Støbning af biler er en fremstillingsproces. I denne proces sprøjtes smeltet metal ind i en genanvendelig form under højt tryk. De metaller, der typisk anvendes, er aluminium, magnesium eller zink. Denne teknik skaber komplekse former. Disse dele har høj dimensionel nøjagtighed og fremragende overfladefinish.

Mange dele til biler produceres ved hjælp af trykstøbning. Disse omfatter:

• Cylinderhoveder og blokke
• Gearkasser og huse
• Bærearme og knækled
• Beslag og chassiskomponenter
• Stik og huse

Producenterne bruger normalt aluminium, magnesium eller zinkmetal. Fordi dele af disse materialer er lettere, kan køretøjer bruge mindre brændstof.

Vidste du, at producenter fremstiller 70% af køretøjsdele ved hjælp af trykstøbning?

Lad os lære den grundlæggende værdi af trykstøbte komponenter til biler i produktionen af sikre, brændstofeffektive og præstationsorienterede køretøjer.

Trykstøbte komponenter til biler

Den producenter af metaldele komponenter, der fremstilles til bilindustrien via trykstøbning, er kendt som trykstøbte komponenter til bilindustrien. På grund af trykstøbningsmetoden kan du få nøjagtige former med glat finish og holdbarhed.

Aluminiumslegeringer er de førende materialevalg. Med dem kan man lave lettere dele, der bruger mindre brændstof. I trykstøbningsteknikken smeltes det valgte metal først ved smeltepunkterne (f.eks. er aluminiums smeltepunkt 660,3 °C). Producenterne bruger derefter højt tryk til at overføre dette smeltede materiale til en form, også kendt som en matrice.

Fokuser på forskellige støbeparametre som formtemperatur (150-300 °C), indsprøjtningstryk (10-200 MPa) og afkølingstid (5-30 sekunder) for at opnå høj kvalitet. Denne effektive metode understøtter komplekse designs og masseproduktion. Du kan drage fordel af den til bilindustriens krav.

Typer af trykstøbte komponenter til biler

Motorkomponenter

Støbekomponenter til biler omfatter topstykker, motorblokke og krumtaphuse, der driver køretøjet. De bruger masser af brændstof til at skabe bevægelse. Derudover håndterer disse dele af køretøjet høje temperaturer og akkumulerer ikke for meget varme. De kan f.eks. klare intense temperaturer og tryk på op til henholdsvis 300 °C og 200 bar.

Valg af aluminiumsmateriale kan virkelig fremskynde konstruktionen af køretøjsdele, da det også forbedrer strømmen af smeltet materiale med op til 40% under indsprøjtningen. Så et bedre flow af metal vil jævnt fylde den indvendige overflade af en form og reducere defekter. Desuden hjælper ordentlige kølesystemer med at størkne metallet jævnt og forhindre revner. Hvis du f.eks. bruger en vandkølet form, skal du holde temperaturen oppe på 30 til 50 °C.

Alle de rigtige trykstøbningsmetoder og programmeringer bidrager til at få stærke og perfekte priser uden skævheder. Ud over at beskytte mod revner giver disse metoder dig også det bedste kvalitetsresultat med ensartethed.

Nogle gange har du brug for præcise dimensioner til montering og kritisk ydeevne. Derfor er trykstøbning til bilindustrien løsningen, der giver dig så lidt som 0,1 mm dimensionsnøjagtighed.

Komponenter til transmission og drivlinje

Transmissions- og drivlinjekomponenter, som f.eks. gearkasser og differentialehuse i bilindustrien, tager kraft fra motorer. Så de kan levere til hjulene. Det får dem i sidste ende til at begynde at rotere og bevæge køretøjet fremad.

De udsættes for høje drejningsmomenter og rotationskræfter. Så producenterne foretrækker materialer som magnesium og aluminiumslegeringer til dette. Disse metaller reducerer vægten op til 30% og holder den på omkring 20 til 50 kg.

Derudover skal du tilføje styrke i disse dele for at kunne håndtere et højt drejningsmoment. Det kan være omkring 200-500 Nm, men det afhænger helt af køretøjet. Desuden skal delens holdbarhed være på omkring 150.000+ kilometer.

Hvis du tager højde for alle disse nødvendige aspekter under fremstillingen, vil dine dele overføre kraften gnidningsløst. De vil ikke forårsage ryk eller støj, som i automatiske biler. Faktisk minimerer præcis fremstilling revner, slitage, forkert justering og gearudskridning i disse vigtige dele.

