Mi az a gravitációs öntés?

A gravitációs öntés egy általánosan használt fémöntési eljárás, amelyben az öntőforma alakját egy szerszám adja, és az olvadt fémet a gravitáció kényszeríti a szerszámba, nem pedig egy külső szerszám helyzete (pozitív helymeghatározás). Ez a módszer abban különbözik a nagynyomású szerszámöntéstől, hogy az olvadt fémet nyomás alatt kényszerítik a szerszámba, de a gravitáció segítségével csak a szerszámba juttatják az anyagot. A szerszám általában tartós fémből, például acélból vagy öntöttvasból készül, újrafelhasználható, nagy méretpontossággal és magas felületi felülettel. Ez a technika nagyon kedvelt a színesfém alkatrészek, például alumínium, cink, magnézium és ötvözeteik gyártásánál is. A fém fémes állapotig történő felmelegítése, majd ezt követően egy előmelegített állandó formába öntése. Az olvadt fém a gravitáció felé áramlik, és lefelé a formaüregbe, ami annak kitöltését okozza. Ezt követően a formát kinyitják, és az öntvényt kilökik, amelyet esetleg meg kell vágni, megmunkálni vagy más módon kezelni kell a felület javítása érdekében.

Ennek az eljárásnak az egyik leggyakoribb alkalmazása az alumínium gravitációs öntés, mivel az alumínium könnyű, korrózióálló és jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. A technikát széles körben alkalmazzák különböző iparágakban, többek között az autóiparban, a repülőgépiparban, az ipari gépgyártásban és a fogyasztási cikkek gyártásában, tartós, összetett alkatrészek, például motoralkatrészek, házak, konzolok és hasonlók készítésére. A gravitációs öntés tiszteletben tartásának egyik oka, hogy közepes vagy nagy mennyiségű, jó minőségű (alacsony porozitású), jó mechanikai szilárdságú alkatrészek önthetők. Bár vannak bizonyos korlátai, mint például a magasabb kezdeti szerszámköltségek és a más öntési rendszerekhez képest kevésbé összetett termékek, előnyei miatt ez a módszer számos gyártási igényre alkalmas és alacsony költségű módszer.

A gravitációs öntés lényegében egy precíziós, megismételhető és racionális anyag, amely fontos a modern fémfeldolgozási folyamatban.

Hogyan kell megérteni a gravitációs öntési folyamatot?

Ez egy egyszerű, hatékony technika volt a gravitációs öntés lényege. Előmelegített acélból vagy vasból készült fém öntőformát bevonjuk egy oldószerrel, öntésre készen, az öntvények könnyen eltávolíthatók. Miután a forma készen áll, az olvadt fémet, például alumínium, magnézium vagy rézötvözeteket, a formába öntik. Annak érdekében, hogy a fém kitöltse az üreget, a forma egyszerűen lehűl és megszilárdul, kizárólag a gravitáció segítségével.

Ezután a formát kinyitják, és az öntvényt eltávolítják. Ha nem, akkor a felesleges anyag marad, legyen az a kapu vagy a futórendszer, vagy valamilyen más rész, azt levágják, és az öntvényt megmunkálással vagy más módon lehet befejezni. A homoköntéshez képest az öntőformákat, amelyekben az öntvényeket homokból állítják elő, csak egyszer használják fel. A gravitációs öntőformában öntött alkatrész jelentősen javul a gyártási hatékonyság és a termék állandósága szempontjából, mivel a gravitációs öntésnél a fémszerszámok újra felhasználhatók.

Különböző felületkezelési lehetőségek a gravitációs öntéshez

A gravitációs öntés másik előnye, hogy közvetlenül a szerszámból sima, egyenletes felületű alkatrészeket lehet készíteni. A végső termék funkcionális és esztétikai követelményeitől függően azonban a felületkikészítési eljáráshoz más felületkikészítési technikák is hozzáadhatók a megjelenés, a tartósság javítása vagy az alkatrész további eljárásokra, például festésre vagy galvanizálásra való előkészítése érdekében. A gravitációs nyomásos öntött alkatrészeken leggyakrabban alkalmazott felületkezeléseket az alábbiakban soroljuk fel:

1. Öntött kivitel

Ez a természetes felület közvetlenül az öntési folyamat eredménye. Megfelelő előkészítés és optimális folyamatfeltételek esetén azonban a homoköntéshez képest a gravitációs öntés meglehetősen sima felületet eredményezhet. A belső alkatrészek vagy olyan alkatrészek, amelyeknél a megjelenés nem kritikus, általában elfogadják az öntött felületeket.

