Metalliosia valmistetaan eri tavoin. Valaminen ja takominen ovat kaksi yleisintä tapaa. Molemmat menetelmät muokkaavat metallia. Ne tekevät sen kuitenkin aivan eri tavalla. Nämä erot vaikuttavat lujuuteen, laatuun, kustannuksiin ja suorituskykyyn. On tärkeää tietää, mikä ero on. Se auttaa insinöörejä tekemään sopivan valinnan. Se auttaa teollisuutta rakentamaan turvallisempia ja parempia tuotteita. 

Kaksi yleisintä metallintyöstöprosessia teollisuudessa ovat valu ja taonta. Valaminen on prosessi, jossa käytetään sulaa metallia, joka valetaan muottiin ja kovettuu haluamakseen muodoksi. Se soveltuu erityisesti monimutkaisten muotojen, valtavien komponenttien ja onttojen kappaleiden, kuten moottorilohkojen, pumppukoteloiden ja koristeellisten kappaleiden valmistukseen. Vähintään kolmen eri metallityypin, kuten teräksen, alumiinin, kuparin ja pronssin, valaminen mahdollistaa metallien muokkaamisen suhteellisen helposti, mikä tekee siitä kustannustehokkaan pienen tai keskisuuren volyymin valmistuksessa.

Taonta, Toisaalta metallin muokkaaminen tapahtuu puristamalla metallia joko kuumalla tai kylmällä puristusvoimalla halutun muodon saamiseksi. Tämä liottaa metallirakeet komponentin muodon mukaisiksi, mikä johtaa korkeaan lujuuteen, sitkeyteen ja väsymiskestävyyteen. Taotut komponentit, kuten kampiakselit, hammaspyörät ja lentokoneen komponentit, ovat turvallisempia korkean rasituksen ja kuormituksen alaisissa sovelluksissa. Molemmilla prosesseilla on omat vahvuutensa ja heikkoutensa, ja niitä voidaan soveltaa suunnittelussa vaatimusten mukaan.

Mitä on casting?

Valaminen on metallintyöstömenetelmä. Valussa metalli kuumennetaan sulamispisteeseen asti. Sulanut metalli on nesteen muodossa. Tämä sula metalli lisätään muottiin. Lopullinen osa on muotissa olevan ontelon muodossa. Metalli pienenee muotissa. Kun se jäähtyy, metalli on kiinteässä muodossa. Seuraavaksi kiinteä muoto otetaan pois. Nyt osa on valmis.

Valaminen on hyvin vanhaa. Sen käyttö juontaa juurensa tuhansien vuosien takaa. Sitä käytetään nykyään lähes kaikilla teollisuudenaloilla.

Castingin tärkeimmät ominaisuudet

• Metalli sulatetaan.
• Sula metalli valetaan muottiin.
• Metalli jähmettyy kiinteässä tilassa.
• Osa ottaa muotin muodon.

Valun edut

Kyky tehdä monimutkaisia muotoja.

Hyvin monimutkaisia ja yksityiskohtaisia muotoja voidaan valaa. Sillä voidaan valmistaa malleja, jotka ovat vaikeita tai mahdottomia muille menetelmille. Myös sisäisten onteloiden luominen on erittäin helppoa.

Suuret ja raskaat komponentit ovat sopivia.

Suuret osat valmistetaan parhaiten valamalla. Hyvin suuria komponentteja ei ole kovin vaikea valmistaa. Tämän vuoksi sitä voidaan käyttää raskaassa teollisuudessa.

Laaja valikoima materiaaleja

Lähes mitä tahansa metallia voidaan valaa. Soveltuvat sekä rautametallit että värimetallit. Tämä tarjoaa insinööreille lukuisia materiaalivaihtoehtoja.

Kustannustehokas tuotanto

Valaminen voi olla edullisempaa kuin muut tuotantoprosessit. Samaa muottia voidaan käyttää toistuvasti. Tämä yksinkertaistaa ja alentaa massatuotannon kustannuksia.

Vähemmän koneistusta, minimaalinen koneistus.

Valamalla voidaan saada aikaan lähes verkon muotoja. Tämä tarkoittaa, että valmistuksen jälkeen tarvitaan vähemmän koneistuksia. Se auttaa säästämään aikaa ja kustannuksia.

Monipuolinen ja laajasti käytetty

Valua käytetään useilla teollisuudenaloilla. Se on joustava ja mukautuva. Se edistää pienimuotoista ja laajamittaista tuotantoa.

Tuotannossa tapahtuvan valun haittapuolet:

Huokoisuus ja kaasureiät

Sulaan metalliin voi jähmettymisen aikana jäädä kaasua, mikä aiheuttaa huokoisuutta ja tekee lopputuotteesta heikon.

Pinnan viimeistely

Valetut pinnat ovat yleensä karheita, ja niitä voidaan joutua työstämään lisää sileän pinnan aikaansaamiseksi.

Mittatarkkuuden epätarkkuus

Jähmettymisen aikana tapahtuu kutistumista ja siten mittojen vaihtelua, eikä tarkkoja toleransseja ole helppo määrittää.

Alentuneet mekaaniset ominaisuudet.

Sisäiset viat voivat heikentää valettujen metallien lujuutta, sitkeyttä ja iskunkestävyyttä verrattuna muokattaviin metalleihin.

Kokorajoitukset

Paksut tai ohuet kappaleet voivat olla hyvin suuria, minkä vuoksi niitä voi olla vaikea valaa virheettömästi.

Muottien monimutkaisuus

Monimutkaisten muottien valmistus on aikaa vievää ja kallista.

Ympäristö- ja turvallisuuskysymykset.

Sula metalli on kuumaa, sisältää höyryjä ja on vaarallista onnettomuuksissa.

Materiaalihävikki

Joidenkin prosessien tuloksena syntyy ylijäämämateriaalia (kuten ruiskuja ja nousuputkia), joka on hävitettävä tai kierrätettävä.

Esimerkkejä valetuista tuotteista

Autonosat

Autot ovat valettujen tuotteiden tärkeä lisälaite. Joitakin yleisimpiä ovat moottorin lohkot, sylinterikallot, jarrurummut, vaihdelaatikot ja kampiakselit.

Teollisuuskoneet

Teollisuuskoneissa yleisesti käytettyjä valettuja komponentteja ovat pumppujen kotelot, venttiilien rungot, turbiinien kotelot ja koneiden alustat.

Kotitaloustavarat

Valua käytetään monien kotitaloustuotteiden, kuten keittoastioiden, kuten pannujen ja kattiloiden, ovenkahvojen ja myös koriste-esineiden, kuten valaisimien ja patsaiden, valmistukseen.

Rakennusmateriaalit

Yksi valutuotteista rakennusalalla on tarkastuskaivot, putket ja metallirungot.

Taide ja veistos

Valaminen on tekniikka, jolla taiteilijat valmistavat patsaita, rintakuvia ja koristeellisia malleja.

Sähköiset komponentit

Sähkölaitteissa käytetään usein valettuja komponentteja, kuten muuntajien koteloita, kytkinlaitteiden koteloita ja moottorin komponentteja.

Erilaiset tuotteet

Muita valettuja tuotteita ovat korut, kolikot ja soittimet, kuten kellot.

Mitä takominen on?

Taonta ei tarkoita samaa kuin valu. Taontaprosessin aikana metallia ei sulateta. Metalli pysyy kiinteänä. Se kuumennetaan korkeaan lämpötilaan. Se pysyy kuitenkin kiinteässä muodossa. Sitten siihen kohdistetaan voima. Metallia lyödään tai muotoillaan. Metallia puristetaan. Tämä tehdään metallin lujittamiseksi.

Myös teeskentelyä on ollut tuhansia vuosia. Miekat ja työkalut valmistettiin aikoinaan seppien toimesta. Nykyään takominen tapahtuu suurilla koneilla.

