Wat is metaalgieten? - Definitie, typen en proces

Wat is metaalgieten?

Metaalgieten wordt gedefinieerd als het proces waarbij gesmolten metaal in een mal wordt gegoten die een holle holte met een gewenste geometrische vorm bevat en laat afkoelen om een ​​gestold onderdeel te vormen. De term 'gieten' wordt ook gebruikt om het onderdeel te beschrijven dat is gemaakt door het gietproces dat 6000 jaar oud is.

Van oudsher werd het gebruikt om complexe en/of grote onderdelen te maken, die met andere productieprocessen moeilijk of duur zouden zijn geweest.

Metaalgieten is een modern proces met oeroude wortels. Bij het metaalgietproces worden metalen vormen gevormd door gesmolten metaal in een vormholte te gieten, waar het wordt gekoeld en later uit de vorm wordt gehaald.

Metaalgieten is misschien wel het vroegste en meest invloedrijke industriële proces in de geschiedenis. Het wordt gebruikt om veel van de metalen voorwerpen te maken die in ons dagelijks leven worden gebruikt:auto-onderdelen, treinwielen, lantaarnpalen, schoolbuspedalen en nog veel meer.

Bovendien vertrouwen metaalgieterijen op metaalrecycling als een kostenefficiënte bron van grondstoffen, waardoor het verspilde metaalschroot dat op stortplaatsen terecht zou kunnen komen, aanzienlijk wordt verminderd.

Het metaalgietproces

1. Patroon maken

Een patroon is een replica van de buitenkant van het gietstuk. Patronen zijn meestal gemaakt van hout, metaal, plastic of gips. Het maken van patronen is ongelooflijk belangrijk voor het maken van industriële onderdelen, waar nauwkeurige berekeningen nodig zijn om stukken te laten passen en samenwerken.

2. Kern maken

Als het gieten hol is, vormt een extra stuk zand of metaal (een kern genoemd) de interne vorm om het hol te maken. Kernen zijn doorgaans sterk en toch inklapbaar, zodat ze gemakkelijk van het afgewerkte gietstuk kunnen worden verwijderd.

3. Vormen

Om het metaalgietproces tot nu toe te visualiseren, stelt u zich voor dat u op het strand naar de oceaan loopt. Kijk naar een voetafdruk die je achterlaat in het natte zand. Je voet zou de kern zijn en de indruk die in het zand achterblijft, is een mal van je voet.

Vormen is een meerstapsproces waarbij een gietvorm rond het patroon wordt gevormd met behulp van vormzand. Bij het gieten zit een mal in een frame dat een kolf wordt genoemd. Groenzand, of vormzand, wordt in de kolf rond het patroon verpakt.

Dit staat bekend als metaalzandgieten. Zodra het zand stevig is verpakt, kan het patroon worden verwijderd en blijft de cast achter. Als alternatief kan een tweedelige, niet-vernietigbare metalen mal worden gemaakt, zodat de mal herhaaldelijk kan worden gebruikt om identieke onderdelen voor industriële toepassingen te gieten.

4. Smelten en gieten van gesmolten metaal

Nadat het metaal is gesmolten, wordt het in de holte van de mal gegoten en gelaten om te stollen. Eenmaal gestold, begint het shakeout-proces:de mallen ondergaan trillingen om zand uit het gietstuk te verwijderen.

In industriële toepassingen houdt apparatuur zoals onze Two-Mass Shakeouts de productie-output hoog vanwege de efficiënte en soepele prestaties. Verwijderd zand wordt meestal verzameld, gekoeld en teruggewonnen om opnieuw te worden gebruikt in toekomstige gietstukken.

5. Schoonmaak

In deze laatste stap wordt het gegoten metalen voorwerp uit de mal gehaald en vervolgens afgebraamd. Tijdens het afbramen wordt het object ontdaan van vormmateriaal en worden ruwe randen verwijderd.

Soorten metaalgietwerk

Metaalgieten kan worden onderverdeeld in twee groepen door de fundamentele aard van het vormontwerp. d.w.z. vervangbare vorm en permanente vormgietstukken. Het kan verder worden onderverdeeld in groepen, afhankelijk van hun patroonmateriaal.