2. Lövedékfúvás / szemcseszórás

Ez a Shot blasting, apró acél- vagy kerámiagyöngyöknek az öntvény felületére történő felhajtása a vízkő, a pernye vagy bármilyen maradvány eltávolítása érdekében. Ez az eljárás egyenletes matt textúrájúvá teszi a felületet, valamint jobban megtisztítja a felületet, és sokkal alkalmasabb az olyan alkatrészekhez, amelyek a továbbiakban olyan befejező eljárásokon mennek keresztül, mint a porfestés vagy a festés. 

3. Polírozás

A kisebb hibák mechanikus eltávolítása a polírozás során a felület simaságának és fényének javítására szolgál. Különösen esztétikus alkatrészeknél és ott, ahol kisebb súrlódásra van szükség. A polírozás lehet egyszerű polírozás, kézi vagy automatizált, vagy tükörfényes fényezést is magában foglalhat.

4. Porbevonat

A porfestés során az öntvény felületére por kerül, amely hő hatására megszilárdul, és kemény és védőréteget képez. A kiváló korrózió-, ütés- és UV-állósága alkalmassá tette az alumínium gravitációs öntéssel gyártott autóipari alkatrészek és kültéri alkatrészek számára.

5. Eloxálás

Az alumínium gravitációs öntvény alkatrészek esetében számos okból választható az eloxálás. A felületet elektrokémiai úton természetes oxidréteggel vastagítják, ami javítja a korrózióállóságot és lehetőséget biztosít a szín testreszabására. Az eloxált felületek tartósak, a színek nem fáradnak el, és elegáns, professzionális megjelenésűek.

6. Megmunkálás precíziós felületekhez

Sok esetben a gravitációs öntött alkatrészeket az öntés után legalább részben megmunkálják, különösen a pontos tűréshatárok betartása vagy a kritikus felületek simává tétele érdekében. A CNC megmunkálást a sík felületek és a menetek finomítására használják, valamint olyan tömítési területekre, ahol a pontossági igény meghaladja magának a szerszámnak a képességeit.

7. Festés és bevonatolás

A márkajelzést, színkódolást vagy védelmet igénylő alkatrészek a hagyományos nedves festés során alkalmazott módszerek bármelyikével elkészíthetők. A festékbevonatok felhordása általában kézzel vagy automatizált szórósorok segítségével történik, gyakran a felület tisztítása vagy alapozása után.

8. Krómozás / kémiai kezelések

A fokozott korrózióvédelem, valamint a festék jobb tapadása érdekében krómozás vagy kémiai átalakító bevonatok alkalmazhatók. Az ilyen kezelések által létrehozott passzív védőfilm kevéssé befolyásolja a méreteket, de védi az alumínium felületét.

A gravitációs öntés előnyei

A kiváló mechanikai tulajdonságok az egyik fő oka annak, hogy a gyártók a gravitációs öntést részesítik előnyben. Ennek eredményeképpen az ezzel az eljárással előállított öntvények általában kevesebb légzsebet, azaz porozitást tartalmaznak, és ezért, és ebből következően erősebb, megbízhatóbb alkatrészeket.

További kulcsfontosságú előnyök:

• Nagy dimenziós pontosság: A gravitációs öntés fenntartja a szoros tűréseket és a finom részleteket a készülő alkatrészeken.
• Sima felületkezelés: Mivel a fémformák jobb felületet eredményeznek, az utófeldolgozás csökken.
• Ismételhetőség: A formák újra felhasználhatók, így a gyártók nagy mennyiségben, azonos minőségben készíthetnek.
• Anyaghatékonyság: A fémpazarlás minimálisra csökken, amennyiben megfelelő kapu és adagoló kialakítást alkalmaznak.

