Wat is metaalgieten?

Ik run een spuitgietcel bij ABIS in Shenzhen. Wij doen dit sinds 2007. Wij maken transmissiehuizen en EV-motorbehuizingen, veelal A380 aluminium.

Metaalgieten betekent vloeibaar metaal in een mal gieten en laten bevriezen. Spuitgieten is een manier om dit te doen. We gebruiken stalen mallen en duwen het metaal er met veel druk in. De onderdelen komen bijna klaar voor verzending.

Sterft

De matrijs bestaat uit twee stalen blokken die aan de machine worden vastgeschroefd. Eén kant blijft zitten. De andere kant beweegt heen en weer op trekstangen. Wanneer ze sluiten, zit er binnenin een holte in de vorm van het onderdeel.

Onze matrijzen komen uit onze eigen gereedschapswinkel hier in Shenzhen. Een nieuwe matrijs voor het transmissiehuis kost ongeveer $ 180.000. Het duurt vier maanden om te bouwen. Het staal is H13, hittebehandeld tot ongeveer 44 Rockwell. We halen 150.000 schoten uit een behuizingsmatrijs voordat de scheidingslijn begint uit te spoelen en we hem ter reparatie moeten opsturen.

Machines

We gebruiken machines van 80T tot 1600T. Koude kamer. De schothuls bevindt zich buiten de oven omdat aluminium het staal opeet als je het onder water laat staan. Een robot giet het metaal in de huls, de plunjer duwt het in de matrijs. De hele opname duurt misschien 40 milliseconden.

Hete kamer is anders. De zwanenhals blijft in de pot. Werkt voor zink omdat zink staal niet aantast zoals aluminium dat doet. Ik werkte in 2004 in een zinkwinkel in Dongguan. De machines waren kleiner, de cyclus was sneller, maar de onderdelen waren kleine deurklinken en ritstrekkers. Niet zoals wat we nu doen.

Het schot

Iedereen heeft het over drie fasen. Langzaam shot, snel shot, intensivering. In werkelijkheid besteed je het grootste deel van je tijd aan het rommelen met het overgangspunt. Als je het te vroeg verplaatst, krijg je koude afsluitingen. Het is te laat, het metaal begint al in de hardloper te villen.

Onze 1600T-machine draait op 1.850 psi bij intensivering van de motorbehuizing. De procesingenieur heeft dat ingesteld toen we de klus lanceerden. Ik heb het nooit aangeraakt. Het langzame schot is 0,15 m/s, het snelle schot is 4,2 m/s. Deze nummers zijn vastgelegd in het recept.

Sproeien

Tussen elk schot besproeit een robot de dobbelsteen met glijmiddel. Materiaal op water-basis, melkachtig wit. De spuitmonden raakten alle diepe zakken en kernen. De spray koelt de matrijs af en laat een film achter, zodat het gietstuk schoon loslaat.

Als de sproeikoppen verstopt raken, weet u dat bij de volgende opname. Het onderdeel blijft hangen. Dan graaf je het uit met een koevoet en slijp je het soldeer van het matrijsoppervlak. Ik heb dat vaker gedaan dan ik wil tellen.

Trimmen

Het onderdeel wordt geleverd met een koekje, lopers en overlopen eraan bevestigd. We laten het door een trimpers van 200 ton lopen. De trimstans snijdt alles in één beweging af. Het schroot gaat in een bak, terug naar de oven.

Sommige planten gebruiken zagen. Dat hebben we geprobeerd met een prototype. Langzamer, maar je hoeft geen trimdobbelsteen te bouwen. Voor productievolume is trimpers de enige manier.

Wat komt erna

De meeste van onze onderdelen gaan naar CNC. We laten voorraad achter op de montagevlakken en boorlocaties. De bewerkingscel neemt het van daaruit over.

Lektesten gebeuren na de bewerking. De behuizing raakt verstopt en komt onder druk te staan. Als hij 30 seconden lang 3 bar vasthoudt, is hij geslaagd. Porositeit is de moordenaar. Zelfs een gaatje in de muur doorstaat de test niet. We impregneren ongeveer 8% van onze gietstukken om de microporositeit af te dichten.

Defecten

Koude afsluitingen zien eruit als lijnen op het oppervlak waar twee metalen fronten elkaar ontmoetten en niet samensmolten. Meestal betekent dit dat de matrijs te koud is of dat de vultijd te langzaam is.

Porositeit is op röntgen-foto's te zien als kleine donkere vlekjes. Waterstof in de smelt veroorzaakt één soort. Krimp in dikke delen veroorzaakt een andere. We ontgassen met argon en houden het metaal rond de 1280 graden F. Er blijft nog steeds enige porositeit over. Altijd doen.

Matrijssolderen is wanneer aluminium zichzelf aan het staal last. Gebeurt op hete plekken waar het glijmiddel wegbrandt. Je ziet het op kernen die in de holte steken. De enige oplossing is om de matrijs eruit te trekken en uit te polijsten.

Waarom spuitgieten

Wij verzenden 1.400 motorbehuizingen per dag vanuit twee cellen. De cyclustijd bedraagt ​​72 seconden, van poort tot poort. De onderdelen wegen elk 14 pond. Probeer zoveel onderdelen van die grootte te maken met een ander proces. Smeden kan de interne geometrie niet doen. Zandgieten gaat te langzaam en het oppervlak is ruw. Bij het bewerken uit knuppels zou 80% van het metaal verloren gaan.

Spuitgieten is zinvol als u veel complexe aluminium onderdelen nodig heeft. De tooling kost echt geld. De machines kosten echt geld. Maar als je eenmaal aan de slag bent, is de stukprijs moeilijk te verslaan.