Gieten is een van de basistechnieken in de metaalbewerking, en precisiegieten en spuitgieten zijn twee veelgebruikte methoden. Hoewel beide worden gebruikt om metalen onderdelen te vormen en toepassingen vinden in verschillende of vergelijkbare sectoren, verschillen deze twee gietmethoden op verschillende vlakken duidelijk van elkaar. Dit artikel presenteert een uitgebreide bespreking van de verschillen tussen investering gieten en spuitgieten, en hoe u het juiste gietproces kiest.
Verschil tussen spuitgieten en precisiegieten: proces
Wat is investeringscasting?
Verliesgieten, ook wel precisiegieten of verlorenwasgieten genoemd, maakt voornamelijk gebruik van een smeltbaar model, meestal een wasmodel, om een keramische schaal te vormen. Het model wordt gesmolten en verwijderd, waarna het metaal in de keramische mal wordt gegoten. Hieronder vindt u een eenvoudig overzicht van het verliesgietproces:
- Modelbouw: Eerst wordt er van smeltbaar materiaal (meestal was of plastic) een model gemaakt dat overeenkomt met de geometrie van het eindproduct.
- Het gieten van het model: Het model wordt aan een boomvormige structuur bevestigd en vervolgens ondergedompeld in keramisch zand of een andere vuurvaste substantie om een coating te vormen.
- Uitharden en bakken: Zodra de coating is uitgehard, wordt deze in een oven geplaatst om de coating sterker te maken en te drogen.
- Het smelten van het model en het gieten: Het interne smeltbare model (meestal was) wordt gesmolten bij hoge temperaturen, waarna het gesmolten metaal in de holle keramische mal wordt gegoten.
- Afkoelen en ontvormen: Het metaal mag afkoelen en stollen in de mal, waarna de keramische mal wordt gebroken om het gietstuk eruit te halen.
Wat is spuitgieten?
Spuitgieten is een hogesnelheids- en hogedrukgietmethode die metalen onderdelen produceert door gesmolten metaal onder hoge druk in een herbruikbare stalen mal te persen. Hieronder vindt u een eenvoudig overzicht van het spuitgietproces:
- Voorbereiding van de mal: Er worden hoogwaardige metalen mallen gebruikt, die doorgaans uit twee delen bestaan: de vaste mal en de bewegende mal.
- Vergrendelen en injecteren: De mal wordt gesloten en verzegeld, waarna gesmolten metaal snel onder hoge druk in de mal wordt gespoten.
- Afkoeling en stolling: Het metaal koelt in de mal af, meestal snel, om een hoge productie-efficiëntie te behouden.
- Openen van de mal en uitwerpen: Zodra het metaal is afgekoeld en volledig is gestold, wordt de mal geopend en wordt de gietvorm verwijderd of uitgeworpen.
Verschil tussen spuitgieten en precisiegieten: mal
Zowel bij precisiegieten als bij spuitgieten worden mallen gebruikt in het gietproces, maar de mallen verschillen aanzienlijk in materiaal, ontwerp, productie en toepassing. De onderstaande tabel geeft een gedetailleerde vergelijking tussen de mallen die worden gebruikt bij precisiegieten en spuitgieten.
criteria | Investeringsgietmal | Spuitgieten mal |
Materiaal | Meestal gemaakt van hittebestendig keramiek | Meestal gemaakt van gereedschapsstaal of andere zeer sterke, slijtvaste metalen |
Design | Complexer om complexe geometrie en details te kunnen verwerken | Over het algemeen eenvoudiger, ontworpen voor eenvoudig gebruik en hoge productie-efficiëntie; vaak een tweedelige mal (vast en bewegend) |
Productie | Voor eenmalig gebruik; voor elke gieting is een nieuwe mal nodig. Gemaakt door meerdere keren te dippen in keramische slurry en te bakken. | Ontworpen voor meervoudig gebruik; één mal kan tienduizenden gietstukken produceren |
Aanvraag | Geschikt voor kleinschalige productie en complexe, zeer nauwkeurige onderdelen | Wordt vaak gebruikt bij grootschalige productie, vooral wanneer de onderdelen een relatief eenvoudigere structuur hebben, maar een hoge sterkte en slijtvastheid vereisen |
Investering Gieten vs. De Gieten: Voordelen
Voordelen van investeringsgieten
- Zeer nauwkeurig en complex: Met verlorenwasgieten kunt u gietstukken met een extreem hoge precisie en complexe geometrische vormen maken, wat met andere gietmethoden moeilijk te bereiken is.
- Uitstekende oppervlaktekwaliteit: Producten die via precisiegieten worden geproduceerd, hebben doorgaans een uitstekende oppervlaktekwaliteit, waardoor er minder behoefte is aan nabewerking of oppervlakteverfijning.