Az alumínium gravitációs öntvény még ma is a legmegfelelőbb megoldás az ipar számára, ha könnyű, erős és korrózióálló alkatrészeket szeretne előállítani.

Alumínium gravitációs öntvény?

Alumíniumötvözetek gravitációs öntése olyan módszer, amely során a gravitációs öntés fémformáját (vagy szerszámát) kizárólag a gravitáció ereje alatt töltik meg olvadt alumíniumötvözettel. Általában ezek a szerszámok acélból vagy öntöttvasból készülnek, mivel ezek kopásállósága és hőciklusok sorozatának elviselésére való képessége miatt. Ennek az eljárásnak a meghatározó jellemzője az egyszerűsége, nincs külső nyomás, amellyel a fémet a formába nyomják. Az áramlást ehelyett kizárólag a gravitáció szabályozza.

Az alumínium gravitációs öntés az egyik olyan előny, amely minimalizálja a belső hibákat. A levegő beszorulása minimálisra csökken, ami viszont minimalizálja a porozitást, mivel a forma nagyon lassan és természetesen töltődik ki. Ez jobb integritású és teljesítményű, valamint nagyobb szilárdságú öntött alkatrészeket eredményez. Ezért ezt a módszert a gyártók széles körben előnyben részesítik a jó és precíziósan megtervezett alkatrészek gyártása érdekében.

Gyakori alumínium ötvözetek a gravitációs öntvényeknél

A megfelelő ötvözet kiválasztása kritikus fontosságú az alumínium gravitációs öntésnél. A különböző ötvözeteket az alkalmazástól függően különböző tulajdonságokra tervezték. Ezeknek az általánosan használt alumíniumötvözeteknek a lebontása összetételük, mechanikai tulajdonságaik és ipari alkalmazásaik szerint az alábbiak szerint történhet.

Ez a táblázat egyszerű, egymás melletti összehasonlítást nyújt a különböző öntési módszerekről több fontos tényező szempontjából. A gyártóknak képet ad arról, hogy melyik öntési módszer a legmegfelelőbb az igényeik kielégítésére.

A gravitációs öntés alkalmazásai

Mivel a gravitációs öntés előnye az alkalmazkodóképesség és a gazdaságosság, valamint a jó minőségű alkatrészek előállításának képessége, számos iparágban széles körben alkalmazzák. Ez a megbízhatósága és hatékonysága miatt olyannyira, hogy valóban használható a tartós, pontos és következetes alkatrészek kis és nagy tételben történő gyártására. A következők közül néhány a gravitációs öntés leggyakoribb alkalmazásai.

Autóipar

A gravitációs öntés számos alkalmazása megtalálható az autóiparban, többek között a kritikus motoralkatrészek, például motorblokkok, hengerfejek, felfüggesztési alkatrészek stb., sebességváltóházak gravitációs öntése. Az alumínium gravitációs öntéssel könnyű, de erős alkatrészek hozhatók létre kiváló szilárdság/tömeg aránnyal. Emellett olyan alkatrészek készítésére is felhasználják, amelyek közé tartoznak az autóváltóházak, fékalkatrészek és autó szívócsövek, mivel rendkívüli tartósságot és vegyi ellenállást nyújtanak a hővel és kopással szemben, amelyek fontos részei az autóhasználatnak.

Repülőgépipar

A gravitációs öntés fontos eljárás a repülőgépipar számára, hogy kis sűrűségű, de szerkezetileg szilárd alkatrészeket állítson elő, amelyeknek biztonságosnak kell lenniük, és úgy kell teljesíteniük, ahogyan azt a jövőbeli tervezés és alkalmazások lehetővé teszik. Shelton megismétli, hogy a legtöbb gravitációs öntvényhez hasonlóan fontos a termék pontossága és tartóssága, mint például a repülőgépek konzoljai, futóműalkatrészei és törzsszelvényei. Mivel könnyű anyagra van szükség, de a szilárdság elvesztése nélkül, az alumínium gravitációs öntvény megfelelő a repülőgépipari alkalmazásokhoz.

