Turnare gravitațională este una dintre cele mai vechi și mai eficiente moduri de a face lucruri din metale și amestecuri de metale. În esență, această metodă implică turnarea metalului lichid dintr-un creuzet într-o gaură de matriță. Spațiul este umplut numai de gravitație, fără niciun ajutor de la vid, presiune sau forță centrifugă. Ușurința sa de utilizare îl face deosebit de atrăgător pentru utilizări de afaceri care au nevoie de opțiuni rentabile-. Precizia și integritatea materialelor sunt încă foarte importante în industria aeronautică, automobilelor, forajelor de petrol și gaze și în industriile de-dispozitive medicale de vârf, unde s-a demonstrat că acest proces funcționează bine.
Înțelegerea turnării gravitaționale: definiție și proces
Ce face ca această metodă de turnare să fie unică
Acest mod de a face lucrurile este unic deoarece nu folosește sisteme de presiune mecanice sau hidraulice, ci se bazează pe gravitație. Metalul topit trece lent în matrițe permanente din oțel, ceea ce permite gestionarea modelelor de solidificare. Ca rezultat, turnurile au modele de cereale consistente și calități mecanice. În comparație cu metodele-asistate de presiune, această metodă reduce tensiunile interne din piesa finită. Acest lucru este util în special pentru piesele care vor fi folosite în situații de-stres ridicat, cum ar fi carcasele de avioane sau piesele de motor pentru mașini.
Flux de lucru de producție pas{0}}cu-
Primul pas în producție este înțelegerea cerințelor clientului, care pot include desene detaliate, nevoile de materiale, factorii de rezistență la tracțiune și toleranțele dimensionale. După aceea urmează designul de model, care se face de obicei cu instrumente de proiectare-asistate de computer, cum ar fi Auto CAD, Pro-Engineering sau Solidworks, pentru a vă asigura că totul este corect înainte de a fi realizată matrița. Din ce în ce mai multe facilități moderne folosesc imprimarea 3D pentru prototiparea rapidă a modelelor, ceea ce reduce timpii de așteptare cu o cantitate mare.
Aplicarea agenților de deblocare pe formele metalice permanente în timpul pregătirii matriței asigură că piesele vor ieși fără probleme după răcire. Alegerea metalului potrivit se bazează pe muncă. De exemplu, aliajele de aluminiu sunt excelente pentru fabricarea de piese pentru mașini, deoarece sunt puternice pentru greutatea lor, în timp ce alama este mai bună pentru utilizări navale, deoarece nu ruginește. Pentru a păstra calitățile materialului și pentru a opri ruginirea în timpul procesului de topire, temperatura trebuie monitorizată cu atenție. Turnarea se poate face manual cu oale de oțel sau automat cu roboți, în funcție de cantitatea de muncă care trebuie făcută și de nivelul de precizie necesar. După umplere, răcirea controlată împiedică temperatura să crească prea repede și să deformeze forma. Apoi, piesa este scoasă și stăpânită pentru a face părțile netede.
Considerații privind selecția materialului
În scopuri industriale,Turnare gravitaționalăAliajele de aluminiu sunt cele mai comune deoarece sunt ușoare și ușor de prelucrat. Alama este bună pentru fabricarea dispozitivelor medicale, deoarece ucide microbii, iar bronzul este bun pentru piesele de mașini mari, deoarece nu se uzează ușor. Prețurile materialelor se modifică odată cu piețele globale pentru mărfuri, astfel încât managerii de achiziții trebuie să aibă relații bune cu furnizorii lor pentru a menține prețurile stabile. Welong are relații strategice cu surse de materiale aprobate care ne ajută să oferim clienților noștri din Europa, America de Nord și piețele din Asia-Pacific o calitate stabilă și prețuri mici.
Compararea turnării gravitaționale cu alte metode de turnare
Turnare sub presiuneVersus Gravity Casting
Înaltă presiune este utilizată în turnarea sub presiune pentru a împinge metalul lichid rapid în matrițe. Acest lucru face posibilă obținerea de toleranțe mai strânse și finisaje mai bune ale suprafețelor. Această metodă funcționează excelent pentru producții mari, unde reducerea costului pe unitate face ca merită să cheltuiți mulți bani pe unelte. Mașinile de-fabricare a matriței, pe de altă parte, costă mult și durează mai mult pentru a fi instalate. Metoda gravitațională necesită mai puține investiții inițiale și oferă producătorilor mai multe opțiuni pentru producția de volum mediu-. Acest lucru îl face perfect pentru OEM și furnizorii de nivel 1 care trebuie să gestioneze o gamă largă de produse cu tendințe de cerere în schimbare.
