PROZESS
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Sandguss aus Aluminiumlegierung
Im Jahr 2003 wurde das Schwerkraftgussgeschäft von Zhonghuan offiziell aufgenommen, und parallel dazu wurde das Aluminium-Sandgussverfahren eingeführt, womit der Weg für eine professionelle und großskalige Gussentwicklung geebnet wurde. Nach mehr als 20 Jahren intensiver Entwicklung und stetiger Optimierung verfügt das Unternehmen heute über 11 Produktionslinien für den Grünsandguss sowie eine Produktionslinie für den Harzsandguss und hat damit stabile und effiziente Fertigungskapazitäten für Serienproduktionen aufgebaut. Das Unternehmen ist in der Lage, verschiedene Sandgüsse aus Aluminiumlegierungen mit Gewichten von wenigen Kilogramm bis zu mehreren hundert Kilogramm zu fertigen.Das maximale Spritzgießgewicht eines Einzelteils beträgt bis zu 200 Kilogramm und deckt damit die Anforderungen an großformatige, strukturelle Bauteile sowie kundenspezifische Lösungen ab.
Aufgrund ausgereifter Technologie und stabiler Produktionskapazitäten finden Aluminium-Sandgussstücke in hochwertigen Anwendungsbereichen wie der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie, der Schifffahrt und Offshore-Technik, der Baumaschinenindustrie, der Ausrüstung für erneuerbare Energien sowie in Impellern und Robotern breite Anwendung. Dank gleichbleibender Qualität und hoher Konsistenz werden unsere Produkte in die Märkte Nordamerikas, Europas, Afrikas und Südostasiens exportiert – wir haben uns damit als vertrauenswürdiger Partner für Aluminiumlegierungs-Gussteile bei Kunden weltweit etabliert.
Die Kernkompetenz des Unternehmens liegt in seiner umfassenden, durchgängigen Fähigkeit zur Formenkonstruktion und -herstellung – von der Formentwicklung über die Prozessoptimierung bis hin zur geschlossenen Regelung der Serienproduktion –, wodurch sowohl eine stabile Produktqualität als auch eine hohe Lieferleistung gewährleistet werden. Der aktuelle Standardlieferzyklus kann stabil innerhalb von zwei Wochen eingehalten werden – ein deutlich besserer Wert als der Branchendurchschnitt von 3 bis 4 Wochen – und bietet Kunden damit eine solide Grundlage für schnelle Reaktionsfähigkeit, Kostensenkung und Effizienzsteigerung.
Im Hinblick auf die Prozesssicherung setzen wir konsequent auf den dualen Ansatz aus Erfahrung und Digitalisierung. Bei Aluminium-Sandgussteilen mit unterschiedlichen Geometrien stützen sich unsere leitenden Gießingenieure auf langjährige Praxis, um das Design des Angussystems, der Entlüftungswege und der Kokillen genau zu optimieren und häufige Fehler wie Lunker, Porosität und Kalte Schweißnähte bereits im Vorfeld vorherzusagen und zu beseitigen.
Mit 23 Jahren Innovationskraft, digitaler Prozessoptimierung und lückenloser Qualitätskontrolle über die gesamte Wertschöpfungskette vertieft das Unternehmen seine Kompetenzen im Bereich des Sandgusses aus Aluminiumlegierungen und setzt sich dafür ein, zu einem leistungsstarken, schnell liefernden und zuverlässigen Anbieter von Aluminiumgussfertigungen sowie zugehörigen Lösungsdienstleistungen zu werden, der bei in- und ausländischen Kunden hoch geschätzt wird.
Was ist Sandguss?
