Schwerkraftguss, auch Dauerformguss genannt, ist ein gängiges Metallgussverfahren unter Verwendung wiederverwendbarer Metallformen. Es bietet Vorteile wie gute Maßhaltigkeit, hervorragende Oberflächengüte und gleichbleibende Eigenschaften für mittlere bis hohe Produktionsmengen. Es und Schmieden sind zwei sehr unterschiedliche Herstellungsverfahren für Metallkomponenten.
Hier untersuchen wir die Schwerkraftmethode, ihre Vorteile und ihren Vergleich zum Schmiedeverfahren.
Was ist Schwerkraftguss?
InSchwerkraftgussDabei wird geschmolzenes Metall in eine oben offene Dauerform gegossen, die typischerweise aus Gusseisen oder Stahl besteht. Der Formhohlraum hat die Form des gewünschten Fertigteils. Allein die Schwerkraft füllt die Form, ohne dass Druck ausgeübt wird. Da das Metall in Kontakt mit den Metallwänden der Form erstarrt, erfolgt eine sehr gleichmäßige Wärmeübertragung, wodurch feinkörnige Gussteile entstehen.
Sobald das Gussstück vollständig erstarrt ist, werden die Formhälften geöffnet und das Teil entnommen. Die Formen werden dabei mehrfach wiederverwendet, was hohe Produktionsmengen ermöglicht. Es eignet sich hervorragend für komplexe Geometrien und bietet eine hohe Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität.
Es eignet sich für Metalle mit guter Fließfähigkeit wie Aluminium, Kupfer, Magnesium und Zinklegierungen. Eisenlegierungen können ebenfalls im Schwerkraftguss gegossen werden, erfordern jedoch möglicherweise Gussbeschichtungen, um Erosion zu verhindern. Bei China Welong Foundry nutzen wir Präzisionsdienstleistungen, um hochwertige Metallkomponenten für eine Vielzahl von Branchen herzustellen.
Vorteile
Es gibt viele Vorteile, die es zu einer beliebten Produktionsmethode machen:
- Wiederverwendbare Metallformen ermöglichen hohe Stückzahlen bei geringeren Kosten
- Durch die schnelle Wärmeübertragung aus der Form entstehen feine Kornstrukturen
- Konsistente Eigenschaften und Mikrostruktur durch Verwendung fester Formen
- Endkonturnahe Gussteile reduzieren die Bearbeitung
- Hervorragende Oberflächengüte bis zu RMS 63 Mikrometer
- Gute Maßgenauigkeit um ±0,5 % der Toleranzen
- Bewältigt komplexe Teilegeometrien mit dünnen Wänden und Details
- Eine große Auswahl an Metallen kann mit engen Toleranzen gegossen werden
- Minimale Gasporositätsfehler aufgrund offener Formen
Für mittlere bis große Produktionsläufe ab 500 Einheiten bietet es ein optimales Gleichgewicht aus Qualität, Konsistenz und Kosteneffizienz. China Welong Foundry verfügt über umfangreiches Fachwissen, das sie zur Herstellung hochwertiger Metallkomponenten nutzt, die genau Ihren Spezifikationen entsprechen.
Vergleich von Schwerkraftguss mit Schmieden
Plastische Verformungsprozesse wie das Schmieden formen Metall durch die Anwendung lokaler Druckkräfte, im Gegensatz zum Gießen, bei dem eine Form gefüllt wird. Es gibt einige wesentliche Unterschiede:
- Gussteile werden in Formen gegossen, Schmiedeteile verformen sich in Formen
- Gussteile können komplexe Konturen bilden, die schwer zu schmieden sind
- Schmiedeteile weisen durch den Metallfluss gerichtete Eigenschaften auf
- Gussteile haben in allen Richtungen gleichmäßigere Eigenschaften
- Schmiedeteile erzeugen im Gegensatz zu Gussteilen keine Porositätsfehler
- Gussteile bieten engere Maßtoleranzen
- Bei Gussteilen fallen bei geringeren Stückzahlen geringere Werkzeugkosten an
- Schmiedeteile haben eine höhere Festigkeit und Duktilität als Gussteile
- Schmiedeteile erfordern mehr Nachbearbeitung als Gussteile
Generell ist bei höheren Festigkeitsanforderungen das Schmieden sinnvoll, bei komplexen, detaillierten Geometrien bietet sich das Gießen an. Bei China Welong Foundry können wir die Vorteile von Präzisions-Kokillenguss oder hochwertigen Schmiedekomponenten basierend auf den spezifischen Anwendungsanforderungen jedes Kunden bieten.
Jüngste Fortschritte
Die laufende Gussforschung liefert wertvolle Erkenntnisse zur weiteren Verbesserung von Qualität und Fähigkeiten:
- Computersimulation der Erstarrung sagt potenzielle Defekte in Gussteilen voraus (Pan et al, 2019)
- Inline-Qualitätsprüfungen wie Röntgen oder 3D-Scannen erkennen Defekte direkt nach dem Guss (Yuan et al, 2019)
- Neue Beschichtungen auf Dauerformen erhöhen die Verschleißfestigkeit und Oberflächengüte (Tang et al, 2020)
- Fortschrittliche Aluminiumlegierungen wie Al-Ce bieten überlegene Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit (Shaha et al, 2019)
- 3D-gedruckte Sandformen ermöglichen komplexere Teilegeometrien (Li et al, 2020)
- Automatisiertes Ausgießen, Ausschütten und Inspektion verbessern Produktivität und Konsistenz (He et al, 2020)
Bei China Welong erforschen und übernehmen wir kontinuierlich bewährte Innovationen, um unsere Entwicklung voranzutreibenSchwerkraftgussProzesse. Bitte erkundigen Sie sich nach unseren Möglichkeiten und Leistungen.
Verweise:
Pan, C., Dai, X., Li, W., Xu, L. & Min, Y. (2019). Numerische Simulation des Formfüllprozesses für den Guss von Magnesiumlegierungen. IOP-Konferenzreihe: Materialwissenschaft und -technik, 661, 012045.
Yuan, C., Liu, Z., Wu, B. und Jiang, J. (2019). Intelligente Diagnose von Gussfehlern basierend auf maschinellem Lernen und Bilderkennung. Journal of Intelligent Manufacturing, 30(3), 1193-1205.
Tang, Y., Liu, J., Zhao, X., Zhao, Z. & Cao, H. (2020). Auswirkungen eines neuartigen Ruß-Phenol-Urethan-Bindemittels auf die Eigenschaften von harzbeschichteten Sanden. Materialien, 15(4), 1442.
Shaha, SK, Czerwinski, F., Kasprzak, W., Friedman, J. & Chen, DL (2019). Entwicklung von Hochleistungs-Al-Ce-Legierungen. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik: A, 767, 138372.
Li, X., Zhang, H., Wang, X. & Zhao, J. (2020). Forschung zu Gussteilen mittels 3D-Drucksandverfahren. Procedia Manufacturing, 48, 1068-1074.
He, X., Hao, L., Luo, H., Chen, J., Zhong, Y. & Jiang, Z. (2020). Entwicklung eines robotergestützten Sandaufbereitungssystems für Gussteile in Kleinserien. Materialien, 13(24), 5748.