Prosessen med å lage motorsykler har blitt bedre i det siste, spesielt når det gjelder å lage lettere og sterkere deler. En av de viktigste måtene å lage deler på i denne bransjen er ved å bruke pressstøping, noe som betyr at du kan støpe metall slik at du får sterke og nøyaktige deler som brukes i dagens motorsykler. Blant disse er ting som motorsykkelmotordeler, sykkelrammer og karosserideler som er laget med aluminiumstøping populære fordi de er robuste, godt laget og tåler mye varme. 

Denne artikkelen går gjennom hvordan pressstøping brukes til å lage motorsykkeldeler, og tar for seg ting som riktig temperatur, hvor mye trykk som trengs, hvor raskt materialene varmes opp eller kjøles ned, og kontroll av at delene passer ordentlig og ser ut slik de skal.

Forståelse av pressstøpeteknologi

Navnet trykkstøping kommer av at metallet presses raskt og under høyt trykk inn i en form. Med denne metoden kan du lage små og detaljerte deler som passer godt sammen og som ikke trenger mye bearbeiding for å få den rette formen.

Industrien bruker hovedsakelig to forskjellige typer støpemetoder.

• Støping i varmkammer
• Trykkstøping i kaldt kammer

Høytrykksstøping med kaldt kammer brukes ofte til å lage deler til motorsykkelmotorer fordi materialene som brukes til å lage dem, må smeltes ved ganske høy temperatur.

Hvorfor velger motorsykkelprodusenter pressstøping?

Pressstøping brukes ofte av motorsykkelprodusenter fordi det gir deler som er sterke og tåler den røffe bruken motorsykler utsettes for, og fordi det gjør det mulig å lage deler raskere og til lavere pris.

Støping er viktig fordi det gir oss muligheten til å lage deler til motorsykler som må være ganske tøffe og kraftige.

• Høyt forhold mellom styrke og vekt
• Utmerket overflatefinish
• Varmeledningsevne for varmefølsomme deler
• Tett dimensjonsnøyaktighet

Siden trykkstøpt aluminium er både slitesterkt og har utmerket korrosjonsbestandighet, brukes det til å produsere clutchhus, veivhus, topplokk og girdeksler.

Pressstøpte deler i motorsykler

A. Motorkomponenter

• Sylinderhode
• Veivhus
• Oljepumpehus
• Deksel for girkasse

Når motorsykkelen er i gang, varmes mange av delene opp til høye temperaturer og utsettes for stort trykk inne i motoren. Derfor lages de vanligvis ved å legge metall i en form og legge mye trykk på det, slik at metallet forblir solid og ikke har mange lufthull.

B. Strukturelle deler

• Styreklemmer
• Fotstøttebraketter
• Hjulnav

De må være nøyaktige på en tiendedels millimeter og bør ha samme styrke som alle andre deler i konstruksjonen.

C. Estetiske og støttende deler

• Speilhus
• Indikatorbraketter
• Nummerskiltholdere

Til tross for at de ikke trenger å bære en last, kan disse delene lages med en enestående overflate, noe som gjør behovet for mer bearbeiding mindre sannsynlig.

Materialer og termiske egenskaper

De fleste motorsykkelstøpegods er laget av aluminiumslegeringer (A380, ADC12 eller LM6).

Viktige egenskaper ved A380 aluminiumslegering:

På grunn av varmeledningsevnen kan varmen spres fritt i motordelene på motorsykler, hovedsakelig i luftkjølte motorer. 

Detaljert: Støping av deler i motorsykler

Støping er en viktig del av motorsykkelproduksjonen i dag, fordi det gjør det mulig å raskt lage sterke og eksakte deler med lav vekt. Prosessen fungerer godt for metaller som aluminium, ettersom disse materialene egner seg godt til konstruksjoner og maskiner fordi de er sterke, men likevel lette, og dessuten avgir mindre varme når de sveises.

Nedenfor finner du noen av de mest brukte støpegodsdelene på motorsykler, sammen med hva de gjør, hvilke materialer de vanligvis er laget av, hvor mye kraft de må håndtere, og hvilke typer støpeformer som er best egnet til å lage dem.

