Gieten is een eeuwenoude productiemethode die in de jaren 1890 begon. De twee gietprocessen die tegenwoordig veel worden gebruikt, zijn precisiegieten en spuitgieten. Precisiegieten en spuitgieten lijken op elkaar, maar er zijn grote verschillen. Precisiegieten is een proces waarbij was in een metalen mal wordt gespoten. Spuitgieten daarentegen is een proces waarbij gesmolten metaal onder hoge druk in vorm wordt geperst.
Dit artikel geeft een overzicht van beide technieken en hun belangrijkste voordelen. U leert de verschillen tussen precisiegieten en spuitgieten. Dit helpt u bij het kiezen van de beste technologie voor uw klus.
Inhoudsopgave
Wat is Investment Casting?
De investeringsgietproces Is gebaseerd op de verlorenwasmethode. Deze methode bestaat uit het coaten van een wasmal door deze in een vuurvaste slurry te dompelen. In de eerste stap wordt de mal bedekt met vuurvast materiaal.
Wanneer de laatste laag is uitgehard, wordt de was gesmolten door middel van hitte, waardoor een mal in de vorm van een onderdeel ontstaat. De fabrikant spuit vervolgens vloeibaar metaal in de mal en vervangt de wasmal door metaal. Ten slotte koelt en hardt het metaal in de mal uit en wordt het gietstuk verwijderd.
Belangrijkste voordelen van investeringsgieten
Hieronder staan de verschillende voordelen van het gebruik van verlorenwasgieten in uw project:
Ontwerpflexibiliteit
Precisiegieten is flexibel van ontwerp en zeer geschikt voor de productie van complexe onderdelen. Het is geschikt voor verschillende materialen, zoals aluminiumlegeringen, gietijzer en andere metaallegeringen. Bovendien is deze gietmethode breed toepasbaar. Dit komt doordat er geen beperkingen zijn qua grootte, vorm of dikte.
Nauwere toleranties en complexe vormen
Deze techniek is een precisiegietmethode. Het produceert consistent vormen met nauwe toleranties en fijne ontwerpen. Standaardtoleranties voor precisiegieten variëren tussen ±0,010 inch en ±0,004 inch. In tegenstelling tot vergelijkbare processen helpt precisiegieten om onderdelen te produceren die zowel qua vorm als qua vorm nagenoeg perfect zijn. Dit voorkomt extra werk en kosten in een later stadium.
Hoogwaardige oppervlakteafwerking
De standaard oppervlakteafwerking van de waspatronen die bij deze methode worden gebruikt, is 125 micron. Dit resulteert in een onderdeel met een nauwkeurige en gladde oppervlakteafwerking, die superieur is aan andere gietmethoden. Bovendien hebben verlorenwasgieten geen scheidingslijnen omdat er slechts één mal wordt gebruikt. Daarom is er soms geen nabewerking nodig.
Aanpasbaar maatbereik
Afhankelijk van de behoeften van uw project kunt u met dit proces zowel kleine als grote gietstukken verkrijgen. Fabrikanten kunnen producten produceren met gewichten variërend van 0,1 kg tot 100 kg. Bovendien is er bij verlorenwasgieten geen grote vraag nodig voordat de productie kan beginnen. Het is mogelijk om al vanaf 10 stuks te produceren en toch kosten te besparen.
Wat is spuitgieten?
Spuitgieten is het proces waarbij non-ferrometalen worden gesmolten en in een spuitgietmalEr zijn twee hoofdmethoden voor industrieel spuitgieten: hete kamer spuitgieten en koudkamerspuitgieten.
- Spuitgieten met hete kamer: Dit proces is een methode waarbij het metaal wordt gesmolten en vervolgens snel in de mal wordt geïnjecteerd met behulp van hoge druk uit een hydraulisch systeem. Deze methode is geschikt voor metalen die bij lage temperaturen smelten. Voorbeelden hiervan zijn zink-, magnesium-, lood- en tinlegeringen.
