Wat is gieten - Investeringsgieten en zandgieten

Gieten is een van de vroegste productiemethoden die door veel industriële organisaties in de geschiedenis van kunst en design wordt gebruikt. Hun gebruik en toepassingen hebben echter een lange en gevarieerde geschiedenis en ze blijven een belangrijke rol spelen in de hedendaagse artistieke en industriële productiegebieden. Gieten is een snelle en goedkope manier om een metalen (of ander materiaal) object de gewenste vorm te geven. De metalen vormen die door het gietproces worden gecreëerd, kunnen complexe ontwerpen zijn die anders een aanzienlijke technologische investering met zich mee zouden brengen als ze op een andere manier zouden worden gedaan. Lees deze gids voor meer informatie over casten, de soorten, voor- en nadelen ervan. Laten we eerst eens kijken naar wat casting is.

Wat is casten?

“Gieten is een fabricagetechniek. Tijdens het gietproces wordt een vloeibaar materiaal in een mal toegevoegd om het gewenste item te krijgen. De mal heeft een holle ruimte van de gewenste vorm. Het vloeibare materiaal in de mal mag stollen. Dit vaste deel wordt een "casting" genoemd. Het vloeibare materiaal dat in vaste vorm in de mal aanwezig is, wordt uit de mal geworpen of gebroken om het proces af te ronden.”.

Soorten casting

Zandgieten

"Deze gietprocedure maakt gebruik van een zandvorm om gietstukken te maken. "Zandgieten kan worden gebruikt om staal, ijzer en de meeste non-ferro legeringen te produceren. De meest gebruikelijke gietmethode, zandgieten, maakt gebruik van wegwerpbare zandgietvormen (de mal bij zandgieten bestaat uit zand) om ingewikkelde metalen stukken in bijna elke legering te maken. Zandgieten heeft echter een slechte productiesnelheid.

Dit komt omdat om het product te krijgen; je moet de mal vernietigen. Deze methode heeft dan ook een nadeel ten opzichte van andere methodes waarbij de mallen herbruikbaar zijn. De zandgiettechniek omvat het gebruik van een oven, metaal, ontwerp en zandgietvorm. Eerst wordt het metaal in de oven verhit en in een zandgietvorm gegoten. Het gestolde gietstuk kan worden verwijderd zodra de zandvorm zich langs een scheidslijn scheidt.

Die Casting

"Om een gietstuk te maken, wordt een metalen vloeistof onder hoge druk met hoge snelheid in een precisie-metalen vormholte geperst, vervolgens afgekoeld en onder druk gestold."

Spuitgieten is een productieproces. De mallen die in dit proces worden gebruikt, zijn niet verspild. Het zijn herbruikbare mallen. Deze herbruikbare mallen worden dies genoemd. Het fabricageproces van spuitgieten wordt gebruikt om geometrisch complexe metalen objecten te maken. Een oven, metaal, mal (de mal in spuitgieten is gemaakt van metaal), spuitgietmachine en matrijs worden allemaal gebruikt in het spuitgietproces. Net als zandgieten doet het metaal de warmte in een oven. Vervolgens wordt het in een spuitgietvorm (matrijzen) geperst. Het metaal dat in de oven wordt verwarmd, doet aluminium of zink (non-ferro). Het gesmolten metaal wordt in de matrijzen gevoerd, waar het snel afkoelt en uithardt tot het voltooide item, ook wel het gieten genoemd.

Spuitgietmatrijzen bestaan uit twee helften met een holte. De gesmolten vloeibare smelt wordt tijdens het gietproces in deze holte geperst. De helften zijn gemonteerd op een vast en verplaatsbaar machineoppervlak. De malhelften worden tijdens het gietproces onder grote druk gezet, daarom worden er sloten meegeleverd. Verder worden specifieke delen van de spuitgietmatrijs gekoeld en/of verwarmd om het gietstuk naar behoefte te laten stollen.

Die Casting-fabrikanten zijn van twee soorten:

Fabrikanten van hete kamers - Deze fabrikanten kunnen legeringen met lage smelttemperaturen gebruiken, bijvoorbeeld zink.
Fabrikanten van koude kamers - Deze fabrikanten kunnen legeringen met hoge smelttemperaturen gebruiken, bijvoorbeeld aluminium.

