Hogedrukspuitgieten uitgelegd:proces, materialen en toepassingen

Hogedrukspuitgieten is een productieproces waarbij gesmolten metaal met een zuiger onder hoge druk en hoge snelheid in een afgesloten holte wordt geduwd. De mal wordt stevig vastgehouden door middel van compressie totdat het metaal afkoelt en stolt. Dit proces kan worden gebruikt om van alles te maken, van een eenvoudige, robuuste bevestiging tot een motorblok. Het spuitgietproces kan gesmolten metaal in slechts enkele seconden in een vast onderdeel veranderen. 

De meest voorkomende metalen die worden gebruikt bij het hogedrukgietproces zijn aluminium, zink en magnesium, maar ook staal, koper en lood kunnen worden gebruikt. 

Hoe worden deze metalen dus van een vloeibare toestand omgezet in een object dat u dagelijks gebruikt? Laten we het proces eens bekijken.

Het hogedrukspuitgietproces

Het hogedrukspuitgietproces bestaat uit vier hoofdstappen: 

• De mal voorbereiden. Deze belangrijke eerste stap is de sleutel tot het eindproduct. Door een smeermiddel op de binnenkant van de mal aan te brengen, reguleert de fabrikant de temperatuur en ontstaat er een film tussen de mal en het gesmolten metaal dat erin wordt gedaan. Hierdoor kan het gietstuk gemakkelijk worden verwijderd. Na het aanbrengen van het smeermiddel wordt de mal gesloten en afgedicht. 
• Injectie. Dit is de fase waarin het productiebedrijf daadwerkelijk gesmolten metaal in de mal stopt. Het metaal wordt geïnjecteerd met een druk ergens tussen 1.500 en 25.000 PSI. De spuitgietmatrijs handhaaft deze druk vervolgens totdat het metaal is gestold.  
• Uitwerpen. Deze stap vereist het uitwerpen van het gestolde metaal uit de mal. Dit gebeurt door het losmaken van uitwerppennen die deel uitmaken van de mal.  
• Shake-out. In de laatste stap van het proces wordt schroot gescheiden van het nieuw gemaakte metalen voorwerp. Dit is simpelweg het proces waarbij de fabrikant de mal schoonmaakt, zodat deze opnieuw kan worden gebruikt.

Hogedrukspuitgieten – systemen met warme en koude kamers

Er zijn twee afzonderlijke systemen waarmee een object kan worden vervaardigd door middel van hogedrukspuitgieten:

• Hetekamersystemen
• Koelkamersystemen

Hoewel het hierboven beschreven proces voor beide systemen hetzelfde is, zijn er enkele verschillen tussen beide systemen.

Hete kamer

Metalen zoals zink, magnesium en lood vereisen de hetekamermethode. Deze metalen hebben een lager smeltpunt dan de metalen die in het koelkamersysteem worden gebruikt. Het gebruikte horizontale injectiesysteem wordt ondergedompeld in gesmolten metaal. Wanneer de zuiger wordt gepompt, wordt het metaal uit de hoogoven in de mal geperst. 

Het is de snelste van de twee methoden, omdat je het metaal niet uit de hoogoven hoeft te scheppen. Het gebruikt ook minder PSI, in het bereik van 1.000 – 5.000 PSI. 

Koelkamer 

De koudekamermethode wordt gebruikt voor aluminium, koper en magnesium, die bij een hogere temperatuur smelten. Magnesium kan bij beide methoden worden gebruikt. Bij dit systeem moet het gesmolten metaal in een opening worden gegoten die aan de mal is bevestigd. Een zuiger duwt vervolgens het metaal in de mal. Dit proces duurt langer omdat de extra stap van het gieten van het metaal in de machine wordt toegevoegd, maar dit systeem kan zowel een horizontaal als een verticaal injectiesysteem gebruiken. 

Voordelen van hogedrukspuitgieten

Hogedrukspuitgieten heeft een aantal enorme voordelen ten opzichte van andere vormen van spuitgieten. Ten eerste is de productietijd sneller, omdat andere vormen van spuitgieten afhankelijk zijn van de zwaartekracht en niet van PSI om het gesmolten metaal in de mal te duwen. 

Het gegoten voorwerp heeft een goede afwerking als het uit de mal komt. En de mallen zijn extreem duurzaam, waardoor de eenheidskosten van uw object dalen, omdat er zelden nieuwe mallen gemaakt hoeven te worden. 

Hogedrukspuitgieten is een veelgebruikte productiemethode die wordt gebruikt bij de vervaardiging van metalen componenten. Het biedt een breder scala aan ontwerpen dan andere metaalproductieprocessen en kan complexe, ingewikkelde vormen creëren. Als u op zoek bent naar meer informatie over hogedrukspuitgieten, neem dan vandaag nog contact op met het KI Casting-team.