Taonnan tärkeimmät ominaisuudet

• Metalli kuumennetaan.
• Se pysyy kiinteänä.
• Metalli virtaa ja saa uuden muodon.
• Rakenteesta tulee vahvempi.
• Nykyisin paine käytetään vasaroita tai puristimia.

Taonnan edut

Korkea lujuus

Taottamalla valmistetut komponentit ovat vahvempia kuin valetut tai koneistetut osat, koska metallin raerakenne on linjassa komponentin muodon kanssa. Tämä parantaa mekaanisia ominaisuuksia, kuten vetolujuutta ja väsymislujuutta.

Parannettu sitkeys

Huokosten ja onteloiden kaltaisia vikoja esiintyy vähemmän todennäköisesti takomisen seurauksena, ja siksi materiaali osoittautuu sitkeäksi ja kestävämmäksi.

Parempi väsymiskestävyys

Taotut osat kestävät paremmin syklistä kuormitusta ja väsymisvikaantumista, koska rakeet kulkevat jatkuvasti kappaleessa.

Luotettavuus ja turvallisuus

Taotut komponentit rikkoutuvat harvemmin, kun niihin kohdistuu raskaita kuormia tai korkeapaineisia ympäristöjä, joten ne soveltuvat korkeiden panosten ympäristöihin, kuten lentokoneisiin, autoihin ja koneisiin.

Monipuolisuus

Taonta voidaan käyttää useisiin eri seoksiin ja metalleihin, mikä mahdollistaa yksinkertaisten ja monimutkaisten muotojen valmistamisen.

Taloudellinen, kun kyseessä on suurten määrien tuotanto

Vaikka alkuperäiset järjestelyt saattavat osoittautua kalliiksi, taonta tarjoaa kustannustehokkuutta suurten kappalemäärien valmistuksessa, koska se vaatii vähemmän koneistusta ja materiaalihukkaa.

Taonnan haitat

Korkeat alkukustannukset

Taonta on hyvin kallista tarvittavien koneiden ja muottien osalta, joten se on hyvin kallista aloittaa.

Rajoitetut muodot ja koot

Erittäin monimutkaisia tai erittäin suuria komponentteja ei voida takoa laitteiden ja muottien rajoitusten vuoksi.

Tarvittava ammattitaitoinen työvoima

Se vaatii usein ammattitaitoista henkilökuntaa hallitsemaan lämpötilaa, painetta ja muotoilua, mikä lisää työvoimakustannuksia.

Materiaalijäte

Tietyissä taontaprosesseissa voi syntyä romua tai ei-toivottua materiaalia, erityisesti silloin, kun kyseessä on leikkaus.

Pintaviat

Jos prosessia ei valvota asianmukaisesti, taottujen osien pintaan voi syntyä halkeamia tai vikoja, jotka edellyttävät jatkokäsittelyä.

Ei sovellu kaikille metalleille

Tiettyjä hauraita metalleja on vaikea takoa, eivätkä ne halkeile tai murru.

Esimerkkejä taotuista tuotteista

Autoteollisuuden komponentit

Taonta käytetään myös autojen kestävien ja vahvojen osien, kuten kampiakselien, yhdystankojen, hammaspyörien, akselien ja pyörännavojen valmistukseen.

Ilmailu- ja avaruusalan komponentit

Lentokoneissa, kuten laskutelineissä, turbiinien akseleissa ja rakenneosissa, tarvitaan lujia taottuja komponentteja.

Teollisuuskoneet

Koneiden käytetyt osat ovat taottuja, kuten karat, akselit, vivut ja raskaiden koneiden osat, joilla on korkeat lujuus- ja sitkeysvaatimukset.

Työkalut ja laitteistot

Rautatyökalut, kuten vasarat, jakoavaimet ja pihdit, taotaan yleensä kestäviksi ja luotettaviksi.