Investeringsgieten

"Duizenden jaren geleden werd gesmolten metaal in een wegwerpbare keramische mal gegoten in een methode die bekend staat als investeringsgieten." In de moderne tijd zijn er veel gieterijen waar het gieten van investeringen plaatsvindt. Ten eerste kan een waspatroon - een wegwerponderdeel in de vorm van het beoogde onderdeel - worden gebruikt om de mal te maken voor investeringsgieten.

Nadat het patroon in de mal is gesmolten, kan het worden bedekt met een keramische slurry. Deze “investeert” in het ontwerp. Investeringsgieten wordt ook wel "verloren-wasgiet" genoemd omdat het waspatroon uit de mal kan worden verwijderd. Het lox-wax-proces is één-op-één, wat betekent dat één patroon één item maakt. Dit verhoogt de productietijd en -kosten. Omdat de mal tijdens het productieproces vernietigt, kunnen onderdelen met ingewikkelde geometrieën of fijne details nog steeds worden gemaakt.

Shell-vormgieten

“Schelpvormgieten is een metaalgietzandproces. Bij dit gietproces wordt gesmolten metaal in een wegwerpmal van de gewenste vorm gegoten”.
Bij het gieten van schaalvormen daarentegen is de mal een dunwandige schaal die wordt gemaakt door een zand-harsmengsel rond een ontwerp af te zetten. Er worden meerdere schaalvormen gemaakt van het patroon, een metalen stuk in de vorm van het gewenste onderdeel. Hogere productiesnelheden zijn mogelijk met een herbruikbaar patroon, terwijl complexe geometrieën mogelijk zijn met wegwerpmatrijzen. Een metalen patroon, een oven, een zand-harscombinatie, een stortbak en gesmolten metaal zijn vereist voor het gieten van schaalvormen.

Centrifugaal gieten

“ Het is een permanente malprocedure die een mal vult met gesmolten materiaal met behulp van centrifugale kracht.” Deze gietmethode is van drie soorten.

Centrifugaal gieten
Echt centrifugaal gieten
Semi centrifugaal gieten

Hun mechanisme van het proces is hetzelfde. Gesmolten metaal wordt in een kom gegoten, van waaruit het centrifugaal in de mal wordt gedreven (roterend rond een as). De middelpuntvliedende kracht is de radiaal gerichte buitenwaartse kracht op een object dat zich in een gebogen baan beweegt. Alfred Krupp ontwikkelde het centrifugaalgietproces in 1852. Hij gebruikte centrifugaalgietwerk voor het maken van spoorwielen. Door de metaal- en kristalstructuur zorgvuldig te beheersen, kunnen met deze giettechniek hoogwaardige artikelen worden geproduceerd. Deze giettechnieken worden voornamelijk gebruikt om rotatiesymmetrische items te maken. Deze procedure levert niet het uiteindelijke resultaat op; er is enige bewerking nodig om een fijne afwerking te bereiken.

Permanent vormgieten

Permanent gieten is een methode voor het gieten van metalen. Bij deze methode kan de mal zich vullen met gesmolten metaal en blijft deze dicht totdat deze afkoelt en uithardt tot de gewenste vorm. Permanent gieten is vergelijkbaar met zandgieten. Zandgieten daarentegen maakt gebruik van een wegwerpmal die na elke cyclus wordt weggegooid. Net als spuitgieten gebruiken permanente mallen metalen mallen (matrijzen) die duizenden keren kunnen worden hergebruikt en meestal uit staal of gietijzer bestaan. In permanente mallen kan gieten ook wel zwaartekrachtgieten worden genoemd, in welk geval er geen externe kracht is om het gesmolten metaal in de mal te gieten.

Permanente vormgieten wordt meestal gebruikt om kleine onderdelen van onedel metaal met een consistente wanddikte in grote hoeveelheden te maken. Legeringen van aluminium, koper en magnesium zijn de gebruikelijke non-ferrometalen die in deze procedure worden gebruikt. Het kan echter ook grafietvormen gebruiken voor gietijzer en staal.

Voordelen van gieten:

Hieronder volgen de voordelen van gietstukken die het het beste maken bij de meeste productieprocessen.