Ipari gépek

A gravitációs öntés módszerét az ipari gépek tartós és nagy szilárdságú alkatrészeinek gyártására használják, például szivattyúházak, fogaskerékházak vagy konzolok esetében. Mivel ezeknek az alkatrészeknek nagy nyomásnak, mechanikai igénybevételnek és kemény üzemi körülményeknek kell ellenállniuk, a gravitációs öntés ezt úgy éri el, hogy robusztus, alacsony porozitású alkatrészeket állít elő. Az alkatrészeket például bányagépekben és mezőgazdasági berendezésekben, valamint nagy teherbírású motorokban használják.

Fogyasztói termékek

A gravitációs öntés a fogyasztási cikkek, nevezetesen a főzőedények, a világítótestek és a dekoratív hardverek számára is előnyös. A gravitációs öntést például olyan termékek gyártására használják, mint az öntött alumínium serpenyők, konyhai mosogatók és világítótestek, mivel jó felületi felületet és öntési alakstabilitást tesz lehetővé.

A művészeti alkatrészek és építészeti elemek, mint például szobrok, díszítőelemek, ajtó- és ablakszerkezetek szintén gravitációs öntési eljárással készülnek. A gravitációs öntés sokoldalúsága miatt az iparágak széles körében nélkülözhetetlen eljárás, amely a gazdaságosságot jó teljesítménnyel ötvözi.

A gravitációs öntésben használt anyagok

Nagyon sokoldalú öntési eljárás a gravitációs öntés, amely a legkülönbözőbb anyagok öntésére használható. A döntő rész az anyag megfelelő kiválasztása, mivel a végtermék szilárdsága és teljesítménye közvetlenül ettől függ. Az alumínium, a cink, a réz és a magnézium ötvözetek a leggyakrabban használt anyagok a gravitációs öntés során, de más típusú fémek és ötvözetek is felhasználhatók az előállítandó alkatrész követelményei alapján.

1. Alumínium ötvözetek

Az alumíniumötvözetek messze a legelterjedtebben használt anyagok a gravitációs öntvényekben, mivel kiváló szilárdság/tömeg arányuk, kiváló korrózióállóságuk és öntési tulajdonságaik miatt. Jellemzően az autóiparban, a repülőgépiparban és az ipari gépiparban találnak alkalmazást.

Néhány kulcsfontosságú alumíniumötvözet:

• A356: Az A356 jó szilárdsággal, alakíthatósággal és kiváló megmunkálhatósággal rendelkezik, és széles körben alkalmazzák az autóiparban és a repülőgépiparban használt motorblokkokhoz, házakhoz és konzolokhoz.
• A380: Ez az ötvözet kiváló folyékonysággal, nyomásállósággal és mérsékelt szilárdsággal rendelkezik. Általában a vasat széles körben használják motorblokkok, házak és erőátviteli elemek készítésére.
• A413: Ha megtalálható, jó megmunkálhatóság és nagy szilárdságú ötvözet, jó nyomásállósággal; ez néha hidraulikus hengerekben, szelepekben és szivattyúkban található.

Az alumínium gravitációs öntvények nagy hatékonysága elsősorban a könnyűszerkezetes tulajdonságok és a mechanikai szilárdság kombinációjának köszönhető.

2. Cink ötvözetek

A cinkötvözeteket gyakran használják a gravitációs öntvényekben, mivel gyakoriak azok az alkatrészek, amelyeknek kis tömeg mellett jó szilárdságra, keménységre és korrózióállóságra van szükségük. A cink viszonylag olcsó anyag, amely nagyon jó folyékonysággal rendelkezik, és lehetővé teszi az összetett formázást és részletezést.

A leggyakrabban használt cinkötvözetek közé tartoznak:

• ZA8: Nagy szilárdsággal, mérsékelt alakíthatósággal és jó méretstabilitással rendelkezik. Gyakran használják szoros tűréshatárok között öntött alkatrészek gyártásához.
• Zamak: Ez a cinkötvözetek egy csoportja, amely különösen népszerű autóalkatrészek, hardverek és dekoratív öntvények gyártásához, mivel jó korrózióállósággal és önthetőséggel rendelkeznek.

A cink gravitációs öntvényt gyakran használják olyan tartós alkalmazásokban, amelyek szoros tűréseket igényelnek a hardverek, az elektronikai házak és az általános fogyasztási cikkek esetében.