1. Motorens veivhus

Funksjon:

Veivhuset er der du finner veivakselen, girkassen og noen ganger et oppbevaringssted for motorens olje. Det er en av de vanskeligste delene å håndtere fordi det kan bli veldig varmt og forårsake store belastninger i en motorsykkelmotor.

Materiale:

• Aluminiumslegering (A380 eller ADC12)
• Varmeledningsevne: ~96-105 W/m-K
• Smeltepunkt: ~610 °C
• Driftstemperatur: 80-120 °C

Krav til støping:

• En tykkelse på 2,5 til 3 mm gir mulighet for lettere materialer.
• Passasjer i motoren som bidrar til å flytte olje og holde delene avkjølt
• Det krever bruk av presser som arbeider under høyt trykk, sammen med en vakuummaskin som hjelper til med å holde metallet fritt for hull.

Dimensjonstoleranse:

• ±0,05 mm for overflater som forbinder et lager og et hus

2. Sylinderhode

Funksjon:

Topplokket stenger av den delen der drivstoffet forbrennes, og holder ventilene, tennpluggene og en kamaksel på plass.

Materiale:

• Aluminium LM6 eller ADC12
• Må tåle høy termisk belastning (200-250 °C)
• God maskinbearbeidbarhet og korrosjonsbestandighet

Hensyn til rollebesetning:

• Nøyaktig utlufting av støpeformen er nødvendig for å forhindre at gass blir fanget i det støpte emnet.
• CNC-maskinering etter støping bidrar til å sikre at ventilføringer og kamakselhull i aluminiumsdeler får en jevn og glatt form.
• Slangen må være trykktett (hydrostatisk trykktesting utføres opp til 5 bar).

3. Motordeksler (clutch, magneto, girkasse)

Funksjon:

Beskytt ting som tennplugger, ventiler og stempler i motoren mot tilsmussing, oljesøl eller skader fra utsiden.

Materiale:

• Aluminium A360 eller A380
• Ofte pulverlakkert eller anodisert etter støping
• Veggtykkelse: 2,5-4 mm

Støpemetode:

Høytrykksstøping resulterer ofte i glatte overflater med små overflategroper, noe som betyr at overflaten er veldig glatt å ta på.

Viktighet:

Gjør det mulig for bilen å holde oljetrykket oppe og opprettholde et effektivt kjølesystem. hjelper også til med å få dem til å se bra ut og hjelper folk med å gjenkjenne merket.

4. Styrefester og trippelklemmer

Funksjon:

Delene kobler rattstammen til gaflene og bidrar til å støtte dem.

Materiale:

• Pressstøping av aluminium (A356 eller A380)
• Strekkfasthet: ~200-250 MPa
• Utmattingslevetiden ble testet opptil 100 000 ganger med ulike belastninger.

Detaljer om rollebesetningen:

• Krever høydimensjonal nøyaktighet
• Varmebehandling kan gjøres etter støping for å forbedre stykkets duktilitet
• Styrelagrene må monteres med toleranser innenfor 0,02 mm

5. Bremsekaliperhus

Funksjon:

Rakkestempelet og bremsevæskekanalene bidrar til å drive bremsene.

Materiale:

• Høyfast aluminium (A413 eller modifisert ADC12)
• Må motstå høyt vanntrykk (100 til 120 ganger så mye som normalt lufttrykk).
• Høy korrosjonsbestandighet fordi den tåler å komme i kontakt med søppel på veien og å bli våt.

Hensyn til rollebesetning:

• De innvendige væskekanalene må ikke ha noen defekter som kan hindre væskestrømmen.
• Lekkasjetesting må utføres på hvert eneste produktparti.
• Tetting i stemplene avhenger i stor grad av overflatens finish.

6. Fotstøttebraketter og sidestativ

Funksjon:

Støtt førerens vekt og sørg for at motorsykkelen står stødig når den er parkert.

Materiale:

• Legeringer som kombinerer aluminium og silisium for å gjøre dem mer slitesterke
• Strekkfasthet: ~180 MPa
• Hardhet: ~80-100 HB

Støpemetode:

Gravitasjonsstøping eller lavtrykksstøping brukes når du trenger en overflate som ser penere ut og som har mindre risiko for å gå i stykker.

