Soorten gieten uitgelegd: het juiste proces selecteren voor het gieten van machines

De procesbeslissing achter elk machinegietonderdeel

U heeft een goedgekeurde tekening voor een tandwielhuis, een klephuis of een pomphuis en de volgende stap is beslissen hoe u deze gaat produceren. In veel gevallen is gieten de voor de hand liggende route: het creëert complexe interne doorgangen en bijna-netvormen die duur zouden zijn om uit massief materiaal te bewerken. De echte vraag is welk gietproces moet worden gespecificeerd. Voor het gieten van onderdelen voor machines komt het antwoord meestal neer op vier variabelen: materiaal, hoeveelheid, maattolerantie en vereisten voor oppervlakteafwerking.

Zandgieten, investeringsgieten en spuitgieten zijn de processen die de meeste leveranciers gebruiken, waarbij permanent gieten en lagedrukgieten de kloof tussen zand en spuitgieten opvullen wat betreft kosten en volume. Er bestaat niet één ‘beste’ proces. De juiste keuze balanceert de gereedschapskosten tegen de kosten per stuk en de bewerkingskosten tegen de gietprecisie.

Belangrijkste soorten gietprocessen voor machineonderdelen

Zandgieten

Zandgieten is het meest flexibele en meest gebruikte gietproces. Een patroon wordt in een mengsel van zand en bindmiddel geperst om een ​​mal te creëren, waarna gesmolten metaal in de holte wordt gegoten. Omdat zandvormen worden vernietigd om elk gietstuk te verwijderen, is het bewerken eenvoudig en goedkoop. Daarom is zandgieten geschikt voor grote onderdelen, korte productieruns en materialen zoals gietijzer, staal, aluminium en koperlegeringen.

Het nadeel is dat de maatnauwkeurigheid matig is en dat het gegoten oppervlak ruw is. Typische toleranties lopen rond /-0,5 mm per 25 mm, afhankelijk van de onderdeelgrootte, dus kritische oppervlakken hebben normaal gesproken een bewerkingstoeslag. Zoals met het zandgietproces in meer detail uitgelegd blijft het de standaardkeuze voor behuizingen, frames, flenzen en andere structurele componenten. Als uw tekening een mechanisch onderdeel van middelgroot volume vereist dat CNC-afgewerkt wordt, op maat gemaakte machineonderdelen gemaakt door zandgieten kan een kosteneffectief startpunt zijn.

Aangepaste machineonderdelen door fabrikanten van zandgietprocessen, fabriek - Ningbo Han Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd. is China op maat gemaakte machineonderdelen door fabrikanten van zandgietprocessen en machineonderdelen door zandca ... Bekijk Product →

Investeringscasting

Bij investeringsgieten, vaak verloren-wasgieten genoemd, ontstaat een waspatroon dat wordt bedekt met keramische slurry om een omhulsel te vormen. Nadat de was is gesmolten, wordt de schaal gebakken en gevuld met gesmolten metaal. Het resultaat is een glad oppervlak, nauwere toleranties en vrijwel onbeperkte geometrische vrijheid, inclusief dunne wanden en interne doorgangen.

De wisselwerking is hogere kosten per onderdeel vergeleken met zandgieten, maar die kosten worden vaak gecompenseerd door minder bewerking. Onderdelen van roestvrij staal, gelegeerd staal, aluminium en gereedschapsstaal zijn allemaal veel voorkomende kandidaten. Pompen, kleptrim, motoronderdelen en railbevestigingsmateriaal zijn typische eindtoepassingen. Voor onderdelen die zowel precisie als mechanische sterkte vereisen, is het machinaal bewerken van gietstukken een route die we vaak zien bij productiewerk op maat.

Spuitgieten

Door het spuitgieten wordt gesmolten metaal onder hoge druk in een matrijs van gehard staal geperst, waardoor extreem consistente afmetingen en dunne wanden worden bereikt. Omdat de matrijs volledig herbruikbaar is, wordt spuitgieten economisch wanneer de productievolumes tienduizenden onderdelen per jaar bereiken. Aluminium-, zink-, magnesium- en messinglegeringen domineren dit proces.

De belangrijkste nadelen zijn de hoge gereedschapskosten en de lange doorlooptijden voor de productie van matrijzen. Het proces heeft ook een beperkte maximale onderdeelgrootte en is minder geschikt voor legeringen met een hoog smeltpunt, zoals staal. Behuizingen, beugels, eindklokken van de motor en kleine transmissieonderdelen zijn typisch. Gietstukken van messing zijn gebruikelijk in elektrische en hardwaretoepassingen, terwijl gietstukken van aluminium standaard zijn in auto-onderdelen.

