Metallkomponenter produseres på ulike måter. Støping og smiing regnes som de to vanligste metodene. Begge metodene former metall. De gjør det imidlertid ganske forskjellig. Slike variasjoner har innvirkning på styrke, kvalitet, kostnader og ytelse. Det er viktig å vite hva som er forskjellen. Det hjelper ingeniører med å ta det riktige valget. Det hjelper industrien med å konstruere sikrere og bedre produkter. 

To av de vanligste prosessene for metallbearbeiding i industrien er støping og smiing. Støping er en prosess der man bruker smeltet metall som deretter helles i en form og stivner til den formen man ønsker. Denne prosessen er spesielt egnet for produksjon av kompliserte former, store komponenter og hule deler som motorblokker, pumpehus og prydgjenstander. Med minst tre typer metaller, inkludert stål, aluminium, kobber og bronse, gjør støping det mulig å forme metaller relativt enkelt, noe som gjør det kostnadseffektivt når det gjelder produksjon av små til middels store volumer.

Smiing, innebærer derimot å forme metall ved å utøve trykkrefter, enten varme eller kalde, for å få ønsket form. Dette gjør at metallkornene suges opp i tråd med komponentens form, noe som fører til høy styrke, seighet og utmattingsmotstand. Smidde komponenter, som veivaksler, tannhjul og flykomponenter, er tryggere i bruksområder med høy belastning og stor belastning. De to prosessene har sine egne styrker og svakheter, og de kan brukes i ingeniørarbeid avhengig av kravene som stilles.

Hva er casting?

Støping er en metallbearbeidingsprosedyre. Ved støping varmes metallet opp til smeltepunktet. Det smeltede metallet er i form av en væske. Dette smeltede metallet tilsettes i en form. Den endelige delen er i form av et hulrom i formen. Metallet reduseres i formen. Når det er avkjølt, er metallet i form av et fast stoff. Den faste formen tas deretter av. Nå er delen klar.

Støping er en svært gammel metode. Bruken går tusenvis av år tilbake i tid. I dag brukes det i nesten alle bransjer.

Nøkkelfunksjoner ved støping

• Metallet smeltes.
• Det smeltede metallet støpes i en form.
• Metallet størkner i fast tilstand.
• Delen antar formen til støpeformen.

Fordeler med støping

Muligheten til å lage kompliserte former.

Det er mulig å støpe svært kompliserte og detaljerte former. Det er mulig å produsere design som er vanskelig eller umulig for de andre prosessene. Det er også veldig enkelt å lage innvendige hulrom.

Store og tunge komponenter er egnet.

Store deler lages best ved støping. Komponenter av veldig stor størrelse er ikke veldig vanskelige å produsere. Dette gjør den anvendelig i tungindustrien.

Bredt utvalg av materialer

Nesten alle metaller kan støpes. Både jernholdige og ikke-jernholdige metaller er egnet. Dette gir ingeniører en rekke materialalternativer.

Kostnadseffektiv produksjon

Støping kan være rimeligere enn andre produksjonsprosesser. Man kan bruke samme støpeform flere ganger. Dette forenkler og senker kostnadene ved masseproduksjon.

Mindre maskinering, minimal maskinering.

Støping kan gi nesten rene former. Dette innebærer at det kreves færre bearbeidinger etter produksjon. Det bidrar til å spare tid og kostnader.

Allsidig og mye brukt

Støping brukes i mange ulike bransjer. Den er fleksibel og tilpasningsdyktig. Det fremmer småskala og storskala produksjon.

Ulemper ved å støpe i produksjon:

Porøsitet og gasshull

Gass kan fanges opp av smeltet metall under størkning, og dette forårsaker porøsitet, noe som gjør det endelige produktet svakt.

Overflatebehandling

De støpte overflatene er generelt grove og må kanskje bearbeides ytterligere for å få en jevn overflate.

Unøyaktighet i dimensjonene

Under størkningen er det mulighet for krymping, og dermed variasjon i dimensjonene, og nøyaktige toleranser er ikke enkle å fastsette.

Reduserte mekaniske egenskaper.

Indre defekter kan redusere styrken, duktiliteten og slagfastheten til støpte metaller sammenlignet med smidde metaller.

Begrensninger i størrelse

Tykke eller tynne seksjoner kan være svært store og derfor vanskelige å støpe uten feil.

Formenes kompleksitet

Produksjonen av komplekse støpeformer er tidkrevende og kostbar.

Miljø- og sikkerhetsspørsmål.

Smeltet metall er varmt, inneholder røyk og er farlig ved ulykker.

Materialsvinn

Resultatet av noen prosesser er overskuddsmateriale (for eksempel granater og stigerør), som må kastes eller resirkuleres.

