Spuitgietproces van spuitgietonderdelen
Traditioneel spuitgieten bestaat hoofdzakelijk uit vier stappen, ook wel hogedrukspuitgieten genoemd. Deze vier stappen omvatten matrijsvoorbereiding, vullen, injectie en zandverwijdering, die de basis vormen van verschillende gemodificeerde spuitgietprocessen. Tijdens de bereiding wordt smeermiddel in de vormholte gespoten. Het smeermiddel helpt niet alleen de matrijstemperatuur onder controle te houden, maar helpt ook bij het uit de vorm halen van het gietstuk. Vervolgens wordt de mal gesloten en wordt gesmolten metaal onder hoge druk, variërend van ongeveer 10 tot 175 MPa, in de mal geïnjecteerd. Zodra het gesmolten metaal is gevuld, wordt de druk gehandhaafd totdat het gietstuk stolt. Vervolgens duwt een uitwerper alle gietstukken naar buiten. Omdat een mal meerdere holtes kan hebben, kunnen er bij elk gietproces meerdere gietstukken worden geproduceerd. Het zandverwijderingsproces omvat het scheiden van residuen, waaronder de malpoort, runner, sprue en flash. Dit proces wordt meestal bereikt door het gietstuk samen te drukken met een speciale afwerkingsmatrijs. Andere zandverwijderingsmethoden zijn zagen en slijpen. Als de spruw kwetsbaar is, kan het gietstuk direct worden vernield, waardoor arbeid wordt bespaard. Overtollige vormpoorten kunnen na het smelten opnieuw worden gebruikt.
Injectie onder hoge-druk resulteert in extreem snel vullen van de matrijs, waardoor gesmolten metaal de matrijs volledig kan vullen voordat enig onderdeel stolt. Hierdoor worden oppervlaktediscontinuïteiten vermeden, zelfs in dun-wandige secties die moeilijk te vullen zijn. Dit leidt echter ook tot luchtinsluiting, omdat lucht moeilijk kan ontsnappen tijdens het snel vullen van de matrijs. Dit probleem kan worden verholpen door ventilatieopeningen op de scheidingslijn te plaatsen, maar zelfs met zeer nauwkeurige processen kan de porositeit in het midden van het gietstuk achterblijven. Met de meeste spuitgietstukken kunnen structuren worden bereikt die niet kunnen worden voltooid door middel van secundaire bewerking, zoals boren en polijsten.
Na zandverwijdering kunnen gebreken worden geïnspecteerd. De meest voorkomende gebreken zijn onvolledige vulling (het niet volledig vullen van de mal) en koude plekken. Deze defecten kunnen worden veroorzaakt door een onvoldoende temperatuur van de schimmel of het gesmolten metaal, onzuiverheden in het metaal, onvoldoende ventilatieopeningen of overmatig smeermiddel. Andere defecten zijn onder meer porositeit, krimpholtes, hete scheuren en vloeisporen. Vloeisporen zijn sporen die op het gietoppervlak achterblijven door poortdefecten, scherpe hoeken of overmatig smeermiddel.
Smeermiddelen op water-basis, ook wel emulsies genoemd, zijn het meest gebruikte type smeermiddel vanwege gezondheids-, milieu- en veiligheidsoverwegingen. In tegenstelling tot smeermiddelen op basis van oplosmiddelen- laten smeermiddelen op water- basis geen bijproducten achter in gietstukken als mineralen worden verwijderd met behulp van de juiste processen. Onjuiste waterbehandeling kan leiden tot oppervlaktedefecten en discontinuïteiten in gietstukken. Er zijn vier hoofdtypen smeermiddelen op water-basis: water-olie, olie-water, semi-synthetisch en synthetisch. Met water-geïnfundeerde oliesmeermiddelen zijn het beste omdat het water tijdens het smeren verdampt en het maloppervlak afkoelt, wat helpt bij het ontvormen.
Oliën die als smeermiddel kunnen worden gebruikt, zijn onder meer zware oliën, dierlijke vetten, plantaardige vetten en synthetische vetten. Zware restoliën hebben een hoge viscositeit bij kamertemperatuur, maar worden een dunne film bij de hoge temperaturen van het spuitgieten. Het toevoegen van andere stoffen aan smeermiddelen kan de viscositeit en thermische eigenschappen van de emulsie controleren. Deze stoffen omvatten grafiet, aluminium en mica. Andere chemische additieven kunnen stof en oxidatie voorkomen. Emulgatoren kunnen worden toegevoegd aan smeermiddelen op water-basis, waardoor smeermiddelen op olie-basis aan water kunnen worden toegevoegd; deze omvatten zeep, alcohol en ethyleenoxide.
Lang geleden waren de algemeen gebruikte smeermiddelen op basis van oplosmiddelen- diesel en benzine. Ze vergemakkelijken het verwijderen van gietstukken; Tijdens elk spuitgietproces vinden echter kleine explosies plaats, wat leidt tot koolstofophoping op de wanden van de vormholte. Smeermiddelen op oplosmiddel-basis zijn uniformer dan smeermiddelen op water-basis.
