Wat is casting? Uitgebreide gids voor het castingproces en de castingmethoden

Metaalgieten is een proces voor het vervaardigen van metalen onderdelen. Het staat bekend om de mogelijkheid om complexe vormen te creëren, een breed scala aan materialen te gebruiken en onderdelen in massa te produceren. Maar wat houdt gieten precies in? Het proces omvat het gieten van gesmolten metalen en legeringen in vooraf vervaardigde matrijsholtes, die vervolgens uitharden. Dit transformeert ze uiteindelijk tot de gewenste functionele onderdelen. De matrijsholtes zijn daarom als het ware een spiegelbeeld van de vorm van het te vervaardigen onderdeel.

Er zijn vele gietprocessen, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Denk hierbij aan zandgieten, spuitgieten en precisiegieten. Het type grondstof en de specificaties van het te produceren onderdeel bepalen welke methode het beste is. Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van het gietproces, de technologie, de beschikbare metalen en legeringen, en de voor- en nadelen.

Wat is Casting?

Gieten is het proces waarbij gesmolten metaal wordt gevormd tot een onderdeel van metaal of legering. De vorm van het vloeibare metaal nadat het gestold is, wordt bepaald door de matrijsholte. Wanneer het materiaal wordt gegoten, stroomt het over elke hoek van de holte (matrijs) en bedekt het elk detail. Het gestolde onderdeel wordt vervolgens uit de matrijs of gietholte geduwd.

Het gietproces is 7000 jaar oud en bestaat al sinds ongeveer 3200 v.Chr. In die tijd werden in Mesopotamië en China diverse gebruiksvoorwerpen in koper gegoten. Na 645 v.Chr. werd zandgieten een van de meest gebruikte methoden voor het vervaardigen van gereedschap en kookgerei.

In de moderne productie wordt het metaalgietproces in een breed scala aan sectoren toegepast en worden de mogelijkheden ervan voortdurend uitgebreid. Het maakt het mogelijk om nauwkeurige en complexe onderdelen kosteneffectief te produceren, vooral wanneer grote aantallen nodig zijn. In een pers, gietmal of ander type mal kunnen de holtes worden gebruikt om duizenden vergelijkbare onderdelen te produceren. Zand- en inbedvormen daarentegen kunnen slechts één keer worden gebruikt. Dit kosteneffectieve gietproces wordt daarom vaak gebruikt voor het testen van prototypeprojecten. Bovendien behouden de gegoten onderdelen hun oorspronkelijke fysieke en mechanische eigenschappen.

Hoe werkt het gietproces?

Er zijn twee verschillende methoden voor gieten of vormen: het gebruik van een model om de holtes te creëren en het gebruik van precieze mallen die meerdere keren gebruikt kunnen worden. Hier zijn enkele termen die verband houden met het gietproces:

• Model: Dit is een replica op ware grootte van het gewenste onderdeel. Het is meestal gemaakt van metaal, plastic of hout en wordt gebruikt om de mal te maken.
• Kern en holte: De holte is het holle deel van de buitencontour van het gietstuk. De kern wordt gebruikt om interne elementen zoals gaten en kanalen te gieten.
• Gietsysteem: Dit bestaat uit kanalen die de stroom vloeibaar metaal van de gietoven naar de holte geleiden en regelen. Onderdelen zoals gietkanalen, gietkanalen en kleppen maken hier deel van uit.
• Stijger: Een reservoir in de mal waardoor vloeibaar metaal in het gietstuk kan stromen om de krimp van het metaal tijdens het uitharden te compenseren. Dit voorkomt gaten en andere defecten in het gietstuk.

Laten we nu stap voor stap de castingworkflow bekijken.

Stap 1: De malholtes creëren

Om de holtes te creëren, heb je een model nodig dat als het lichaam van de vorm dient. Je kunt was, plastic of hout gebruiken om een replica of ontwerp te maken. Daarom moet je bij het ontwerpen en maken van het model rekening houden met factoren zoals maataanpassingen om rekening te houden met krimpmarges, lossingshoeken voor eenvoudige verwijdering en kernafdrukken voor holle onderdelen.

Na de spuitgietmodel is gemaaktHet wordt in een mal geplaatst, omgeven door een gietmateriaal zoals zand of keramiek. De mal neemt vervolgens vorm aan en laat een ruimte achter, waardoor de holte ontstaat. Permanente malholtes worden meestal geproduceerd met behulp van hightech productiemethoden. Ze worden bijvoorbeeld gemaakt met behulp van CNC-bewerking en elektrisch snijden van aluminium of roestvrij staal.

