Sivuston kuvake Aludiecasting

Mitä on kuluva muotinvalu?

Mitä on kuluva muotinvalu?

Kertamuottivalu on joustava prosessi, jossa metallituotteita valmistetaan kaatamalla sulaa metallia muotteihin, jotka tuhotaan jokaisen tuotantoprosessin jälkeen. Kertakäyttömuotit. Toisin kuin kestomuotit, jotka voidaan uusia, kertakäyttömuotit ovat materiaalia, kuten hiekkaa, kipsiä tai keramiikkaa, ja ne ovat kertakäyttöisiä valun valmistuksen jälkeen. Se on oikea tapa valmistaa osia, joilla on monimutkaiset muodot, äärimmäinen tarkkuus ja pienet yksityiskohdat, jotka eivät todennäköisesti ole yksinkertaisia tai toteutettavissa muilla menetelmillä. 

Muottien valmistuksessa tarvitaan korkealuokkaista ja laadukasta pientä tai keskisuurta volyymituotantoa muun muassa ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, autoteollisuudessa, lääketieteellisessä ja puolustusteollisuudessa. Prosessi voi olla sopimaton suuren mittakaavan tuotantoon, koska se edellyttää uusien muottien valmistamista jokaisen valmistettavan osan valmistamiseksi, ja siksi se osoittautuisi kalliiksi, mutta sen kyky valmistaa monimutkaisia malleja tekee siitä korvaamattoman arvokkaan sellaisten tuotteiden valmistuksessa, jotka vaativat lujuutta, kestävyyttä ja tarkkuutta.

Muotinvalun historia

Kertakäyttöinen muottiin valu on pitkä historia, ja sen läsnäolo voidaan jäljittää tuhansia vuosia taaksepäin. Egyptiläiset, kreikkalaiset ja roomalaiset ovat käyttäneet valumenetelmää esineiden valamiseen, ja valettuja esineitä ovat muun muassa korut, kolikot ja aseet. Ajan myötä prosessi muuttui uusien materiaalien ja teknisten parannusten myötä, jotka mahdollistivat monimutkaisemman ja tarkemman valun.

Nykyaikaisten kertakäyttöisten muottien valutekniikoiden nousu voidaan jäljittää teolliseen vallankumoukseen 1800- ja 1800-luvuilla, jolloin metallintyöstötekniikat kehittyivät voimakkaasti. Hiekkavalun ja kadotetun vahan valun kaltaisten menetelmien käyttöönoton myötä tuli mahdolliseksi valmistaa osia metallista täysin eri tavalla, ja nykyään kertakäyttömuottien käyttö valmistusprosessissa on itsestäänselvyys. 

Mitä on kuluva muotinvalu?

Kertakäyttövalu voidaan määritellä valmistusprosessiksi, jota sovelletaan metalliosien valmistukseen, koska valmistetut osat laitetaan muottiin, joka on tarkoituksellisesti suunniteltu tuhottavaksi yhden käyttökerran jälkeen. Verrattuna kestomuottivaluun, joka mahdollistaa muotin uudelleenkäytön useita kertoja, kertakäyttöisessä muotissa on kyse uudelleenkäytettävistä muoteista. Kun sula metalli on jäähtynyt ja jähmettynyt, malli tai muotti tuhotaan valmiin tuotteen valmistamiseksi.

Tämä prosessi soveltuu erityisen hyvin, kun valetaan monimutkaisia osia, jotka voivat olla erittäin tarkkoja ja joiden valmistaminen muilla tekniikoilla on muuten kallista tai jopa mahdotonta. Termi "kuluva muotti" tarkoittaa, että muotti kuluu yhdessä syklissä eli jokaisen käyttökerran jälkeen on kehitettävä uusi muotti uuden osan valmistamiseksi.

Kuinka käyttää kuluvaa muotinvalua

Kuvion luominen

Kertakäyttöisessä muotinvalussa ensimmäinen vaihe on valettavan osan mallin tekeminen. Malli koostuu esimerkiksi vahasta, vaahtomuovista tai metallista, ja se on muotoiltu jäljittelemään lopputuotteen muotoa.

Muotin muodostuminen

Muotti, joka voi olla hiekkaa, kipsiä tai keramiikkaa, ympäröi mallia, ja materiaali voidaan poistaa eri menetelmin riippuen käytetystä valumenetelmästä.

