Vad är tyngdkraftsprocessen?

Inom metalltillverkningen, Gravitationsprocessen har en betydande position. Det är en bred - använt metod för att producera hög - Kvalitetsmetallkomponenter över olika branscher. Tyngdkraftsgjutning, även känd som permanent mögelgjutning, är en teknik som utnyttjar tyngdkraften att fylla en form med smält metall. Denna process skiljer sig från andra gjutmetoder som gjutning, som förlitar sig på hög - tryckinjektion av smält metall.

1. Mönsterskapande och mögelberedning

• • Det första steget i tyngdkraften är att skapa ett mönster. Detta mönster är en kopia av den sista delen och används för att göra formen. I modern tillverkning, mönster är ofta utformade med dator - hjälpt design (Kad) mjukvara och produceras sedan genom metoder som 3D -utskrift eller bearbetning. När mönstret är klart, formen är gjord. Formen består vanligtvis av två halvor (en fast del och en rörlig del) som är exakt bearbetade för att bilda hålrummet för den smälta metallen. Dessa formar är gjorda för att täta toleranser för att säkerställa den slutliga gjutningens dimensionella noggrannhet.

• • Innan du använder formen, det är före - uppvärmd till en specifik temperatur. Pre - Uppvärmning tjänar flera syften. Det hjälper till att säkerställa ett smidigt flöde av den smälta metallen i formen genom att minska temperaturskillnaden mellan metallen och formen. Dessutom, det kan förhindra termisk chock för formen, vilket kan orsaka sprickor över tiden. Den temperatur som formen är före - Uppvärmd beror på vilken typ av metall som kastas. Till exempel, När du kastar aluminium, formen kan vara före - uppvärmd till omkring 200 - 300° C.

2. Eldfast beläggning

• • Efter pre - uppvärmning, En eldfast beläggning appliceras på de inre ytorna på formen. Denna beläggning serverar flera viktiga funktioner. Det fungerar som en frisläppningsagent, vilket gör det lättare att ta bort den stelnade gjutningen från formen. Det hjälper också att isolera formen från den höga - temperatursmält metall, som kan förlänga mögelens livslängd. Dessutom, Beläggningen kan påverka gjutningens ytbehandling. Olika typer av eldfasta beläggningar finns tillgängliga, och valet beror på faktorer som den typ av metall som kastas och de önskade ytegenskaperna för slutprodukten.

3. Mögelstängning och metallhällning

• • När beläggningen appliceras, De två halvorna av formen är försiktigt inriktade och stängda för att bilda ett förseglat hålrum. Den smälta metallen, som har hållits vid lämplig temperatur i ugnen, hälls sedan i formen genom en sprue (en kanal i formen genom vilken metallen kommer in). Hällprocessen kräver skicklighet och precision. Hällhastigheten måste kontrolleras noggrant för att säkerställa att den smälta metallen fyller formen jämnt och helt utan att orsaka överdriven turbulens. Om hällningen är för snabb, det kan leda till bildning av luftfickor eller stänk, vilket kan resultera i fel i gjutningen.

4. Stelning och kylning

• • Efter att formen är fylld med smält metall, det är kvar att svalna. Kylningsprocessen är avgörande eftersom den bestämmer mikrostrukturen och mekaniska egenskaper för den slutliga gjutningen. Den smälta metallen stelnar från de yttre ytorna på mögelhålan mot mitten. I vissa fall, Kylhastigheter kan kontrolleras för att uppnå specifika egenskaper i gjutningen. Till exempel, Snabb kylning kan resultera i en finare kornstruktur, som kan förbättra metallens styrka. För att kontrollera kylningshastigheten, Tekniker som att använda kylfenor på formen eller fördjupa formen i ett kylmedium kan användas. Den tid det tar för stelning beror på olika faktorer, inklusive gjutningens tjocklek och metalltyp. Tjockare gjutningar tar naturligtvis längre tid att stelna jämfört med tunnare.