Das Sandgussverfahren (in der Antike als Sandgießerei bezeichnet) ist eine bedeutende technologische Erfindung des alten China. Es entstand während der Zeit der Nördlichen und Südlichen Dynastien. Im Tang-Reich wurde es in großem Umfang zur Prägung von Münzen eingesetzt und findet bis heute Anwendung. Es ist das grundlegende Thermoformverfahren, das die moderne Fertigung maßgeblich unterstützt. Bei diesem Verfahren dient Formsand als Kernformmaterial; geschmolzenes Metall wird in die Sandform gegossen, um die gewünschte Form zu erzeugen, und das Verfahren eignet sich für komplexe Geometrien sowie für Gussstücke aus mehreren Materialien. Weltweit werden über 80 % aller Gussstücke im Sandgussverfahren hergestellt.
Das Sandgussverfahren findet eine breite Anwendung und ermöglicht die Herstellung von Gussstücken aus Eisenmetallen wie Gusseisen und Gussstahl sowie von Gussstücken aus den meisten Nichteisenmetallen, darunter Aluminium- und Kupferlegierungen. Das gängige Verfahren wird in zwei Kategorien unterteilt: das Grünsandgussverfahren (mit Ton-Sand) und das Harzsandgussverfahren. Beim Grünsandguss wird Formsand mit Ton und Wasser gemischt; dieses Verfahren zeichnet sich durch niedrige Kosten, gute Wiederverwendbarkeit und eine effiziente Formherstellung aus und ist daher in der Branche das vorherrschende Verfahren. Beim Harzsandguss wird der Sand mithilfe eines chemischen Bindemittels verfestigt und formgepresst; dieses Verfahren bietet eine höhere Maßgenauigkeit, eine bessere Oberflächenqualität, ein geringeres Risiko für Fehler sowie insgesamt höhere Kosten.
Aufgrund seiner ausgereiften Technologien und Materialsysteme ist das Sandgussverfahren vielseitig, wirtschaftlich und flexibel. Es gilt seit langem als zentrale Grundlagentechnologie der Anlagenfertigung und findet in hochwertigen Fertigungsbereichen wie der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, der Schiffbauindustrie, der Branche für neue Energien sowie im Roboterbau breite Anwendung.
Vorbereitung für das Sandgussverfahren von Aluminiumlegierungen
◉ Herstellung von Form- und Kernkästen
Herstellen Sie Formen und Kernkästen gemäß den Konstruktionsanforderungen des Aluminium-Sandgusses. Formen und Kernkästen können aus Holz, Kunststoff oder Metall gefertigt werden. Die Form dient zur Herstellung der Unter- und Oberkasten der Sandform, während der Sandkernkasten zur Herstellung des Sandkerns verwendet wird.
◉ Sandvorfertigung
Das Formmaterial für das Sandgussverfahren besteht hauptsächlich aus Formsand und Bindemittel. Der Formsand wird im Wesentlichen in zwei Typen unterteilt: Grünsand und Harzsand. Grünsand besteht aus Formsand, Ton und Feuchtigkeit und ist das am häufigsten verwendete Verfahren beim Sandguss; Harzsand besteht aus Formsand und einem synthetischen Bindemittel, das physikalisch und chemisch aushärtet.
◉ Vorbereitung des Sandkerns
Der Sandkern wird hergestellt, indem der Harzsand manuell in die Sandkernform gegeben wird. Nachdem der Sandkern erstarrt ist, kann die Sandkernform geöffnet werden, um den Sandkern zu entnehmen. Anschließend wird der Sandkern in die Sandform eingesetzt, um die Innenstruktur des Gussstücks zu bilden.
◉ Metallverhüttung
Die Aluminiumlegierung wird in einem Schmelzofen geschmolzen. Ziel des Schmelzprozesses ist es, reine, geschmolzene Aluminiumlegierung mit einer qualifizierten chemischen Zusammensetzung und einer geeigneten Gießtemperatur zu erhalten.
10 Schritte für das Sandgussverfahren mit Aluminiumlegierungen
01
Form- und Prozessdesign
02
Hergestellt in Schachteln
03
Kartonproduktion
04
Vorbereitung des Sandkerns
05
Trimmen von Formentfernungs- und Gießsystemen
06
Anpassen und Befestigen
07
Aluminiumschmelze und -raffination
08
Gießen und Füllen
09
Kühlung, Erstarrung und Schüttelreinigung
10
Nachbearbeitung und Endproduktprüfung
Vorteile und Einschränkungen des Sandgussverfahrens
– Vorteile des Sandgussverfahrens
1. Die Kosten für Formmaterialien sind wirtschaftlich; der Formsand kann recycelt und wiederverwendet werden, sodass die Gesamtherstellungskosten niedriger sind.