Turnare cu nisipComparații
Turnarea cu nisip folosește matrițe care sunt de unică folosință și sunt făcute din amestecuri de nisip. Această metodă poate face piese foarte mari cu forme complicate. Chiar dacă costul materialelor este scăzut, turnarea cu nisip are ca rezultat, de obicei, suprafețe mai aspre, care necesită multă muncă ulterior. De asemenea, este mai puțin probabil să fie precis în ceea ce privește dimensiunile decât metodele de matriță fixă. Metoda matriței permanente gravitaționale produce o calitate mai bună a suprafeței și dimensiuni consistente, ceea ce reduce sarcinile secundare de tăiere și timpii de producție în general.
Casting de investițiiAlternative
Turnarea cu investiții, cunoscută și sub denumirea de „turnare cu ceară pierdută-, folosește modele de scoici de lut pentru a realiza piese cu detalii fine și suprafețe netede. Această metodă funcționează bine pentru piesele din turbinele aeronavei care au forme complicate și pasaje interne. Formele care pot fi folosite de mai multe ori înseamnă că ciclurile de producție sunt mai lungi și costă mai mult pe unitate. Atunci când managerii de achiziții trebuie să echilibreze nevoia de precizie cu bugete limitate, turnarea gravitațională permanentă a matriței este adesea cea mai bună opțiune. Acest lucru este valabil mai ales pentru piesele care au nevoie de o calitate bună a suprafeței, dar nu își permit costul ridicat al turnării cu investiții.
Avantaje și provocări în turnarea gravitațională
Avantajele de bază pentru aplicațiile industriale
Principalul beneficiu alTurnare gravitaționalăeste totuși că economisește bani, deoarece matrița fixă poate fi folosită din nou și din nou, repartizând costul uneltelor pe mai multe serii de producție. Atunci când rulați rulări de-volum mediu, cum ar fi atunci când faceți echipamente industriale sau când sunteți furnizor de rangul 2 pentru industria auto, acest câștig economic devine și mai important. Procesul funcționează cu diferite metale ne-feroase, ceea ce oferă echipelor de ingineri mai multe opțiuni de proiectare atunci când încearcă să găsească cele mai bune specificații pentru piese. Calitățile mecanice ale pieselor turnate gravitațional sunt adesea mai bune decât cele realizate prin turnarea cu nisip, deoarece atingerea matriței de metal în timpul solidificării creează structuri de granulație mai fine.
În comparație cu matrițele de unică folosință, matrițele fixe oferă o mai bună calitate și stabilitate. Odată ce condițiile unui proces sunt stabilite și notate conform ISO 9001:2015, este foarte ușor de repetat. Această consecvență face mai ușor pentru echipele de achiziții să verifice piesele de intrare și împiedică întreruperea producției de piese care sunt respinse. Finisajele de suprafață de obicei nu necesită multă tăiere, ceea ce accelerează timpul necesar pentru a obține produse noi pe piață.
Defecte comune și strategii de atenuare
Porozitatea apare atunci când gazele sunt prinse în timpul solidificării, lăsând găuri în interiorul structurii care o slăbesc. Această problemă este cauzată de obicei de ventilarea insuficientă, mișcarea prea mare în timpul umplerii sau proiectarea proastă a porții. Riscurile de porozitate pot fi reduse la minimum prin deschiderea corectă a matriței și controlul ratei de turnare. Defectele de contracție apar atunci când cantitatea de metal topit scade pe măsură ce se răcește, ceea ce poate duce la fisuri sau modificări ale formei metalului. Amplasarea strategică a ascensoarelor asigură că metalul lichid ajunge suficient pentru a fi alimentat în timp ce se solidifică, compensând pierderea de volum.
Când două linii metalice nu se îmbină corect în timpul umplerii cavității, închiderile reci apar ca goluri care pot fi văzute. Această problemă este cauzată de obicei de temperaturi scăzute de amestecare sau porți prea mici. Cele mai multe probleme de închidere la rece pot fi rezolvate menținând metalul la temperatura potrivită și asigurându-vă că configurațiile porții sunt optime. Incluziunile sunt materiale străine, cum ar fi oxizii sau zgura, care se blochează în interiorul turnurilor. Acestea se pot întâmpla atunci când filtrarea nu este făcută suficient de bine sau când bazinele de topire sunt contaminate. Dezvoltarea incluziunii poate fi evitată prin utilizarea metodelor corecte de filtrare și topirea într-un mod curat.
Când profesioniștii în achiziții știu despre aceste moduri în care apar defectele, ei pot pune întrebări inteligente în timpul verificărilor furnizorilor. Welong folosește raze X-, măsurători și teste de proprietăți mecanice ca parte a procedurilor noastre de control al calității pentru a ne asigura că toate piesele noastre îndeplinesc standardele din industria aeronautică și a dispozitivelor medicale înainte de a fi expediate. Aveți nevoie de piese de turnare gravitaționale personalizate?Contactaţi-nepentru o cotatie rapida.
Ghid de achiziții: achiziționarea de echipamente și servicii de turnare gravitațională
Specificațiile echipamentelor și criteriile de selecție
Există o mulțime de tipuri diferite de unelte industriale de turnare, de la cuptoare mici care pot realiza prototipuri în loturi mici până la sisteme automate mari care produc mii de piese în fiecare lună. Unele specificații importante sunt capacitatea de a se topi în kilograme pe oră, precizia controlului temperaturii la ±5 grade și capacitatea de a lucra cu matrițe care au forme diferite ale pieselor. Sistemele mai avansate au dispozitive automate de turnare cu debite personalizabile. Acest lucru face ca consistența să fie mai bună și mai puțin dependentă de operator.
Standardele de trasabilitate sunt comune în lanțurile de aprovizionare aerospațiale, iar instrumentele de monitorizare a temperaturii care înregistrează datele în timp real pot ajuta. Preîncălzirea matriței oprește șocul de temperatură și face ca metalul să se miște mai bine, ceea ce este deosebit de important pentru formele-perete subțiri. Liniile de apă integrate vă permit să controlați viteza de răcire, ceea ce vă permite să realizați modele de solidificare care sunt perfecte pentru nevoile dvs.
Cele mai bune practici de selecție a furnizorilor
Când căutați parteneri de producție de încredere, trebuie să vă uitați la mai mult decât doar la preț. Eficiența livrării este direct afectată de abilitățile fabricii, cum ar fi vechimea echipamentelor sale, modul în care este întreținut și cât de mult poate produce. Aprobarea ISO 9001:2015 arată că managementul calității este sistematic, dar verificări suplimentare arată că managementul este efectiv eficient. Pentru proiectele grele de inginerie-, asistența post-vânzare care include consiliere de specialitate, servicii rapide de prototip și ajutor pentru optimizarea designului este foarte valoroasă.
Prețurile logisticii și timpii de așteptare sunt afectate de locație, motiv pentru care rețelele de furnizori din zonă sunt utile. Dar ecosistemul industrial al Chinei oferă economii de costuri care depășesc adesea costurile de transport. Acest lucru este valabil mai ales pentru companiile de dimensiuni medii- până la-mari care fac deja afaceri cu alte țări. Welong a livrat piese de precizie către peste 100 de clienți din Marea Britanie, Germania, Franța, Italia, Polonia, SUA, Canada, Țările de Jos, Suedia, Australia, Noua Zeelandă, Singapore și India din 2001. Acest lucru arată că ne putem descurca cu logistica străină complicată.
Turnare personalizată și soluții OEM
Modelul nostru de afaceri se bazează pe realizarea de lucruri la comandă din desene sau exemple furnizate de client. Grupul nostru de ingineri face sugestii pentru îmbunătățirea designului, căutând modalități de a reduce greutatea, de a face mai ușor de realizat sau de a îmbunătăți performanța. Putem lucra cu fișiere în multe forme CAD, cum ar fi AutoCAD, Pro-Engineering și Solidworks. Acest lucru facilitează colaborarea inginerilor din diferite echipe.