5. Mögelöppning och delavlägsnande

• • När metallen har helt stärkt, formen öppnas. Detta görs vanligtvis med mekaniska medel, som en hydraulisk press eller en enkel spakmekanism. Den stelnade gjutningen avlägsnas sedan försiktigt från formen. I vissa fall, Gjutningen kan fortfarande vara fäst vid sprue och andra matarsystem (som löpare), som används för att leverera ytterligare metall under stelning för att kompensera för krympning. Dessa överskottsmaterial tas bort i de efterföljande stegen.

6. Trimning, Efterbehandling, och inspektion

• • De sista stegen i tyngdkraftsprocessen involverar att trimma överskottsmaterialet från gjutningen. Detta inkluderar att skära av spruet, löpare, och varje blixt (tunna lager av överflödigt metall som kan ha bildats längs mögelfogarna). Trimning kan göras med metoder som sågning, slipning, eller använda specialiserade trimmaskiner. Efter trimning, Gjutningen kan genomgå ytterligare efterbehandling för att uppnå önskad ytfinish. Detta kan inkludera slipning, putsning, eller sköt sprängning. Slutligen, Gjutningen inspekteras för eventuella defekter. Icke - destruktiva testmetoder som x - RAY -inspektion eller ultraljudstest kan användas för att kontrollera om de interna defekter, Medan visuell inspektion används för att kontrollera ytan - nivåfel.

1. Dimensionell noggrannhet

• • Allvar - Gjutdelar erbjuder i allmänhet god dimensionell noggrannhet. Medan toleranserna kanske inte är så snäva som de som uppnås högt - tryckgjutning, De är fortfarande tillräckliga för många applikationer. Gjutningens noggrannhet beror på faktorer som formens precision, hällprocessen, och kylningshastigheten. Med korrekt mögeldesign och kontroll av gjutningsprocessen, Dimensionella toleranser på cirka ± 0,01 - 0.02 tum kan uppnås.

2. Ytfin

• • Ytans ytbehandling - Gjutdelar är relativt smidig. Det laminära flödet av den smälta metallen under hällningen hjälper till att skapa en relativt ren yta. Dock, jämfört med dö - gjutdelar, ytan kan vara något grovare. Detta beror på att det inte finns någon hög - tryckkraft för att pressa den smälta metallen ordentligt mot mögelväggarna för att skapa en super - smidig finish. Men för många applikationer, Ytans ytbehandling - Gjutdelar är acceptabelt utan omfattande post - bearbetning. I vissa fall, Om en bättre ytfinish krävs, Efterbehandling som polering eller skjutblåsning kan genomföras.

3. Mekaniska egenskaper

• • Allvar - Gjutdelar har ofta bra mekaniska egenskaper. Den långsamma och kontrollerade stelningsprocessen kan resultera i en mer enhetlig mikrostruktur jämfört med vissa andra gjutningsmetoder. Detta kan leda till god styrka, seghet, och trötthetsmotstånd. Till exempel, När det gäller gjutning av aluminiumlegering, De mekaniska egenskaperna kan förbättras ytterligare genom värmebehandlingsprocesser. Värmebehandling kan modifiera legeringens mikrostruktur, ökar dess styrka och hårdhet.

1. Bilindustri

• • I bilindustrin, Gravitetsgjutning används för att producera en mängd olika komponenter. Motorkomponenter som cylinderhuvuden, inloppsgrenrör, och kolvar tillverkas ofta med denna process. Dessa komponenter kräver goda mekaniska egenskaper och dimensionell noggrannhet för att säkerställa en effektiv drift av motorn. Allvar - Gjuthjul är också vanliga, Speciellt för hög - Prestanda och lyxfordon. Processen möjliggör produktion av hjul med komplexa mönster och god styrka - till - viktförhållanden.

