Hoe Investment Casting zich verhoudt tot andere metaalgietmethoden

Alle metaalgietprocessen hebben hun eigen unieke kenmerken. Bij het ontwerpen van een nieuw onderdeel voor gieten, moet het meest geschikte proces worden bepaald door een aantal factoren, waaronder:

• Toolingkosten
• Arbeidskosten
• Ontwerpkenmerken
• Gewenst uiterlijk

Het doel van de fabrikant en de leverancier moet zijn om het optimale evenwicht te vinden dat de laagste kosten per onderdeel oplevert bij een bepaalde hoeveelheid, terwijl het aan alle kwaliteitseisen voldoet of deze overtreft.

Hier vergelijken we investeringscasting tot drie metaalgietprocessen:schaalgieten, groenzandgieten en permanent gieten.

Investment Casting vs. Shell Mold Casting

Investeringsgieten staat bekend om zijn vermogen om zich aan nauwe toleranties te houden en onderdelen te produceren met ingewikkelde binnenholtes en uitstekende oppervlakteafwerkingen. Shell-vormgieten, waarbij warmte-gebonden zandpatronen en kernen worden gebruikt, biedt ook een relatief hoge kwaliteit in dezelfde categorieën. Investeringsgieten kan echter voldoen aan veel nauwere toleranties dan schaalgieten en kan een nog gladdere oppervlakteafwerking bieden.

De gereedschapskosten voor investeringsgieten zijn over het algemeen lager dan voor het gieten van schaalvormen, maar het proces vereist zeer bekwame en soms vervelende arbeid. Naarmate de productievolumes toenemen, overtreffen de kosten per onderdeel voor gegoten producten vaak die van het vormgieten.

Beide processen zijn geschikt voor bijna elke legering, inclusief ferro- en non-ferrometalen.

Investment Casting vs. Greensand Casting

Groenzandgieten is een andere op zand gebaseerde gietmethode, maar deze keer wordt er geen warmte toegepast. In plaats daarvan binden klei-achtige stoffen in het zand de deeltjes samen rond patronen om schimmels te creëren. In termen van toleranties en oppervlakteafwerking valt groenzandgieten achter zowel schaalgieten als investeringsgieten.

Als het echter om kosten gaat, is groenzand vaak de winnaar. De gereedschapskosten voor groenzand zijn lager dan voor investeringsgieten en het groenzandproces is niet zo arbeidsintensief, wat resulteert in minder manuren per onderdeel. Maar aangezien het gieten van groen zand een destructief vormproces is, stijgen de kosten per pond snel naarmate de hoeveelheden toenemen.

Net als het gieten van investeringen en het gieten van schaalvormen, is het gieten van groen zand ook geschikt voor een breed scala aan legeringen.

Investment gieten versus permanent gieten

Permanent gieten is de enige niet-destructieve gietmethode op deze lijst. In tegenstelling tot investeringsgieten, schelpvormen of groenzandgieten, worden vormen bij permanent gieten steeds opnieuw hergebruikt. In plaats van zand of vuurvast materiaal te gebruiken om malwanden op te bouwen, worden permanente mallen over het algemeen gemaakt van staal of gietijzer.

Toleranties en oppervlakteafwerking voor permanent gieten liggen ergens tussen schaalgieten en groenzandgieten. Geen van deze methoden benadert de maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking die wordt geproduceerd door investeringsgieten.

Voor series met een hoog volume is permanent gieten vaak de economisch meest haalbare optie, maar voor runs met een laag of gemiddeld volume zijn de gereedschapskosten vaak onbetaalbaar. Ondanks de hoge initiële gereedschapskosten, zijn de arbeidskosten voor permanent gieten lager dan bij andere gietmethoden.

Omdat permanente mallen zelf van metalen zijn gemaakt, creëren hun smeltpunten beperkingen. Metalen die in permanente vormen worden gegoten, moeten een aanzienlijk lager smeltpunt hebben dan de metalen waaruit de vorm bestaat. Daarom wordt bij permanent gieten vaak aluminium of andere non-ferro legeringen gebruikt.

Tabel 1:Investeringsgieten vergeleken met andere metaalgietmethoden

Dit bericht is een uittreksel uit het e-boek, Investment Casting Process Guide, opgesteld door Eagle Precision Cast Parts, Inc. Klik hieronder om het ebook gratis te downloaden: