PROZESS
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Im Jahr 2003 errichtete Zhonghuan eine Schwerkraftguss-Produktionslinie und entwickelte sich vom Rohstofflieferanten für Aluminiumbarren zu einem professionellen Hersteller von Aluminiumgussteilen. Derzeit verfügen wir über mehr als 20 kippbare Schwerkraftdruckgießanlagen mit einer jährlichen Produktionskapazität von 1,3 Millionen Gusssets undDas Gewicht eines einzelnen Produkts liegt zwischen 0,1 kg und 100 kg..
Schwerkraftgussprodukte werden hauptsächlich in Automobilen und Lkw, Schiffen und der Schifffahrt, in der Maschinenbauindustrie, in Anlagen für neue Energien, bei Impellern und Robotern sowie in anderen Bereichen eingesetzt.
Als professionelles Unternehmen für das Gießen von Aluminiumlegierungen führen wir die Formenkonstruktion, die Bearbeitung sowie die Montage- und Fertigung eigenständig durch. Wir verfügen über umfassende Fähigkeiten in der Formentwicklung und können unseren Kunden flexiblere und effizientere One-Stop-Services bieten.Bei Gussteilen mit komplexen Geometrien können die Machbarkeitsanalyse und die Optimierung des Prozessplans mittels Formflussanalyse durchgeführt werden.Die Durchführung der Designoptimierung vor der Massenproduktion kann die Kosten für die Pilotproduktion wirksam senken und den Produktzyklus von der Konzeption bis zur Massenproduktion verkürzen.
Was ist Schwerkraftguss?
Das Schwerkraftgießen ist ein Verfahren des Dauerformgusses mit Metallformen und gehört zu den ausgereiften Verfahren, die im Nichteisenmetallguss weit verbreitet sind. Das grundlegende Prinzip besteht darin, geschmolzenes Metall in eine vorgewärmte Metallform einzuspritzen und allein durch die Schwerkraft die Befüllung und Formgebung abzuschließen, ohne zusätzlichen Druck anzuwenden. Dadurch ist die Formgebung stabil und die innere Qualität gut kontrollierbar.
Dieses Verfahren eignet sich nicht nur für die Herstellung kleiner und mittlerer Serien von Gussteilen mit komplexen Geometrien, sondern auch für Produkte, die eine hohe Luftdichtheit, Festigkeit und Maßgenauigkeit erfordern.
Zhonghuan ist mit einer kippbaren Schwerkraftgießmaschine ausgestattet, die den Prozessablauf stabiler und effizienter macht: Zunächst wird die Form in horizontaler Lage platziert und das geschmolzene Metall in die Angusswanne gegossen; anschließend kippt die Anlage gemäß dem eingestellten Programm langsam, sodass das geschmolzene Metall mit niedriger Geschwindigkeit, kontinuierlich und gleichmäßig in die Formhöhle fließt. Diese Füllmethode kann Turbulenzen, Lufteinschlüsse und Einschlüsse erheblich reduzieren und führt zu einer dichteren Gussstruktur.
Aufgrund der flexiblen Anguss- und Läuferkonstruktion kann die Form wiederverwendet werden, sind die Maßgenauigkeit und die Oberflächenqualität des Produkts höher als bei der herkömmlichen Sandgussverfahren, und sind die Kosten niedriger als beim Hochdruck-Druckguss; daher hat sich der Schwerkraftguss zu einem der idealen Verfahren für die Herstellung hochwertiger Gussteile entwickelt.
Drei Hauptstufen des Schwerkraftgusses
◉ Vorstufe des Schwerkraftgusses
1. Vorheizen und Vorbehandlung der Form
Zunächst wird die Metallform auf die im Verfahren vorgeschriebene Temperatur erwärmt, um Gießfehler aufgrund von Formtemperaturunterschieden zu vermeiden; anschließend werden Trennmittel und Wärmespeicherungsmittel gleichmäßig aufgesprüht, was nicht nur ein reibungsloses Entformen des Gusses gewährleistet, sondern auch die Lebensdauer der Form verlängert.
