Wat is spuitgieten
Spuitgieten is een productieproces dat wordt gebruikt om metalen onderdelen te produceren met een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking.Hierbij wordt gesmolten metaal onder hoge druk in een vormholte geperst.De matrijsholte wordt gecreëerd door twee gehard stalen matrijzen die machinaal in de gewenste vorm worden bewerkt.
Het proces begint met het smelten van het metaal, meestal aluminium, zink of magnesium, in een oven.Het gesmolten metaal wordt vervolgens onder hoge druk met behulp van een hydraulische pers in de mal gespoten.Het metaal stolt snel in de mal en de twee helften van de mal worden geopend om het voltooide onderdeel vrij te geven.
Spuitgieten wordt veel gebruikt om onderdelen met complexe vormen en dunne wanden te produceren, zoals motorblokken, transmissiebehuizingen en diverse auto- en ruimtevaartcomponenten.Het proces is ook populair bij de productie van consumptiegoederen, zoals speelgoed, keukengerei en elektronica.
Drukgieten
Spuitgieten is een tamelijk gespecialiseerd proces dat zich vooral in de 20e eeuw heeft ontwikkeld.Het basisproces bestaat uit: gesmolten metaal wordt in een stalen mal gegoten/geïnjecteerd en via hoge snelheid, constante en toenemende druk (bij drukgieten) en koeling stolt het gesmolten metaal tot een vast gietstuk.Normaal gesproken duurt het proces zelf slechts enkele seconden en is het een snelle manier om metaalproducten uit grondstoffen te vormen.Spuitgieten is geschikt voor materialen zoals tin, lood, zink, aluminium, magnesium tot koperlegeringen en zelfs ijzerlegeringen zoals roestvrij staal.De belangrijkste legeringen die tegenwoordig bij het spuitgieten onder druk worden gebruikt, zijn aluminium, zink en magnesium.Van de vroege gegoten machines die matrijsgereedschappen in verticale richting oriënteerden tot de nu gebruikelijke standaard voor horizontale oriëntatie en bediening, vier spanstangen en volledig computergestuurde procesfasen, is het proces door de jaren heen vooruitgegaan.
De industrie is uitgegroeid tot een wereldwijde productiemachine, die componenten maakt voor een verscheidenheid aan toepassingen, waarvan er vele binnen handbereik zullen zijn, aangezien de producttoepassing van spuitgietstukken zo divers is.
Voordelen van drukgieten
Enkele voordelen van hogedrukspuitgieten:
• Het proces is geschikt voor productie van grote volumes.
• Produceer snel tamelijk complexe gietstukken in vergelijking met andere metaalvormprocessen (bijv. machinale bewerking).
• Hoge sterkte componenten geproduceerd in gegoten toestand (afhankelijk van het componentontwerp).
• Dimensionale herhaalbaarheid.
• Dunne wandsecties mogelijk (bijv. 1-2,5 mm).
• Goede lineaire tolerantie (bijv. 2 mm/m).
• Goede oppervlakteafwerking (bijv. 0,5-3 µm).
Het proces van spuitgieten onder druk in een hete kamer omvat het smelten van een metalen staaf in een oven die zich dicht bij/integraal bij de vaste halve plaat van de spuitgietmachine bevindt en het injecteren van gesmolten metaal via een ondergedompelde plunjer rechtstreeks door de zwanenhals en het mondstuk en in het matrijsgereedschap.De zwanenhals en het mondstuk hebben verwarming nodig om te voorkomen dat metaal bevriest voordat het de matrijsholte bereikt. Het hele verwarmings- en gesmolten metaalelement van dit proces is waar de aanduiding hete kamer vandaan komt.Het gewicht van het gietschot wordt bepaald door de slag, lengte en diameter van de plunjer, evenals de grootte van de huls/kamer, en het mondstuk speelt ook een rol waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp van de matrijs.Zodra het metaal in de matrijsholte is gestold (dit duurt slechts een paar seconden), gaat de bewegende halve plaat van de machine waaraan de bewegende helft van de matrijs is bevestigd open en wordt het gietstuk uit het matrijsvlak geworpen en uit het gereedschap verwijderd.De matrijsvlakken worden vervolgens gesmeerd via een sproeisysteem, de matrijs sluit en het proces loopt opnieuw.
Vanwege dit “gesloten” metaalsmelt-/injectiesysteem en minimale mechanische beweging kan spuitgieten in een hete kamer betere besparingen opleveren voor de productie.Zinkmetaallegeringen worden voornamelijk gebruikt bij het spuitgieten onder druk in een hete kamer, dat een vrij laag smeltpunt heeft, wat verdere voordelen biedt voor lage slijtage aan machines (pot, zwanenhals, huls, plunjer, mondstuk) en ook lage slijtage aan matrijsgereedschappen (dus langere gereedschapsonderdelen). levensduur vergeleken met aluminium spuitgietgereedschappen – afhankelijk van acceptatie van de gietkwaliteit).
De naam koude kamer komt van het proces waarbij gesmolten metaal in een koude kamer/schothuls wordt gegoten, die via de vaste halve matrijsplaat aan de achterkant van het vaste halve matrijsgereedschap is bevestigd.Ovens voor het vasthouden/smelten van gesmolten metaal bevinden zich doorgaans zo dicht als praktisch mogelijk is bij het spuituiteinde van de spuitgietmachine, zodat een handmatige operator of een automatische gietpan het gesmolten metaal dat nodig is voor elke opname/cyclus met een gietlepel kan extraheren en de gietpan kan gieten. gesmolten metaal in een gietgat in de huls/schotkamer.Een plunjerpunt (een draagbaar en vervangbaar onderdeel, nauwkeurig machinaal bewerkt op de binnendiameter van de shothuls met rekening houdend met thermische uitzetting) verbonden met de ram van de machine duwt het gesmolten metaal door de shotkamer en in de matrijsholte.De spuitgietmachine zal, wanneer daarom wordt gevraagd, de eerste fase uitvoeren om het gesmolten metaal langs het gietgat in de huls te duwen.Verdere fasen vinden plaats onder verhoogde hydraulische druk van de ram om het gesmolten metaal in de matrijsholte te injecteren.Het hele proces duurt seconden, de snelle en toenemende druk en de daling van de metaaltemperatuur zorgen ervoor dat het metaal in de matrijsholte stolt.De bewegende halve plaat van de spuitgietmachine gaat open (waaraan de bewegende helft van het matrijsgereedschap is bevestigd) en werpt het gestolde gietstuk uit het matrijsvlak van het gereedschap.Het gietstuk wordt verwijderd, de matrijsvlakken worden gesmeerd met een sproeisysteem en vervolgens wordt de cyclus herhaald.
Koudekamermachines zijn geschikt voor het spuitgieten van aluminium, onderdelen van de machine (schothuls, plunjertip) kunnen na verloop van tijd worden vervangen, hulzen kunnen met metaal worden behandeld om hun duurzaamheid te vergroten.Aluminiumlegering wordt gesmolten in een keramische smeltkroes vanwege het relatief hoge smeltpunt van aluminium en de noodzaak om het risico op ijzeropname te verminderen, wat een risico is bij ijzerhoudende smeltkroezen.Omdat aluminium een relatief lichte metaallegering is, maakt het het gieten van grote en zware spuitgietstukken mogelijk, of waar verhoogde sterkte en lichtheid bij spuitgietstukken vereist is.