Stap 2: Het gesmolten materiaal gieten

Eerst wordt het materiaal gesmolten met behulp van een elektrische boog, inductie of een smeltkroes, afhankelijk van de grootte van het gietstuk. Grote ovens zijn bijvoorbeeld nodig om het ruwe materiaal te smelten voor grote gietstukken. Bovendien moet het materiaal goed geroerd worden voordat het gegoten wordt.

Gieten kan handmatig gebeuren door de kroes te manipuleren, of mechanisch en hydraulisch door te kantelen. Continugietmachines daarentegen kunnen gesmolten metaal automatisch in een gietbed gieten terwijl de mal langs de productielijn beweegt. De temperatuur varieert afhankelijk van het te smelten gietmateriaal. Een voorbeeld is roestvrij staalgieten, dat temperaturen van 640 °C tot 530 °C kan bereiken. De gietopening en het gietsysteem zorgen er vervolgens voor dat het vloeibare materiaal in de holte stroomt.

Stap 3: Koelen en stollen

Nadat het vloeibare metaal alle details van de holte heeft gevuld, heeft het tijd nodig om af te koelen en te stollen. Kanalen en tunnels kunnen in het koelsysteem worden gebruikt om de koelsnelheid te regelen. De benodigde koeltijd is afhankelijk van de grootte, complexiteit en het materiaaltype van het gietstuk.

Naarmate het metaal stolt, komen zeer kleine vaste deeltjes (kernen genoemd) samen en beginnen ze kristallografisch te groeien. Dit vormt uiteindelijk de korrelstructuur van het materiaal. Door dit mechanisme kunnen de oorspronkelijke eigenschappen van het metaalmateriaal worden hersteld.

Stap 4: Het gietstuk verwijderen

De laatste stap is het verwijderen van het product uit de mal. Als de mal kan uitzetten (zand of precisiegieten), wordt deze door de operator of een mechanisch systeem vernietigd. Dit maakt het mogelijk om het eindproduct te verwijderen. Als de mal herbruikbaar is, wordt een ejector gebruikt om het metalen gietstuk te verwijderen. Reiniging en nabehandeling zorgen er vervolgens voor dat het onderdeel de juiste maatvoering heeft en een glad oppervlak.

Nu we weten wat casting is en hoe het werkt, gaan we verder met de verschillende soorten casting.

Verschillende soorten gietmethoden

Naarmate bedrijven steeds nauwkeurigere en complexere gietstukken zoeken, wordt ook de metaalgiettechnologie voortdurend geïnnoveerd. Er zijn veel gietmethoden, zoals zandgieten, siliciumgieten en spuitgieten. Elk gietproces heeft zijn eigen voordelen. U kunt de beste methode voor uw project kiezen op basis van de werkingsprincipes, voordelen en toepassing ervan. Hier zijn enkele van de meest gebruikte gietmethoden in de productie.

Zandgieten

Zandgietmallen worden gemaakt van fijnkorrelig silica-materiaal of zandkorrels die dicht op elkaar gepakt zitten. De mal bestaat uit twee delen: de bovenste en onderste malhelft. De ruimte tussen deze twee delen wordt vervolgens gevuld met gesmolten metaal. Dit mechanisme zorgt er ook voor dat de vorm perfect uitgelijnd is, gemakkelijk te hanteren is en een goede gietopening heeft.

De voordelen van zandgieten:

• Het maken en gieten van mallen is eenvoudig en kosteneffectief wat betreft de mallenkosten.
• Voor zandgieten kunnen zowel ferro- als non-ferrometalen worden gebruikt.
• Hij kan onderdelen van alle soorten en maten gieten, en zelfs onderdelen van meer dan 200 ton.
• Hoewel de maatnauwkeurigheid niet hoog is, is de nabewerking eenvoudig en tijdrovend.

Toepassingen voor zandgieten:Cartercarters, kleppen, lagers, elektronische componenten, zuigers, bussen, fabrieksmachines, etc.

Investeringsgieten

De investeringsgietproces Is iets complexer dan zandgieten. Het bestaat uit het maken van een mal van een waspatroon dat met een gietkanaal van was verbonden is. Het waspatroon wordt vervolgens gevuld met een vuurvast materiaal zoals keramiek. De mal wordt vervolgens verhit om het waspatroon in het vuurvaste materiaal te smelten en een glad oppervlak in de holte achter te laten. Daarom staat het proces ook bekend als verlorenwasgieten. Vloeibaar metaal wordt vervolgens in deze holte gegoten. Nadat het onderdeel is uitgehard, wordt de mal gebroken om het los te maken.

