Metaalgieten kan geen 100% nauwkeurige resultaten bieden. Om aan de vereiste specificaties te voldoen, moeten gieterijen extra nabewerkingen uitvoeren. Bewerking van gietstukken helpt in dit geval. Zoals u weet, kunnen gietstukken verschillende vormen en afmetingen hebben. Er zijn meerdere soorten bewerkingsmethoden voor gietstukken om aan deze vormen te voldoen.
Er zijn vele soorten gietprocessen. Zandgieten gebruikt zand om mallen te maken, waarna je er gesmolten metaal in kunt gieten. Het is een eenvoudige methode, maar je hebt meer nodig bewerkingsdiensten. De spuitgietmethode injecteert gesmolten metaal in de mal. De hoge druk zorgt voor fijnere gietdelen. Voor deze methode heb je mogelijk minder bewerkingsproces voor het gieten nodig.
Er kunnen zich situaties voordoen die vergelijkbaar zijn met andere gietmethoden. Maar wat het type gietmethode ook is, je hebt altijd machinale bewerking van gietstukken nodig. Op deze manieren kun je de gewenste specificaties bereiken. Merk op dat je toleranties tot ±0,0001 mm kunt bereiken. Deze gietbewerkingsmethoden zijn dus cruciaal voor metalen onderdelen.
In dit artikel worden de grondbeginselen van het bewerken van gietstukken uitgelegd. Je leert wat ze zijn, hoe ze werken en hun types. Daarnaast gaan we in op de voordelen en beperkingen van elk type. Uiteindelijk zul je een uitgebreid begrip hebben van gietmachines. Deze kennis helpt enorm bij het kiezen van een geschikte gieterij.
Wat is gietbewerking?
Gieten machinale bewerking verwijst naar de bewerkingsdiensten uitgevoerd op gegoten metalen onderdelen. Nadat een metalen onderdeel is gegoten, moet het meestal verder worden verfijnd. Bij diverse gietbewerkingen worden overtollige materialen verwijderd en krijgen de onderdelen hun exacte afmetingen.
How does casting machining work? Casting machining may vary depending on the customer’s needs. Usually, there are three types of casting machining: cutting, abrasive, and advanced. Whatever the type, the raw cast part is secured in a machining tool. Then, various cutting tools remove material from the part.
Elk proces zorgt ervoor dat het onderdeel voldoet aan de exacte specificaties. Het verbetert vooral de oppervlakteafwerking en nauwkeurigheid. CNC kan tot ±0,01 mm verspanen en EDM tot ±0,0001 mm. Standaardgereedschappen voor CNC-verspaning zijn draaibanken, frezen en boren.
Bewerking Gieten: Snijden
Deze gietbewerkingsmethoden verwijderen overtollig materiaal van de onbewerkte gietstukken. De verschillende bewerkingsmethoden zijn draaien, boren, frezen of zagen. De draaimethode is geschikt voor cilindrische onderdelen. De freesmethode is ideaal voor kop- en omtreksnijden. Boren maakt gaten en zagen snijdt onderdelen op maat.
Bewerking Gieten: Geavanceerde methode
Geavanceerde methoden zijn meestal geen traditionele methoden. Ze zijn veel preciezer. EDM en lasersnijden/graveren zijn twee populaire geavanceerde methoden. Deze twee bewerkingstechnieken worden veel gebruikt in gieterijen. Met deze technieken kun je toleranties tot ±0,0001 mm bereiken. Meer informatie is beschikbaar in de latere hoofdstukken.
Bewerking Gieten: Abrasief verspanen
Bij abrasieve bewerking in gietwerk worden slijpschijven en abrasieve materialen gebruikt. Hierbij worden de gegoten onderdelen vooral fijngeslepen om het gladste oppervlak te krijgen. Enkele standaardmethoden die in dit geval worden gebruikt zijn slijpen, honen en leppen. Deze processen zorgen voor een hoogwaardige afwerking van de onderdelen van metaalgietwerk.
Wat is het verschil tussen giet- en machinale bewerkingsprocessen?
Casting is an additive process in which molten metal is poured into a mold to create various shapes. This method is suitable for metals only. Standard methods are sand, die, and investment casting. It’s ideal for making complex shapes in large quantities.
Machining, on the other hand, is a subtractive method. As mentioned, it removes material from parts to achieve precise shapes and finishes. Let’s check the differences between casting and machining.
Gieten en machinaal bewerken: Materiaalkeuze
Gieten is beperkt tot metalen. Je kunt aluminium, ijzer, staal en vele andere metaallegeringen gebruiken. Deze metalen zijn ideaal voor het maken van complexe vormen en grote onderdelen.
Verspanen ondersteunt verschillende materialen, waaronder metalen, kunststoffen en vaste materialen. Gieten is de meest voorkomende manier om gegoten onderdelen perfect af te werken.
Gieten en machinaal bewerken: Productiesnelheid
Gieten gaat over het algemeen sneller voor grote hoeveelheden als er eenmaal mallen zijn gemaakt. Het is perfect geschikt voor grote orders.
Machinale bewerking daarentegen is langzamer voor grote orders. Maar het is een nauwkeurige en precieze methode. Daarom wordt machinale gietbewerking veel gebruikt door gietbedrijven.
Gieten en machinaal bewerken: Maattoleranties
Zoals je weet treden er tijdens het gieten krimp en trillingen op, wat meestal lagere toleranties oplevert. Daarom heeft elk gietstuk een extra bewerkingsproces nodig om de beste kwaliteit te bereiken. Hoewel gieten complexe ontwerpen aankan, kan het geen nauwkeurige resultaten geven.
Verspanen biedt meestal hogere toleranties. Er zijn vele soorten bewerkingsprocessen. CNC-bewerking kan tot ±0,01 mm bereiken. Daarentegen kan EDM kan tot ±0,0001 mm bereiken. Ze zijn allebei perfect voor onderdelen die een kleine nauwkeurigheid vereisen.
Gieten en machinaal bewerken: Prototyping
Casting is sometimes used to create prototypes, but it requires machining services. As you know, casting takes time and costs more to make molds, although it’s better for large-scale orders.
Machinale bewerking is daarentegen zeer geschikt voor prototyping. Het is snel en nauwkeurig en het kost minder dan metaal gieten. Hoewel zandgieten goedkoop is, staat machinaal gieten nog steeds bekend om de beste resultaten.
De voordelen van machinaal bewerkte gietstukken
Bewerkte gietstukken zijn de metalen onderdelen die worden gemaakt na het machinaal bewerken van gietstukken. Ze bieden verschillende eigenschappen en voordelen. Kortom, ze zijn zeer nauwkeurig, hebben een glad oppervlak en vertonen geen gebreken. Daarom hebben machinaal bewerkte gietstukken altijd de voorkeur.
Hoge precisie
Bewerkte gietstukken bieden meestal een verbeterde precisie met hoge toleranties. Het machinaal bewerken van gietstukken verbetert de tolerantie door de afmetingen van de gietstukken te verfijnen. Het resultaat zijn exacte specificaties. CNC-bewerking kan tot ±0,01 mm bereiken, terwijl geavanceerde bewerking tot ±0,0001 mm kan bereiken.
Verbeterde oppervlakteafwerking
Bewerkte gietstukken hebben meestal een verbeterde oppervlakteafwerking. Slijpen en polijsten zorgen meestal voor zo'n glad oppervlak.
De oppervlakken van machinaal bewerkte gietstukken zijn veel gladder en verfijnder dan de oppervlakken van gietstukken alleen. Dit niveau van verbetering vermindert meestal de behoefte aan extra afwerking.
Geen defecten en gebreken
Door gietwerk te bewerken kun je gietfouten opsporen en corrigeren. Het kan defecten zoals poreusheid en insluitsels verwijderen. In dit geval zijn boren, frezen en slijpen de meest gebruikelijke bewerkingen. Deze processen elimineren over het algemeen de zwakke plekken in de materialen. Over het algemeen krijgt je metalen onderdeel een verbeterde structurele kwaliteit.
Materiaalefficiëntie
Een ander belangrijk voordeel is materiaalefficiëntie. Gieten minimaliseert materiaalverspilling door nauwkeurig materiaal te verwijderen. Dit zorgt dus voor optimaal materiaalgebruik en vermindert overtollig afval.
Betere prestaties
These metal parts can perform best since machined castings offer the above four benefits. This feature is particularly crucial for machines and vehicles. For instance, perfect engine components can give the best run on the road. In addition, improved performance also leads to longer-lasting parts. So, it means you don’t frequently need to replace and repair them.
Voorbereiden op elektrocoating
Bewerkte gietstukken hebben een uitstekende oppervlakteafwerking. Het is bijzonder geschikt voor verschillende oppervlaktebehandelingen. Populaire oppervlaktebehandelingsmethoden zijn anodiseren, e-coaten, verven of plateren. De machinale bewerking van gietstukken bereidt de oppervlakken van de gietstukken voor op deze oppervlaktebehandelingen. Hierdoor krijg je een langdurig en effectief resultaat op elk gietstuk.
7 Gemeenschappelijk gietbewerkingsproces
After coming out of the mold, every casting part usually has excess material. You must remove these redundant sections because they can disrupt the original part’s function. Also, the casting part has rough surfaces.
Kan de machine die je gebruikt om het oppervlak van het gietstuk glad te maken overbodige delen verwijderen? Of kun je glad werk doen met een frees? Zo zie je maar dat er vele soorten gietbewerking zijn. Hieronder belichten we zeven standaard gietbewerkingsprocessen. Elke gietmachine heeft een uniek doel en taak.
#1 CNC-bewerking
CNC staat voor Computer Numerical Control. CNC verspanen is meestal subtractief, waarbij verschillende vormen worden gemaakt door materialen te verwijderen. Het is ook een geautomatiseerd proces. Nadat je de code hebt ingevoerd, maakt de machine automatisch de vorm.
Een CNC machine heeft meestal een controller, servomotoren en meerdere assen. Over het algemeen vind je overal CNC machines met drie assen. Voor complexere gevallen worden CNC machines met 4-12 assen gebruikt.
CNC-bewerking wordt in veel industrieën gebruikt. Van lucht- en ruimtevaart tot de automobielindustrie, elke industrie waar metaal aan te pas komt, heeft het nodig. Motoronderdelen, beugels en chirurgische instrumenten zijn enkele alledaagse producten.
Functies en voordelen
- Ongelooflijk snel en nauwkeurig, je kunt toleranties tot ±0,01 mm bereiken.
- CNC machine is veilig te bedienen.
- Geen arbeidskosten nodig.
- Het grootste voordeel van CNC verspanen is dat het complexe vormen aankan.
Beperkingen
- Hoge initiële kosten
- Experts nodig voor nauwkeurige programmering.
#2 Draaien
Draaien is een veelgebruikte methode in elke metaalwerkplaats of fabriek. Bij deze methode wordt het voorwerp horizontaal op de spindel bevestigd. (Horizontaal verspanen)
Het voorwerp draait rond en het snijgereedschap verwijdert geleidelijk het materiaal. Het blijft dit doen tot het voorwerp de gewenste vorm heeft. Het gereedschap beweegt over het algemeen lineair.
CNC draaien is geschikt voor cilindrische gietstukken. Assen en riemschijven zijn enkele bekende voorbeelden.
Functies en voordelen
- Draaien biedt zeer nauwkeurige resultaten.
- Het zorgt voor een glad oppervlak.
- De methode is geschikt voor een breed scala aan materialen.
- Draaien is meestal efficiënt voor cilindrische onderdelen.
- Deze methode is veelzijdig en kan met verschillende soorten draaibanken worden gebruikt.
Beperkingen
- Draaien is alleen beperkt tot cilindrische vormen
- De initiële insteltijd kan hoog zijn.
- Voor een handmatige draaibank zijn vakkundige handelingen nodig.
#3 Frezen
Frezen is ook een bewerkingsproces waarbij het object stil blijft staan terwijl het snijgereedschap ronddraait en het vormt. Dit proces maakt complexere ontwerpen dan cilindrische objecten.
Er zijn meestal twee soorten freesmachines. Verticaal frezen heeft een verticale spindel, vandaar de naam. Deze spindel houdt het snijgereedschap vast en kan op en neer bewegen. Horizontaal frezen daarentegen heeft een horizontale spindel, vandaar de naam. Deze spindel beweegt van links naar rechts.
Frezen is een veelgebruikte bewerkingsmethode voor gietstukken in gieterijen. Het wordt veel gebruikt om mallen te maken voor spuitgietwerk, aluminium gietwerk en diverse metalen onderdelen.
Functies en voordelen
- Hij kan verschillende materialen en vormen aan.
- Frezen produceert nauwkeurige en gedetailleerde onderdelen.
- Deze gietbewerking biedt hogesnelheidsbewerkingen.
Beperkingen
- Snijgereedschap kan snel slijten.
- De eerste installatie kan duur zijn.
#4 Boren
Boren is een ander type gietbewerking dat alleen gaten maakt. Het wordt veel gebruikt in veel toepassingen, vooral in de productie en bouw. Gieten boren wordt veel gebruikt in gieterijen om mallen te maken en de gegoten onderdelen af te werken.
De boormachine heeft een roterend snijgereedschap dat een boor wordt genoemd. Het object blijft stilstaan. Het snijgereedschap verwijdert geleidelijk het materiaal en maakt een gat. De machine drukt de boor maar tegen het materiaal. Terwijl het draait, snijdt het het materiaal weg om een gat te vormen.
Functies en voordelen
- Boren is geschikt voor alle vaste materialen.
- Het is een kosteneffectieve methode.
- Deze methode biedt een hoge nauwkeurigheid (tot ±0,01 mm).
- Er is een breed scala aan booropties.
Beperkingen
- Boren kan warmte opwekken, waardoor dunnere materialen kunnen vervormen.
- De diepte van het gat hangt af van de grootte van de boren.
#5 Slijpen
Grinding is a very famous casting machining process, especially in casting foundries. It typically uses an abrasive wheel to remove material from the workpiece’s surface. This casting machining is prevalent for the smoothening of casting parts.
Over het algemeen zijn er vier soorten slijpmachines. Vlakslijpmachines zijn geschikt voor vlakke oppervlakken. Aan de andere kant zijn cilindrische slijpmachines voor cilindrische onderdelen. Centerloze slijpmachines worden gebruikt voor onderdelen zonder center. Inwendige slijpmachines ten slotte worden gebruikt voor inwendige oppervlakken. Hoewel er veel slijpmachines zijn, komen deze vier het meest voor.
Functies en voordelen
- Slijpen maakt het oppervlak van je metalen onderdelen glad en glanzend.
- Het kan een hoge precisie en oppervlakteafwerking bereiken.
- Geschikt voor zowel harde als broze materialen.
- Het verbetert de nauwkeurigheid van de gegoten onderdelen.
Beperkingen
- Langzaam proces
- Behoefte aan arbeid
#6 EDM: elektrische ontladingsbewerking
Zoals de naam al zegt, gebruikt deze gietbewerkingsmethode elektrische ontladingen om metaal te vormen. Het is vooral geschikt voor zeer complexe metalen onderdelen.
Vonkmachines verwijderen materiaal met behulp van gecontroleerde elektrische vonken. Deze technologie wordt veel gebruikt in gieterijen. Bij deze methode scheidt een diëlektrische vloeistof het werkstuk en de elektrode. De vonken eroderen het metaal en creëren de gewenste vorm.
Deze methode wordt gebruikt in gieterijen om mallen en matrijzen te maken. Later gebruiken gietgieterijen deze mallen om unieke metalen onderdelen te maken. EDM komt ook veel voor bij het maken van fijn afgestemde en afgewerkte gietstukken.
Functies en voordelen
- Met EDM-gietwerk kunnen extreem hoge toleranties worden bereikt. Volgens experts zijn toleranties tot ±0,0001 mm mogelijk.
- Je kunt een breed scala aan complexe vormen en ingewikkelde ontwerpen maken.
- Deze methode creëert geen mechanische kracht.
- EDM biedt een gladde en fijne oppervlakteafwerking.
Beperkingen
- EDM is een langzaam proces.
- Werkt alleen met geleidende materialen
#7 Lasersnijden/graveren
Lasergraveren is een andere populaire bewerkingsmethode in metaalgieterijen. Het maakt gebruik van een krachtige laserstraal om materialen te snijden/graveren en markeringen te graveren of het oppervlak te etsen. Beide processen zijn nauwkeurig en met computersoftware kun je ze besturen.
Bij gietbewerking snijdt een lasermachine door metaal. De laser smelt, verbrandt of verdampt het materiaal. Op deze manier kun je onnodige metalen delen uit het origineel verwijderen. Bij graveren kun je tekst, logo's of productnummers markeren met lasertechnologie.
Functies en voordelen
- Lasersnijden biedt een hoge precisie.
- Je kunt een lasersnijmachine gebruiken om veel materialen te snijden.
- Het creëert minder afval.
- Het is een niet-geleidend proces, dus de methode is veilig.
- Volledig geautomatiseerd.
Beperkingen
- Lasersnijden/graveren is relatief duurder dan andere methoden.
- Je kunt niet werken met dikkere materialen. Hoe dichter het metaal is, hoe meer laservermogen nodig is.
- Reflecterende materialen kunnen problemen veroorzaken.
Kennismaking met machinale bewerking van aluminium gietstukken
Het machinaal bewerken van aluminium gietstukken is typisch de afwerking van aluminium gietstukken. Het combineert voornamelijk twee processen: gieten en machinaal bewerken. De spuitgietmethode heeft vaak de voorkeur voor het gieten van aluminium.
Eerst brengen we het ruwe aluminium in de verwarmingskamer. Vervolgens brengt deze kamer het gesmolten metaal automatisch naar de injectiekamer. De injectiekamer duwt het gesmolten metaal vervolgens onder de juiste druk in de matrijs. Door de hoge druk kan het vloeibare metaal elke hoek van het ontwerp bereiken. HPDC, LPDC, zwaartekrachten vacuümgieten zijn standaard spuitgietmethodes. Op deze manieren worden nauwkeurige aluminium gegoten onderdelen gemaakt.
After the metal casting parts are ready, they need some finishing touches. Usually, we use different types of casting machining to improve these parts even more. To get rid of the extra stuff, we use cutting tools. To smooth a cast part’s surface, we often grind, clean, or blast it. Next, we clean the surface in several different ways. If needed, we can add anodizing, e-coating, or plating later.
De bewerking van aluminium gietstukken is in veel industrieën erg populair. Auto-industrie, lucht- en ruimtevaart, medische industrie, elektronica en consumentengoederen komen veel voor. We kunnen echter verschillende aluminiumlegeringen gebruiken om veel aluminium onderdelen voor deze industrieën te maken.
For instance, an aluminum-silicone alloy is perfect for strength and wear resistance. On the other hand, aluminum-magnesium alloy offers excellent corrosion resistance. Moreover, aluminum-zinc alloy is suitable for machineability. So, the choice mainly depends on the product’s type.
Dingen die je moet overwegen bij het machinaal bewerken van aluminium gietstukken
Several factors must be considered when aluminum casting machining. These factors usually ensure the final part’s quality, efficiency, and precision. Each aspect below plays a crucial role in achieving the best results.
#1 Materiële toestand
Voordat je het aluminium gietstuk gaat bewerken, moet je de toestand ervan controleren. Zie je vervorming of uitlopen? Vervorming is elke vervorming van een gegoten aluminium onderdeel. In de fabriek maken we het gegoten aluminium onderdeel eerst schoon als er problemen zijn.
Het volgende waar je rekening mee moet houden is het type aluminium. Is het niet warmtebehandeld of warmtebehandeld aluminium? Merk op dat niet warmtebehandeld aluminium meestal zacht is, terwijl warmtebehandeld aluminium sterker is. Deze factor speelt dus een cruciale rol bij de keuze van het snijgereedschap.
#2 Koeling
Coolant is a big deal here. It has three main jobs. (1) it prolongs the machine’s life. (2) it maintains the quality of the machined castings. (3) it ensures the safety of the operator.
Je vraagt je misschien af hoe je de juiste koelvloeistof voor je project kiest. Zoals je weet, zijn er drie soorten koelvloeistof. Ze allemaal testen kan geld en tijd kosten. Wij raden echter altijd aan om een micro-emulsiekoelmiddel te gebruiken.
#3 Snijgereedschappen
Het snijgereedschap moet zorgvuldig gekozen worden voor de specifieke aluminiumlegering. We kiezen meestal snijgereedschap met een hoge afschuiving.
Je kunt volhardmetalen frezen of PCD gebruiken. Merk op dat PCD relatief duurder is dan volhardmetalen gereedschap. Je kunt er echter betere resultaten mee behalen en er lang mee werken.
#4 snijgeometrie
Drie snijgeometrieën zijn essentieel: spaanhoek, vrijloophoek en spaanvorming. Een positieve spaanhoek is geschikt voor zachte en kneedbare metalen zoals aluminium. De juiste vrijloophoek voorkomt wrijving van het gereedschap. Tot slot helpt een perfect ontwerp bij een efficiënte spaanafvoer. Deze factoren zijn essentieel voor snijefficiëntie en een gladde oppervlakteafwerking.
#5 Aanvoer en snelheid
Cyclustijd is hier een cruciaal aspect. We richten ons altijd op het verminderen ervan. Hiervoor gebruiken we CAD/CAM-programma's voor nauwkeurige bewerkingssimulaties. Bovendien kan moderne technologie de consistentie en efficiëntie verbeteren.
#6 Armaturen
Het kiezen van de juiste opspanning wordt een probleem als je te maken hebt met complexe ontwerpen. In dit geval beoordelen we professioneel hoe we elk aluminium onderdeel moeten vasthouden en opspannen. Onze experts vinden meestal de beste oplossing voor elk onderdeel. In dit geval helpen verende steunen enorm.
Veelgestelde vragen
Waarom is machinale bewerking altijd nodig als een onderdeel gegoten is?
Machinale bewerking is meestal nodig na het gieten om nauwkeurige afmetingen te verkrijgen. Zoals je weet, hebben gegoten onderdelen vaak ruwe oppervlakken en moeten ze aan de exacte specificaties voldoen. Gieten verwijdert overtollig materiaal en zorgt voor een glad oppervlak.
Wat is gegoten aluminium vs. CNC aluminium?
Gietaluminium wordt meestal gevormd door gesmolten aluminium in een mal te gieten. Na het stollen creëert het gesmolten metaal complexe vormen. CNC aluminium wordt meestal bewerkt uit een massief aluminium blok met behulp van CNC technologie. Het ene is een additief proces, terwijl het andere een subtractief proces is.
Is gieten goedkoper dan machinaal bewerken?
Dat hangt ervan af. Voor grote productieorders is gieten over het algemeen goedkoper dan machinaal bewerken. Bij gieten kan het maken van de matrijzen duur zijn. Maar als de matrijzen eenmaal gemaakt zijn, kun je honderdduizenden gegoten onderdelen maken. Dus gezien de totale kosten is gieten goedkoper. Voor kleinschalige productie is machinale bewerking echter de voordeligere optie.
Neem vandaag nog contact met ons op
Neem vandaag nog contact met ons op for all your aluminum casting machining needs. Our expert team is always ready to assist you with high-quality, precise, efficient solutions. Reach out now to discuss your project needs and get a quote. We’re here to help you achieve your manufacturing goals.