Permanent gieten van mallen

Bij permanent gieten wordt gebruik gemaakt van een herbruikbare metalen mal zonder druk, waarbij de zwaartekracht wordt gebruikt om de holte te vullen. Het biedt een betere oppervlakteafwerking en mechanische eigenschappen dan zandgieten, met veel lagere gereedschapskosten dan hogedrukspuitgieten. Aluminium-, magnesium- en koperlegeringen worden gewoonlijk op deze manier gegoten.

Dit proces is geschikt voor middelgrote productieruns, doorgaans van honderden tot tienduizenden onderdelen, en produceert onderdelen zoals spruitstukken, tandwieloverbrengingen, beugels en cilinderkoppen. Het is niet ideaal voor zeer complexe interne geometrieën, omdat kernen moeilijk uit een vaste metalen mal te halen zijn.

Gieten onder lage druk

Lagedrukgieten werkt als permanent gieten, maar gebruikt lucht onder lage druk om gesmolten metaal in de mal te duwen. De gecontroleerde vulling vermindert turbulentie en porositeit, waardoor dichtere delen met een betere mechanische sterkte ontstaan. Aluminium wielen, cilinderkoppen en structurele auto-onderdelen zijn de bekendste toepassingen.

Voor machinegietonderdelen die hydraulische of pneumatische druk moeten houden, is lagedrukgieten vaak de hogere investering in apparatuur waard. De cyclustijden zijn echter langer dan bij spuitgieten, waardoor de kosten per onderdeel bij zeer hoge volumes stijgen.

Centrifugaal gieten

Centrifugaal gieten giet gesmolten metaal in een roterende mal, en de middelpuntvliedende kracht duwt het metaal naar buiten tegen de malwand. Dit levert een dichte, schone microstructuur op met weinig insluitsels of gasdefecten. Het is de voorkeursmethode voor cilindrische onderdelen zoals lagers, bussen, bussen, buizen en ringen gemaakt van brons, gietijzer of staal.

Het is minder flexibel voor niet-cilindrische vormen, maar voor roterende machineonderdelen zijn de integriteit en slijtvastheid moeilijk te verslaan.

Andere processen die u kunt tegenkomen

Naast deze zes ziet u mogelijk verloren schuimgieten, schaalgieten, gipsgieten en vacuümgieten. Deze worden meestal geselecteerd voor nichetoepassingen: verloren schuimgieten voor complexe motorblokken, schaalgieten voor middelgrote hoeveelheden kleine stalen onderdelen, en gips- of vacuümgieten voor precisieprototypes met kleine volumes. Ze hebben allemaal een plaats, maar voor de meeste onderdelen van industriële machines bestrijken de zes bovenstaande processen het merendeel van de beslissingen.

Het juiste gietproces kiezen: een praktisch raamwerk

Begin uw beslissing met de productiehoeveelheid, vervolgens de onderdeelgrootte, vervolgens de vereiste toleranties en vervolgens het materiaal. Als u eenmalige of kleine onderdelen van groot formaat nodig heeft, is zandgieten meestal de enige verstandige keuze. Als u duizenden kleine precisieonderdelen met consistente eigenschappen nodig heeft, wint spuitgieten het op economisch gebied. Als uw onderdeel een complexe geometrie heeft in roestvrij staal of hooggelegeerd materiaal en u machinale bewerking wilt vermijden, is investeringsgieten de sterkste kandidaat. Permanente mal en lagedrukgieten zitten in het midden.

De onderstaande tabel vat de meest relevante verschillen samen voor het gieten van onderdelen voor machines.

Wanneer een zware toepassing een gietstuk blootstelt aan hoge spanning, stoten of slijtage, moet u ook de materiaalkwaliteit en de warmtebehandelingsopties controleren. Ons artikel over belangrijkste overwegingen bij het gieten van onderdelen voor zware machines gaat in op materiaal- en testdetails.

Machines die onderdelen in verschillende industrieën gieten

Gieten is geen technologie die op één sector betrekking heeft. Het is de ruggengraat van veel mechanische systemen, en het juiste proces varieert afhankelijk van de gebruiksomstandigheden.