Voordelen van investeringsgieten:

• Met behulp van een waspatroon kunnen holle delen, ondersnijdingen en interne kanalen worden gemaakt zonder dat er kernen hoeven te worden geplaatst.
• De oppervlakteafwerking is beter en de textuur is aantrekkelijker.
• De afmetingen zijn nauwkeuriger, met toleranties die tot ±0,1 mm kunnen worden beperkt
• Geschikt voor het vervaardigen van dunwandige onderdelen met complexe vormen

Toepassingen voor investeringsgieten: Motoronderdelen voor militaire en civiele vliegtuigen, onderdelen voor fabrieken en centrales, motoren en uitlaatsystemen voor auto's, medische implantaten en instrumenten, enz.

Spuitgieten

Voor het spuitgietprocesPermanente mallen worden gemaakt van stevige materialen zoals gehard gereedschapsstaal. Het wordt vaak gebruikt voor zink, aluminium, koper, tin en andere metalen. Als onderdeel van het spuitgietproces wordt een oven gebruikt om de grondstoffen te smelten. De oven kan al dan niet zijn aangesloten op de spuitgietmachine. De vloeistof wordt vervolgens in de mal geïnjecteerd met behulp van een hydraulische plunjer of injectie-eenheid. Tegelijkertijd kunnen drukken tot 250.000 psi worden gegenereerd.

Voordelen van spuitgieten:

• Hoge precisie en consistente kwaliteit gedurende de gehele productiecyclus
• Geen uitgebreide nabewerking nodig
• Kosteneffectief voor productie in grote volumes

Toepassingen van spuitgieten:Kan worden gebruikt om een breed scala aan producten te produceren, zoals auto-onderdelen, vliegtuigturbinebladen en -carrosserieën, elektrische behuizingen, industriële producten, gereedschapsmachines en huishoudelijke artikelen.

Centrifugaal gieten

Bij centrifugaal- of rotatiegieten wordt vloeibaar metaal in een cilindrische mal gegoten die rond een centrale as draait. Het overstromende metaal wordt door de centrifugale kracht tegen de wanden van de mal gedrukt, waardoor een gladde, gelijkmatige laag ontstaat. Wanneer het metaal stolt, neemt het de vorm van de mal aan met een specifieke dikte.

Voordelen van centrifugaalgieten:

• Omdat het vloeibare metaal continu wordt ingespoten, ontstaan er geen gaten
• Centrifugaal gegoten onderdelen hebben een zeer laag risico op blaasgaten en krimpholtes. Dit komt doordat ze van buiten naar binnen stollen.
• Omdat er geen stijgbuizen zijn, wordt er minder materiaal gebruikt bij het gieten
• Dichte en homogene korrelstructuur

Toepassingen van centrifugaalgieten: Deze gietmethode wordt voornamelijk gebruikt voor de vervaardiging van symmetrische objecten. Voorbeelden hiervan zijn holle cilinders, bussen, buizen, drukvaten, schijven, enz.

Lagedrukgieten

In de meeste gevallen ligt de druk in de giet- of drukoven, die is aangesloten op de gietmachine, tussen 0,02 en 0,07 MPa. De gietoven bevindt zich onder het gietstuk en het vloeibare metaal wordt via een stijgbuis omhoog geduwd en vervolgens in de holte geïnjecteerd. Een constante druk is vereist om de holte te vullen. Zodra de mal vol is, houden koelkanalen deze gecontroleerd koel totdat de gehele mal is gestold.

Voordelen van lagedrukgieten:

• Dit lagedruk gietproces Maakt nauwkeurige controle van de vulling mogelijk en elimineert turbulentie. Dit vermindert defecten zoals porositeit en krimp.
• Lagedrukgieten is een zeer precies en nauwkeurig proces.
• Deze gietmethode is geschikt voor een breed scala aan non-ferro materialen, zoals aluminiumlegeringen.
• De gladde vulling maakt het ook mogelijk om scherpe en complexe vormen te gieten.

Toepassingen van lagedrukgieten: Cilinderkoppen en frames, schalen, op maat gemaakte holle en complexe profielen, fittingen, elektronische onderdelen, etc.

Zwaartekracht spuitgieten

Bij zwaartekrachtgieten wordt metaal gegoten zonder drukinjectie of een plunjermechanisme. Bij zwaartekrachtgieten wordt de zwaartekracht gebruikt om het materiaal van de oven of gietpan naar de matrijs te verplaatsen. Er zijn geen andere krachten die de vloeistofstroom beïnvloeden totdat de vulling voltooid is. Daarnaast wordt het voornamelijk gebruikt voor non-ferrometalen met een laag smeltpunt, zoals magnesium, koper, zink, aluminium en aluminiumlegeringen.

