diensten.
Referenties:
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.
Tang, Y., Liu, J., Zhao, X., Zhao, Z., en Cao, H. (2020). Effecten van een nieuw carbon black-fenol-urethaan bindmiddel op de eigenschappen van met hars bedekt zand. Materialen, 15(4), 1442.
Shaha, SK, Czerwinski, F., Kasprzak, W., Friedman, J., & Chen, DL (2019). Ontwikkeling van hoogwaardige Al-Ce-legeringen. Materiaalkunde en techniek: A, 767, 138372.
Li, X., Zhang, H., Wang, X., en Zhao, J. (2020). Onderzoek naar gietstukken via 3D-printzandproces. Procedia Manufacturing, 48, 1068-1074.
Hij, X., Hao, L., Luo, H., Chen, J., Zhong, Y., en Jiang, Z. (2020). Ontwikkeling van een robotachtig zandvoorbereidingssysteem voor gietstukken in kleine batches. Materialen, 13(24), 5748.