Strukturelle komponenter

Generelt håndterer affjedringsdele i køretøjer belastninger på 10.000-15.000 N. Det er de elementer, som producenterne fremstiller til at absorbere stød på op til 3.000 N. De håndterer effektivt vejbump, huller i vejen eller pludselige opbremsninger.

At bruge aluminium er et godt valg på grund af dets lette vægt. Producenterne bruger varmebehandling på omkring 300-500 °C til aluminiumslegeringer. Så de forbedrer den samlede styrke af dele og reducerer defekter.

Fordi valg af dårligt materiale eller design kan gøre, at din del ikke fungerer i barske situationer. De kan forårsage bøjning, brud eller slitage. Derfor understøtter det rigtige materiale og designnøjagtige dele køretøjets vægt, reducerer vibrationer og absorberer stød fra vejen.

Elektriske komponenter

Den elektriske komponent i bilindustrien forsyner køretøjer med strøm og styrer signaler. De beskytter de følsomme systemer. Eksempler er stik, ledningsnet, relæer, sensorer, kontakter og kontrolmoduler.

Producenterne fremstiller ledningsstik, som tilføjer tilstrækkelig strøm, f.eks. 10-50 ampere, til at drive lys, sensorer og elektronik. De laver ledningsbundter, hvor en eller flere ledninger føres sammen, og organiserer dem, så de kan forbindes korrekt.

Du kan forlænge disse følsomme deles levetid med op til 10+ år ved at påføre belægninger. Desuden forhindrer brugen af zink eller aluminium korrosion. Nøjagtige dimensioner og design af produktprofiler forhindrer desuden overophedning, løse forbindelser eller fejl. Så du kan redde dine dele og få dem til at fungere pålideligt under alle forhold.

Fordele ved trykstøbte komponenter til biler

• Som vi allerede har læst, reducerer trykstøbning i bilindustrien vægten af dele som motorblokke eller transmissioner med omkring 30%.
• Hvis du f.eks. producerer en gearkassedel i aluminium ved hjælp af trykstøbning, kan din del indeholde 25% mindre vægt i forhold til en del i stål.
• Den lette trykstøbte del forbedrer brændstoføkonomien i køretøjer med op til 10%.
• Trykstøbningsprocesser giver ikke spild af materialepaller og kan spare op til 15% i produktionsomkostninger sammenlignet med andre bearbejdningsprocesser som smedning.
• Ved at vælge den rigtige produktprofil og foretage drastiske ændringer i designfunktioner kan du undgå ekstra trin som slibning eller polering. Resultatet er, at formen problemfrit producerer fine kanter med glatte overflader.
• Du kan også søge efter avancerede kølekanaler, der reducerer revner og øger emnets styrke.
• Denne proces giver dig mulighed for at få detaljerede dele med minimal tykkelse og dimensionsnøjagtighed på omkring 0,05 mm.
• Med denne teknik kan man opnå designs med perfekt pasform.
• Producenterne bruger trykstøbning til at gøre køretøjsdele mere sikre og effektive ved at give dem de nødvendige aspekter, såsom innovativt design og æstetisk udseende.

Fremstillingsproces og teknikker

Trin involveret i trykstøbningsprocessen

Normalt involverer trykstøbning af bilkomponenter fire hovedtrin, som kan være:

• Smeltning
• Indsprøjtning
• Størkning
• Udkastning

Først vælger vi et materiale som aluminium. Derefter smelter vi pallerne i en ovn, indtil de når en temperatur på omkring 700 °C. Alle materialer har forskellige smeltepunkter, f.eks. smelter aluminium ved 660,3 °C, magnesium smelter ved 650 °C, og zink smelter ved 419 °C.

Når disse små partikler omdannes til flydende form, hælder producenterne dem i forme, kendt som injektionsprocessen.

Disse forme indeholder den samme produktform. Derefter anvender de et højt tryk, som kan variere fra 10 til 100 bar for magnesium- eller aluminiummetaller. Metallet begynder at ændre sin flydende form til fast form, når kølekanalerne som luft eller koldt vand strømmer rundt om formen.

Størkningsprocessen tager normalt 10 til 100 sekunder at hærde delene. Og i udstødningsfasen bliver delene klar til at blive fjernet.