Rakennusmateriaalit

Rakennusten ja siltojen rakenteiden pulttien, muttereiden ja kiinnikkeiden kaltaiset elementit ovat usein taottuja.

Erilaiset tuotteet

Muita väärennettyjä tuotteita ovat rautateiden osat, laivojen osat ja maatalouslaitteet, kuten aura- ja traktorinosat.

Valu vs. taonta Mekaaniset ominaisuudet

Taulukko, jossa on lujuuden, painon jne. suhteelliset numeroarvot, ei pelkästään laadullisia kuvauksia. Seuraavassa on yksi versio, jossa on käytetty tavanomaisia teknisiä tietoja:

Kiinteistö	Valu (noin)	Taonta (noin)
Vetolujuus	200-400 MPa	400-700 MPa
Myötölujuus	100-250 MPa	250-600 MPa
Pidennys (%)	5-15%	15-35%
Väsymislujuus	50-150 MPa	200-400 MPa
Tiheys/paino	Hieman korkeampi huokoisuuden vuoksi (~7,2 g/cm³ teräkselle).	Hieman alhaisempi, tehokkaampi (~7,85 g/cm³ teräkselle, tiheämpi mutta vähemmän jätettä).
Kovuus (Brinell)	100-200 HB	150-300 HB

Huomautuksia:

Arvot vaihtelevat materiaalista (teräs, alumiini jne.) ja prosessista riippuen.

Taottujen osien väsymislujuus ja sitkeys ovat yleensä 2-3 kertaa suuremmat kuin valettujen osien.

Käytetyt materiaalit

Casting

Valuja voidaan tehdä hyvin monista eri metalleista ja seoksista. Yleisimmin käytettyjä ovat valurauta, teräs, alumiini, kupari, pronssi, messinki ja magnesiumseokset. Valaminen soveltuu erityisesti hyvin juokseviin metalleihin, jotka voidaan helposti valaa muotteihin monimutkaisten muotojen muodostamiseksi.

Taonta

Tavallisesti taotaan metalleja, jotka ovat luonteeltaan hyvin sitkeitä ja kestävät muodonmuutoksia korkeassa paineessa. Yleisiä materiaaleja ovat hiiliteräs, seosteräs, ruostumaton teräs, alumiini, kupari, titaani ja nikkelipohjaiset seokset. Taonta on ihanteellinen sellaisten materiaalien tapauksessa, jotka vaativat suurta lujuutta ja sitkeyttä viimeisteltynä.

Valun ja taonnan rakenteellinen erilaisuus

Tärkein rakenteellinen ero valun ja taonnan välillä on metallin raerakenne ja mekaaniset ominaisuudet. Valussa sula metalli kaadetaan muotin läpi ja jätetään jähmettymään. Tämä johtaa karkeaan ja epäyhtenäiseen raerakenteeseen, joka voi aiheuttaa heikkoja kohtia ja huokoisuutta. Tämän vuoksi valetut osat ovat yleensä heikompia ja sitkeämpiä kuin taotut osat ja niissä on helposti vikoja, kuten kutistumisonteloita ja kaasureikiä. Valettujen metallien rakeet ovat satunnaisesti suuntautuneita, mikä tekee materiaalista isotrooppisen, mutta ne ovat heikompia kuormitusreittejä pitkin.

Taonnassa metallia sen sijaan muodonmuutetaan mekaanisesti, jolloin jyvät noudattavat kappaleen muotoa. Rakeiden virtaaminen parantaa lujuutta, sitkeyttä ja väsymiskestävyyttä. Taotuissa osissa on vähemmän sisäisiä vikoja, mutta pinnan halkeamien välttämiseen on kiinnitettävä erityistä huomiota. Taotuissa osissa jyvät ovat suuntaansa, jolloin ne ovat vahvempia osiin kohdistuvien kuormitusten suunnassa. Yleisesti ottaen takomalla saadaan mekaanisilta ominaisuuksiltaan parempia osia, kun taas valamalla saadaan vain monimutkaisempia muotoja, jotka ovat kuitenkin vähemmän vahvoja.