2. Das Produktionsmodell ist flexibel und kann den Anforderungen an Einzelstückanfertigungen, Kleinserienversuchsfertigung sowie mittelgroße Serienproduktion gerecht werden.
3. Der Formentwicklungszyklus ist kurz. Im Vergleich zu Hochdruck-Druckguss, Niederdruck-Druckguss, Schwerkraftguss und anderen Verfahren sind die Anfangsinvestitionen geringer und die Produktionszeit kürzer.
4. Hervorragende Formbarkeit, geeignet für die Herstellung von Aluminiumlegierungs-Gussteilen mit komplexer Oberflächenstruktur, großen Abmessungen und hohem Stückgewicht.
5. Das Material weist eine hohe Anpassungsfähigkeit auf und ist mit einer Vielzahl von Aluminiumlegierungsqualitäten kompatibel. Die Anwendungsbereiche des Produkts erstrecken sich über zahlreiche Industriebranchen, darunter die Automobilindustrie, die Maschinenbauindustrie, die Branche für neue Energien, die Schiffbauindustrie sowie die Robotik.
– Einschränkungen des Aluminium-Sandgussverfahrens
1. Der Automatisierungsgrad traditioneller Prozesse ist begrenzt, der Anteil manueller Tätigkeiten ist hoch, und das Arbeitsumfeld sowie die Arbeitsintensität sind vergleichsweise ausgeprägt.
2. Die Maßgenauigkeit und die Oberflächenbeschaffenheit von Gussstücken sind geringfügig niedriger als bei Druckguss, Feinguss und anderen Verfahren; einige Gussstücke erfordern nachträgliche mechanische Nachbearbeitung, um die Qualität zu verbessern.
3. Aufgrund der manuellen Modellierung und der Materialeigenschaften ist es schwieriger, die Konsistenz der Gussteile zu kontrollieren, und die Ausschussrate bei herkömmlichen Verfahren ist relativ hoch.
Materialpalette unserer Aluminium-Sandgussstücke
• Nationale Normen (GB/T-Normen): ZL104, ZL101A, ZL102
• Internationale Normen (ISO-Normen): EN AC-42100, EN AC-44200, EN AC-44300
• Normen der American Society for Testing and Materials (ASMT-Normen): A356, A360, A413
• Japanische Normen (JIS-Normen): AC4C, AC3A, AC4B
• Britischer Standard (BS-Standard): LM6, LM9, LM25
• Französische Normen (NF/EN-Normen): A-S7G, A-S13, A-S9G
• Russische Normen (GOST-Normen): AJ19, AJ19-2, AK9
|
Material |
China (GB/T) |
Internationale Standards (ISO) |
USA (ASTM) |
Japan (JIS) |
Deutschland (DIN/EN) |
Vereinigtes Königreich (BS) |
Frankreich (NF/EN) |
Russland (GOST) |
Italien (UNI/EN) |
Indien (IS) |
|
Gegossene Aluminiumlegierung |
— |
EN AC-42200 |
A319.0 |
≈AC4CH |
EN AC-42200 |
LM27 |
A-S9G |
AL11 |
EN AC-42200 |
A319.0 |
|
Gegossene Aluminiumlegierung |
ZL101A |
EN AC-42100 |
A356.0 |
AC4C |
EN AC-42100 |
LM25 |
A-S7G |
AL9 |
EN AC-42100 |
A356.0 |
|
Gegossene Aluminiumlegierung |
ZL111 |
EN AC-43300 |
A380.0 |
≈AC4D |
EN AC-43300 |
LM24 |
A-S12G |
AL13 |
EN AC-43300 |
A380.0 |