Eksempler på støpte produkter

Bildeler

Biler er et viktig tilbehør til støpte produkter. Noen av de vanligste er motorblokker, sylinderhoder, bremsetromler, girkasser og veivaksler.

Industrielle maskiner

Støpte komponenter som ofte brukes i industrimaskiner, er pumpehus, ventilhus, turbinhus og maskinbunner.

Husholdningsartikler

Støping brukes til å produsere mange husholdningsartikler, for eksempel kokekar, panner og kjeler, dørhåndtak og også dekorative gjenstander, som lamper og statuer.

Byggematerialer

En av de støpte produktene i bygg- og anleggsbransjen er kummer, rør og metallrammer.

Kunst og skulptur

Støping er en teknikk som brukes til å lage statuer, byster og dekorative design av kunstnerne.

Elektriske komponenter

Støpte komponenter, som transformatorhus, bryterhus og motorkomponenter, brukes ofte i elektrisk utstyr.

Diverse gjenstander

De andre støpte produktene er smykker, mynter og musikkinstrumenter som bjeller.

Hva er smiing?

Smiing betyr ikke det samme som støping. Under smiingsprosessen smeltes ikke metallet. Metallet forblir fast. Det varmes opp til en forhøyet temperatur. Men det forblir i fast form. Deretter påføres kraft. Metallet blir slått eller støpt. Metallet presses sammen. Dette gjøres for å styrke metallet.

Forfalskning har også vært tusen år. Sverd og verktøy ble tidligere laget av smeder. I dag utføres smiing i store maskiner.

Nøkkelegenskaper ved smiing

• Metallet varmes opp.
• Den holder seg solid.
• Metallet flyter og får en ny form.
• Strukturen blir sterkere.
• I dag brukes hammere eller presser for å påføre trykk.

Fordeler med smiing

Høy styrke

Komponenter som er smidd, er sterkere enn støpte eller maskinbearbeidede deler fordi metallets kornstruktur er i tråd med komponentens form. Dette forbedrer de mekaniske egenskapene, som strekkfasthet og utmattingsstyrke.

Forbedret robusthet

Det er mindre sannsynlig at det oppstår defekter som porøsitet og hulrom som følge av smiing, og materialet viser seg derfor å være seigt og mer motstandsdyktig mot påkjenninger.

Bedre motstandsdyktighet mot utmattelse

Smidde komponenter kan bedre motstå syklisk belastning og utmattingsbrudd som følge av den konstante strømmen av korn langs delen.

Pålitelighet og sikkerhet

Smidde komponenter har mindre sjanse for å gå i stykker når de utsettes for store belastninger eller høyt trykk, og egner seg derfor i miljøer med høy innsats som fly, biler og maskiner.

Allsidighet

Smiing kan brukes på en rekke ulike legeringer og metaller, noe som gjør det mulig å lage både enkle og komplekse former.

Økonomisk når det gjelder produksjon av store volumer

Selv om den første konstruksjonen kan vise seg å være kostbar, gir smiing kostnadseffektivitet ved produksjon av store mengder deler, siden det innebærer mindre maskinering og materialsvinn.

Ulemper ved smiing

Høy startkostnad

Smiing er svært kostbart i form av maskiner og matriser, og er derfor svært kostbart til å begynne med.

Begrenset når det gjelder former og størrelser

Svært komplekse eller store komponenter kan ikke smis på grunn av begrensninger i utstyr og matriser.

Faglært arbeidskraft kreves

Det krever ofte dyktige operatører for å styre temperatur, trykk og formgivning, noe som øker arbeidskostnadene.

Materialavfall

Visse smieprosesser kan skape skrap eller uønsket materiale, spesielt når det er snakk om trimming.

Overflatedefekter

Uten riktig kontroll over prosessen kan smidde deler utvikle sprekker eller defekter på overflaten, noe som gjør det nødvendig med ytterligere etterbehandling.

Ikke egnet for alle metaller

Visse sprø metaller er vanskelige å smi og sprekker eller går ikke i stykker.

Eksempler på smidde produkter

Bilkomponenter

Smiing brukes også til å lage holdbare og sterke deler til biler, f.eks. veivaksler, koblingsstenger, tannhjul, aksler og hjulnav.

Luft- og romfartskomponenter

Smidde komponenter med høy styrke er påkrevd i fly, for eksempel landingsstell, turbinaksler og strukturelle deler.

Industrielle maskiner

De brukte delene i maskiner er smidde, for eksempel spindler, aksler, spaker og kraftige maskindeler som har høye krav til styrke og seighet.