Taonta on siis rakenteellisesti vahvempaa. Valun sisäinen rakenne on heikompi.

Kustannusero

Hinta vaihtelee muodon, määrän ja tarpeen mukaan.

Valamisesta tulee edullisempaa, kun:

• Suunnittelu on monimutkaista.
• Osa on suuri.
• Tarvitaan monia osia.

Taonta on kalliimpaa kuin se on:

• Laitekustannukset ovat korkeat.
• Materiaalien on kestettävä takomista.
• Tarvitaan enemmän työtä tai koneaikaa.

Taotut osat ovat kuitenkin pitkäikäisiä. Ne vähentävät vikakustannuksia. Taonta on kallista turvaosien tapauksessa.

Pinnan viimeistely ja tarkkuus

Casting

Valamalla valmistettujen osien pinta- ja mittatarkkuus on tyypillisesti alhainen. Kutistuminen, huokoisuus, epätasainen jähmettyminen ja niin edelleen ovat tekijöitä, jotka vaikuttavat pintojen epätäydellisyyteen. Tämän vuoksi valetut osat saattavat tarvita enemmän koneistusta tai viimeistelyä, jotta ne saadaan vaaditulle tarkkuus- ja sileystasolle.

Taonta

Taonta tuottaa osia, joiden pinnanlaatu ja mittatarkkuus ovat parantuneet. Metallia pakotetaan alaspäin; tämä saa raekoon virtaamaan osan linjan suuntaisesti. Taotut osat vaativat mahdollisimman vähän koneistusta, ja ne soveltuvat korkean tarkkuuden käytäntöihin, joissa lujuus ja tarkkuus ovat ratkaisevia.

Viat ja luotettavuus

Casting

Jähmettymisprosessi lisää virheitä valussa. Huokoisuus, kutistumisontelot ja kaasureiät sekä halkeamat ovat yleisiä vikoja. Tästä johtuvat viat heikentävät komponentin mekaanista lujuutta ja luotettavuutta ja heikentävät valettujen osien käyttöä kriittisissä tai korkean rasituksen sovelluksissa. Se saattaa myös tarvita lisätarkastuksia ja -käsittelyä hyväksyttävän laatutason saavuttamiseksi.

Taonta

Taonnassa valmistetaan komponentteja, joissa on vähemmän sisäisiä vikoja, koska metallia muokataan paineen alaisena, jolloin sisäiset tyhjät tilat suljetaan ja raerakenteesta tulee yhdensuuntainen. Vastakappaleet ovat useimmiten vahvempia, luotettavampia ja kestävät raskaita kuormia ja toistuvia rasituksia. Vaikka pintahalkeamia voi syntyä, jos prosessia ei hallita asianmukaisesti, taonta käytetään kriittisissä ja kuormitusta kestävissä sovelluksissa, koska se on luotettavampi.

Jos valu on parempi

Monimutkaiset muodot

Valaminen soveltuu parhaiten silloin, kun valmistettavien osien geometria on monimutkainen, rakenne on monimutkainen ja onteloiden välisiä osia on vaikea tai mahdoton takoa.

Suuret komponentit

Valaminen on halvempi ja kätevämpi tapa valmistaa suuria komponentteja, kuten moottorilohkoja, pumppukoteloita tai patsaita, kuin takominen.

Vähän lujuutta vaativat sovellukset

Valaminen soveltuu paremmin sellaisiin osiin, jotka eivät tarvitse kovin suurta lujuutta tai sitkeyttä, kuten koriste-esineet, keittoastiat tai jotkin kotelot.

Pienimuotoinen tuotanto on taloudellista.

Piensarjatuotanto on taloudellista valaa, koska piensarjatuotannossa muotin tekeminen on yksinkertaista, ja monimutkaiset muodot voidaan valaa vähemmillä työvaiheilla.