- Zeer aanpasbaar: deze methode is vooral geschikt voor de productie van kleine series of voor het vervaardigen van zeer gespecialiseerde, op maat gemaakte componenten.
- Flexibiliteit van het materiaal: Door het gebruik van hittebestendige vuurvaste mallen is precisiegieten geschikt voor verschillende metalen en legeringen, waaronder hittebestendige legeringen, aluminium, staal en andere materialen met zeer hoge smeltpunten.
- Aanpasbaar formaatbereik: met verlorenwasgieten kunnen kleine tot grote gietstukken worden geproduceerd, variërend van licht (0.1 kg) tot zwaar (100 kg).
Voordelen van spuitgieten:
- Hoge productie-efficiëntie: Spuitgieten is een sterk geautomatiseerd proces waarmee snel en continu grote hoeveelheden gietstukken kunnen worden geproduceerd. Hierdoor is het zeer geschikt voor productie op grote schaal.
- Economisch: Omdat de mal hergebruikt kan worden en de productiesnelheid hoog is, zijn de kosten per stuk bij spuitgieten vaak lager.
- Hoge mechanische eigenschappen: doordat het gesmolten metaal onder hoge druk in de mal wordt gespoten, hebben spuitgietonderdelen doorgaans een zeer hoge mechanische sterkte, maatnauwkeurigheid en uitstekende slijtvastheid.
- Mogelijkheid om ingewikkelde kenmerken te vervaardigen: spuitgiettechnologie maakt het mogelijk om ingewikkeldere ontwerpkenmerken in het gietstuk aan te brengen, zoals groeven, uitsteeksels en andere kleine geometrische structuren.
Verschil tussen spuitgieten en precisiegieten: toepassing
Toepassing van investeringsgieten
- Lucht- en ruimtevaart: Voor de productie van onderdelen met hoge precisie, complexe vormen en hoge slijtvastheid is verlorenwasgieten de voorkeursmethode in de lucht- en ruimtevaart. Het kan schoepen met complexe vormen en complexe koelsystemen produceren.
- Medische apparatuur: Precisiegieten wordt gebruikt voor de productie van fijne, zeer nauwkeurige medische hulpmiddelen, zoals gewrichtsvervangingen en chirurgische instrumenten.
- Precisie-instrumenten: Dit proces wordt vaak gebruikt om belangrijke onderdelen voor precisie-instrumenten en -apparatuur te maken, omdat hiermee zeer complexe en nauwkeurige vormen kunnen worden bereikt.
- Olie en aardgas: De olie- en aardgassector gebruikt deze methode om drukverlagings- en veiligheidscomponenten voor hun apparatuur te produceren.
- Milieu en energie: Precisiegieten wordt gebruikt voor de productie van verschillende complexe onderdelen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en corrosie. Deze onderdelen worden vaak gebruikt in de zonne-energie-, kernenergie- en chemische industrie.
Spuitgieten Toepassing
Spuitgieten is zeer geschikt voor de massaproductie van commerciële, consumenten- en industriële producten, zoals voertuigen, bouwmaterialen, tandwielen en zware machines. De ontwerpflexibiliteit en metaalopties, gecombineerd met de kosteneffectiviteit, maken het wereldwijd een populaire keuze. Hieronder vindt u enkele veelvoorkomende toepassingsgebieden voor spuitgieten.
- Automobielindustrie: Spuitgieten wordt veel toegepast bij de productie van auto-onderdelen vanwege de geschiktheid voor grootschalige productie en de hoge mechanische prestaties.
- Huishoudelijke apparaten: spuitgieten is de belangrijkste productiemethode voor interne structurele onderdelen van apparaten zoals wasmachines, airconditioners en koelkasten.
- Communicatieapparatuur: Spuitgieten wordt gebruikt voor de productie van metalen behuizingen en interne structuren voor telefoons, computers en andere elektronische apparaten.
- Industriële machines: Spuitgieten wordt ook gebruikt bij de productie van verschillende industriële machines en apparatuur, vooral die welke een hoge sterkte en slijtvastheid vereisen.
Verschil tussen spuitgieten en precisiegieten: kosten
Investeringsgietkosten
- Kosten van de mal: De mallen die bij precisiegieten worden gebruikt, zijn voornamelijk gemaakt van keramische materialen en zijn over het algemeen voor eenmalig gebruik. Dit betekent dat voor elk gietstuk een nieuwe mal nodig is, wat de kosten verhoogt.
- Productiecomplexiteit: Precisiegieten maakt het mogelijk om complexe en zeer nauwkeurige gietstukken te produceren. Hierdoor is het productieproces meestal tijdrovender en omslachtiger, wat de kosten verhoogt.
- Materiaalverspilling: bij deze methode is er meer kans op materiaalverspilling, omdat de keramische mallen niet recyclebaar zijn.
- Seriegrootte: Precisiegieten is meer geschikt voor kleinschalige productie. Bij grootschalige productie zijn de kosten per stuk doorgaans hoger.
