Tag-arkiv for: Fordelene ved trykstøbning

Hvorfor skulle en produktdesigner vælge en trykstøbning frem for en komponent, der er fremstillet ved en anden konkurrerende proces?

Hvad kan et produkt lavet med trykstøbning?

I løbet af denne session vil vi besvare disse spørgsmål. Vi vil også udforske længden og bredden af trykstøbningsapplikationer og forklare de unikke egenskaber og den optimale trykstøbningskonfiguration.

Når du har afsluttet dette kapitel, vil du være i stand til at:

  • Nævn fordelene ved at bruge trykstøbningsprocessen
  • Identificer trykstøbning

    Dele til trykstøbning

    Det store gearkassehus i aluminium til biler, som er vist på billedet ovenfor, er produceret på en 3500 tons koldkammerstøbemaskine. Aluminiummet fylder det komplekse formhulrum på mindre end ½ sekund, og en fuldstændig formet, størknet støbning skubbes ud af formen hvert andet minut. Transmissionshusene vejer op til 35 lb. I modsætning hertil produceres det lille zinkledningsstik til et komfur på en meget mindre maskine. Zinken fylder hulrummet i løbet af nogle få hundrededele af et sekund, og der bliver støbt flere stykker hvert minut. Vægten af hver af disse støbninger er 0,5 ounce.

  • Nævn egenskaberne ved den optimale trykstøbningskonfiguration
  • Identificer komponenterne i trykstøbningen

Oplysningerne i dette kapitel er af generel interesse og er baggrundsinformation for det materiale, der præsenteres i de følgende kapitler.

I de foregående afsnit fik du generelle oplysninger om trykstøbningsindustrien i Kina. I dette kapitel får du specifikke oplysninger om trykstøbning.

Følgende nye begreber bruges i dette kapitel.

  • tilfældeTing "shot"      Defineret som et substantiv i dette kapitel, ikke et verbum.
  • Sprue                       Kegleformet metaldel af skuddet, der forbinder dysen og løberen.
  • Overflows    Små lommer af metal rundt om emnet og også i åbninger.
  • Runner  Den vej, metallet skal flyde igennem for at komme fra gran eller biscuit til støbningen.

Den CasTing Advantage

Trykstøbning producerer komponenter ved høj hastighed af en række holdbare zink-, magnesium- og aluminiumlegeringer, samtidig med at de mest indviklede designdetaljer indfanges nøjagtigt.

Denne evne gør det til en førsteklasses produktionsmulighed for komponenter i store mængder. Evnen til at opretholde tætte tolerancer, der ofte eliminerer al bearbejdning, kan også gøre processen til det optimale valg til produktion af mindre mængder.

Moderne procesteknologi, der sikrer ensartet kvalitetComputerstyring af de vigtigste procesvariabler har ført til konsekvent dimensionel kontrol og intern integritet. Processen reagerer på statistisk kontrol og statistiske problemløsningsteknikker.
Frihed til at designe komplicerede konfigurationerDesignkonfigurationen er kun begrænset af designerens fantasi og støberens opfindsomhed til at bygge støbeformen. Et typisk eksempel på en indviklet konfiguration er ventilhuset til en biltransmission.
Netformede støbeøkonomier, selv ved lavere mængderEliminering af bearbejdning og sekundære operationer kan gøre trykstøbning konkurrencedygtig ved lave produktionsmængder.
Stort udvalg af tilgængelige legeringer og legeringsegenskaberHusk på, at de typiske metaller er legeringer af aluminium, magnesium og zink. Små mængder af legeringer lavet af kobber og bly bliver også rutinemæssigt trykstøbt. Jern- og titaniummaterialer er også blevet trykstøbt. Den nuværende udvikling af legeringer omfatter brug af kompositmaterialer, f.eks. aluminium og siliciumcarbid.
Stivheden, udseendet og fornemmelsen af metalDen opfattede kvalitet af en metalkomponent er højere end den, der er fremstillet af et ikke-metallisk materiale. Stivhed er analogt med styrke og er baseret på elasticitetsmodul og konfiguration. God stivhed reducerer også vibrationer.
Opfylder kravene til moderat til høj styrkeStyrken i trykstøbte legeringer ligger over plast og lidt under styrken i pladestål.
Moderat til høj slag- og buleresistensUdvalgte legeringer har en meget høj energiabsorberingsevne.
Dokumenterede egenskaber for udmattelsesstyrkeOffentliggjorte værdier for udmattelsesstyrke er konservative. Støbeprocesser med høj densitet minimerer defekter, som f.eks. porøsitet, der udløser udmattelse.
Fremragende lyddæmpende egenskaberUndersøgelser viser, at zink- og ZA-legeringer er gode til at dæmpe lyd. Magnesium har vist sig at være lyddæmpende i komponenter til drivlinjer.
Lejeegenskaber, der ofte eliminerer separate lejerZA-legeringer har gode lejeegenskaber. Aluminium 390-legeringen har god slidstyrke.
Indbygget EMI-afskærmning til elektroniske applikationerHøj ledningsevne giver iboende afskærmning
Tryktæthed for hydrauliske og pneumatiske komponenterValg af legering, gating-teknologi og vakuumsystemer reducerer i høj grad indesluttede gasser og krympeporøsitet.
Overfladefinish i høj kvalitet til dekorative anvendelserGod overfladefinish er relativt let at opnå. En række forskellige overfladebehandlinger er nemme at anvende.
Opfylder kriterier for brugbarhed og genanvendelighedLegeringer er "grønne" og kan nemt genbruges. Aluminiumslegeringer fremstilles normalt af genbrugsmaterialer. Genbrugsstrømmen for trykstøbningslegeringer er baseret på en verdensomspændende infrastruktur for metalgenvinding, som har fungeret i mere end 50 år.

I dag, med introduktionen af nye, mere effektive trykstøbelegeringer og nye procesteknologier, er mange af de gamle designantagelser om procesbegrænsninger blevet forældede.

  • Der er udstedt nye specifikationer for dimensionskontrol, træk og planhed. Disse specifikationer gennemgås og opdateres med jævne mellemrum.
  • Nye procesforbedringer, herunder vakuumteknologi, squeeze casting, semi-solid casting og thixotropisk støbning, er blevet udviklet og har ført til betydeligt reducerede niveauer af porøsitet.

Den optimale konfiguration til trykstøbning

Før man går i gang med et trykstøbningsprojekt, skal støbningens design vurderes med hensyn til fremstillingsmuligheder. Med andre ord: Kan støbningen fremstilles? Er støbedesignet optimalt?

Den optimale trykstøbningskonfiguration vil:

  • Fyld helt op med metal.
  • Størkner hurtigt uden defekter.
  • Udskydes let fra matricen.

Den optimale støbekonfiguration opstår ikke af sig selv.

Ingeniører og designere skal arbejde sammen for at sikre, at støbedesignet opfylder produktkravene og kan fremstilles. For at nå begge disse mål skal trykstøbningen designes med funktioner, der udnytter trykstøbningsprocessens egenskaber. De følgende seks principper bør anvendes i arbejdet med at udvikle den optimale trykstøbningskonfiguration.