Aluminium Casting Technieken - Zand Gieten en Die Casting Processes

Besproken onderwerpen

Achtergrond

Zand Casting

Die Casting

Gravity Casting

High Pressure Die Casting

Low Pressure Die Casting

Vacuum Die Casting

Knijp Gieten of knijp Vormen

Conclusies

Achtergrond

Aluminium gieten processen worden geclassificeerd als Ingot gieten of Mould casting. Tijdens het eerste proces, is het primair of secundair aluminium gegoten in glooiende ingots (plaat), extrusie ingots (billet) en de draad bar staaf die vervolgens worden omgezet in semi-en eindproducten.

Het tweede proces wordt gebruikt in de gieterij voor de productie van gegoten producten. Dit is de oudste en eenvoudigste (in theorie, maar in de praktijk niet) betekent van de productie gevormde onderdelen.

Dit hoofdstuk beschrijft uitsluitend Mould gieten die kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen:

         Zandgietwerk

         Die gieten

Andere technieken zoals "verloren schuim" of "wax patroon" processen worden ook gebruikt, maar hun economisch belang is aanzienlijk lager dan zowel beursgenoteerde technieken.

Zand Casting

In zand gieten, zijn herbruikbaar, permanente patronen gebruikt om de zandvormen te maken. De voorbereiding en de binding van dit zand schimmel zijn de kritieke stap en heel vaak zijn de snelheidsbepalende stap van dit proces. Twee belangrijkste routes worden gebruikt voor het verlijmen van het zand mallen:

         De "groene zand" bestaat uit mengsels van zand, klei en vocht.

         De "droge zand" bestaat uit zand en synthetische bindmiddelen thermisch of chemisch genezen.

Het zand kernen wordt gebruikt voor het vormen van de binnenkant vorm van holle delen van het gieten zijn gemaakt met behulp van droog zand componenten.

Deze veelzijdige techniek wordt meestal gebruikt voor hoog-volume productie. Een voorbeeld van half zand vorm wordt gegeven in figuur 1.

AZoM - metalen, keramiek, polymeren en composieten: Aluminium zand giettechnieken

Figuur 1. Halve mal met cores en een voorbeeld van een cast luchtinlaat voor een turbo.

Normaal gesproken worden deze mallen gevuld door het storten van het gesmolten metaal in het vulsysteem. Mould ontwerpen is een bijzonder complex kunst en is gebaseerd op hetzelfde principe als coquillegietwerk geïllustreerd in figuur 4.

In de "lage druk" zand giettechniek, is het gesmolten metaal gedwongen om de mal in te voeren door de lage druk verschil. Deze meer ingewikkelde proces maakt de productie van gegoten producten met een dunnere wanddikte.

Die Casting

Bij deze techniek wordt de mal over het algemeen niet vernietigd bij elke cast, maar is permanent, gemaakt van een metaal zoals gietijzer of staal. Er zijn een aantal van spuitgieten processen, zoals samengevat in Figuur 2. Hoge druk gegoten is de meest gebruikte, wat neerkomt op ongeveer 50% van alle lichtmetalen casting productie. Lage druk gegoten is momenteel goed voor ongeveer 20% van de productie en het gebruik ervan neemt toe. Coquillegietwerk rekeningen voor de rest, met uitzondering van een kleine maar groeiende bijdrage van de onlangs geïntroduceerde vacuüm gegoten en knijp gietproces.

AZoM - metalen, keramiek, polymeren en composieten: Aluminium sterven giettechnieken

Figuur 2. Classificaties van spuitgieten processen.

Gravity Casting

Een schematisch overzicht in Figuur 3 toont de belangrijkste onderdelen die een klassieke vorm voor coquillegietwerk. Kernen (binnenste delen van de matrijs) zijn meestal gemaakt van gebonden zand.

AZoM - metalen, keramiek, polymeren en composieten: Aluminium Gravity Die Casting Technieken

Figuur 3. Schematische weergave van de componenten van een gietmal (coquillegietwerk).

Coquillegietwerk is geschikt voor massaproductie en voor volledig gemechaniseerde gieten.

High Pressure Die Casting

In dit proces wordt het vloeibare metaal ingespoten bij hoge snelheid en hoge druk in een metalen mal. Een schematisch overzicht van hoge druk spuitgieten wordt gegeven in figuur 4.