• Herbruikbare mallen:
  • Permanente schimmels
  • Semi-permanente schimmels
  • Slush gieten
  • Centrifugaal gieten
  • Drukgieten
  • Spuitgieten
• Verbruikbare mallen:
  • Zandgieten
  • Schelpvorm
  • Beleggingsgieten (verloren was)
  • Volle schimmel of schuim

Eenmalig vormgieten

Eenmalig gieten van mallen, zoals de naam al doet vermoeden, gebruikt een tijdelijke niet-herbruikbare mal om het uiteindelijke gietstuk te produceren, omdat de mal zal worden gebroken om het gietstuk eruit te krijgen. Deze mallen zijn meestal gemaakt van materialen zoals zand, keramiek en gips.

Deze worden over het algemeen gebonden met behulp van bindmiddelen die bindmiddel worden genoemd om de eigenschappen ervan te verbeteren. Complexe ingewikkelde geometrieën kunnen worden gegoten met behulp van eenmalig gietstuk.

Permanent gieten

Permanente vormgieten, ook wel niet-vervangbaar gieten genoemd, maakt gebruik van permanente mallen die na elke productiecyclus opnieuw worden gebruikt. Hoewel permanent gieten van een mal reproduceerbare onderdelen oplevert door hergebruik van dezelfde mal, kan het alleen eenvoudige gietstukken produceren, omdat de mal moet worden geopend om de gietstukken te verwijderen.

Samengestelde gietvorm

Zoals de naam al doet vermoeden, gebruiken deze zowel vervangbare als herbruikbare gietvormen om gietstukken te produceren. Deze omvatten normaal gesproken materialen zoals zand, hout, grafiet en metaal.

Toepassing van metaalgieten

Hieronder wordt een sectorgewijs gietverbruik gegeven dat het belang van gieten in elke industriële opstelling benadrukt.

• Vervoer:auto's, ruimtevaart, spoorwegen en scheepvaart
• Zwaar materieel:bouw, landbouw en mijnbouw
• Machinegereedschappen:machinale bewerking, gieten, kunststofgieten, smeden, extrusie en vormen
• Plantmachines:chemische, aardolie-, papier-, suiker-, textiel-, staal- en thermische fabrieken
• Verdediging:voertuigen, artillerie, munitie, opslag- en ondersteunende uitrusting
• Elektrische apparatuurmachines:motoren, generatoren, pompen en compressoren
• Hardware:buizen, verbindingen, kleppen en fittingen in de loodgietersindustrie
• Huishouden:apparaten, keuken- en tuingereedschap, meubels en accessoires
• Kunstvoorwerpen:sculpturen, idolen, meubels, kandelaars en decoratieve voorwerpen

Voordelen van metaalgieten

• Met metaalgieten kunnen complexe vormen ontstaan
• Functies zoals interne holtes of holle secties kunnen eenvoudig worden bereikt
• Grote onderdelen kunnen uit één stuk gegoten worden
• Materialen die moeilijk of duur te vervaardigen zijn met behulp van andere productieprocessen, kunnen worden gegoten
• Vergeleken met andere productieprocessen is gieten goedkoper voor middelgrote tot grote hoeveelheden
• Bijna alle metalen kunnen gegoten worden
• Bijna netvorm vaak zonder of zeer kleine nabewerking

Nadelen van metaalgieten

• Relatief grove oppervlakteafwerking en dus een grotere tolerantie moet worden toegestaan ​​en is niet geschikt voor het koppelen van interfaces
• Metaalgieten zoals schelpvormen heeft een limiet qua grootte en patroon
• Patronen zijn tijdrovend en duur om te maken, hoewel additieve fabricageprocessen zoals bindmiddelstralen de laatste tijd worden gebruikt om een ​​mal te maken
• Spuitgieten kan erg duur zijn voor kleinere tot middelgrote hoeveelheden vanwege de hoge matrijskosten
• Onderdeelgrootte en materiaalkeuzes zijn afhankelijk van het gekozen gietproces. Zo kan alleen non-ferro metaal worden gebruikt voor permanente gietstukken

Veelgestelde vragen.

Hoe wordt metaalgieten genoemd?

Bij metaalbewerking en het maken van sieraden is gieten een proces waarbij een vloeibaar metaal wordt afgeleverd in een mal (meestal door een smeltkroes) die een negatieve indruk (d.w.z. een driedimensionaal negatief beeld) van de beoogde vorm bevat. Het metaal wordt in de mal gegoten via een hol kanaal dat een sprue wordt genoemd.

Wat zijn de 4 soorten casting?

Warmvormprocessen, zoals spuitgieten, investeringsgieten, gipsgieten en zandgieten, bieden elk hun eigen unieke productievoordelen.

Wat heb je nodig voor metaalgieten?

Het gieten van metaal vereist het gebruik van verschillende gereedschappen en materialen. Het vat waarin het gesmolten metaal wordt bewaard, wordt bijvoorbeeld een 'kroes' genoemd. Andere gereedschappen en apparatuur die nodig zijn voor het gieten van metaal zijn een oven, vormbakken, een handstamper, smeltkroestang, een ontluchtingswalsdraad, een handzeef en waternevel.

Waarvoor wordt metaalgieten gebruikt?

Metaalgieten is een 7.000 jaar oud proces dat zowel in de productie als in de beeldende kunst wordt gebruikt. Tijdens het gieten van metaal wordt gesmolten metaal overgebracht van een smeltkroes naar een mal om een ​​positief gegoten metalen voorwerp te creëren. Het metaal en de mal worden afgekoeld en het metalen voorwerp wordt verwijderd en afgewerkt.

Wat zijn de soorten casting?

10 verschillende soorten gietprocessen

• Zandgieten.
• Beleggingscasting.
• Spuitgieten.
• Lagedrukgieten.
• Centrifugaal gieten.
• Zwaartekracht spuitgieten.
• Vacuüm spuitgieten.
• Knijpen van spuitgieten.

Welke producten worden gemaakt door metaalgieten?

Voorbeelden van metaalgietproducten

• Pompbehuizing.
• Ringsegment gietstukken.
• Industriële ovendeuren.
• Brandkraanbehuizing.
• Brandkraanhals.
• Warmtebehandelingsoven.
• Grote aluminium montageplaat.
• Aluminium versnellingsbak.

Wat zijn de voordelen van metaalgieten?

Voordelen van metaalgieten:

• Met metaalgieten kunnen complexe vormen ontstaan.
• Eigenschappen zoals interne holtes of holle delen kunnen gemakkelijk worden gegoten.
• Aanzienlijke onderdelen kunnen in een stuk gegoten worden.
• Materialen die moeilijk of duur te vervaardigen zijn met behulp van andere productieprocessen, kunnen worden gegoten.

Wat zijn de nadelen van metaalgieten?

Naast deze voordelen heeft casten de volgende nadelen.

• Het geeft een slechte oppervlakteafwerking en vereist meestal oppervlakteafwerking.
• Bij dit proces zijn gietfouten betrokken.
• Het geeft een lage vermoeiingssterkte in vergelijking met smeden.
• Het is niet economisch voor massaproductie.

Wat was het meest populaire proces van metaalgieten?

Zandgieten is verreweg de meest gebruikte vorm van metaalgieten, en toch is er één aspect van zandgieten dat het voor sommige projecten ongeschikt maakt. Zandgietpatronen moeten worden verwijderd uit de mal die ze creëren, wat een ingewikkelde patroonconstructie kan betekenen.

Wanneer werd metaalgieten uitgevonden?

Tegenwoordig is metaalgieten een complex en ingewikkeld proces dat exacte chemie en een onberispelijke uitvoering vereist. Hoewel de huidige methoden relatief nieuw kunnen zijn in vergelijking met de geschiedenis van de menselijke beschaving, kan het eerste gieten van metalen worden teruggevoerd tot ongeveer 4000 voor Christus.

Hoe smelt je metaal om te gieten?

Metalen kunnen worden gesmolten met behulp van een fakkel, een elektrische, propaan-, inductieoven of zelfs een magnetronsmeltoven. Bepalen welke methode het beste voor u is, hangt af van uw budget, het type materiaal dat u smelt en de hoeveelheid materiaal die u in één keer wilt smelten.

Hoe worden metalen mallen gemaakt?

Als productieproces is dompelgieten qua methoden vergelijkbaar met het traditionele maken van kaarsen. Verwarmde metalen vormen worden ondergedompeld in een tank met vloeibaar materiaal dat wordt verwarmd of op omgevingstemperatuur wordt gelaten. De mallen worden vervolgens geëxtraheerd en uitgehard voordat het onderdeel vervolgens wordt verwijderd.

Hoe maak ik een mal?

• Plaats je object aan de voet van de wegwerpbeker, in een ondiep bed van plasticine of klei.
• Giet de siliconen in de beker met je voorwerp en laat het 15 minuten drogen.
• Plaats je mal op een vlak oppervlak, plak hem aan elkaar met plakband en begin met het gieten van je eerste gietvorm.