- Koude kamer spuitgieten: In tegenstelling tot spuitgieten met een warme kamer wordt het vloeibare metaal bij dit proces in een koude kamer gegoten voordat het in de matrijs wordt gespoten. De druk bij dit proces is hoger, meestal tussen de 2000 en 20.000 psi. Deze methode werkt goed voor metalen met een hoog smeltpunt, zoals aluminium.
Zodra het vloeibare metaal in de mal is gegoten, koelt het snel af en hardt het uit, wat resulteert in een afgewerkt gietstuk. Het spuitgietproces produceert gietstukken in verschillende formaten en gewichten voor een breed scala aan toepassingen.
Belangrijkste voordelen van spuitgieten
Het spuitgietproces heeft zijn voor- en nadelen. Hieronder volgen de belangrijkste voordelen:
Sterke mechanische eigenschappen
Gietstukken die met deze methode worden gemaakt, hebben uitstekende mechanische eigenschappen. Wanneer het hete metaal onder druk afkoelt en hard wordt, ziet het er sterk en glad uit. Deze onderdelen zijn taai en sterk. Bovendien hebben ze een hoge elektrische geleidbaarheid en een lange levensduur.
Hoge dimensionale nauwkeurigheid
Spuitgietstukken behouden hun maatnauwkeurigheid over een lange periode. Bovendien handhaven ze nauwere toleranties met zeer kleine variaties. Dit proces vergemakkelijkt daarom de productie van complexe mechanische onderdelen die een hoge precisie vereisen. Bovendien is verdere bewerking niet nodig.
Het maken van dunne, fijne onderdelen
Aluminium spuitgieten maakt de productie van lichte, fijn gestructureerde en sterke onderdelen mogelijk. Dit voordeel maakt het superieur aan veel andere metaalsoorten. Bovendien maakt spuitgieten de productie van metalen onderdelen met een dikte van ongeveer 0,5 mm mogelijk. Zinken onderdelen kunnen een wanddikte van slechts 0,3 mm hebben.
Gladde oppervlakteafwerking
Het oppervlak van een spuitgietonderdeel is glad en vlak en heeft een kristallijne uitstraling. Als u de juiste vorm van de mal in de juiste situatie gebruikt, kunt u een glad en delicaat onderdeel krijgen. Tenzij het een uniek project betreft, is er mogelijk geen extra nabewerking nodig. Dit kan u helpen de totale tijd die nodig is om een proces te voltooien, te verkorten.
Gedetailleerde vergelijking van precisiegieten en spuitgieten
Nu je meer weet over deze twee methoden en hun belangrijkste voordelen, laten we eens kijken naar de verschillen tussen precisiegieten en spuitgieten. De onderstaande tabel toont de verschillen duidelijk voor een beter begrip.
| Investeringsgieten | Spuitgieten | |
| Werkproces | Vormt mallen met vloeibare keramische slurry | Perst gesmolten metaal onder hoge druk in de matrijsholte |
| Selectie van gietmateriaal | Ferro- en non-ferrometalen | Non-ferrometalen |
| Ontwerpcomplexiteit | Hoge ontwerpflexibiliteit | Grote flexibiliteit |
| Onderdeelgrootte | Kleine tot middelgrote onderdelen | Grotere onderdelen |
| Oppervlaktebehandeling | Beste oppervlakteafwerking | Goede oppervlakteafwerking |
| Productievolume | Minder dan 10.000 stuks | Meer dan 10.000 stuks |
| Tolerantie | +/-0,005 inch | Standaard: +/-0,010 inch Precisie: tot +/-0,002 inch |
| Cyclustijd | Urenlang casten | Tot 100 schoten per minuut |
| Toepassingen | Lucht- en ruimtevaart, vuurwapen-, militaire, automobiel-, energie-, commerciële en drankenindustrie | Consumenten-, industriële en commerciële producten |
Laten we daarnaast de volgende aspecten eens doornemen voor een meer diepgaande vergelijking:
Werkstroom
Het precisiegietproces begint met het maken van een wasmal die gebruikt zal worden om het eindproduct te maken. De operator bevestigt het wasblok aan de onderkant van het gietkanaal en doopt het meerdere keren in de keramische mal. Nadat het keramiek is uitgehard en de vorm van het gietstuk heeft aangenomen, wordt de mal verhit om de was te smelten. Vervolgens spuit de operator gesmolten metaalvloeistof in de mal. Wanneer het metaal is afgekoeld en gestold, wordt de mal gedemonteerd en het gietstuk verwijderd.
Bij het spuitgieten daarentegen wordt vloeibaar metaal doorgaans onder hoge druk in een holte geïnjecteerd. Technici gebruiken gehard stalen gereedschap om een matrijsholte te creëren met de gewenste productvorm. Het gesmolten metaal wordt vervolgens op een huls geplaatst en met een zuiger in de matrijs geduwd. Deze zuiger oefent een constante druk uit terwijl het gesmolten metaal de matrijs vult. Wanneer het metaal afkoelt, opent de operator de matrijs en verwijdert het onderdeel. Het onderdeel vereist meestal extra bewerking om het volledig te voltooien.
Gietmaterialen
Precisiegieten is geschikt voor een breed scala aan metalen, waaronder ferro- en non-ferrometalen. Dit gietproces kan worden toegepast op metalen zoals roestvrij staal, koper, aluminium en zink. Bovendien is het geschikt voor de productie van moeilijk te bewerken legeringen.
Spuitgieten daarentegen is geschikt voor non-ferrometalen. Deze metalen omvatten aluminium, zink, koper, lood en magnesiumlegeringen. Daarom biedt precisiegieten meer materiaalopties dan spuitgieten.
Ontwerpcomplexiteit
Bij het vergelijken van precisiegieten en spuitgieten is de vorm van het ontwerp erg belangrijk. Precisiegieten kan onderdelen met precieze vormen en complexe ontwerpen produceren. Dit gietproces biedt u meer ontwerpmogelijkheden. Het maakt het gemakkelijker om verschillende functies toe te voegen en complexe onderdelen te creëren.
Spuitgieten daarentegen kan grote onderdelen produceren en nauwkeurige vormen opleveren, maar het kan niet hetzelfde detailniveau bereiken als precisiegieten.
Onderdeelgrootte
Precisiegieten kan worden gebruikt voor onderdelen met een gewicht van 0,02 kg tot ongeveer 100 kg. Dit proces kent echter enkele beperkingen wat betreft de afmetingen van het onderdeel. Dit komt doordat het waspatroon bij precisiegieten stevig aan de gereedschapsopening moet worden bevestigd voor meerdere keren onderdompelen in de vuurvaste slurry.
Spuitgieten daarentegen maakt grotere onderdelen mogelijk met minder beperkingen qua afmetingen. Met deze methode kan vrijwel elk onderdeel worden vervaardigd. Grotere onderdelen die met spuitgieten worden gemaakt, vereisen echter groter gereedschap en kunnen hogere kosten per stuk met zich meebrengen.
Oppervlakteafwerkingen
Wanneer u spuitgieten vergelijkt met precisiegieten, zult u zien dat precisiegieten een hogere oppervlakteafwerking oplevert dan spuitgieten. Dit proces heeft een standaardnauwkeurigheid van IT5-6 en kan een afwerking van 125 micron bereiken. Dit vermindert of elimineert de noodzaak voor nabehandeling.
De oppervlakteafwerking van spuitgietstukken is daarentegen eveneens bevredigend. Producten die met dit proces worden vervaardigd, vereisen echter extra bewerking om het gewenste resultaat te bereiken.
Productiehoeveelheden
Precisiegieten is het meest geschikt voor kleine productieseries, meestal minder dan 10.000 stuks. Spuitgieten is het meest geschikt voor grotere projecten van 10.000 stuks of meer. Dit komt doordat er tussen de 100 en 2.000 onderdelen per uur mee geproduceerd kunnen worden. Hoewel het maken van een model duur kan zijn, kan één mal tot wel een miljoen onderdelen produceren. Bovendien is het spuitgietproces zeer betrouwbaar en consistent, waardoor het ideaal is voor massaproductie.
Toleranties
Zowel precisiegieten als spuitgieten leveren nauwkeurige en nauwkeurige afmetingen op. Bij het gietproces is de tolerantie echter sterk afhankelijk van het materiaaltype en de vorm van het onderdeel.
Over het algemeen hebben kleinere onderdelen nauwkeurigere afmetingen. Daarom is precisiegieten beter geschikt voor de productie van kleine onderdelen die zeer nauwkeurig moeten zijn, met toleranties van ongeveer +/-0,005 inch. Grote precisiegietstukken daarentegen verliezen vaak wat aan nauwkeurigheid in maat en vorm. Spuitgieten is in dit geval een betere keuze voor de productie van grote onderdelen. Dit komt doordat het standaardtoleranties van +/-0,010 inch en nauwkeurige toleranties tot +/-0,002 inch mogelijk maakt.
Cyclustijd
Traditioneel verlorenwasgieten kost veel tijd en moeite. Dit komt doordat het proces een aantal operators en uren giettijd vereist. Conventioneel spuitgieten daarentegen maakt tot 3 tot 4 gietstukken per minuut mogelijk. Meervlaks spuitgieten daarentegen kan meer dan 45 gietstukken per minuut produceren en, voor kleinere onderdelen, tot 100 gietstukken per minuut. Bovendien wordt het spuitgietproces meestal volledig geautomatiseerd, wat minimale arbeidsinzet vereist.
Precisiegieten versus spuitgieten: wat is kosteneffectiever?
Bij de productiekosten van precisiegieten en spuitgieten is het productievolume van groot belang. Als u meer dan 10.000 stuks moet produceren, is spuitgieten goedkoper dan precisiegieten. Omdat spuitgieten meer geautomatiseerd is, kunnen fabrikanten meer onderdelen sneller produceren.
Aan de andere kant, als het productievolume minder dan 10.000 stuks bedraagt, is verloren-verliesgieten goedkoper. Spuitgietapparatuur is duur en de productie van kleine aantallen dekt deze kosten niet. Verloren-verliesgieten vereist daarentegen minder apparatuur, wat de productiekosten verlaagt. Bovendien vereist verloren-verliesgieten meestal geen extra bewerking. Dit betekent dat u nog meer kunt besparen op bewerkingskosten.
Als u niet zeker weet wat de beste methode voor uw project is, kunt u het beste professionele hulp inroepen. Yonglihao Machinery biedt u de beste en meest betrouwbare diensten op het gebied van verlorenwasgieten en spuitgieten. Onze bekwame technici kennen deze gietmethoden door en door. Ze geven u nuttig advies om uw project tot een succes te maken.
Samenvatting
Spuitgieten en precisiegieten zijn beide veelgebruikte gietprocessen, maar ze worden voor verschillende doeleinden gebruikt. Welke gietmethode u kiest, hangt af van uw behoeften. Spuitgieten stelt u in staat om snel, goedkoop en met hoge kwaliteit grote aantallen onderdelen te produceren. Precisiegieten is daarentegen geschikt voor kleine producten met complexe ontwerpen.
Bovendien is spuitgieten alleen geschikt voor non-ferrometalen zoals aluminium, zink en koper. Als u onderdelen wilt maken van harde metalen zoals roestvrij staal, is precisiegieten de beste keuze. Uw productiebehoeften zullen u helpen bepalen welk proces het beste is. Heeft u vragen over het selectieproces? contact Yonglihao Machinery Vandaag.