AZoM - metalen, keramiek, polymeren en composieten: Aluminium hoge druk spuitgieten Technieken

Figuur 4. Schematische weergave van een hoge druk gieten machine.

Deze apparatuur bestaat uit twee verticale platen waar kussens zijn gevestigd die de dobbelsteen helften vast te houden. Een glasplaat is vast en kan de andere kunnen bewegen, zodat de matrijs kan worden geopend en gesloten. Een gemeten hoeveelheid metaal wordt gegoten in het schot mouw en vervolgens in de vormholte met behulp van een hydraulisch aangedreven zuiger. Zodra het metaal gestold is, wordt de matrijs geopend en de casting verwijderd.

In dit proces, moeten speciale voorzorgsmaatregelen worden genomen om te veel gas insluitsels die blaren veroorzaken tijdens de daaropvolgende vermijden thermische behandeling of lassen van de casting product.

Zowel de machine en de matrijzen zijn erg duur, en om deze reden druksmelten is alleen voordelig voor hoog-volume productie.

Low Pressure Die Casting

Zoals schematisch in figuur 5, wordt de matrijs gevuld vanuit een onder druk staande smeltkroes beneden, en de druk van maximaal 0,7 bar zijn gebruikelijk. Lage druk gieten is vooral geschikt voor de productie van componenten die symmetrisch over een rotatie-as. Licht auto-velgen worden normaal geproduceerd door deze techniek.

AZoM - metalen, keramiek, polymeren en composieten: aluminium lage druk gieten Technieken

Figuur 5. Schematische weergave van een lage druk gieten machine.

Vacuum Die Casting

Het principe is hetzelfde als lage druk gieten. De druk in de matrijs wordt verminderd met een vacuümpomp en het verschil van drukkrachten het vloeibare metaal naar de dood in te voeren. Deze overdracht is minder turbulent dan door andere giettechnieken zodat gasinsluitingen kunnen zeer beperkt zijn. Als gevolg daarvan, wordt deze nieuwe techniek speciaal gericht op componenten die vervolgens kunnen worden warmtebehandeling.

Knijp Gieten of knijp Vormen

Zoals weergegeven in figuur 6, is vloeibaar metaal geïntroduceerd in een open sterven, net als in een gesloten sterven smeedproces. De matrijzen zijn dan gesloten. Tijdens de laatste stadia van de sluiting, is de verplaatste vloeistof in de andere delen van het sterven. Geen grote vloeibaarheid eisen worden gevraagd van de vloeistof, omdat de verplaatsingen zijn klein. Dus smeden legeringen, die in het algemeen slecht fluidities die normaal verzet zich tegen de casting route, kan worden gegoten door dit proces.

AZoM - metalen, keramiek, polymeren en composieten: Aluminium knijp Casting / knijpen vormen Technieken

Figuur 6. De squeeze casting principe.

Deze techniek is vooral geschikt voor het maken van vezelversterkte gietstukken van de vezel cake voorvorm. Knijp gieten krachten vloeibaar aluminium om de voorvorm te infiltreren. In vergelijking met niet-versterkte aluminium legering, aluminium legering matrix composieten vervaardigd door deze techniek kan de vermoeiingssterkte dubbele bij 300 ° C. Vandaar dat zulke versterkingen vaak gebruikt aan de randen van de zuiger hoofd van een dieselmotor, waar verzoeken bijzonder hoog.

Conclusies

Aluminium gietstukken zijn zeer krachtig en veelzijdig technieken voor het vervaardigen van semi-of afgewerkte producten met ingewikkelde vormen. Deze technieken worden voortdurend verbeterd en ontwikkeld om de behoeften van de gebruikers te voldoen en om nieuwe markten te penetreren.

Innovaties zijn vooral gericht op de automobielsector, die de belangrijkste markt voor gietstukken. Deze continue verbetering en ontwikkeling zal ervoor zorgen dat aluminium gietstukken blijven een belangrijke rol spelen in dit gebied.

 

 

Bron: European Aluminium Association.

 

Voor meer informatie over deze bron kunt u terecht op de Europese Aluminium Association .

 

Date Added: May 3, 2002

Last Update: 3. October 2011 18:33

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit