Aluminiumgiettechnieken: Een Uitgebreide Vergelijking

Aluminium kan door een breed scala aan processen worden gevormd, inclusief:

• Gieten
• Extruderen
• Smeden
• Walsen

Voor elk type metaal is gieten wellicht het meest veelzijdige van alle vormgevingsprocessen, en resulteert in de grootste variëteit aan onderdelen. Feitelijk schat het US Department of Energy dat meer dan 90% van alle geproduceerde goederen metaalgietproducten bevatten.

Deze dezelfde giettechnieken die voor andere metalen worden gebruikt, kunnen op aluminium worden toegepast, maar enkele van de meest populaire methoden die met aluminium worden gebruikt, zijn coquillegieten, groenzandgieten en drukgieterij.

Coquillegieten

Coquillegieten omvat het maken van een herbruikbare vorm van metaal met een hoge smelttemperatuur. Als aluminium gegoten wordt, is de vorm vaak van grijze gietijzer of staal gemaakt. Twee helften van de vorm worden verbonden en vervolgens voorverwarmd. Vloeibaar metaal wordt uit een lepel gegoten om de vorm te vullen, en mag uitharden tot het voldoende vast is om het gietstuk te verwijderen. In de meeste gevallen wordt het gietstuk verwijderd om af te koelen zodra het is uithard; anders kan de onbuigzame vorm defecten veroorzaken naarmate het gietstuk afkoelt en krimpt. Na het verwijderen van het gietstuk kan het proces onmiddellijk herhaald worden.

Voordelen van coquillegieten:

• Omdat de vorm herbruikbaar is, kunnen initiële toolingkosten gemakkelijk worden terugverdiend met hoge-volume runs
• Hoge dimensionele nauwkeurigheid kan bereikt worden als een nauwkeurig bewerkte vorm wordt gebruikt
• Herhaalbaarheid is hoog, en er hoeft weinig voorbereiding tussen gietstukken te gebeuren.

Nadelen van coquillegieten:

• "Permanente" vormen duren niet voor eeuwig, en moeten misschien halverwege een grote run vervangen worden
• Onbuigzame vormen kunnen leiden tot defecten als gietstukken niet tijdig worden verwijderd
• Toolingkosten zijn relatief hoog vergeleken met groenzandgieten

Groenzandgieten

Groenzandgieten is een veelvoorkomende vorm van zandgieten die vochtig, klei-gebonden zand gebruikt om een vorm te vormen. Eerst wordt zand rond een model gepakt om een vormholte te vormen. Vervolgens wordt het model verwijderd en de vormholte in een steun geplaatst en gepaard met de andere helft, vergelijkbaar met coquillegieten. Vervolgens wordt vloeibaar metaal in de holte gegoten. Naarmate het gietstuk uithardt, wordt de vorm gebroken om het gietstuk te verwijderen. Het gietstuk wordt vervolgens afgewerkt door onnodige kenmerken zoals tabs en rizers af te slijpen. Veel faciliteiten kunnen een hoog percentage van het in groenzandgieten gebruikte zand herwinnen.

Voordelen van groenzandgieten:

• Bijna elk onderdeel kan met groenzand worden gegoten, met een breed bereik aan grootte en gewicht
• Tooling- en materialenkosten zijn zeer laag

Nadelen van groenzandgieten:

• Oppervlakteafwerking is niet zo glad als andere gietmethoden
• Dimensionele nauwkeurigheid is ook lager dan andere gietmethoden

Drukgieterij

Drukgieterij is vergelijkbaar met coquillegieten in dat het een herbruikbare metaalvorm gebruikt, in plaats van eenmalige zand-gebaseerde vormen. Bij drukgieterij wordt vloeibaar metaal echter vaak onder hoge druk in de vorm geïnjiceerd. De hoge druk resulteert in grotere detail en fijner oppervlakteafwerking vergeleken met andere gietmethoden, maar de duurzaamheid van drukgieterijproducten kan worden gecompromitteerd door vastgelopen luchtpockets. Hoewel drukgieterij bevorzugt wordt voor hoge-volume runs van kleinere onderdelen, is de complexiteit van drukgieterijproducten beperkt. De configuratie van de drukgieterijapparatuur beperkt de variëteit aan kernen die kunnen worden ingevoegd.

Voordelen van drukgieterij:

• Onderdelen kunnen met groter detail en superieure oppervlakteafwerking worden gegoten
• Dijen, vaak bewerkt uit hoogwaardig toolstaal, duren langer dan andere vormen

Nadelen van drukgieterij:

• Initiële toolingkosten zijn zeer hoog
• Complexiteit is beperkt, vooral voor producten met holle secties
• Algehele sterkte kan worden gecompromitteerd door porositeit en andere defecten

Vergelijking van Aluminiumgietmethoden

Dit bericht is een uittreksel uit onze ebook, Productie met Aluminium: Geschiedenis, Vormgevende Technieken en Best Practices. Klik hieronder om de ebook gratis te downloaden.