3. Magnézium ötvözetek

A magnéziumötvözetek könnyűek és nagy szilárdságúak, így alkalmasak a súlycsökkentéssel járó alkalmazásra. A magnézium gravitációs öntvények egyik legnépszerűbb felhasználási területe az autó- és repülőgépiparban a könnyűszerkezetes szerkezeti alkatrészek.

A gravitációs öntésben használt legfontosabb magnéziumötvözetek a következők:

• AM60: E magnéziumötvözet szilárdsága és szívóssága nagy, és könnyen hegeszthető; ezeket az ötvözeteket szerkezeti alkatrészek és autóipari alkatrészek készítésére használják.
• AZ91D: Az AZ91D jó korrózióállóságáról és szilárdság/tömeg arányáról ismert, és repülőgépipari alkalmazásokban használják, beleértve a konzolokat és házakat.

A magnézium különösen értékes az olyan iparágakban, mint a repülőgépipar vagy az autóipar, mivel nagy szilárdság/tömeg aránya lehetővé teszi a súlycsökkentést a teljesítménycsökkenés hiánya mellett.

4. Rézötvözetek

A gravitációs öntést nagy szilárdságú, kopásállóságú és kiváló hővezető képességű rézötvözetekhez használják. A magas hőmérsékletnek és kopásnak ellenálló alkatrészek gyakran készülnek rézből különböző ötvözött formákban, mint például a rézalapú ötvözetei, sárgarézek és bronzok.

Az általánosan használt rézötvözetek:

• C356: Ezt az ötvözetet nagy szilárdságú és kopásállóságú alkatrészekhez használják, például dugattyúgyűrűkhöz, motoralkatrészekhez és ipari gépekhez.
• C443: Ez egy sárgaréz ötvözet, általában korrózióállóság és szilárdság miatt, tengeri vagy autóipari alkalmazásokban.

A rézötvözetek azon képességének elismerése, hogy képesek elviselni a rendkívül kedvezőtlen környezetet, például a magas hőmérsékletet, olyan területeken, mint a hajómotorok, hőcserélők és elektromos készülékek, például kommentátorok, való felhasználásukat ösztönözte.

5. Egyéb ötvözetek

Az egyéb speciális ötvözetek a végtermék kívánt tulajdonságairól szólva az elterjedtebb anyagok mellett a gravitációs öntésben is felhasználhatók. Néhány ezek közül a következők:

• Ólomötvözetek: Azokban az alkalmazásokban, ahol nagy sűrűségre van szükség, a fóliát ellensúlyokkal és árnyékolással járó alkalmazásokban használják.
• Ónötvözetek: Elektronikai és dísztárgyak gyártásához használt apró, kicsi és precíz alkatrészek készítésére szolgál.

Ezeket az anyagokat tulajdonságaik alapján választják ki, amelyek a korrózióállóságtól a hővezető képességen át a sűrűségig és másokig terjednek. A gravitációs öntés alkalmazása lehetővé teszi a különböző anyagok használatát a termék testre szabott tulajdonságainak előállításához.

Innovációk a gravitációs öntés területén

A gravitációs öntési folyamat további javulása a szimulációs szoftverek, az automatizálás és az öntőforma-tervezés terén a közelmúltban elért fejlődésnek köszönhető. Ma már a mérnökök képesek szimulálni az olvadt fém áramlását és megszilárdulását, és így optimalizálni a szerszámtervezést és elkerülni a hibákat.

Ez az automatizálástól is függ. Mégis, a fémöntés, az öntvények kivonása, valamint a robotkarok alapvető utófeldolgozási lépéseire való merészkedés gyakran használatos. Az innovációk csökkentik a munkaerőköltségeket, és a munkahelyi biztonságot is biztosítják. Az alumínium gravitációs öntésnél az olyan fejlesztések, mint a vákuumtámogatás és a jobb formabevonatok szintén képesek voltak csökkenteni a porozitást és meghosszabbítani a forma élettartamát.