Fordele og ulemper ved forskellige trykstøbningsteknikker

Trykstøbning under højt tryk:

Blandt de forskellige produktionsmuligheder er højtryksstøbning den førende. Den bruger et tryk på op til 100 bar til at sprøjte metallet ind i formen. Denne teknik giver dig mulighed for at lave stærke dele og bruge mindre tid på produktionscyklusser. Men den form, som producenterne anvender i denne opsætning, er så dyr som $5.000 til $10.000 pr. form.

Trykstøbning under lavt tryk:

Du bør foretrække lavtryksstøbning af større eller større dele til bilindustrien. Fordi den bruger mindre tryk, som kan være omkring 10 bar, og ikke skader den faktiske form på delene, der fylder formen korrekt.

Denne metode bruger mere tid på at fremstille sarte dele, men kan være billigere (fra $1.000 til $3.000) end højtrykssystemer.

Thixocasting:

Behovet for specialiserede emner og maskiner til thixocasting gør det dyrt i forhold til andre metoder. Producenter bruger disse maskiner til at blande metalpartiklerne, før de skifter dem i formen. Du kan producere dele med færre defekter. Denne metode kan også reducere materialespild med op til 20%.

Computerstøttet design (CAD) og fremstilling (CAM)

Når du kombinerer din trykstøbningsproces med computerstøttet design (CAD) og fremstilling (CAM), hæver du dit produktionsniveau. Du kan begynde at designe din form ved hjælp af CAD-software.

Denne software viser det faktiske udseende og identificerer de områder, hvor der er behov for ændringer. Så i sidste ende har du det helt rigtige formdesign, før vi begynder at lave formen. Det kan tage omkring 2 til 5 dage.

CAM-værktøjer styrer maskinopsætninger for at lave formen og køretøjsdele i henhold til dine designs. Det tager typisk 5 til 10 dage (afhængigt af projektets detaljer) at gennemføre og giver et resultat med få fejl.

Vigtigheden af korrekt værktøjsdesign og vedligeholdelse

Vælg værktøjets materiale med omhu, mens du vejer dine produktparametre. For det rigtige værktøjsdesign og dets ydeevne kan ændre produkternes form fuldstændigt. Det påvirker også produktionskvaliteten og cyklustiden.

Hvis du f.eks. designer formen i en brønd, kan du øge produktionshastigheden med op til 30% og reducere omkostningerne med op til 20%.

Derudover har alle bearbejdningsdele brug for regelmæssig vedligeholdelse, og det har disse formdesigns også. Undersøg deres funktionsfejl, og foretag straks ændringer for at forhindre slitage.

Almindelige metoder til kvalitetskontrol

Når produktet er færdigt, bruger producenterne forskellige kvalitetskontrolmetoder. For eksempel røntgeninspektion for indvendige fejl, farveindtrængning for overfladesprækker og ultralydstestning til verifikation af materialets integritet.

På den måde kan de sikre dig trykstøbte dele, der lever op til dine forventninger.

De kontrollerer profilproduktets størrelse og form og sørger for, at deres design passer som fod i hose. Denne proces kaldes også dimensionel inspektion.

De finder også lækageområderne og reparerer dem ved at påføre fugemasse eller andre klæbemidler. Derudover indeholder hver del nogle specifikke strukturelle træk, så trykstøbere ser, om delen bevarer materialeegenskaber under metallurgisk analyse.

Kvalitetsinspektionsfaser er nødvendige, især for trykstøbte komponenter til bilindustrien. Det giver os mulighed for at finde fejl tidligt og fjerne eventuelle utilsigtede skader, hvilket forbedrer ydeevnen.

Materialevalg og egenskaber

Andre materialer

• Du kan bruge tinlegeringer til lodning og hårdlodning
• Blylegeringer er de bedste valg til batterier og strålingsafskærmning
• Højtemperaturdele som køretøjer kan fremstilles med nikkellegeringer
• Titanium er det hårdeste metal og giver tilstrækkelig styrke til rumfart og biomedicinske anvendelser.

Konklusion:

Producenten skaber bildele via trykstøbningsprocessen. De fokuserer på at reducere den faktiske vægt, så delene øger brændstofeffektiviteten i køretøjer. Udover flere egenskaber som korrosionsbestandighed, styrke, holdbarhed og endda glatte overflader kan du opnå med denne metode. De almindelige metaller, du kan vælge imellem, er aluminium, magnesium og zink. Find din ekspert trykstøbning team som Alu Die Casting.