Kun taonta on parempi

Lujat komponentit

Taonta soveltuu myös komponentteihin, jotka vaativat suurta lujuutta, sitkeyttä ja väsymislujuutta, kuten kampiakselit, yhdystangot ja turbiiniakselit.

Kriittisen tärkeät kantavat sovellukset

Osat, jotka joutuvat suurten kuormitusten, toistuvien rasitusten tai iskujen kohteeksi, kuten lentokoneiden laskutelineet, hammaspyörät ja akselit, kannattaa takoa, koska ne ovat luotettavampia.

Lisääntyneet mekaaniset ominaisuudet

Taotut osat omaavat homogeenisen raerakenteen, vähemmän sisäisiä vikoja ja paremmat sitkeysominaisuudet, mikä soveltuu kestävyyttä ja pitkää käyttöikää vaativien osien käyttöön.

Keskisuuret ja suuret tuotantoerät

Se on kallista, mutta yksinkertainen käyttää taonta muotit on kustannustehokas, kun tuotanto on volyymit on keskisuuria tai suuria määriä, kun kyseessä on määrä vahvoja ja tarkkoja osia, koska vähän työstöä ja vähemmän materiaalihävikkiä tarvitaan.

Päätelmä

Yhteenvetona, valu ja taonta ovat keskeisiä valmistustoimintoja, ja niillä on omat hyvät puolensa ja hyötynsä. Monimutkaiset muodot, suuret osat ja matalan tai keskilujuuden osat voidaan parhaiten käsitellä valamalla, toisin kuin suurta kuormitusta kantavat osat, jotka vaativat suurta rasitusta, sitkeyttä ja luotettavuutta, jotka saavutetaan parhaiten takomalla. GC Precision Mouldissa keskitymme tarjoamaan korkealaatuisia valuratkaisuja kaikenlaisiin vaatimuksiin. Olemme varustautuneet kaikentyyppisiin valuprojekteihin ja meillä on kaikki tarvittavat tilat, mikä tekee meistä tehokkaita ja tarkkoja näiden valutöiden toteuttamisessa. Valitsemalla GC Precision Mouldin valitset kumppanin, joka välittää laadusta, tarkkuudesta ja asiakastyytyväisyydestä, jotta komponenttisi valmistetaan korkealaatuisina. Tarjoamme sinulle mielellämme ajattomia, laadukkaita ja virheettömästi tehtyjä valukappaleita, jotka palvelevat liiketoimintasi tarkoituksia.

UKK

Työ: Millaisia valutöitä GC Precision Mould tarjoaa?

Tarjoamme kaikentyyppisiä valutyyppejä, kuten hiekkavalua, investointivalua, painevalua ja painovoimavalua, jotka takaavat tarkkuuden ja laadukkaan lopputuloksen kaikissa projekteissa.

Mitä GC Precision Mouldissa voidaan valaa?

Käsitelemme monenlaisia metalleja, terästä, alumiinia, kuparia, pronssia, messinkiä, magnesiumseoksia jne. Tarpeidesi mukaan.

Mitä eroa on taonnan ja valun välillä?

Taonta tehdään metalliin puristusvoimien avulla, jotta saadaan aikaan osia, joiden lujuus, sitkeys ja väsymiskestävyys on kasvanut, ja valu tehdään kaatamalla sulaa metallia muotteihin monimutkaisten muotojen muodostamiseksi.

Miksi valitsisin GC Precision Mouldin?

Voimme tarjota korkealaatuisia ja kestäviä komponentteja ja olemme hyvä kumppani kaikenlaisissa valutöissä kokemuksemme, korkean teknologian ja tarkkuuden ansiosta.

Pystyykö GC Precision Mould käsittelemään räätälöityjä projekteja?

Kyllä! Voimme tarjota sinulle räätälöityjä valuratkaisuja, jotka perustuvat vaatimuksiisi, olipa kyseessä sitten teollisuus-, auto- tai koristetarkoitukset.