Környezeti hatás és fenntarthatóság

Ebben a korszakban, amikor a fenntarthatóság egyre nagyobb teret nyer, a gravitációs öntés viszonylag környezetbarátnak bizonyul. Ha a formákat újra felhasználják, az kevesebb hulladékhoz is vezet, és a felhasznált fémhulladékot gyakran újrahasznosítják és újrafelhasználják a folyamaton belül.

Ezenkívül az alumínium, az egyik legszélesebb körben használt alumínium gravitációs öntvény, nagymértékben újrahasznosítható. Végül, a folyamat kevesebb energiát használ, mint más gyártási módszerek, különösen akkor, ha a technológia optimalizált modern kemencék és folyamatirányító rendszerek.

Gravitációs öntés vs. más öntési módszerek

Bár a gravitációs öntés széles körben alkalmazott technika, nem ez az egyetlen módszer a fém alkatrészek előállítására. A különböző öntési módszerek az igényektől függően különböző előnyökkel járnak a gyártó számára. A többi öntési módszerrel összehasonlítva, amelyek közé tartozik a homoköntés, a nagynyomású öntés, a beruházási öntés és a kisnyomású öntés, a gravitációs öntés lehetővé teszi a gyártó számára, hogy megalapozott döntést hozzon arról, hogy melyik öntési típus a legalkalmasabb az adott követelményekhez. 

Gravitációs öntés vs. homoköntés

A gravitációs öntés és a homoköntés öntőanyaga között jelentős különbség van. A gravitációs öntésnél a tartós öntőformák gyakran öntött vagy acélból készülnek, a homoköntőformák pedig eldobhatóak. Ennek eredményeképpen a felületkezelés és a méretpontosság terén jelentős különbségek mutatkoznak.

A felület simább, mint a homoköntvényeknél, és sokkal egyenletesebb. A méretbeli konzisztencia is jobb. A homoköntési eljárás azonban rugalmasabb, ha a formák nagyobbak vagy összetettebbek. Ráadásul a homoköntésnek alacsonyabbak a kezdeti szerszámkészítési költségei, ezért kis darabszámú vagy nagy darabok esetén költséghatékonyabb. A gravitációs öntés kevésbé költséges a közepes és nagy darabszámú alkatrészek gyártásához, és jobb minőséget és konzisztenciát biztosít az alkatrész számára.

Nagynyomású öntés vs. gravitációs öntés.

Az olvadt fém öntőformába való bevezetésének módja az egyik fő különbség a nagynyomású és a gravitációs öntés között. A gravitációs öntés egy olyan öntvényfajta, amely lehetővé teszi, hogy az olvadt fém a gravitációs erő hatására kerüljön a forma üregébe, ezért lassabb és ellenőrzöttebb töltési folyamatot tesz lehetővé. Ez alacsonyan tartja a porozitást és erősíti, javítja az alkatrészek megbízhatóságát.

A nagynyomású öntés azonban hidraulikus nyomást igényel, hogy az olvadt fémet sokkal nagyobb sebességgel nyomja a formaüregbe. Bár gyorsan lehet vele összetett formákat előállítani, a végtermék nagyobb porozitására hajlamosabb. Emiatt a gravitációs öntést leginkább akkor alkalmazzák, ha mechanikai szilárdságra és alacsony porozitásra van szükség, például autóipari alkatrészek és szerkezeti elemek esetében. Bár gyorsabb, a nagynyomású öntés alkalmasabb lehet olyan alkatrészek esetében, ahol a részletesség kicsi és a sebesség kritikus.

Gravitációs öntés vs. Beruházási öntés 

Egy másik, a gravitációs öntésből kiemelkedő módszer a befektetési öntés vagy az elveszett viaszöntés. A befektetési öntés az egyik legpontosabb eljárás, amelyhez az alkatrész viaszból készült változatát kell elkészíteni, ezt a viaszformát kerámiahéjjal kell bevonni, majd a viaszt ki kell olvasztani, és öntőformát kell készíteni. Ilyen kiváló minőségű és részletgazdag alkatrészek azonban csak ezzel az eljárással érhetők el, ezért nagyon alkalmas az olyan iparágakban, amelyek nagymértékben támaszkodnak az alkatrészekre, mint például a repülőgépipar, az orvostechnikai eszközök és az ékszerek.

