Hoe werkt lagedrukspuitgieten?

Hoe lagedrukspuitgieten werkt is eenvoudig, maar het kent ook complicaties. Het proces van lagedrukspuitgieten bestaat uit het verhogen van de druk in de holte tot de gewenste kristallisatiedruk is bereikt, en het vervolgens gedurende een bepaalde tijd op die druk houden. Er zijn twee hoofdtypen lagedrukspuitgieten: zwaartekrachtspuitgieten en koudkamerspuitgieten. Lees verder om meer te weten te komen over de werking van elk van deze methoden.

Zwaartekracht spuitgieten

In zijn meest basale vorm is coquillegieten een metaalgietmethode waarbij gesmolten aluminium in een metalen gereedschap wordt gegoten. Het gesmolten metaal wordt tijdens het gietproces afgekoeld tot ongeveer 750 °C. Deze methode is zeer efficiënt en levert hoogwaardige gietstukken op. Het is ook zeer concurrerend, met name voor kleinschalige productie en onderdelen in kleine aantallen.

Bij dit proces stroomt gesmolten metaal in elke spleet van de matrijsholte. Het resulterende product kenmerkt zich door gladde oppervlakken, uitstekende maatnauwkeurigheid en snelle productie. De lagedruk- en zwaartekrachtprocessen zijn beide zeer geschikt voor de auto-industrie. De voordelen van zwaartekrachtgieten zijn talrijk. Hieronder vergelijken we de verschillen tussen de twee methoden. Dit artikel is bedoeld om informatie over beide te verschaffen.

Bij hogedrukgieten wordt gesmolten metaal onder hoge druk in de matrijs gebracht. Het proces is zeer complex en de mallen moeten worden gehard. Matrijzen voor lagedrukgieten kunnen van gietijzer worden gemaakt, wat voordelen biedt ten opzichte van hogedrukgieten. De lagere cyclussnelheid zorgt voor een snelle afkoeling van het gietstuk, waardoor overmatige hitteopbouw in de matrijs wordt voorkomen.

Koudkamer spuitgieten

Er zijn diverse toepassingen voor koudkamerspuitgieten. De metaallegeringen die bij koudkamerspuitgieten worden gebruikt, zijn legeringen met een hoog smeltpunt, zoals aluminium. Dit proces is ideaal voor dit soort metalen omdat het een hoge maatvastheid en lichtgewicht componenten biedt. Koper is een andere metaallegering die veel voor dit proces wordt gebruikt. Het heeft een hoge sterkte en corrosiebestendigheid, met een goede maatvastheid. Andere metalen die bij koudkamerspuitgieten worden gebruikt, zijn onder andere silicium tombac, een combinatie van koper en zink.

Spuitgietmatrijzen voor halfvaste gietstukken lijken sterk op conventionele matrijzen voor koudgieten. Het belangrijkste verschil is dat de matrijzen van herbruikbaar staal zijn en in twee helften zijn verdeeld: één vaste helft en één uitwerper. Bij halfvaste gietstukken wordt een stalen uitwerper gebruikt om het gestolde gietstuk na het stollen uit de matrijs te werpen. Dit type matrijs is ook voorzien van een spuitbus met een gietgat.

Om het proces te starten, wordt de metaallegering met behulp van een echte injectieplunjer in een mal gespoten. De plunjer blijft naar voren staan om de druk te behouden terwijl het gietstuk stolt. Het gesmolten metaal wordt beïnvloed door temperatuurveranderingen, die de vloei van het metaal en de mechanische eigenschappen van het materiaal beïnvloeden. Een temperatuurstijging vermindert de treksterkte en vloei, maar verhoogt de ductiliteit. Dit is afhankelijk van de gebruikte legering.