2. Platzierung des Sandkerns und Zusammenbau der Form
Bei Gussteilen mit komplexen Strukturen sowie internen Hohlräumen oder Bohrungen wird der vorgefertigte Sandkern präzise positioniert und im Formwerkzeug fixiert. Nach der Überprüfung wird die Form geschlossen, um sicherzustellen, dass sie fest verriegelt und dicht an ihrem Platz gehalten ist, damit während des Gießvorgangs Probleme wie Leckagen und Überschüsse vermieden werden.
3. Schmelzen und Verarbeitung von geschmolzenem Metall
Die Rohstoffe aus Aluminiumlegierung werden in den Schmelzofen eingeführt und geschmolzen. Nach Entgasung, Schlackenentfernung, Zusammensetzungsanpassung, Temperaturkalibrierung und weiteren Verfahren wird ein geschmolzenes Metall mit hoher Reinheit, stabiler Temperatur und qualifizierter chemischer Zusammensetzung gewonnen, das zum Gießen bereit ist.
◉ Gießstufe des Schwerkraftgießens
1. Schwenkgießen und Formfüllung
Die qualifizierte geschmolzene Metalllegierung wird in die Gießform-Einspritztasse eingespritzt, und die Form wird mithilfe der Anlage langsam und gleichmäßig gekippt, sodass das geschmolzene Metall unter Einwirkung der Schwerkraft über den Angusskanal und das Innengatter gleichmäßig in die Formhöhle fließt. Der gesamte Prozess weist eine gleichmäßige Fließgeschwindigkeit, keine Turbulenzen und kein Luftansaugen auf, was interne Fehler wie Poren und Einschlüsse wirksam reduzieren kann.
2. Hohlraumabluftung und Steigstrangzuführung
Während des Formfüllvorgangs wird die Luft im Hohlraum reibungslos über die Entlüftungsnut und den Anschnitt abgeführt, und die hochtemperaturige Metallschmelze sammelt sich auf natürliche Weise in der Anschnittposition. Beim Abkühlen und Schrumpfen des Gusses liefert die geschmolzene Metallmenge im Anschnitt den Guss weiter, um eine dichte Gefügestruktur und das Fehlen von Schrumpfhohlräumen zu gewährleisten.
3. Natürliche Abkühlung und Erstarrung
Nachdem das geschmolzene Metall den Formhohlraum gefüllt hat, wird die Form stillgehalten und kühlt sowie erstarrt gemäß der Prozesszeit auf natürliche Weise, sodass das Gussstück eine ausreichende Festigkeit und Härte erreicht und gewährleistet ist, dass es beim Öffnen der Form weder verformt noch beschädigt wird.
◉ Nach dem Entformen und der Weiterverarbeitung des Schwerkraftgusses
1. Öffnen Sie die Form und nehmen Sie die Teile auf.
Nachdem das Gussstück vollständig erstarrt ist, öffnen Sie die Form und entnehmen Sie das Gussstück mithilfe von Werkzeugen vorsichtig, um Beschädigungen oder Dehnungen der Gussoberfläche zu vermeiden.
2. Reinigung des Gießstutzens
Entfernen Sie überschüssige Angüsse, Steigleitungen und Flanschgrate vom Gussstück und führen Sie eine vorläufige Schleif- und Reinigungsbehandlung der Oberfläche durch, um das glatte Erscheinungsbild des Gussstücks wiederherzustellen.
3. Nachfolgende Endbearbeitung und Inspektion
Durchführung von Zerspanungs-, Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen sowie weiteren Verfahren gemäß den Produktanforderungen; abschließende Prüfung der Produkte auf Maßgenauigkeit, Luftdichtheit, mechanische Eigenschaften usw. Nach erfolgreicher Prüfung wird das Produkt eingelagert oder ausgeliefert.
Vorteile und Einschränkungen des Schwerkraftgussverfahrens
-- Vorteile des Schwerkraftgussverfahrens
1. Die Produktgenauigkeit und die Oberflächenqualität sind besser.
Im Vergleich zum herkömmlichen Sandguss zeichnet sich der Schwerkraftguss durch eine stabile Formgebung, hohe Maßgenauigkeit, enge Toleranzen und eine bessere Oberflächengüte aus. Er kann die Nachbearbeitungszugaben erheblich reduzieren und damit die Produktionskosten senken.