Când lucrați cu un OEM, puteți obține opțiuni de etichetare privată și ambalare personalizată care vă ajută să vă plasați marca. Flexibilitatea volumului permite managerilor de achiziții să schimbe sursele fără a schimba produsul pe măsură ce cererea se schimbă, deoarece poate gestiona atât execuțiile de probă, cât și producția obișnuită. Această consecvență reduce costurile de calificare și se asigură că standardele componentelor rămân aceleași pe toată durata unui produs.
Aplicații practice și tendințe de piață ale turnării gravitaționale
Aplicații specifice-industriei
Acest proces este utilizat pe scară largă de producătorii de automobile pentru părți ale motoarelor, carcaselor transmisiei și sistemelor de suspensie care trebuie să fie foarte precise în dimensiune și puternice din punct de vedere mecanic. Deoarece metoda poate face piese cu canale de răcire complexe, este utilă pentru realizarea de carcase pentru baterii pentru vehiculele electrice care trebuie să gestioneze bine căldura. În domeniul aerospațial, este folosit pentru a face cadre structurale, corpuri de colectoare hidraulice și carcase pentru senzori. Este foarte important să reduceți greutatea fără a reduce puterea.
Pentru forajele de petrol și gaze sunt necesare componente care nu ruginesc și care pot face față condițiilor grele de fond.Turnare gravitaționalăbronzul și anumite aliaje metalice care sunt realizate în acest fel sunt foarte durabile și fiabile, ceea ce este important pentru a împiedica defectarea echipamentelor scumpe. Procesul poate produce piese din aliaj de titan și cobalt-crom biocompatibile care îndeplinesc standarde legale stricte. Aceste piese sunt folosite în produse medicale de ultimă generație.
Tendințe tehnologice emergente
Când automatizarea este adăugată sarcinilor-de turnare umane, acestea devin procese uniforme, repetabile. Sistemele robotice ghidate de viziune-se asigură că locurile de umplere și debitele sunt exacte, ceea ce reduce cantitatea de deșeuri și necesitatea de instruire a operatorului. Software-ul de simulare poate ghici cum se vor solidifica lucrurile, ceea ce vă permite să încercați virtual înainte de a face o matriță adevărată. Ca urmare, procesele de dezvoltare sunt mai scurte și se evită schimbările mai costisitoare de scule.
Noile aliaje au făcut posibilă mai multe utilizări. De exemplu, aliajele de-aluminiu-litiu de înaltă rezistență pot economisi greutate în aplicațiile aeronautice, iar aliajele de cupru specializate pot conduce mai bine căldura pentru răcirea electronicelor. Inovațiile de proces, cum ar fi circuitele de apă de răcire cu buclă închisă-și sistemele de recuperare a căldurii reziduale, sunt conduse de sustenabilitatea mediului. Aceste inovații reduc consumul de energie și costurile de operare. Atunci când managerii de achiziții folosesc aceste abilități avansate ca factori pentru alegerea furnizorilor, companiile lor câștigă un avantaj competitiv.
Concluzie
Turnarea gravitațională este încă o modalitate importantă de a face lucruri, deoarece produce piese metalice de-înaltă calitate la costuri reduse, care sunt utilizate în multe industrii diferite. Experții în achiziții pot face alegeri inteligente de aprovizionare care îndeplinesc standardele de calitate și bugetul organizației lor, învățând despre elementele de bază ale aprovizionării, inclusiv beneficiile comparative și posibilele probleme. Deoarece metoda este flexibilă, poate fi utilizată cu o gamă largă de metale și forme, păstrând totuși precizia necesară pentru sarcinile de inginerie de precizie. Relațiile strategice cu furnizorii cu turnătorii certificate ISO-care au instrumente la zi-{-la zi și servicii de asistență inginerească cresc șansele de succes a proiectului, reducând în același timp riscurile legate de lanțul de aprovizionare care rezultă din desfășurarea afacerilor la nivel internațional. Aveți nevoie de piese de turnare gravitațională personalizate?Contactaţi-nepentru o cotatie rapida.
FAQ
Ce metale funcționează cel mai bine cu acest proces de turnare?