Verktøy og maskinvare

Maskinvareverktøy som hammere, skiftenøkler og tenger er vanligvis smidd for å være holdbare og pålitelige.

Byggematerialer

Elementer som bolter, muttere og festeanordninger i bygninger og broer er ofte smidde.

Diverse gjenstander

Andre forfalskede produkter er deler til jernbaner, deler til skip og landbruksutstyr, blant annet plogskjær og traktordeler.

Mekaniske egenskaper ved støping vs. smiing

En tabell med relative tallverdier for styrke, vekt osv., ikke bare kvalitative beskrivelser. Følgende er en av versjonene, med bruk av standard tekniske data:

Eiendom	Støping (ca.)	Smiing (ca.)
Strekkfasthet	200-400 MPa	400-700 MPa
Strekkfasthet	100-250 MPa	250-600 MPa
Forlengelse (%)	5-15%	15-35%
Utmattingsstyrke	50-150 MPa	200-400 MPa
Tetthet/vekt	Noe høyere på grunn av porøsitet (~7,2 g/cm³ for stål)	Litt lavere, mer effektiv (~7,85 g/cm³ for stål, tettere, men mindre avfall)
Hardhet (Brinell)	100-200 HB	150-300 HB

Notater:

Verdiene varierer avhengig av materialet (stål, aluminium osv.) og prosessen.

Utmattingsstyrken og duktiliteten til smidde deler er vanligvis 2-3 ganger høyere enn for støpte deler.

Materialer som brukes

Støping

Støping kan gjøres i et svært stort utvalg av metaller og legeringer. De mest brukte er støpejern, stål, aluminium, kobber, bronse, messing og magnesiumlegeringer. Støping er særlig aktuelt for godt flytende metaller som lett kan flyte inn i støpeformer for å danne kompliserte former.

Smiing

De metallene som vanligvis smis, er blant annet de som er godt formbare og tåler deformasjon under høyt trykk. Noen av de vanligste materialene er karbonstål, legert stål, rustfritt stål, aluminium, kobber, titan og nikkelbaserte legeringer. Smiing er ideelt for materialer som krever stor styrke og seighet når de er ferdig bearbeidet.

Strukturell ulikhet mellom støping og smiing

Det viktigste strukturelle skillet mellom støping og smiing er metallets kornstruktur og dets mekaniske egenskaper. Ved støping helles smeltet metall gjennom en støpeform og får stivne. Dette fører til en grov og ujevn kornstruktur, noe som kan føre til svake punkter og porøsitet. Støpte deler er derfor ofte svakere og mer duktile enn smidde deler, og de har lett for å få defekter, blant annet krympehull og gasshull. Støpte metaller har tilfeldig orienterte korn, noe som gjør materialet isotropt, men de er svakere langs belastningsbanene.

Smiing, derimot, innebærer mekanisk deformasjon av metallet, noe som gjør at kornene følger formen på delen. Denne flytingen av kornet øker styrken, seigheten og utmattingsmotstanden. Smidde komponenter har færre indre defekter, men man må være nøye med å unngå sprekker på overflaten. Smidde komponenter har kornene i sin egen retning, som er sterkere i den retningen delene utsettes for belastning. Generelt gir smiing deler med bedre mekaniske egenskaper, mens støping er begrenset til mer kompliserte former, men mindre sterke.

Smiing er derfor sterkere strukturelt sett. Den indre strukturen i støping er svakere.

Kostnadsforskjell

Prisen varierer avhengig av form, antall og behov.

Støping blir billigere når:

• Utformingen er kompleks.
• Delen er stor.
• Det er behov for mange brikker.

Smiing er mer kostbart enn det er:

• Utstyrskostnadene er høye.
• Materialene skal tåle smiing.
• Det er behov for mer arbeid eller maskintid.

Smidde deler har imidlertid lang levetid. De reduserer feilkostnadene. Smiing er dyrt når det gjelder sikkerhetsdeler.

Overflatefinish og nøyaktighet

Støping

Overflate- og dimensjonsnøyaktigheten til deler som genereres ved støping, er vanligvis lav. Krymping, porøsitet, ujevn størkning og så videre er faktorer som bidrar til ujevne overflater. På grunn av dette kan støpte komponenter trenge mer maskinering eller etterbehandling for å oppnå ønsket presisjonsnivå og glatthet.

Smiing

Smiing gir deler med bedre overflatefinish og større dimensjonsnøyaktighet. Metallet presses nedover, noe som gjør at kornstrømmen følger komponentens linjeretning. Smidde komponenter krever minimalt med bearbeiding og egner seg godt til bruk med høy presisjon, der både styrke og nøyaktighet er avgjørende.

Defekter og pålitelighet

Støping

Størkningsprosessen øker defektene ved støping. Porøsitet, krympehull og gasshull, i tillegg til sprekker, er vanlige defekter. De resulterende defektene reduserer komponentens mekaniske styrke og pålitelighet, og bruken av støpte deler i kritiske eller høystressede bruksområder. Det kan også være behov for ytterligere kontroller og bearbeiding for å oppnå et akseptabelt kvalitetsnivå.

Smiing

Ved smiing lages komponenter som har færre indre defekter siden metallet deformeres under trykk, slik at de indre hulrommene tettes og kornstrukturen blir parallell. Motstykkene er for det meste sterkere, mer pålitelige og tåler store belastninger og gjentatte påkjenninger. Selv om det kan oppstå overflatesprekker hvis prosessen ikke håndteres riktig, brukes smiing i kritiske og bærende bruksområder, ettersom det er mer pålitelig.

Der støping er bedre

Komplekse former

Støping egner seg best når geometrien til komponentene som skal produseres, er komplisert, designet er komplisert og det er vanskelig eller umulig å smi.

Store komponenter

Støping er en billigere og mer praktisk metode enn smiing for å produsere store komponenter, for eksempel motorblokker, pumpehus eller statuer.

Bruksområder med lav styrke

Støping er mer egnet for deler som ikke trenger særlig høy styrke eller seighet, som pyntegjenstander, kokekar eller enkelte hus.

Småskalaproduksjon er økonomisk.

Lavvolumproduksjon er økonomisk å støpe siden det er enkelt å lage en støpeform, og kompliserte former kan støpes i færre operasjoner.

Der smiing er bedre

Komponenter med høy styrke

Smiing egner seg også for komponenter som krever høy styrke, seighet og utmattingsstyrke, som veivaksler, forbindelsesstenger og turbinaksler.

Bærende bruksområder av kritisk betydning

Deler som utsettes for store belastninger, hyppige påkjenninger eller støt, for eksempel landingsstell, tannhjul og aksler på fly, er bedre tjent med å være smidde, siden de er mer pålitelige.

Økte mekaniske egenskaper

De smidde delene har en homogen kornstruktur, færre indre defekter og bedre duktile egenskaper, noe som gjør dem velegnet til bruk i deler som krever lang holdbarhet og lang levetid.

Mellomstore til store produksjonsserier

Det er kostbart, men det er kostnadseffektivt å bruke enkle smiformer når det dreier seg om produksjon av middels til store volumer av sterke og presise deler, ettersom det kreves lite bearbeiding og mindre materialsvinn.

Konklusjon

For å oppsummere, støping og smiing er viktige produksjonsoperasjoner, og de har sine egne fordeler og bruksområder. Komplekse former, store deler og deler med lav til middels styrke håndteres best gjennom støping, i motsetning til deler som krever høy belastning, seighet og pålitelighet, som best oppnås gjennom smiing. GC Precision Mould fokuserer på å levere støpeløsninger av høy kvalitet til alle typer behov. Vi er utstyrt med alle typer støpeprosjekter og har alle de nødvendige fasilitetene, noe som gjør oss effektive og presise i utførelsen av disse støpejobbene. Ved å velge GC Precision Mould velger du en partner som bryr seg om kvalitet, presisjon og kundetilfredshet, slik at komponentene dine blir produsert med høyeste kvalitet. Vi vil med glede tilby deg tidløse, høykvalitets og feilfritt utførte støpegods som vil tjene dine forretningsformål.

Vanlige spørsmål

Arbeid: Hva slags støping tilbyr GC Precision Mould?

Vi tilbyr alle typer støpegods, som sandstøping, investeringsstøping, pressstøping og gravitasjonsstøping, noe som garanterer presisjon og kvalitetsresultat av alle prosjekter.

Hva kan støpes hos GC Precision Mould?

Vi arbeider med et stort utvalg av metaller, stål, aluminium, kobber, bronse, messing, magnesiumlegeringer osv. I henhold til dine behov.

Hva er forskjellen mellom smiing og støping?

Smiing gjøres ved å presse metall ved hjelp av trykkrefter for å forme deler med økt styrke, seighet og utmattingsmotstand, og støping gjøres ved å helle smeltet metall i støpeformer for å forme komplekse former.

Hva er grunnen til at jeg velger GC Precision Mould?

Vi kan tilby høykvalitets og holdbare komponenter og er en god partner i alle typer støping på grunn av vår erfaring, høyteknologi og dedikasjon til presisjon.

Kan GC Precision Mould håndtere spesialtilpassede prosjekter?

Ja! Vi kan tilby deg en skreddersydd støpeløsning basert på dine behov, enten det er til industri-, bil- eller dekorative formål.