2. Das Gussstück weist eine hohe innere Dichte und gute mechanische Eigenschaften auf.
Durch eine gleichmäßige Formfüllung und Anschnittversorgung weist die innere Gefügestruktur des Gusses eine hohe Dichte auf, ohne auffällige Poren oder Schrumpfungsfehler, und die Festigkeit sowie die Zähigkeit sind herausragend.Nach der Wärmebehandlung nach T6 können Aluminiumlegierungs-Gussteile Drücke von bis zu 100 kg/cm² standhalten, was für Produkte mit hohen Anforderungen an die Druckbelastbarkeit geeignet ist.
3. Hohe Produktionseffizienz und wiederverwendbare Formen
Die Form besteht aus hitzebeständigem Metall und kann mehrfach verwendet werden. Im Gegensatz zum Sandguss ist keine Einzelform erforderlich. Der Produktionsprozess ist einfacher und eignet sich für eine stabile Massenproduktion.
4. Das anwendbare Produktspektrum ist flexibel und kann für große und komplexe Bauteile eingesetzt werden.
Im Vergleich zum Hochdruck-Druckguss können beim Schwerkraftguss größere, schwerere und komplexere Gussteile hergestellt werden, ohne durch Hochdruckanlagen eingeschränkt zu sein, und es besteht ein höherer Gestaltungsfreiraum.
5. Geringere Werkzeuginvestitionskosten
Im Vergleich zur kostspieligen Investition in Formen und Anlagen für den Hochdruck-Druckguss weisen Schwerkraftgussformen eine einfache Konstruktion, geringere Kosten, eine kürzere Amortisationszeit sowie ein hervorragendes Kosten-Nutzen-Verhältnis auf.
6. Kann mit Sandkern verwendet werden, um eine komplexe Innenhohlstruktur zu erzielen.
Das Verfahren unterstützt die integrierte Sandkernformgebung, mit der Gussstücke mit porösen, komplexen Innenhohlräumen und speziell geformten Strukturen leicht hergestellt werden können, und ist für ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Industriezweigen geeignet.
-- Einschränkungen des Schwerkraftgussverfahrens
1. Die Werkzeugkosten sind höher als beim Sandguss.
Schwerkraftgussformen müssen aus hitzebeständigem legiertem Stahl gefertigt werden. Die Anfangsinvestition ist höher als bei Sandformen. Sie eignen sich besser für die mittlere und große Serienfertigung. Die Kosten für die Versuchsproduktion in kleinen Serien sind höher.
2. Die Formgeschwindigkeit ist niedriger als beim Hochdruck-Druckguss.
Aufgrund der natürlichen Schwerkraftfüllung und -kühlung ist der Produktionszyklus etwas langsamer als beim Hochdruck-Druckguss, und es eignet sich nicht für die ultrahochgeschwindige, ultragroßserienmäßige Fertigung von Kleinteilen.
3. Die anwendbaren Metallmaterialien sind begrenzt.
Aufgrund der hitzebeständigen Temperatur der Form ist das Verfahren hauptsächlich für Niedrigschmelzpunkt-Nichteisenmetalle wie Aluminiumlegierungen, Zinklegierungen und Magnesiumlegierungen geeignet und kann nicht für hochschmelzende Werkstoffe wie Gusseisen und Gussstahl eingesetzt werden.
4. Für die Wandstärke von Gussteilen gelten bestimmte Anforderungen.
Obwohl komplexe Strukturen hergestellt werden können, neigen zu dünne Wandstärken zu unzureichendem Füllen, und die Formbarkeit für extrem dünnwandige Bauteile ist geringfügig niedriger als beim Hochdruck-Druckguss.
Unsere Produktpalette für Schwerkraftgussmaterialien
• 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
• Japanischer Standard (JIS-Standard): ADC12
• 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 |
ZL101A |
ENAC-42100 |
A356.0 |
AC4C |
ENAC-42100 |
LM25 |
A-S7G |
AL9 |
EN AC-42100 |
A356.0 |
|
Gegossene Aluminiumlegierung |
ZL102 |
EN AC-42000 |
A413.0 |
AC3A |
EN AC-44200 |
LM6 |
A-S13 |
AL9-2 |
EN AC-44200 |
AC3A |
|
Gegossene Aluminiumlegierung |
ZL104 |
EN AC-44300 |
A360.0 |
AC4B |
EN AC-44300 |
LM9 |
A-S9G |
AK9 |
EN AC-44300 |
A360.0 |