Door het gieten heeft het item een extreem ingewikkelde vorm en interne holtes.
Het kan worden gebruikt om onderdelen te maken die in grootte variëren van enkele honderden kilo's tot enkele kilo's (duizenden kilo's).
Zowel non-ferro als ferro metalen elementen worden gegoten.
Het is kosteneffectief en afvalvrij omdat het overtollige metaal van elk gietstuk opnieuw wordt gemetalliseerd en opnieuw wordt gebruikt.
Het is een proces dat zeer aanpasbaar is aan de behoeften van massaproductie, waardoor snel grote hoeveelheden van een bepaald gietstuk kunnen worden gemaakt.
Gietgereedschappen zijn betaalbaarder en eenvoudiger.
Alleen gietstukken kunnen bepaalde metalen en legeringen maken.
Van het gieten wordt een exact object gemaakt.
De isotrope structuur wordt gecreëerd.
Van alle productiemethoden is dit de meest kosteneffectieve.
Gieten kan gebruiken om composietcomponenten te maken.

Nadelen van gieten

Ongetwijfeld is gieten de meest kosteneffectieve methode van alle productiemethoden, en exacte objecten kunnen worden gemaakt van gieten. Maar er zijn enkele nadelen aan deze methode. Hieronder volgen de nadelen van deze methode:

De oppervlaktekwaliteit is relatief ruw, vereist een grotere tolerantie en maakt parende interfaces ongeschikt.
Sommige metaalgietprocessen hebben een limiet in termen van grootte en patroon.
Hoewel additieve fabricagetechnologieën zoals bindmiddelstralen recentelijk zijn gebruikt om mallen te vervaardigen, zijn patronen tijdrovend en duur om te maken.
Sommige gietprocessen zijn kostbaar voor middelgrote series.
De grootte en substantie van het onderdeel worden bepaald door de gebruikte gietmethode. Voor permanente gietstukken zijn bijvoorbeeld alleen non-ferro metalen toegestaan.
Deze methode verhindert wel gietfouten, bijvoorbeeld vocht in het zand.
In vergelijking met smeden heeft het een lagere vermoeiingssterkte.

Toepassingen van gieten:

Laten we eens kijken naar enkele toepassingen van het gietproces

Algemene toepassingen

Hieronder volgen enkele voorbeelden van algemene giettoepassingen.

Onderdelen van gietijzer worden gebruikt bij spoorwegovergangen.
Transport voertuigen.
Toepassingen van atoomenergie
Generator van elektriciteit
Delen van spoorwegovergangen
Turbineschoepen
Landbouw onderdelen
Delen van communicatie
Turbine bij een elektriciteitscentrale
Onderdelen voor sanitair.
Motorblok voor een auto
Gereedschapsbedden voor machines
Broodjes voor de molen
Leidingen voor water en riolering.
Motoren voor transportvoertuigen

Toepassingen van gieten in de auto-industrie:

Componenten met een complexe vorm en grootte waren vereist in de voertuigindustrie. Andere productiemethoden zijn niet in staat om deze stukken te maken. Daarom wordt door het gietproces 60% van de componenten in een auto gemaakt. Omdat de sterkte van Casting-componenten groter is dan die van andere productieonderdelen, is sterkte een cruciaal kenmerk in auto's.

Cilinderblok
Brandstofinname deel
Zuigerveer
Motoronderdelen
Onderdelen van zonnedak
Transmissie-onderdelen

Toepassing van gieten in industrieën:

De giettechniek kan worden gebruikt om een cilindrische holle cilinder te maken, een zuiger kan onder andere worden gebruikt in auto's, een katrol, motorspruitstukken, kleppen, moeren en defensieapparatuur. Casting wordt gebruikt in verschillende industrieën, waaronder ruimtevaart, defensie, auto's, treinen, bouw, landbouw, mijnbouw en chemie. Het kan ook worden gebruikt om huisdecoratie en ornamenten te maken.

In de transportsector: Scheepvaart, ruimtevaart, spoorwegen, auto's;
Huishoudens: Apparaten, Keukenapparatuur, Inbouwapparatuur
Defensie uitrusting: Voertuigen, artillerie, ondersteunende uitrusting
Installatiemateriaal: Apparatuur voor suikerfabrieken, kunststofindustrie, papierindustrie, thermische elektriciteitscentrale, aardolie-industrie
Kunstvoorwerp: Meubels, sculpturen, idolen
Gemeentelijke casting: Klep, pijp, verbindingen en hulpstukken
Werktuigmachines: kunststof gieten, smeden, extrusie en vormen.

Conclusie

Gieten is een essentiële productietechnologie waarmee de maakindustrie verschillende artikelen kan maken. Gieten kan op verschillende manieren, waaronder zandgieten, spuitgieten, investeringsgieten en meer. We hopen dat deze gids u een beter begrip heeft gegeven van het gietproces en de voor- en nadelen ervan.

Nieuws

Wat is casten?

Wat is casten?