7. Svingarmkomponenter (i noen modeller)

Funksjon:

Støtter bakhjul og bidrar til å holde den i bevegelse opp og ned.

Materiale:

• Noen ganger laget av sterk aluminium, laget ved hjelp av matriser (A356-T6).
• Strekkfasthet etter behandling: ~240 MPa
• Veggtykkelse: 4-6 mm, avhengig av belastningsveier

Casting Notes:

• FEA brukes til spenningsfordeling
• Sveising eller maskinering av lagrene etter støping.

Oppsummeringstabell over viktige pressstøpedeler

Hver av disse delene er viktige fordi de bidrar til å sikre at motorsyklene fungerer godt, er trygge og ikke går i stykker. Ingeniørene bruker mye tid på å sørge for at delene er formet helt riktig, veldig lette, men likevel sterke nok for jobben, og dette gjøres for det meste ved hjelp av den sterke støpeprosessen i aluminium.

Parametere for støpeprosessen

A. Injeksjonstrykk

Ved høytrykksstøping brukes et trykk på rundt 200 til 1000 pund per kvadrattomme, noe som bidrar til at metallet beveger seg raskt inn i formen og sørger for at det ikke blir for mange luftbobler i delen.

B. Formtemperatur

Typiske formtemperaturer ligger vanligvis mellom 180 og 300 grader Celsius, og de reguleres av kjølekanaler som sørger for at metallet kjøles ned og herdes jevnt.

C. Fyllingstid

Hvis du injiserer formen innen 0,1 sekunder for små biter, forhindrer det kaldstopper og jevner ut overflaten.

D. Etterbehandling

Etter støping gjennomgår delene:

• Trimming av løpere og ventilasjonsåpninger
• Sandblåsing eller tromling
• Maskinering for kritiske dimensjoner
• Overflatebehandlinger som anodisering eller pulverlakkering bidrar til å beskytte metalldelene og får dem også til å se bedre ut.

Disse trinnene er viktige fordi de bidrar til å sikre at delene fungerer som de skal og passer perfekt sammen på en racersykkel.

Vanlige støpefeil og løsninger

Despite the advantages, die casting can cause problems with the castings if not carefully taken care of.

Typical Defects:

It is important to ensure quality control for automotive casting so that it remains safe to use.

Advantages of Using Die Casting for Motorcycles

• Accurate tools and machines mean there is no need for as much post-processing.
• Making thousands of the same parts is possible using just one die for mass production.
• Aluminum die casting helps to reduce the weight of components.
• Good heat conductivity allows for better engine cooling.
• Faster and less expensive than producing parts from a billet.

Case Study: Crankcase Manufacturing

The crankcase is important for any motorcycle because it protects the crankshaft and transmission. Generally, high-pressure die casting is used to produce a standard crankcase.

• Melt temperature: 675°C
• Mold temperature: 250°C
• Injection pressure: 70 MPa
• Cycle time: 60 seconds
• Tolerance: ±0.05 mm
• Heat treatment: T6 for improved mechanical properties

Precision components increase how well the engine performs while also lightening its load and saving fuel.

Latest Trends in Motorcycle Die Casting

• Electric Motorcycles: More people are requesting lightweight covers for batteries and motors.
• Magnesiumlegeringer: Though it costs more, magnesium weighs even less.
• Automatisert kvalitetskontroll: AI tools are used to identify casting problems as they occur in real time.
• 3D Printed Dies: Faster development of samples and shorter time for preparing tools.

AW technology will drive the effectiveness and design of motorcycle components in the future.

Die Design for Motorcycle Parts

How die casting parts perform and how long they last largely depend on the die’s design. In making motorcycles, the dies are built for the specific needs of each design.

For instance, one may encounter complex geometries, such as crankcases that have oil channels inside them.

• Thin-walled sections (ranging from 1.5 to 3 mm in thickness)
• The use of venting and gating to get rid of casting defects
• Cooling lines in the die help to regulate temperature.