Kuvion poisto

Kun muotin materiaali kovettuu, malli otetaan pois, ja useimmiten tämä tapahtuu sulattamalla, polttamalla tai murskaamalla ne. Näin muottiin muodostuu ontto reikä, joka on täsmälleen alkuperäisen mallin muotoinen.

Metallin valaminen

Kun muotin ontelo on valmis, muottiin syötetään sulaa metallia, joka täyttää mallin jättämän ontelon. Metalli jäähdytetään ja jähmennetään.

Homeen tuhoaminen

Kun metalli on jäähtynyt ja jähmettynyt, muotti tuhotaan (yleensä rikkomalla ja murskaamalla tai liuottamalla), jotta valukappale saadaan takaisin.

Jälkikäsittely

Kun valukappale on poistettu muotista, sitä voidaan vielä hienosäätää toissijaisilla viimeistelytekniikoilla, kuten työstö- tai kiillotusprosesseilla, jotta saavutetaan vaaditut ominaisuudet.

Kertakäyttöiset muottien valutyypit

Tutustutaanpa hieman tarkemmin siihen, millainen on kertakäyttöinen muottien valu:

1. Hiekkavalu

Kertakäyttöinen muotinvalu. Yksi yleisimmistä tavoista on hiekkavalu. Se edellyttää muotin tekemistä, joka tehdään pakkaamalla hiekkaa, joka on yleensä sekoitettu saven ja veden seokseen, mallin (valettavan kappaleen mallin) ympärille. Yleensä käytetään metalli- tai vahamallia, ja kun muotti on jähmettynyt, malli rikotaan tai sulatetaan pois.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

2. Investointivalu (menetetty vahavalu)

Toinen erittäin tarkka kertakäyttöinen muotinvalumenetelmä on investointivalu, joka tunnetaan myös nimellä hukkavahavalu. Se on prosessi, jossa vahasta valmistettu malli levitetään keraamisella kuorella, joka kuivuu ja kovettuu. Seuraavaksi vaha sulatetaan ja valutetaan pois, jolloin jäljelle jää ontto keraaminen muotti, johon sula metalli kaadetaan.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

3. Kuoren muovaus

Kuorivalu Kuorivalu on myös valuprosessi, joka periaatteessa liittyy läheisesti investointivaluun, mutta malli on nyt hiekkapohjainen kuori metallista valmistetun mallin ympärillä. Menetelmällä saavutetaan myös suuri mittatarkkuus osien mitoituksessa sekä osien sileä pintakäsittely.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

4. Menetetty vaahtovalu (LFC )

Lost Foam Casting (LFC) Lost Foam Casting on uusi muotinvalun muoto, jossa käytetään vaahtomuovimalleja metalli- tai vahamallien sijasta. Vaahtomuovikuvio peitetään hiekalla ja sulatettu metalli kaadetaan reikään, jolloin vaahdon käyttö hämärtyy.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

5. Kipsivalu Kipsin valaminen

Kipsimuottiin valaminen sisältää kipsin muovausprosessin. Kipsi yhdistetään veteen ja levitetään sitten malliin yleensä sen jälkeen, kun malli on kovettunut. Sitä käytetään useimmiten pieniin osiin, joissa on yksityiskohtia.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

6. Pysyvä malli - hiekkavalu

Tämä on uudelleenkäytettävä lähestymistapa (uudelleenkäytettävän mallin käyttäminen kertakäyttömallin sijaan), vaikka uudelleenkäytettävä malli on kertakäyttömuotti. Kyseessä on yhdistelmämenetelmä, jossa muotti on kierrätysmalli, mutta hiekkamuotti puretaan jokaisen valun jälkeen.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

7. CGP tai Cold Box Process

Kemiallisesti sidotut hiekkavalukappaleet valetaan kemiallisesti sidotuista hiekkamalleista cold box -menetelmällä. Hiekka yhdistetään sideaineeseen, ja muottisarjaa käytetään ilman lämmitystä. Tätä käytetään useimmiten kestävyyttä ja sitkeyttä vaativien teollisuudenalojen, kuten öljy- ja kaasuteollisuuden, osien valmistuksessa.

Prosessin yleiskatsaus:

Edut:

Haitat:

Kertamuottivalussa käytettävät materiaalit

Kertakäyttövalussa muotti rakennetaan materiaalista, joka on suunniteltu tuhottavaksi yhden käyttökerran jälkeen. Käytettävä materiaali määräytyy myös valamiseen käytettävän prosessin, valettavan materiaalin ja tietyn osan tarpeiden mukaan. Jäljempänä on lueteltu joitakin kertakäyttöisissä valumuoteissa usein käytettyjä materiaaleja:

1. Hiekka

Hiekasta valmistettuja kertakäyttömuotteja käytetään useimmiten ja yleisimmin hiekkavalussa. Hiekka yhdistetään johonkin sideaineeseen (esim. saveen tai hartsiin) ja valetaan muottiin, joka kestää sulan metallin kuumuutta. Hiekkamuotit ovat joustavia ja taloudellisia, ja niitä voidaan käyttää suurten osien valmistukseen.

2. Kipsi

Kipsivalussa muotit valmistetaan kipsikipsin ja veden seoksesta. Materiaalia voidaan käyttää pienten, yksityiskohtaisten kappaleiden valamiseen, kun tarvitaan sileitä pintoja ja hienoja yksityiskohtia. Kipsimuotteja käytetään yleensä värimetallien valmistukseen pienemmissä erissä.

3. Keraaminen

Sijoitusvalussa (hukkavahavalu) ja kuorivalussa käytetään keraamisia materiaaleja. Malli päällystetään hienolla keraamisella liukumuovilla, ja kuivumisen jälkeen syntyy jäykkä muotti, joka kestää korkeaa lämpötilaa. Terästen, titaanin ja korkealuokkaisten seosten valussa käytetään keraamisia muotteja.

4. Vaha

Vahaa käytetään pääasiassa tarkkuusvalussa (hukkavalu). Se valmistetaan vahasta, ja siihen lisätään keraaminen kuori. Kun malli on poistettu sulattamalla, jäljelle jää vain kuori, johon valu tehdään. Vaha on ihanteellinen hyvin yksityiskohtaisten ja monimutkaisten osien valmistukseen.

5. Vaahto

Menetysvaahtovalussa vaahto toimii mallin materiaalina. Vaahtomuovikuvio peitetään hiekalla, ja kun siihen kaadetaan sulaa metallia, vaahtomuovi höyrystyy, jolloin jäljelle jää jähmettynyt sulan metallin valu. Vaahtomuovimuotit ovat myös eduksi, kun valetaan monimutkaisia geometrisia malleja pienemmällä jätemäärällä.

6. Hartsi

Muissa kehittyneissä valutekniikoissa käytetään hartsimateriaaleja muottien muodostamiseen, jotka ovat erittäin tarkkoja ja tukevia. Kylmälaatikko- ja kuorimuotissa käytetään yleensä hartsisidonnaista hiekkaa. Hartsit voivat olla hyödyllisiä myös hyvän pinnan ja yksityiskohtaisen valun aikaansaamiseksi lopullisessa valussa.

7. Metalliseokset (kuvioita varten)

Joissakin kertakäyttöisissä muottien valujärjestelmissä, kuten metallimallien hiekkavalussa, malli on valmistettu metalliseoksista. Sen jälkeen muotit valetaan ja sulaa metallia kaadetaan, ja nämä metallikuviot vedetään myöhemmin pois.

Kulutusmuottien valun edut

Kertamuottivalulla on useita etuja, joiden ansiosta se soveltuu moniin sovelluksiin. Näihin etuihin kuuluvat mm:

1. Monimutkaisen muodon valukyky

Kertamuovivalutekniikoilla (esim. tarkkuusvalu ja hukkavaahtovalu) voidaan valmistaa monimutkaisesti muotoiltuja osia, joita ei voitaisi valmistaa vaihtoehtoisilla valmistusmenetelmillä, kuten koneistamalla tai leimaamalla. Tämän vuoksi sitä voidaan käyttää teollisuudenaloilla, joilla tarvitaan monimutkaisia osia, kuten ilmailu- ja avaruusteollisuudessa ja autoteollisuudessa.

2. Pintakäsittely ja korkea tarkkuus

Joillakin tekniikoilla, kuten investointivalulla ja kuorivalulla, saadaan aikaan hieno pintakäsittely ja pieniä yksityiskohtia kappaleeseen. Tämä mahdollistaa vähemmän ylimääräisiä työstö- ja viimeistelyprosesseja, mikä tekee siitä halvempaa tietyissä työtapauksissa.

3. Materiaalin monipuolisuus

Kulutusmuottien valussa voidaan käyttää hyvin monenlaisia materiaaleja, kuten alumiinia, terästä ja titaania, mutta myös eksoottisempia metalliseoksia. Tämän mukautuvuuden ansiosta sitä voidaan käyttää monilla teollisuudenaloilla, kuten autoteollisuudessa ja lääketieteessä.

4. Lyhyt toimitusaika

Kertakäyttöisten muottien valuprosessissa käytettävät muotit ovat kertakäyttöisiä, joten muottien ja valukappaleiden valmistamiseen voi kulua suhteellisesti vähemmän aikaa toisin kuin muissa valuprosesseissa, joissa käytetään uudelleenkäytettäviä muotteja. Näin ollen kertakäyttövalu soveltuu pienen tai keskisuuren volyymin tuotantosarjoihin.

5. Pieni erä Kustannustehokas

Investointivalutekniikan, kuten tarkkuusvalun, käyttöönottoon tarvittava pääoma voi olla melko korkea, mutta osan hinta laskee huomattavasti, kun tarvitaan pieniä ja keskisuuria tuotantosarjoja. Tämä on hyödyllistä erityisesti teollisuudenaloilla, jotka tarvitsevat pieniä määriä erittäin tarkkoja osia, mutta eivät halua lähteä maksamaan suuren mittakaavan tuotantokustannuksia.

Kertakäyttöisen muotinvalun ongelmat

Vaikka menetelmällä on runsaasti etuja, kertakäyttöisellä muottiinvalulla on myös omat haasteensa:

1. Homeen tuhoaminen

Tämä voi aiheuttaa suuria kustannuksia suurissa tuotantomäärissä, koska muotti on pilalla yhden valukerran jälkeen. Uudet muotit on valmistettava joka kerta, kun valukappale putoaa, ja tämä voi olla kallis prosessi, minkä vuoksi kertakäyttöisten muottien valaminen ei ole yhtä houkuttelevaa massatuotannossa.

2. Muotin uudelleenkäytettävyys on rajoitettu

Kestomuottivalussa muotit ovat uudelleenkäytettäviä ja niitä voidaan käyttää monta kertaa, kun taas kertakäyttöisessä muotinvalussa käytettävät muotit on uusittava jokaisen uuden kappaleen yhteydessä. Tämä nostaa prosessiin liittyviä materiaali- ja työvoimakustannuksia.

3. Pienempi tuotanto

Kertakäyttömuotti Todella, koska tuotantosarjat ovat pienempiä, kertakäyttömuottien valu on joskus parempi riippuen siitä, kuinka kallista ja aikaa vievää uuden muotin valaminen on. Muut tekniikat, kuten painevalu tai kestomuottivalu, ovat edullisempia suurissa tuotantomäärissä.

Kertakäyttöinen muotin valu Käyttökohteet

Kertamuottivalua käytetään monilla teollisuudenaloilla, joilla tarvitaan monimutkaisia geometrioita erittäin tarkoissa osissa. Yksi tärkeimmistä käyttökohteista voidaan hahmotella seuraavasti:

1. Ilmailu- ja avaruusteollisuus

Esimerkkejä ilmailu- ja avaruusteollisuudessa kertakäyttövalulla valmistettavista kappaleista ovat turboahtimien siivet, kotelot ja muut osat, joissa vaaditaan suurta lujuutta, tarkkuutta ja materiaalin kykyä kestää korkeita lämpötiloja. Taivutusvalu on erityisen suosittua tällä alalla, koska sillä voidaan valmistaa monimutkaisia muotoja, joilla on taipumus saada aikaan erinomaisia pintakäsittelyjä.

2. Autoteollisuus

Autoteollisuus on riippuvainen kertakäyttöisestä muottiinvalusta, kun valmistetaan komponentteja, kuten moottorilohkoja, vaihteistokoteloita ja muita komponentteja, joiden on oltava vahvoja ja kestäviä. Tällä alalla käytetään yleensä hiekkavalua ja kuorivalua.