Aliajele de aluminiu sunt utilizate pe scară largă în industrie deoarece sunt ușor de făcut, puternice pentru greutatea lor și nu ruginesc. Alama este bună pentru utilizări care au nevoie de calități de protecție sau finisaje care arată frumos. Bronzul este mai bun decât alte metale în ceea ce privește uzura suprafețelor lagărelor și a pieselor de mașini grele. Aliajele de cupru sunt utile în schimbătoarele de căldură deoarece conduc bine căldura. Când alegeți un material, trebuie să cântăriți nevoile de proprietăți funcționale în raport cu costurile și disponibilitatea în lanțul dvs. de aprovizionare.
Cum afectează această metodă timpul de producție?
Realizarea primei matrițe poate dura între 4 și 6 săptămâni, în funcție de cât de complicată este. Cu toate acestea, modelele imprimate-3D pot scurta acest interval de timp. Odată ce matrițele sunt gata, ciclul de producție poate dura de la câteva minute pentru formele simple până la mai mult de treizeci de minute pentru piesele complicate, cu secțiune-groasă, care trebuie să fie răcite în condiții controlate. În comparație cu turnarea cu nisip, în care trebuie pregătit un model pentru fiecare piesă, reutilizarea permanentă a matriței reduce timpul necesar pentru a face fiecare unitate cu o cantitate mare pentru tiraje medii și mari.
Ce măsuri de siguranță sunt esențiale în timpul operațiunilor?
Manipularea metalului topit necesită mult antrenament și echipamentul de siguranță potrivit, cum ar fi mănușile care pot face față căldurii, ecranele faciale și îmbrăcămintea care poate lupta împotriva flăcărilor. Instalarea sistemelor de ventilație potrivite împiedică acumularea de fum periculoși, în special atunci când se lucrează cu metale care conțin zinc. Întreținerea regulată a echipamentului împiedică deteriorarea acestuia într-un mod care pune oamenii în pericol sau deteriora clădirile.
Colaborați cu Welong pentru nevoile dvs. de turnare gravitațională
Prin serviciile noastre integrate pentru lanțul de aprovizionare, managerii de achiziții caută o persoană de încredereTurnare gravitaționalăfurnizorul poate găsi o gamă completă de opțiuni. Welong produce piese metalice speciale care îndeplinesc standardele internaționale de peste 20 de ani și a lucrat cu industrii precum dispozitivele medicale, forajele petroliere, producția industrială și avioanele. Metodele noastre sunt aprobate ISO 9001:2015 pentru a ne asigura că calitatea este întotdeauna aceeași, iar echipa noastră de ingineri folosește AutoCAD, Pro-Engineering și Solidworks pentru a ajuta la optimizarea designului.
Realizam piese precise pe baza planurilor sau mostrelor furnizate de client. Ne ocupăm de întreg lanțul de aprovizionare, de la obținerea materialelor până la asigurarea faptului că sunt perfecte și trimiterea lor peste tot în lume. Poziția noastră-pe termen lung pe piețele din Europa, America de Nord și Asia-Pacific arată că putem ajuta companiile mijlocii și mari care au nevoie de o comunicare clară și de programe de aprovizionare fiabile. Luați legătura cu echipa noastră la info@welongpost.com pentru a vorbi despre nevoile proiectului dvs. și pentru a obține un preț precis. Abilitățile noastre tehnice și dedicarea față de calitate vă vor ajuta să reușiți, fie că aveți nevoie de o probă făcută sau de multe dintre ele făcute.
Referințe
1. Campbell, J. (2015).Manual complet de turnare: Procese de turnare a metalelor, metalurgie, tehnici și proiectare. Butterworth-Heinemann, Oxford.
2. Flemings, MC (1974).Procesare de solidificare. Seria McGraw-Hill în Știința și Ingineria Materialelor, New York.
3. Jolly, MR (2002). „Simulare de casting: cât de bine se potrivesc realitatea și castingul virtual?”Tranzacțiile Societății Americane de Turnătorie, Vol. 110, pp. 295-310.
4. Kaufman, JG și Rooy, EL (2004).Piese turnate din aliaj de aluminiu: proprietăți, procese și aplicații. ASM International, Materials Park, Ohio.
5. Beeley, PR (2001).Tehnologia turnătorii. 2Ediția a doua, Butterworth-Heinemann, Oxford.
6. Davies, GJ (1973).Solidificare și turnare. Applied Science Publishers, Londra.