Kosten voor spuitgieten
- Kosten van de matrijs: Spuitgietmatrijzen zijn meestal gemaakt van hoogwaardig gelegeerd staal. Hoewel de initiële kosten hoog zijn, verlagen meermalig gebruik de kosten per eenheid na verloop van tijd.
- Automatiseringsniveau: Spuitgietprocessen zijn doorgaans sterk geautomatiseerd, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd en de kosten per eenheid worden verlaagd.
- Materiaalgebruik: Spuitgieten is relatief efficiënter en zuiniger in materiaalgebruik.
- Seriegrootte: Spuitgieten is geschikter voor productie op grote schaal, waarbij de kosten per eenheid aanzienlijk afnemen naarmate het volume toeneemt.
Uit bovenstaande informatie blijkt dat het productievolume een cruciale rol speelt bij de vergelijking van de productiekosten van precisiegieten en spuitgieten. Precisiegieten blinkt uit in het produceren van complexe, zeer nauwkeurige gietstukken, maar is vaak duurder. Spuitgieten daarentegen biedt duidelijke kostenvoordelen bij grootschalige productie.
Verschil tussen spuitgieten en precisiegieten: afwerking
- Bij gangbare gietprocessen biedt investeringsgieten consequent de beste oppervlakteafwerkingStandaard worden nauwkeurige toleranties van IT5-6 en A 125 micro-afwerkingen bereikt.
- Spuitgieten kan ook een goede oppervlakteafwerking opleveren, maar vereist extra bewerking om het gewenste resultaat te bereiken. In de daadwerkelijke productie worden echter vaak secundaire processen zoals oppervlaktebehandeling toegepast om de oppervlakteafwerking van zowel verloren was- als spuitgietonderdelen te verbeteren, met name voor producten waarbij de oppervlakteafwerking cruciaal is.
Spuitgieten versus precisiegieten: hoe kiest u?
Deelgrootte
- Voor precisiegieten gelden bepaalde beperkingen wat betreft de afmetingen van de gietstukken die geproduceerd kunnen worden: van 0.05 kg tot 100 kg.
- In tegenstelling tot precisiegieten kan spuitgieten gietstukken van elke gewenste grootte produceren. Voor de productie van grotere onderdelen zijn echter grotere mallen en hogere kosten per stuk nodig.
Productcomplexiteit
- De geometrische complexiteit van het gietproduct beïnvloedt de keuze van het juiste proces. Precisiegieten kan complexe vormen produceren en moeiteloos ontwerpkenmerken in de componenten integreren. Het is daarom geschikter voor producten met complexe structurele vormen.
Materiaal keuze
- Bij verlorenwasgieten kunnen verschillende legeringen worden gebruikt, waaronder ferro- en non-ferrometalen. Hierdoor zijn er meer materiaalopties dan bij spuitgieten.
- Spuitgieten is vooral geschikt voor non-ferrometalen zoals zink, koper, aluminium, magnesium, lood, tinlegeringen en tingebaseerde legeringen.
Productie volume
- Precisiegieten is meer geschikt voor kleinschalige producties, over het algemeen minder dan 8000 stuks.
- Vergeleken met precisiegieten is spuitgieten sneller en kan het 100 tot 2000 onderdelen per uur produceren. Spuitgieten is daarom zeer geschikt voor grootschalige projecten en productieseries van meer dan 8000 stuks. Bovendien garandeert spuitgieten een uitstekende herhaalbaarheid en consistentie, waardoor het de ideale keuze is voor grootschalige productie.
Tolerantie
- Zowel precisiegieten als spuitgieten kunnen producten met goede en strikte toleranties opleveren.
- Kleinere onderdelen hebben over het algemeen een hogere maatnauwkeurigheid. Voor kleinere componenten kan precisiegieten nauwere toleranties bieden.
- Bij grotere gietstukken verliest precisiegieten doorgaans wat maatnauwkeurigheid. In tegenstelling tot precisiegieten kan spuitgieten betere toleranties bieden voor grotere gietstukken.
Conclusie
Spuitgieten en precisiegieten zijn volwassen technologieën en deze twee gietvormen hebben ook verschillende voordelen. De keuze en de juiste gietmethode hangen voornamelijk af van uw specifieke behoeften. Spuitgieten is bijvoorbeeld het meest geschikt voor snelle productie van gietstukken in grote volumes. Precisiegieten is meer geschikt voor kleinere producten met complexe eigenschappen.
Vanuit het perspectief van gietmaterialen is spuitgieten alleen geschikt voor non-ferrometalen, waaronder aluminium, zink, koper, enz. Precisiegieten is geschikt voor ferro- en non-ferrometalen, zoals roestvrij staal.
Als u vragen heeft over de keuze van het gietproces, kunt u contact opnemen met ons technische team.