Voordelen van zwaartekrachtspuitgieten:

• Het resulteert in een betere structuur, mechanische eigenschappen en externe afwerking.
• Het laatste deel heeft een zeer lage porositeit omdat er geen luchtstroom is.
• Het is eenvoudiger om het gereedschap te vervaardigen dan andere permanente mallen, omdat er geen spuitgieteenheid nodig is.

Toepassingen van zwaartekrachtspuitgieten: Dit gietproces kan voor veel verschillende producten in veel verschillende industrieën worden gebruikt. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor de productie van auto-onderdelen, industriële gereedschappen, vliegtuigmotoren en -behuizingen, decoratieve artikelen, onderdelen voor huishoudelijke apparaten, enzovoort.

Vacuüm spuitgieten

Bij vacuümgieten wordt vloeibaar metaal of kunststof in een vacuüm geïnjecteerd. Meestal wordt tijdens het gieten alle lucht uit de mal gepompt met een pomp of iets dergelijks.

Net als polyurethaanmallen worden siliconenmallen gebruikt om rubber en kunststof te vormen. Maar je kunt ook andere soorten mallen gebruiken om verschillende materialen vacuüm te gieten. Bovendien vertoont dit gietproces enige overeenkomsten met spuitgieten. Bovendien kan deze vacuümgietmethode ook worden gecombineerd met conventioneel spuitgieten om het risico op luchtinsluiting te verminderen.

Voordelen van vacuümspuitgieten:

• Zeer hoge precisie en nauwkeurigheid, vooral geschikt voor projecten waarbij 3D-printen wordt gebruikt om modellen te maken.
• Fijne gietvorm met veel ingewikkelde details
• Zorgt ervoor dat er geen luchtbellen in de gietvorm kunnen ontstaan.
• Goed voor het gieten van onderdelen met dunnere wanden

Toepassingen van vacuümspuitgieten: Functionele kunststofprototypes, medische implantaten en prothesen, consumptiegoederen, carrosseriepanelen en andere onderdelen, onderdelen voor voedselverwerking, etc.

Extrusie spuitgieten

Onderdelen worden gemaakt door vloeibare en halfvaste materialen in een mal te persen. Eerst wordt vloeibaar metaal in een verwarmde, open mal gegoten. De bovenste matrijs wordt vervolgens gesloten en er wordt druk uitgeoefend via een hydraulische plaat of een ander geschikt mechanisme. Onder druk hardt het onderdeel uit en krijgt het betere mechanische eigenschappen. Dit wordt ook wel vloeibaar metaal smeden genoemd.

Er zijn twee soorten squeeze casting: direct en indirect. Bij de directe methode wordt de mal gevuld met gesmolten metaal en wordt het bovenste deel van de mal gesloten. Bij de indirecte methode wordt het vloeibare metaal in de holte gegoten en wordt er hoge druk uitgeoefend met een pons of plunjer.

Voordelen van squeeze casting:

• Uitstekende oppervlakteafwerking met weinig poriën.
• Korte productiecyclus.
• Met persgieten ontstaan nauwkeurige onderdelen.
• Door de snelle warmteoverdracht tijdens het persproces ontstaat er een fijne microstructuur.

Toepassingen van squeeze casting: Hoogwaardige auto-onderdelen, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, industriële tandwielen en hydraulische onderdelen, onderdelen voor medische apparatuur, enz.

Verloren schuimgieten

De naam "verloren schuim" komt van het feit dat de uiteindelijke vorm wordt gemaakt op basis van een piepschuimmodel van het gewenste onderdeel. De mal wordt in een vuurvast materiaal geplaatst en vervolgens wordt vloeibaar materiaal in de mal gegoten. Het vuurvaste materiaal smelt en neemt na stolling de gewenste vorm aan. Uiteindelijk, wanneer de mal breekt, komt het onderdeel tevoorschijn.

Voordelen van verloren schuimgieten:

• Complexe vormen kunnen worden bewerkt. Het eindproduct heeft bovendien het voordeel van een hoge oppervlaktekwaliteit en vereist weinig nabewerking.
• Verloren schuimgieten kan worden gebruikt met een breed scala aan materialen, waaronder metalen zoals ijzer, roestvrij staal, aluminium en koper.
• Dit gietproces vereenvoudigt het productieproces en maakt de productie eenvoudiger. Dit bespaart tijd, arbeid en materiaalverspilling.

Toepassingen voor verloren schuimgieten:Het kan worden gebruikt voor de productie van sneltestprototypes, cilinderkoppen en autolasconstructies, pijpfittingen, kleppen, pompbehuizingen, etc.