• Landbouwmachines: tandwielen, sleuvengravertanden, open speltermoffen en verbindingsonderdelen zijn vaak afkomstig van zandgieten, investeringsgieten of smeden met gesloten matrijzen. Door gieten krijgen deze onderdelen de complexe vormen die nodig zijn om aan frames en aandrijflijnen te bevestigen.
• Auto- en terreinvoertuigen: Gesmede en gegoten onderdelen van gelegeerd staal komen voor in remsystemen, stuurcomponenten en ophangingsbeugels. Eisen aan gewichtsvermindering dwingen ingenieurs steeds meer tot dunwandige aluminium gietstukken.
• Mijnbouw- en bouwapparatuur: baktanden, adapters en slijtdelen zijn gegoten of gesmeed uit slijtvast gelegeerd staal. Ze moeten zware schokken en herhaaldelijke belasting overleven.
• Spoorweg- en treinsystemen: remcomponenten, koppelingen en montagebeugels zijn gegoten in gelegeerd staal voor een voorspelbare sterkte en levensduur tegen vermoeidheid.
• Kleppen en vloeistofregeling: kleplichamen, motorkappen en trim zijn van zand of gegoten in koolstofstaal, roestvrij staal en gelegeerd staal om hogedruk- en corrosieve media te kunnen verwerken. Bijvoorbeeld gelegeerd staal gegoten kleponderdelen Fabrikanten van aangepaste gelegeerde stalen gietkleponderdelen, fabriek - Ningbo Hansheng Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd. is China op maat gemaakte gelegeerd staal gietkleponderdelen fabrikanten en gelegeerd staal gietkleponderdeel ... Bekijk Product → worden geproduceerd om hoge druk te weerstaan en worden vaak afgewerkt met CNC-bewerking.
• Algemene machines: motorframes, pomphuizen, flenzen, assen en verbindingscomponenten worden gemaakt over het volledige spectrum van gietprocessen.

Waar u op moet letten bij een partner voor het gieten van machines

Nadat het proces is geselecteerd, bepaalt de leverancier of het onderdeel daadwerkelijk voldoet aan de eisen van de tekening. Een goede gietpartner moet drie dingen kunnen controleren: patroon- en matrijskwaliteit, smeltmetallurgie en machinale bewerking na het gieten.

Patronen en stansen zijn het uitgangspunt. Als het gereedschap onnauwkeurig is, erft elk gietstuk de fout. Een leverancier die gereedschappen in eigen beheer bouwt, of samenwerkt met een vertrouwde gereedschapsmaker, kan problemen met de geometrie opsporen vóór de massaproductie. Smelt- en gietcontrole is net zo belangrijk omdat deze de porositeit, insluitsels en mechanische eigenschappen bepaalt. Omdat de meeste gietstukken op zijn minst enige bewerking vereisen, kan een partner met CNC-mogelijkheden ten slotte kant-en-klare onderdelen leveren en dubbele handlingkosten minimaliseren.

Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd., de fabrikant achter het merk nbyifei.com, opereert sinds 2003 met een faciliteit van 5.000 vierkante meter die gespecialiseerd is in zandgieten, investeringsgieten, spuitgieten en gesmede onderdelen. Het kwaliteitssysteem van het bedrijf is opgebouwd rond ISO 9001:2000 en het grootste deel van de productie gaat naar OEM- en industriële klanten in Noord-Amerika en Europa. Voor een ingenieur die evalueert hoe precisiegietfabrieken kwaliteit garanderen Dit zijn de praktische punten die moeten worden geverifieerd: eigendom van het gereedschap, interne bewerking, inspectiepraktijken en exportervaring.

Conclusie

Het selecteren van het juiste gietproces voor machineonderdelen is een kwestie van het matchen van geometrie, materiaal, volume en vereiste precisie. Zandgieten biedt flexibiliteit en lage gereedschapskosten; investeringsgieten verwerkt complexe onderdelen met nauwe toleranties; spuitgieten zorgt voor consistentie bij hoge volumes; permanente mal en lagedrukgieten vullen de middenweg; en centrifugaalgieten blinkt uit voor ronde onderdelen. Een ervaren leverancier helpt u bij het afwegen van deze afwegingen en kan ook de bewerking leveren die van een ruw gietstuk een afgewerkt onderdeel maakt. Door te beginnen met een duidelijke procesvergelijking en het verifiëren van de kwaliteit en productiecapaciteiten van de leverancier, kunt u dure vallen en opstaan ​​vermijden en met vertrouwen aan de slag gaan met de productie.