2. Flygindustri

• • Flygindustrin använder också tyngdkraftsgjutning för vissa komponenter. Delar som flygmotordelar, strukturella komponenter, och hydrauliska beslag produceras ibland genom tyngdkraftsgjutning. Den höga - Kvalitetskraven för flygindustrin, När det gäller materialegenskaper och dimensionell noggrannhet, kan uppfyllas genom att noggrant kontrollera tyngdkraften - gjutningsprocess. Till exempel, Komponenter gjorda av höga - styrka aluminiumlegeringar eller titanlegeringar kan vara tyngdkraft - gjutning för att uppnå nödvändig styrka och hållbarhet samtidigt som vikten håller på ett minimum.

3. Industrimaskiner

• • Vid tillverkning av industrimaskiner, Gravitetsgjutning används för att producera delar som pumphus, ventilkroppar, och växelämnen. Dessa delar måste vara robusta och kunna motstå de hårda driftsförhållandena för industriella applikationer. Allvar - Gjutkomponenter kan ge den nödvändiga styrkan och dimensionella stabiliteten för dessa applikationer. Till exempel, Ett pumphus som produceras av tyngdkraftsgjutning kan ha en komplex form för att optimera vätskeflödet samtidigt som man bibehåller god strukturell integritet.

4. Konsumentvaror och dekorativa föremål

• • Gravitetsgjutning används också vid produktion av konsumentvaror och dekorativa föremål. Köksredskap, som roll - järnpann, tillverkas ofta med denna process. Rollen - Järnmaterial ger utmärkta värmehållningsegenskaper, och tyngdkraften - Gjutningsprocessen möjliggör produktion av redskap med släta ytor och exakta dimensioner. Dekorativa föremål, som mässing eller bronsskulpturer och dekorativ hårdvara, produceras också vanligtvis genom tyngdkraftsgjutning. Processen gör det möjligt att skapa intrikata mönster med bra ytbehandlingar.

1. Kan tyngdkraften användas för hög - produktion?

• • Gravitetsgjutning är oftare associerad med medium - till - låg - produktion. Även om det är möjligt att använda det för högt - produktion, processen kanske inte är lika effektiv som hög - tryckgjutning i termer av cykeltider. Gravitetsgjutning har vanligtvis längre cykeltider på grund av manuell eller semi - Hällprocessens manuella natur. Dock, med lite automatisering i hällen och mögel - hanteringsprocesser, det kan skalas upp i viss utsträckning för högre - produktion. Men för extremt hög - Volymkrav, Die casting eller annan hög - Hastighetsgjutningsprocesser kan vara mer lämpliga.

2. Vad är den maximala storleken på delar som kan produceras med tyngdkraftsgjutning?

• • Den maximala storleken på delar som kan produceras genom tyngdkraftsgjutning är huvudsakligen begränsad av ugnens storlek, slevkapaciteten, och formen - göra kapacitet. I allmänhet, Gravitetsgjutning kan producera relativt stora delar jämfört med vissa andra gjutmetoder. Till exempel, Stora motorblock eller industriella maskiner med betydande dimensioner kan vara tyngdkraft - kasta. Dock, När delstorleken ökar, Utmaningar som att säkerställa enhetlig fyllning av formen och korrekt stelning blir mer uttalad. Men med korrekt mögeldesign och kontroll av hällprocessen, Delar som väger flera hundra kilo eller mer kan vara framgångsrikt tyngdkraft - kasta.

3. Hur jämför kostnaden för tyngdkraftsgjutning med gjutning?

• • Den initiala verktygskostnaden för tyngdkraftsgjutning är i allmänhet lägre än den för gjutning. Allvar - Gjutformar är relativt enklare i design och konstruktion, Speciellt för mindre komplexa delar. Dock, per - Enhetsproduktionskostnad för tyngdkraft kan vara högre för hög - produktion. Detta beror på att gjutningen har kortare cykeltider och högre produktionshastigheter, vilket minskar per - enhetskostnad för stora mängder. För liten - till - medium - produktion, Gravitetsgjutning kan vara mer kostnad - effektiv på grund av dess lägre verktygskostnad. Men för hög - Volymproduktion av komplexa delar med snäva toleranser, Die -gjutning kan erbjuda en bättre kostnad - Fördel totalt sett.