Continu gieten

In de productielijn omvat continugieten het continu vullen, koelen en verwijderen van de onderdelen. Een gietpan of oven wordt gebruikt om het proces op te zetten en uit te voeren. Het materiaal wordt via een regelsysteem in de matrijsholte gevoerd. De waterkanalen in de matrijs fungeren vervolgens als koelsysteem, waardoor de temperatuur snel daalt. Hierdoor kunnen de gegoten onderdelen op deze manier op een lagere temperatuur worden gehouden. Tegelijkertijd worden ze met behulp van extra waternevel op kamertemperatuur gebracht.

Voordelen van continugieten:

• Bij continugieten zijn geen gietkanalen, gietkanalen of stijgbuizen nodig. Het proces is daardoor eenvoudiger.
• De nominale opbrengst bedraagt 100%, zonder materiaalverspilling.
• Dankzij de technologie voor continugieten verloopt de productie soepeler, waardoor de productiviteit en output toenemen.

Toepassingen van continugieten: Onderdelen met regelmatige vormen kunnen worden vervaardigd. Voorbeelden hiervan zijn balken, kolommen, staven, strips, buizen, enz.

Materialen gebruikt voor het gieten

Metaalgietprocessen kunnen worden gebruikt voor een breed scala aan metalen en non-ferrometaallegeringen. Daarom, Bij het spuitgieten van metaal kunnen veel materialen worden gebruiktDe volgende tabel geeft een kort overzicht van de beschikbare gietmaterialen en hun kwaliteiten en eigenschappen.

Voordelen van metaalgieten

Complexe vormen en geometrieën

Het gietproces kan worden gebruikt om onderdelen met complexe vormen en eigenschappen te produceren. Denk hierbij aan interne kanalen en holtes, ondersnijdingen, dunne wanden, holle profielen, meerdelige samenstellingen, asymmetrische geometrieën, enz. Dit komt doordat het gesmolten metaal in kleine holtes en scherpe hoeken kan vloeien.

Veelzijdigheid van materialen

Het gietproces kan worden toegepast op vele metalen en legeringen, waaronder ferro- en non-ferrometalen. Legeringen van ijzer, staal, zink, koper, aluminium en lood zijn slechts enkele voorbeelden. Dit betekent dat u vrij kunt kiezen welk materiaal het beste bij uw behoeften past. Bovendien is het gieten van moeilijk te bewerken of te smeden metalen ook een eenvoudig proces.

Kosteneffectiviteit

Zandgieten en andere gietmethoden met uitbreidbare mallen zijn goedkoop voor kleine series of prototypes. Gietprocessen met permanente mallen worden gebruikt voor massaproductie. Omdat de kosten voor de mal slechts één keer worden betaald, dekken ze miljoenen productieseries. Over het algemeen is gieten een goedkope productiemethode.

Maatbereik

Met het gietproces kunnen onderdelen van elke grootte worden vervaardigd, van een paar honderd gram tot meer dan 200 ton. Ze variëren van motorblokken van kleine motorfietsen tot behuizingen en voetstukken van turbines voor grote industriële machines.

Hoge sterkte en duurzaamheid

Het gecontroleerde koelproces dat wordt toegepast wanneer de mal stolt, zorgt voor een homogene korrelstructuur in alle richtingen. Dit zorgt ervoor dat de mechanische eigenschappen (sterkte en taaiheid) van de metalen onderdelen onveranderd blijven. Bovendien kunnen geavanceerde methoden zoals warmtebehandeling en legeren de levensduur van het product verlengen en zorgen voor een betere weerstand tegen slijtage en corrosie.

Er wordt minder materiaal verspild

U kunt het afvalmateriaal van gietkanalen, feeders en gietkanalen omsmelten voor andere cycli of batches. Hierdoor ontstaat er zeer weinig afval tijdens de gietproductie. Dit verlaagt de productiekosten en is goed voor het milieu.

Nadelen van metaalgieten

Vooruitbetaalde kosten en tijd

De kosten en tijd die gemoeid zijn met de productie van mallen zijn hoger dan de kosten van gereedschappen die bij andere productiemethoden worden gebruikt. Dit verandert de kosten van kleinschalige productie, met name voor permanente mallen. Bovendien wordt de tijd van ontwerp tot marktintroductie beïnvloed door het langdurige instel- en productieproces.

Oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid

Bij zandgieten en vuurvaste gietprocessen hebben de gegoten onderdelen, vanwege de eigenschappen van het gietmateriaal, meestal een ruw oppervlak en inconsistente afmetingen. Daarom vereisen de gegoten producten verdere bewerkingen, zoals bijsnijden en polijsten.

Defecten en kwaliteitscontrole

Metalen gietstukken kunnen defecten vertonen zoals poriën, krimp, kromtrekken en insluitsels. Dit kan worden veroorzaakt door ingesloten gas, turbulente stroming, ongelijkmatige koeling, complexe kwaliteitscontroleprocessen, enz. Deze defecten kunnen de structuur en eigenschappen verzwakken.

Complexe procesbesturing

Een ander probleem met het gietproces is dat het moeilijk is om het hele proces te beheersen vanwege de verschillende factoren waarmee rekening moet worden gehouden. Deze factoren zijn onder andere temperatuur, stroomsnelheid, druk, afkoelsnelheid en uithardingstijd. Daarnaast moet rekening worden gehouden met de metallurgische kwaliteit van het gesmolten materiaal, wat de complexiteit van de beheersing vergroot. Hierdoor kan het aantal fouten en de daaruit voortvloeiende hoeveelheid werk toenemen.

Verschillende toepassingen van het gietproces

Het volgende dat we willen bespreken, zijn de diverse toepassingen van het gietproces. Het kan hoogwaardige onderdelen leveren voor een breed scala aan industrieën.

Automobielindustrie

Het spuitgietproces werd oorspronkelijk uitgevonden om complexe zinkonderdelen voor auto's te produceren. Dit toont aan hoe veelzijdig het gietproces is in de auto-industrie. Tegenwoordig worden motorblokken, cilinderkoppen en transmissieonderdelen allemaal vervaardigd met behulp van giettechnologie om onderdelen te produceren die zowel licht als duurzaam zijn. Deze onderdelen dragen bij aan een lager brandstofverbruik en betere prestaties.

Met plug-in kernen en speciale gereedschapstechnologie kunnen alle kleine details en complexe functies van deze onderdelen tijdens het gietproces worden geproduceerd. Bovendien kan aluminium spuitgiettechnologie lichtgewicht onderdelen met een lange levensduur produceren:

• Aluminium gietstukken maken motoronderdelen sterk en licht
• Krachtoverbrengingsonderdelen en chassisonderdelen
• Onderdelen voor airconditioningkoeling
• Brandstofinlaatsystemen, stuurinrichtingen, motoren, enz.

Lucht- en ruimtevaart

Lichtgewicht materialen zoals superlegeringen op basis van nikkel, aluminiumlegeringen en magnesiumlegeringen kunnen worden vervaardigd met behulp van het gietproces. Ze kunnen worden verwerkt tot complexe en diverse lucht- en ruimtevaartcomponenten. Tegelijkertijd zorgen gecontroleerde koeling en stolling voor verbeterde eigenschappen. Dit helpt de luchtvaartindustrie om sterke en lichtgewicht componenten te produceren. Hierdoor verbruiken vliegtuigen en ruimtevaartuigen minder brandstof en presteren ze beter.

Precisiegieten wordt daarom het meest gebruikt in de luchtvaartsector. Daarnaast kunnen ook mallen, verloren schuimmallen, zandmallen en andere gietprocessen worden gebruikt. Zo kan gieten worden gebruikt voor de productie van vliegtuigonderdelen met complexe vormen en interne koelkanalen. Voorbeelden hiervan zijn motorblokken, cilinderkoppen en transmissieonderdelen. Andere toepassingen zijn:

• Motoronderdelen, rotorbladen, onderdelen van het brandstofsysteem, onderdelen van het landingsgestel, enz.
• Inlaat- en uitlaatslakkenhuizen in pomphuizen
• Componenten voor hydraulische systemen
• Componenten en wanden voor controlekamers

Consumptiegoederen

Gieten wordt ook gebruikt voor de productie van een breed scala aan consumptiegoederen. Dit komt doordat het gebruikt kan worden om complexe ontwerpen te creëren. Voorbeelden hiervan zijn sierlijke decoratieve artikelen, delicaat kookgerei en duurzaam kookgerei. Deze worden vervaardigd met behulp van precisiegieten, drukgieten, verloren schuimgieten en zandgieten. Bij deze toepassingen wordt extra aandacht besteed aan fijne details en esthetiek. Het gietproces zorgt er daarom ook voor dat de spouwmuren een glad oppervlak hebben. Veelvoorkomende consumptiegoederen zijn onder andere:

• Decoratieve artikelen zoals fotolijsten, wandhaken, lampen, etc.
• IJzerwaren zoals deurknoppen, knoppen, enz.
• keukengereedschappen zoals spatels, flesopeners, gootsteenkranen, mixervoeten en kookpitten.

Industriële apparatuur en machines

Gieten houdt de eigenschappen van de grondstoffen ongewijzigd of verbetert ze zelfs door vulstoffen en andere additieven toe te voegen. Hierdoor kunnen zandvormen, persvormen en andere soorten gietvormen worden gebruikt om sterke, roestbestendige legeringen te maken. Voorbeelden hiervan zijn aluminium, koolstoflegeringen en roestvrij staal.

