Inzicht in castdefecten:wanneer kan een casting worden geretourneerd?

Metaalgieten is een moderne maakindustrie en gegoten producten worden gebruikt in 90% van de duurzame goederen, van lantaarnpalen tot spaceshuttles. Toch is geen enkele casting perfect. Zelfs met recente innovaties in simulatie- en procestechnologie, zal bijna elk gegoten product een bepaald niveau van defecten bevatten. Een duidelijk begrip van gietfouten is van vitaal belang voor elke gietklant, omdat het helpt bij het begeleiden van realistische verwachtingen bij het werken met een gieterij.

Hoewel ervaren gieterijen bekwaam zijn in het vinden van een balans tussen kosten en kwaliteit, moeten inkopers nauw worden betrokken bij het bepalen van toelaatbare niveaus van defecten in leverbare producten.

Veelvoorkomende gietfouten

Enkele van de meest voorkomende soorten gietdefecten zijn porositeit en insluitsels . Porositeit kan worden veroorzaakt door gas in de legering, in welk geval de resulterende defecten meestal kleine, negatieve defecten zijn die elliptisch van vorm zijn. Porositeit kan ook het gevolg zijn van krimp, die optreedt wanneer in bepaalde gebieden onvoldoende voedermiddel beschikbaar is. In sommige gevallen kan porositeit zelfs worden veroorzaakt door insluitsels of oxiden die in de mal terechtkomen.

Bij zandgieten en investeringsgieten is het relatief gebruikelijk om insluitsels te zien van stukken van de mal die tijdens het gieten loskomen , of die in de zijkant van een gietstuk worden gebrand. Bij het gieten van investeringen, insluitingen van schelpen verschijnen als kleine stukjes keramiek die in het gestolde deel worden geplakt. Shell gegoten gietstukken vertonen soms inbranden , waar zand uit de mal zich hecht aan de legering zodat het niet kan worden verwijderd tijdens het uitschudden. Insluitsels worden vaak gerepareerd door gieterijen voordat ze naar de klant worden verzonden, en in veel gevallen zijn lage niveaus van insluitsels toegestaan ​​in een eindproduct.

Defecten die vaker kunnen worden geretourneerd, zijn onder meer hete tranen, koud lappen , buigen , misruns en opraking . Hete tranen zijn scheuren die in een gietstuk ontstaan ​​door oververhitte plekken in de mal. Koud leppen kan optreden als de giettemperatuur of gietsnelheid niet zijn geoptimaliseerd, en verschijnt als een scheiding in het gietstuk waarbij de ene kant te veel afkoelde voordat hij de andere kant ontmoette. Buigen kan in vrijwel elk gietproces voorkomen, maar komt het meest voor bij herbruikbare mallen, zoals bij permanent gieten. Misruns treden op wanneer gesmolten metaal de vormholte niet vult. Dit kan het gevolg zijn van een scheve mal, een onvoldoende schenking of een onjuiste schenktemperatuur. Vooral bij zandgieten kan slingering ook een veelvoorkomend defect zijn. Uitloop treedt op wanneer metaal uit de mal lekt, hetzij als gevolg van een beschadigde mal of een onvoldoende afdichting tussen de kap en de weerstand.

Het voorkomen of repareren van gietfouten

Als defecten resulteren in retourzendingen of intern afval, zullen gietfaciliteiten de workflows aanpassen om de incidentie ervan te verminderen of te elimineren. Smeltprocessen en ontgassingsmaatregelen kunnen worden aangepast om de gasporositeit te verminderen. Krimpporositeit kan worden voorkomen door hoeken met grotere radii te ontwerpen of door mal- en giettemperaturen te optimaliseren. Insluitingen kunnen worden verminderd door slakken grondiger te verwijderen tijdens het smelten, of door mallen te coaten zodat ze intact blijven tot ze worden uitgeschud. Misruns worden vaak veroorzaakt door fouten in het gietproces en kunnen worden gecorrigeerd door middel van instructies.

Afhankelijk van het type, de ernst en de frequentie van gietdefecten, kunnen gieterijen ervoor kiezen om de gebreken te herstellen door middel van nabewerking, zoals slijpen en lassen . Positieve defecten kunnen worden weggeslepen tot een glad oppervlak. Porositeit door gas of krimp - en in sommige gevallen zelfs verkeerd lopen - kan worden gerepareerd door middel van lassen. Lassen (hierboven afgebeeld) is in staat om het onderdeel te herstellen naar dezelfde specificaties die mogelijk zouden zijn geweest zonder het defect. Vooral na warmtebehandeling hebben gelaste materialen bijna identieke fysieke eigenschappen als volledig gegoten onderdelen.

Wanneer een Casting kan worden geretourneerd

Het bepalen wanneer een onderdeel retourneerbaar is, is een belangrijk aspect van het productontwikkelingsproces. Klanten en gieterijen moeten vooraf overeenstemming bereiken over acceptabele niveaus van defecten. Elk porositeitspercentage dat groter is dan het overeengekomen niveau, kan bijvoorbeeld worden geretourneerd, maar alles wat lager is, wordt doorgegeven.

Specifieke eigenschappen van een onderdeel stellen soms andere eisen. Gasporositeit is bijvoorbeeld vaak onzichtbaar totdat het oppervlak is weggefreesd, waardoor negatieve defecten in het gietstuk zichtbaar worden. Het ontwerp van de klant vereist mogelijk een zeer lage porositeit in het specifieke gebied dat zal worden bewerkt, om een ​​glad oppervlak na het bewerken te garanderen.

Andere defecten lijken misschien retourneerbaar, maar zijn dat bij nader inzien niet. Kleine insluitsels of krimp kunnen esthetische onvolkomenheden veroorzaken die de kwaliteitscontrole van de klant tijdens inspectie zal markeren. Het komt echter zowel de klant als de gieterij ten goede om tot een overeenkomst te komen die een zekere mate van variabiliteit in niet-kritieke oppervlakken mogelijk maakt. De kosten om esthetische gebreken volledig te elimineren, kunnen te hoog zijn om het onderdeel winstgevend te maken, zowel voor de gieterij als voor de eindklant.

Verschillende branchegroepen bieden standaardrichtlijnen en beoordelingssystemen om de toelaatbare niveaus van defecten te helpen bepalen, waaronder ASTM, ASME en SAE. Deze normen bieden schalen om het optreden van defecten te meten, maar elk onderdeel heeft andere vereisten. Productieprocessen kunnen worden verbeterd en aangepast om onderdelen op de schaal te brengen, maar een hogere kwaliteit betekent bijna altijd hogere kosten.

Om een ​​bevredigend resultaat voor beide partijen te garanderen, moeten gietfaciliteiten en klanten samenwerken om een ​​balans te vinden tussen gietkwaliteit, niveau van defecten en totale kosten.

Meer informatie over het ontwerpen en produceren van gegoten producten met de Eagle Group:download onze Quick Reference Guide met toleranties, mogelijkheden en ontwerpaanbevelingen: