Tipuri de turnare explicate: Selectarea procesului potrivit pentru piese de turnare pentru mașini

Decizia de proces din spatele fiecărei piese de turnare a mașinilor

Aveți un desen aprobat pentru o carcasă de angrenaj, un corp de supapă sau o carcasă de pompă, iar următorul pas este să decideți cum să îl produceți. În multe cazuri, turnarea este calea evidentă: creează pasaje interne complexe și forme aproape de plasă care ar fi costisitoare de prelucrat din material solid. Adevărata întrebare este ce proces de casting să specificați. Pentru piese de turnare a mașinilor, răspunsul se reduce de obicei la patru variabile: material, cantitate, toleranță dimensională și cerințe de finisare a suprafeței.

Turnarea cu nisip, turnarea cu investiții și turnarea sub presiune sunt procesele pe care le folosesc majoritatea furnizorilor, cu matriță permanentă și turnare la presiune joasă umplând golul dintre nisip și turnarea sub presiune în ceea ce privește costul și volumul. Nu există un singur proces „cel mai bun”. Alegerea corectă echilibrează costul sculelor cu costul pe bucată și costul prelucrarii cu precizia de turnare.

Principalele tipuri de procese de turnare pentru piese de mașini

Turnare cu nisip

Turnarea cu nisip este cel mai flexibil și mai utilizat proces de turnare. Un model este presat într-un amestec de nisip și liant pentru a crea o matriță, apoi metalul topit este turnat în cavitate. Deoarece matrițele de nisip sunt distruse pentru a îndepărta fiecare turnare, sculele sunt simple și ieftine. Acesta este motivul pentru care turnarea cu nisip se potrivește pieselor mari, producției scurte și materialelor precum fonta, oțelul, aluminiul și aliajele de cupru.

Dezavantajul este că precizia dimensională este moderată, iar suprafața turnată este aspră. Toleranțele tipice sunt în jur de /-0,5 mm la 25 mm, în funcție de dimensiunea piesei, astfel încât suprafețele critice au în mod normal o alocație de prelucrare. Ca și cu procesul de turnare cu nisip explicat mai detaliat , rămâne alegerea implicită pentru carcase, cadre, flanșe și alte componente structurale. Dacă desenul dvs. necesită o piesă mecanică de volum mediu care va fi finisată cu CNC, piese de mașini personalizate realizate prin turnare în nisip poate fi un punct de plecare rentabil.

Piese de mașini personalizate de către producătorii de procese de turnare în nisip, fabrică - Ningbo Han Ningbo Hansheng Machinery Parts Co.,Ltd. este China Piese de mașini personalizate de către producătorii de procese de turnare în nisip și Piese de mașini de la Sand Ca... Vizualizare produs →

Casting de investiții

Turnarea cu investiții, numită adesea turnare cu ceară pierdută, construiește un model de ceară care este acoperit cu suspensie ceramică pentru a forma o coajă. După ce ceara este topită, carcasa este arsă și umplută cu metal topit. Rezultatul este o suprafață netedă, toleranțe mai strânse și libertate geometrică aproape nelimitată, inclusiv pereți subțiri și pasaje interne.

Compensația este un cost pe piesă mai mare în comparație cu turnarea cu nisip, dar acest cost este adesea compensat de o prelucrare mai mică. Piesele din oțel inoxidabil, oțel aliat, aluminiu și oțel pentru scule sunt toate candidații obișnuiți. Pompele, garnitura supapelor, componentele motorului și hardware-ul de fixare a șinei sunt utilizări finale tipice. Pentru piesele care necesită atât precizie, cât și rezistență mecanică, prelucrarea pieselor turnate de investiții este o cale pe care o vedem adesea în lucrările de producție personalizate.

Turnare sub presiune

Turnarea sub presiune forțează metalul topit într-o matriță de oțel întărit la presiune ridicată, obținând dimensiuni extrem de consistente și pereți subțiri. Deoarece matrița este complet reutilizabilă, turnarea sub presiune devine economică atunci când volumele de producție ajung la zeci de mii de piese pe an. Aliajele de aluminiu, zinc, magneziu și alamă domină acest proces.

Principalele dezavantaje sunt costul ridicat al sculelor și termenele lungi de livrare pentru fabricarea matrițelor. Procesul are, de asemenea, o dimensiune maximă limitată a piesei și este mai puțin potrivit pentru aliajele cu punct de topire ridicat, cum ar fi oțelul. Carcasele, suporturile, clopotele motorului și părțile mici ale transmisiei sunt tipice. Turnările sub presiune din alamă sunt comune în aplicațiile electrice și hardware, în timp ce turnările sub presiune din aluminiu sunt standard în componentele auto.

Turnare permanentă

Turnarea permanentă a matriței folosește o matriță metalică reutilizabilă fără presiune, bazându-se pe gravitație pentru a umple cavitatea. Oferă un finisaj al suprafeței și proprietăți mecanice mai bune decât turnarea cu nisip, cu un cost cu scule mult mai mic decât turnarea sub presiune la înaltă presiune. Aliajele de aluminiu, magneziu și cupru sunt de obicei turnate în acest fel.

Acest proces se potrivește cu ciclurile medii de producție, de obicei de la sute la zeci de mii de piese și produce articole precum colectoare, semifabricate de angrenaje, suporturi și chiulase. Nu este ideal pentru geometrii interne foarte complexe, deoarece miezurile sunt dificil de extras dintr-o matriță metalică fixă.

Turnare la presiune joasă

Turnarea la presiune joasă funcționează ca turnarea permanentă a matriței, dar folosește aer de joasă presiune pentru a împinge metalul topit în sus în matriță. Umplerea controlată reduce turbulența și porozitatea, oferind pieselor mai dense cu o rezistență mecanică mai bună. Roțile din aluminiu, chiulasele și piesele structurale pentru automobile sunt cele mai cunoscute aplicații.

Pentru piese de turnare a mașinilor care trebuie să mențină presiunea hidraulică sau pneumatică, turnarea la presiune joasă merită adesea investiția mai mare în echipament. Cu toate acestea, timpii de ciclu sunt mai lungi decât turnarea sub presiune, ceea ce crește costul pe piesă la volume foarte mari.

Turnare centrifuga

Turnarea centrifugă toarnă metalul topit într-o matriță rotativă, iar forța centrifugă împinge metalul spre exterior pe peretele matriței. Aceasta produce o microstructură densă, curată, cu puține incluziuni sau defecte de gaz. Este metoda de alegere pentru piesele cilindrice precum rulmenți, bucșe, manșoane, țevi și inele din bronz, fontă sau oțel.

Este mai puțin flexibil pentru formele necilindrice, dar pentru componentele rotative ale mașinilor, integritatea și rezistența la uzură sunt greu de învins.

Alte procese pe care le puteți întâlni

Dincolo de aceste șase, este posibil să vedeți turnare cu spumă pierdută, turnare de coajă, turnare în ipsos și turnare în vid. Acestea sunt de obicei selectate pentru aplicații de nișă: turnare cu spumă pierdută pentru blocuri motoare complexe, turnare în carcasă pentru volume moderate de piese mici din oțel și turnare în ipsos sau în vid pentru prototipuri de precizie cu volum redus. Toate au un loc, dar pentru majoritatea pieselor de mașini industriale cele șase procese de mai sus acoperă majoritatea deciziilor.

Alegerea procesului corect de turnare: un cadru practic

Începeți-vă decizia cu cantitatea de producție, apoi dimensiunea piesei, apoi toleranțele necesare, apoi materialul. Dacă aveți nevoie de piese unice sau de volum mic și de dimensiuni mari, turnarea cu nisip este de obicei singura alegere sensibilă. Dacă aveți nevoie de mii de piese mici de precizie, cu proprietăți consistente, turnarea sub presiune câștigă din punct de vedere economic. Dacă piesa dumneavoastră are o geometrie complexă din oțel inoxidabil sau material de mare aliat și doriți să evitați prelucrarea, turnarea cu investiții este cel mai puternic candidat. Mucegaiul permanent și turnarea la presiune joasă stau în mijloc.

Tabelul de mai jos rezumă cele mai relevante diferențe pentru piesele de turnare a mașinilor.

Atunci când o aplicație grea expune o turnare la solicitări mari, impact sau uzură, ar trebui să verificați, de asemenea, calitatea materialului și opțiunile de tratament termic. Articolul nostru pe considerații cheie pentru piese de turnare pentru utilaje grele intră în detalii despre materiale și teste.

Piese de turnare pentru mașini în diverse industrii

Turnarea nu este o tehnologie cu o singură industrie. Este coloana vertebrală a multor sisteme mecanice, iar procesul potrivit variază în funcție de condițiile de funcționare.

• Mașini agricole: Roțile dințate, dinții de șanț, prizele deschise și piesele de legătură provin adesea din turnarea cu nisip, turnarea cu investiții sau forjarea cu matriță închisă. Turnarea oferă acestor piese formele complexe necesare pentru a fi atașate de cadre și linii de transmisie.
• Autovehicule și vehicule de teren: Piesele forjate și turnate din oțel aliat apar în sistemele de frânare, componentele de direcție și suporturile de suspensie. Cerințele de reducere a greutății împing din ce în ce mai mult inginerii spre piese turnate din aluminiu cu pereți subțiri.
• Echipamente pentru minerit si constructii: dinții cupei, adaptoarele și piesele de uzură sunt turnate sau forjate în oțel aliat rezistent la abraziune. Trebuie să supraviețuiască impactului sever și încărcărilor repetitive.
• Sisteme feroviare și feroviare: Componentele de frână, cuplele și suporturile de montare sunt turnate cu investiții în oțel aliat pentru rezistență previzibilă și durată de viață la oboseală.
• Supape și control lichid: Corpurile supapelor, capotele și ornamentele sunt turnate cu nisip sau investiție în oțel carbon, oțel inoxidabil și oțel aliat pentru a gestiona medii de înaltă presiune și corozive. De exemplu, piese de supape turnate din oțel aliat Producători de piese de supapă de turnare din oțel aliat personalizat, fabrică - Ningbo Hansheng Ningbo Hansheng Machinery Parts Co.,Ltd. este producător personalizat de piese de supapă de turnare din oțel aliat din China și piese de supapă de turnare din oțel aliat... Vizualizare produs → sunt produse pentru a rezista la servicii de înaltă presiune și sunt adesea finisate cu prelucrare CNC.
• Mașini generale: cadrele motoarelor, carcasele pompelor, flanșele, arborii și componentele de conectare sunt realizate pe întregul spectru al proceselor de turnare.

Ce să cauți într-un partener de turnare de mașini

Odată selectat procesul, furnizorul determină dacă piesa îndeplinește de fapt cerințele desenului. Un partener bun de turnare ar trebui să fie capabil să controleze trei lucruri: calitatea modelului și matriței, metalurgia topiturii și prelucrarea post-turnare.

Modelele și matrițele sunt punctul de plecare. Dacă sculele sunt inexacte, fiecare turnare moștenește eroarea. Un furnizor care construiește scule în interior sau lucrează cu un producător de scule de încredere poate detecta probleme de geometrie înainte de producția în masă. Controlul topirii și turnării este la fel de important deoarece determină porozitatea, incluziunile și proprietățile mecanice. În cele din urmă, deoarece majoritatea pieselor turnate necesită cel puțin o anumită prelucrare, un partener cu capacitate CNC poate furniza piese gata de asamblare și poate minimiza costurile duble de manipulare.

Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd., producătorul din spatele mărcii nbyifei.com, funcționează din 2003 cu o unitate de 5.000 de metri pătrați, specializată în turnare cu nisip, turnare, turnare sub presiune și piese forjate. Sistemul de calitate al companiei este construit în jurul ISO 9001:2000, iar cea mai mare parte a producției sale este destinată clienților OEM și industriali din America de Nord și Europa. Pentru un inginer care evaluează modul în care fabricile de turnare de precizie asigură calitatea , acestea sunt punctele practice de verificat: proprietatea sculelor, prelucrarea internă, practicile de inspecție și experiența de export.

Concluzie

Selectarea procesului de turnare potrivit pentru piesele de mașini este o chestiune de potrivire a geometriei, materialului, volumului și preciziei necesare. Turnarea cu nisip oferă flexibilitate și costuri reduse de scule; turnarea de investiții manipulează piese complexe cu toleranțe strânse; turnarea sub presiune oferă consistență la volume mari; mucegaiul permanent și turnarea la presiune joasă umplu terenul de mijloc; iar turnarea centrifugă excelează pentru piesele rotunde. Un furnizor cu experiență vă ajută să cântăriți aceste compromisuri și poate oferi, de asemenea, prelucrarea care transformă o turnare brută într-o componentă finită. Începând cu o comparație clară a procesului și verificând calitatea furnizorului și capacitățile de producție, puteți evita încercările și erorile costisitoare și puteți ajunge cu încredere la producție.