Gieten is bovendien geschikt voor grote en zware vormen. Hierdoor kan het gebruikt worden om onderdelen te maken voor zware machines en industriële apparatuur. Deze onderdelen zijn sterk en duurzaam en slijten of roesten niet. Voorbeelden hiervan zijn pompen, tandwielen, kleppen, hydraulische cilinderonderdelen, breekbekken, rollen van transportbanden, behuizingen op maat, enzovoort.

Medische apparatuur

Daarnaast kunnen chroom, titanium, zirkonium en titaniumlegeringen zorgvuldig worden gegoten met verschillende methoden. Dit zijn biocompatibele materialen die bijzonder geschikt zijn voor de productie van medische hulpmiddelen. Verliesgieten produceert onderdelen met gladde, nauwkeurige oppervlakken en veel complexe eigenschappen.

Deze eigenschappen zijn essentieel voor medische implantaten en chirurgische instrumenten om de veiligheid van de patiënt te garanderen. Daarnaast worden behuizingen van apparatuur, onderdelen voor diagnostische apparatuur en medisch meubilair vervaardigd met behulp van zand, mallen en andere soorten mallen. Hieronder volgen meer specifieke voorbeelden van toepassingen.

• Aangepaste heup-, knie-, wervelkolom- en tandimplantaten
• Chirurgische instrumenten, tangen en hartklepstents
• Chirurgische scharen en chirurgische trays
• Behuizingen van Magnetic Resonance Imaging (MRI)-machines en frames van computertomografie (CT)-machines

Energie-industrie

Het gieten van hoogwaardige metalen levert componenten en producten op die bestand zijn tegen hoge spanningen en zware chemische en weersomstandigheden. Magnesium, aluminium, roestvrij staal en zinklegeringen worden bijvoorbeeld gebruikt voor de productie van onderdelen voor de energiesector. Bovendien zorgen methoden zoals precisiegieten en spuitgieten ervoor dat het eindproduct nauwkeurig, consistent en vrij van defecten is. Dit is belangrijk voor de betrouwbaarheid van energiecentrales.

• Wielnaven, asbussen en hoofdmotoren worden gegoten in zand- en precisiegietprocessen. Hierdoor zijn deze componenten zeer nauwkeurig en robuust.
• Turbinebladen, schoepen en verbrandingskamers hebben fijne details en nauwe toleranties
• Fabricage van onderdelen voor kernreactoren, zoals drukvaten, kernmantels en componenten voor stoomgeneratoren
• Zonneschermen en componenten voor elektrische voertuigen

Vergelijking van gieten en spuitgieten

In principe omvat het spuitgietproces ook het afkoelen van gesmolten materiaal in een matrijsholte. De mechanismen, dynamiek, materiaalcompatibiliteit en andere factoren zijn echter verschillend. Laten we nu eens nader bekijken wat gieten en spuitgieten inhouden en wat de verschillen ertussen zijn.

Spuitgietproces

Deze productiemethode wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van veel kunststofonderdelen. Het kan ook worden gebruikt voor sommige thermohardende kunststoffen en metalen. Onder hoge druk wordt vloeibaar metaal of kunststof in de matrijsholte gespoten. Het materiaal stroomt vervolgens in de matrijs en vormt zich na uitharding naar het holle onderdeel. Een uitwerppen of een ander systeem verwijdert het onderdeel vervolgens uit de matrijs. In de meeste gevallen worden hoogsterkte staallegeringen gebruikt voor de productie van spuitgietmatrijzen.

Voordelen van het spuitgietproces:

• Consistente afmetingen en kwaliteit in alle partijen
• Kosteneffectief bij grote productieseries
• Korte productietijden
• Kan sterk geautomatiseerd worden
• Kan secundaire onderdelen en andere materialen verwerken voor de productie van één enkel product

Nadelen van het spuitgietproces:

• Voor kleine productieseries zijn de gereedschappen en apparatuur duur en daardoor onbetaalbaar.
• Niet zo goed als gegoten onderdelen in termen van kwaliteit en structurele integriteit
• Alleen polymeren en een paar metalen materialen kunnen worden gebruikt
• Spuitgieten is niet geschikt voor het vervaardigen van grote onderdelen

Toepassingen van het spuitgietproces:

Het kan worden gebruikt voor de productie van auto-onderdelen, precisiehardware voor ruimtevaartuigen, fabrieksmachines, betrouwbare energieonderdelen, zware machines, medische implantaten, enzovoort.