It typically costs between $15,000 and $40,000 to make a die for a motorcycle cylinder head, and it can produce over 100,000 parts before the accuracy of the parts is reduced by wear.

Using Technological Alloys in Aluminum Die Casting

The mechanical and thermal needs of the parts in a motorcycle engine decide the choice of aluminum alloys used.

Vanlige legeringer:

All of them have certain benefits, including strong thermal conductivity and resistance to fatigue. As an example, the A380 has a thermal conductivity of nearly 96 W/m•K, helping quickly get rid of heat from the engine.

Working with the Tools and Keeping Them Maintained in Die Casting

Old parts of motorcycles background with hard light black and white tone. repair and maintenance old parts of engine

With a high number of automotive casting parts produced, special attention must be given to tooling maintenance by:

• Die polishing every 10,000 shots
• Make sure to heat the pots to about 200°C before you start using them to prevent sudden temperature change.
• Regularly check for signs of damage because it can result in flaws like flash and misaligned mold parts.

Today, machines handle the application of mold-release agents and help control die temperature from cycle to cycle, leading to better consistency in the final products.

Environmental and Economic Impact

Environmental Benefits:

• Aluminum die casting lets up to 95% of the material be recycled, which cuts down on carbon emissions.
• They help save about 30% in energy use when compared to the older types of systems.

Economic Considerations:

• Because die casting tools are expensive, the quantity of parts made leads to a very low cost for each one.
• Most motorcycle engine parts made with die casting are up to 40% less expensive than those made with machining.
• By using die casting, modern motorcycle manufacturing can be both cost-effective and eco-friendly.

Quality Assurance in the Manufacturing Process

OEM motorcycle part suppliers should implement ISO 9001:2015 and IATF 16949 standards. Common quality checks include:

• X-ray technology is used to check whether the inside of the metal is porous
• Confirm the accurate measurements of parts with Coordinate Measuring Machines (CMM).
• Test areas of the engine that need to be leak-proof
• Using salt water to check the corrosion-resistant properties of motorcycle spare parts

The use of standards makes sure that parts fit both the required mechanical needs and the need for safety in high-performance applications.

Ability to work with both CNC Machining and Surface Treatments

Die-cast parts are just about ready, but in certain places (like bearing seats or thread holes), CNC machining is still needed to ensure they are highly precise.

Post-processing steps also include:

• Powder coating for wear resistance
• Anodizing for corrosion protection
• Vibratory and tumbling are used to make the surface more attractive

As a result, these parts are perfect for immediate use on the production assembly lines.

Role in Performance and Safety

Die casting is essential in many industries.

• Reducing weight: Components made from lighter aluminum are better for fuel use and the car’s handling.
• Heat management: By providing better thermal conductivity, heat is transferred efficiently from your engine, removing the chances of overheating.
• Structural safety: If automotive casting is perfect, handlebar mounts and footrest brackets can be stronger during crashes.

Even if the housing for the brake caliper is only 0.1 millimeter off, it can cause a brake fluid leak, which proves just how vital good quality is for motorcycle safety.

Challenges in Motorcycle Die Casting

Some industry challenges include:

• Reducing casting flaws in the rapid prototyping process
• Rising metal prices for aluminum due to worldwide demand are leading to a scarcity of supplies.
• Trying to maintain strength while also keeping the wire light
• The exhaustion of parts from running in such hot temperatures and fast cycles

Experts in the industry are looking into better die materials, advanced coatings (like nitriding), and AI-aided casting simulations to tackle these issues.

The Future: Smart Foundries and Industry 4.0

Going forward, fans of motorcycles will likely see these elements with:

• Digital twins can be used to oversee mold conditions at any time.
• Use of sensors that spot and correct casting problems automatically
• Additive manufacturing (3D printing) can make it easier and faster to produce complex die inserts
• Including green energy in metal casting factories

The rise of electronic controls and battery-powered engines in motorcycle design will increase the need for advanced die-cast parts in the industry

Comparison: Die Casting vs. Other Manufacturing Methods

The success of motorcycle engine parts depends a lot on picking the suitable manufacturing method. Let’s see how die-casting parts match up with other processes:

We will put together a comparison between die casting and sand casting.