A beruházási öntés azonban meglehetősen bonyolult és hosszabb átfutási időt vesz igénybe, emellett drágább is. A gravitációs öntéssel ellentétben azonban a gravitációs öntés gyorsabb és olcsóbb, különösen az olyan alkatrészek esetében, amelyek nem igényelnek ugyanolyan bonyolult részletességet. A beruházási öntés a pontosságáról és a felületkezeléséről ismert, de a gravitációs szerszámöntés kevésbé költséges megoldást használ a funkcionális alkatrészek gyártására, jó mechanikai tulajdonságokkal, közepes és nagy volumenű termelésben.

Alacsony nyomású öntés vs. gravitációs öntés

Egy másik technika, amely a gravitációs öntésre épül, az alacsony nyomású öntés, amely ellenőrzött nyomást alkalmaz az öntőforma olvadt fémmel való nyomás alá helyezéséhez. Ez egyenletesebb kitöltést és nagyobb anyagsűrűséget eredményez, ami javíthat néhány potenciálisan problémás hibán, például az üregeken és a porozitáson.

A gravitációs öntésnél a berendezések és a szerszámok költségei alacsonyabbak, mint az alacsony nyomású öntésnél, ugyanakkor a kapott alkatrészek kevésbé jók, mind anyaghibák, mind hibák keletkeznek. A jelenlegi alacsony nyomású rendszernél bonyolultabb, de alkalmas nagyobb volumenű, jobb minőségű gyártásra, alacsonyabb költséggel, mint az összes jelenlegi alacsony nyomású rendszer. Mivel a fémáramlás valamivel kevésbé szabályozható, a gravitációs öntés (vagy alacsony nyomású öntés) még mindig hagyományosabb és gazdaságosabb módja a közepesen összetett alkatrészek, például autóipari motoralkatrészek és szerkezeti elemek gyártásának a legtöbb iparágban. 

Összehasonlító táblázat: öntés vs. más öntési módszerek

A gravitációs öntés korlátai

A gravitációs öntésnek vannak bizonyos korlátai, ugyanakkor számos előnye is van, mint például a jó méretpontosság, a jó felületkezelés, a jó mechanikai szilárdság stb. Ahhoz, hogy egy adott alkalmazáshoz a megfelelő gyártási eljárást válasszuk ki, meg kell érteni ezeket a hátrányokat.

1. Magas kezdeti szerszámköltség

A gravitációs öntés legnagyobb hátránya a szerszám (szerszám) költsége. A szerszámköltségek jelentősek lehetnek, mivel az eljárás állandó fémformákat (általában acél vagy öntöttvas) használ. Mivel a gravitációs öntés csak közepes és nagy volumenű gyártás esetén gazdaságos, általában csak ilyen módon történik. A homoköntés lehet a drágább eljárás kis gyártási mennyiségek esetén.

2. Korlátozott tervezési komplexitás

A rendkívül összetett vagy bonyolult belső jellemzőkkel rendelkező formák azonban kevésbé alkalmasak arra, hogy a gravitációs öntési eljárással készüljenek. Mivel az olvadt fém a gravitáción kívül semmilyen más nyomás hatására nem folyik a formába, előfordulhat, hogy nem tudja jól kitölteni a forma nagyon vékony vagy mély üregeit. Az alulvágások, a finom lyukak vagy a rendkívül vékony falak olyan jellemzők, amelyeket nehezebb elérni, mint a beruházási öntés vagy a nagynyomású öntés esetében.

3. Hosszabb hűtési idő

Míg a nagynyomású öntésnél a hűtési és megszilárdulási idő meglehetősen rövid lehet, addig a gravitációs öntésnél a hűtési és megszilárdulási idő hosszabb lehet. Ez tehát lassíthatja a teljes ciklusidőt és a gyártási sebességet. A gyorsabb és nagy sebességű gyártási alkalmazások esetében ez nem feltétlenül a legjobb választás.

4. Korlátozott anyagkompatibilitás

Bár a gravitációs öntés minden színesfém esetében alkalmazható, a leghatékonyabb az alumínium esetében, és kevésbé hatékony a cink- és magnéziumötvözetek esetében. A vasas anyagok, például az acél vagy a vas magas olvadáspontja azonban alkalmatlanná teszi őket, mivel az olvadáspont gyengíti a formát és csökkenti annak élettartamát. Ennek következtében a gravitációs öntvények alkalmazási köre korlátozott.