3. Lääkinnällisten laitteiden valmistus

Lääkinnälliset laitteet, mukaan lukien kirurgiset laitteet, implantit ja proteesit, valmistetaan käyttämällä kertakäyttöisiä muotteja. Tämä soveltuu parhaiten lääketieteen alalle, koska niiden istuvuus ja toimivuus ovat olennaisen tärkeitä ja osien monimutkaisuus voidaan helposti toteuttaa tällä tekniikalla.

4. Sotilas- ja puolustusala

Puolustuspuolella kertakäyttöistä muottiinvalua käytetään aseiden, panssareiden ja muiden sotilasvarusteiden osien valmistuksessa. Tällä alalla suorituskyky ja luotettavuus ovat tärkeitä tekijöitä, ja kyky rakentaa monimutkaisia ja kestäviä osia on ratkaisevan tärkeää.

GC Precision Mould: Yritys, johon voit luottaa

GC PrecisionMould on yritys, joka valmistaa laadukkaita ja tarkkoja muotteja eri teollisuudenaloille. Tarjoamme myös räätälöityä muottien suunnittelua, räätälöityä muottien valmistusta ja räätälöityjä muotteja, jotka toimitetaan korkealla tarkkuudella ja lujuudella. Huipputeknologiamme ja uusimmat menetelmät takaavat, että jokainen muotti täyttää suorituskyvyn ja tehokkuuden korkeimmat vaatimukset. Kutsu GC Precision Mould täyttämään tarpeesi monimutkaisiin geometrioihin ja terävimpiin yksityiskohtiin. GC Precision Mould tarjoaa ammattitaitoista palvelua muottien valussa, mukaan lukien kertakäyttöiset ja pysyvät muotit. muottiin valaminen. Me tiimissämme olemme valmiita tarjoamaan oikea-aikaisia ja taloudellisia ratkaisuja, jotka sopivat jokaisen asiakkaamme tarpeisiin.

Päätelmä

Kertamuottivalu on vaihteleva ja tarpeellinen valmistusmenetelmä, joka on mennyt pitkälle. Menetelmä mahdollistaa monimutkaisten muotojen, tarkkuuden ja erinomaisen pintakäsittelyn omaavien osien valmistuksen käyttämällä muotissa kertakäyttömateriaalista valmistettuja vuorauksia. Vaikka se ei ehkä olekaan ihanteellinen sovelluksissa, jotka edellyttävät suuria tuotantomääriä, sen kyky tuottaa monimutkaisia osia sekä räätälöityjä osia tekee siitä korvaamattoman arvokkaan esimerkiksi ilmailu-, auto-, lääke- ja puolustusteollisuudessa.

Teknologian kehittyessä on todennäköisempää, että kertakäyttöisten muottien valamiseen on yhä enemmän tapoja ja keinoja, ja tästä prosessista tulisi entistäkin merkittävämpi valmistusteollisuuden alalla. Olipa kyseessä sitten pienikokoinen lääkinnällinen laite tai valtava ilmailu- ja avaruusalan osa, kertakäyttöisellä muotinvalulla on joustavuutta, tarkkuutta ja materiaalien monipuolisuutta, jotta se pystyy vastaamaan nykyaikaisen teollisuuden haasteisiin.

Usein kysytyt kysymykset 

1. Mikä on suurin hyöty kertakäyttövalun käytöstä?

Muotit valetaan käyttämällä kertakäyttöisiä muottimalleja, joten monimutkaisen mallin omaavat osat voidaan valmistaa erittäin tarkasti. Jokaisen valukerran jälkeen muotti on tuhottava, joten se sopii erinomaisesti yksityiskohtaisten muotojen valmistamiseen ja monenlaisten materiaalien käyttämiseen.

2. Mikä on kertakäyttöisen muotinvalun aika?

Monimutkaisuudesta ja muista tekijöistä, kuten käytetystä muotin tyypistä, riippuen se voi kestää muutamasta tunnista useisiin päiviin.

3. Sovelletaanko kertakäyttöistä muotinvalua laajamittaiseen tuotantoon?

Kertamuottivalumenetelmä ei sovellu parhaiten suuriin tuotantomääriin, koska uudet muotit on luotava joka kerta, kun kutakin osaa valmistetaan, mikä on melko kallista suuressa tuotantomäärässä.

Poistu mobiiliversiosta