When it comes to prototypes and casting big parts, sand casting is less expensive; high-pressure casting is best for making the same parts numerous times for automobiles.

Die Casting vs. Forging

While forgings give you strong parts thanks to their grain flow structure, they are less complex and offer a poorer finish than what aluminum die casting can provide. For parts that carry only a medium load, die casting is a better and cheaper option than other methods.

Optimizing the Design for Casting Motorcycle Parts

Engineers employ Finite Element Analysis (FEA) and Computational Fluid Dynamics (CFD) during design to ensure that a part is strong, lightweight, and affordable.

Optimizations Include:

• Building up strength through ribbing, but losing little muscle mass
• Uniform wall thickness (typically 2–3 mm)
• Allow 0.5 to 2 degrees of draft angle to help release the die from the die set.
• You will also need bosses and pads for where your loads join the trailer.
• It is very important to design components so precisely, especially for sports and racing motorcycles.

Cooling in Die Casting Dies

It is important to regulate the thermal conductivity of the die while casting to maintain accuracy in dimensions. This is achieved through:

• There are conformal cooling channels in the die.
• Thermal pins (baffles) are used in hot zones.
• Each shot is sprayed by the machine to even out the heating.

You should ensure that the die temperature is between 180°C and 300°C. If metal overheats, it can cause thermal fatigue and result in defects during casting, such as hot tearing or soldering.

The Pros and Cons of Die Casting Used in Motorcycle Manufacturing

Now, let’s review how much it would cost to manufacture a mid-sized motorcycle component such as an engine side cover (approximately 1.2 kg of aluminum):

Compare this to machining bar stock ($8.50 per piece), and you can easily see why die casting can save you money. Any production of more than 50,000 units of motorcycle spare parts will find die casting the most affordable process.

Ensuring certifications and traceability in motorcycle die casting

Die casting parts should be traceable for all batches handled by the OEM suppliers. This involves:

Part serialization

• Administering reagents (substances, melting point, and anything unclean)
• Recording temperature and pressure (melting, injection, and die)
• Destructive and non-destructive tests

You must use ISO 9001, TS 16949, and in some cases AS 9100 for parts entering the motorcycle engine, like cylinder heads and transmission covers.

Integration with Other Manufacturing Processes

Die casting cannot be done on its own. The process includes initiatives in the manufacturing of motorcycles.

• Welding (e.g., for mounting brackets)
• Machining (boring, threading, facing)
• Users may treat sheets with heat (exfor ample T6) to increase their strength.
• Assembly lines (robot-assisted or manual)

An automated example could be a die-cast gear housing:

• Casting (A380 aluminum)
• CNC boring (bearing seat)
• Powder coating protects the machined parts from wearing out and corroding.
• The roller bearings and oil seals are used for assembly.

This method highlights the part that automotive casting plays in industry as a whole.

Konklusjon

Motorcycle engines and spare parts are better formed through die casting than by other methods due to their high accuracy and superb end product appearance. From using aluminum die casting, manufacturers obtain high levels of accuracy in dimension, good ability to transfer heat, and high strength compared to their weight. While casting defects can occur, they are easy to fix by using process control and advanced techniques like high-pressure casting. A rise in demand for better-performing and fuel-efficient bikes will make it even more important for die-casting parts to become prominent in the motorcycle industry around the globe.

Vanlige spørsmål

Why are parts produced by aluminum die casting special for motorcycles?

Parts produced through aluminum die casting are lightweight, resistant to heat, and strong. It allows for the creation of complicated parts that must fit closely together.

Which parts of motorcycles are made by the die-casting process?

Different die-cast products include crankcases, cylinder heads, engine covers, brake calipers, and parts for handlebar mounts.

What strategies are used to guarantee top quality in a few motorcycle parts?

Temperature, vacuum casting, and inspections that include X-rays and pressure measurements are all used to ensure quality.

How does die casting fare better than other processes?

This method leads to a smoother surface, increased accuracy, faster work, and brings down the unit cost when producing many alike pieces.