5. A szerszámok kopása és karbantartása

A gravitációs öntéshez használt fémformák az idő múlásával elhasználódnak és termikusan elfáradnak, mivel többször melegítik és hűtik őket. Ez a szerszámfelületek degradációját okozza, és hibás alkatrészeket eredményezhet, ha a karbantartást nem megfelelően végzik. A rendszeres szerszámkarbantartás és az esetleges csere működési költségekkel jár.

6. Kézi vagy félautomata működés

A gravitációs öntés azonban kevésbé automatizált, mint más öntési módszerek, például a nagynyomású öntés. Kézi vagy félautomata olvadt fém öntése a formába történhet a minőség változékonysága és a munkaerő-függőség csökkentése érdekében. Ez is kevésbé hatékony a nagy volumenű, teljesen automatizált termeléssel rendelkező környezetekben.

Következtetés 

A gravitációs öntés fontos gyártási folyamat. Ez a technika a gravitációt használja a formák olvadt fémmel való betöltésére, kiváló minőségű és megbízható, kiváló felületi felülettel és mechanikai tulajdonságokkal rendelkező alkatrészek elérésére. Ez egyedülálló, különösen az autóiparban, a repülőgépiparban és az ipari gépiparban, ahol a szilárdság, a konzisztencia és a tartósság nem kompromittálható. Az eljárás alkalmazható alumínium gravitációs öntéshez vagy alap alumínium gravitációs öntéshez, és képes a gyártó szállítása az alumínium gravitációs öntés költséghatékony és hatékony eszközével a közepes és a nagy termelési volumen közötti tartományokban. A gravitációs öntés az egyszerűség és a teljesítmény keveréke miatt továbbra is több évig használt egyszerű módszer marad.

Az eljárás egyik fő előnye, hogy sokoldalú. Mindenféle színesfém feldolgozására alkalmas, a legnépszerűbb az alumínium gravitációs öntése, mivel az alumínium könnyű, korrózióálló és újrahasznosítható. Jobb méretpontosság és megismételhetőség, mivel a gravitációs öntés állandó fémformákat használ, ami szintén segít abban, hogy minden egyes alkatrész megfeleljen az ipari szabványoknak. Napjainkban a gravitációs öntési eljárás azért fejlődött ki, hogy kielégítse az iparágak növekvő igényét a jó, erős és könnyű megoldások iránt. Ez a módszer garantáltan tartós, költségtakarékos és következetes termékeket állít elő, amelyeket a motor, a gépalkatrészek vagy a szerkezeti elemek alkatrészeinek gyártásához használnak.

GYIK

1. Mi a hatalmas különbség a gravitációs öntés és a nagynyomású öntés között?

A gravitációs öntés csak a gravitációt használja a forma kitöltéséhez, a nagynyomású öntés pedig hidraulikus nyomást alkalmaz. Bár a több lépés miatt lassabb, a gravitációs öntés sűrűbb és megbízhatóbb alkatrészeket készít.

2. Miért használják általában az alumíniumot a gravitációs öntéshez?

Az Alumínium a kardhalak számára Alkalmazhatóság az öntéstechnológiában (más néven ez az útmutató) szerint az alumínium könnyű, korrózióálló és kiváló hővezető képességgel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy jól alkalmazható az autóiparban és a repülőgépiparban alkalmazott gravitációs öntvényekhez.

3. Alkalmas-e a gravitációs öntés kis tételes gyártásra?

A gravitációs öntés az állandó öntőformák költségei miatt a legsikeresebb a közepes és nagy volumenű gyártás esetében. A homoköntés általában gazdaságosabb, mint a kis tételek esetében.

4. Mi a környezeti feltétele a gravitációs öntésnek?

Ez egy eléggé környezetbarát termék, mivel nem igényel nagyon szennyező anyagok, például műanyag felhasználását. A modern eljárások sokkal kevesebb energiát használnak, emellett a hulladékot is csökkentik az újrafelhasználható formákkal.