Metaalgietproces

Gieten, en met name spuitgieten, lijkt sterk op spuitgieten. Je kunt een spuitgietmatrijs zien als een spuitgietmatrijs. Spuitgieten en spuitgieten verschillen echter aanzienlijk in de manier waarop druk wordt toegepast. Bij spuitgieten wordt de druk gehandhaafd vanaf het vullen van het materiaal tot het stollen van het metaal. Bij spuitgieten wordt gesmolten kunststof of polymeer echter onder hoge druk in de holte geperst, waar het afkoelt en zijn uiteindelijke vorm aanneemt.

Voordelen van gieten:

• Er kunnen onderdelen met een hoogwaardige oppervlakteafwerking en goede mechanische eigenschappen worden geproduceerd
• Complexe vormen en kenmerken zoals ondersnijdingen, uitsparingen, diepe groeven en oneffen contouren kunnen worden geproduceerd
• Lage gereedschaps- en apparatuurkosten
• Grote onderdelen kunnen in serie worden geproduceerd
• Aluminium, roestvrij staal, koolstofstaal, zink, magnesium en vele andere materialen kunnen worden gebruikt.

Nadelen van gieten:

• Gietstukken kunnen na productie nog verder bewerkt moeten worden om ervoor te zorgen dat hun afmetingen en oppervlakteafwerking aan de eisen voldoen.
• Vergeleken met kunststof gietstukken hebben gegoten onderdelen meer kans op poriën, openingen en andere defecten.

Toepassingen van gieten:

Goederen die mensen kopen, medische apparatuur, behuizingen en onderdelen voor elektronische apparaten, industriële tandwielen en bussen, sportartikelen, huishoudelijk gereedschap en opslagcontainers.

Samenvatting

We hebben besproken wat gieten is en andere gerelateerde onderwerpen, zoals materialen, soorten, voor- en nadelen en toepassingen. Over het algemeen is het een veelgebruikte methode voor het vervaardigen van complexe metalen onderdelen. Omdat deze onderdelen duurzaam, structureel compleet zijn, niet roesten of slijten en goed aansluiten.

Daarom is het gietproces geschikt voor veel industriële omgevingen. Gietprocessen zoals zandgieten, drukgieten en verlorenwasgieten kunnen aan diverse industriële behoeften voldoen. Daarnaast moet u het juiste metaalgietproces kiezen op basis van het materiaaltype, de complexiteit van het ontwerp, de vereiste nauwkeurigheid, de productieomvang, het budget en andere factoren.

Bij Yonglihao Machinery kunnen wij u professionele ondersteuning bieden metaalgietdienstenOmdat we onze eigen mallen kunnen produceren, kunnen we ook op maat gemaakte en unieke mallen produceren. Daarnaast hechten we veel waarde aan kwaliteitscontrole en realtime tracking. Dit garandeert dat elk onderdeel dat we gieten nauwkeurig en consistent is. Hierdoor helpen onze experts en gieterij u uw project beter te voltooien.

Veelgestelde vragen

Welke materialen worden het meest gebruikt bij metaalgieten?

We gebruiken diverse materialen, waaronder aluminium, staal en diverse legeringen. Elk materiaal is geselecteerd op zijn specifieke eigenschappen en toepassingen.

Welke invloed heeft de oppervlakteafwerking van een gietstuk op de prestaties ervan?

De oppervlakteafwerking heeft een aanzienlijke invloed op de duurzaamheid, corrosiebestendigheid en algehele functionaliteit van gietstukken. Daarom is het een cruciale factor in ons productieproces.

Wat is het verschil tussen zandgieten en spuitgieten??

Zandgieten omvat het maken van een mal van zand, ideaal voor complexe vormen en productie in kleine tot middelgrote volumes. Spuitgieten maakt gebruik van een metalen mal en is geschikt voor de productie van grote volumes van onderdelen die een hoge nauwkeurigheid en oppervlakteafwerking vereisen.

Kunnen onderdelen met complexe geometrieën door gieten worden geproduceerd?

Ja, gieten is bijzonder geschikt voor het produceren van onderdelen met complexe ontwerpen en vormen. Dit maakt het een veelzijdige productiemethode.

Hoe verhoudt investeringsgieten zich tot andere gietmethoden?

Verlorenwasgieten, ook wel verlorenwasgieten genoemd, biedt een hoge precisie en nauwkeurigheid. Dit proces is daarom ideaal voor de productie van kleine onderdelen met complexe geometrieën en wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie.

Kunnen we onderdelen gieten met specifieke mechanische eigenschappen?

Ja, door de juiste materialen te selecteren en het gietproces te beheersen, kunnen wij onderdelen produceren met mechanische eigenschappen die specifiek zijn afgestemd op verschillende toepassingen.