Processen

Ingjutssystemets utformning

En central del av beredningen är att utforma ingjutssystemet så att den smälta metallen fyller formen på ett kontrollerat sätt. Gjutningen utförs med minsta möjliga skänkhöjd för att hålla hastigheten låg. Gjutskålen fylls snabbt och hålls full under hela avgjutningen. Detta minskar risken för att oönskade partiklar dras med in i formen. En leverantör som arbetar med dessa principer kan styra processen bättre och minska förekomsten av defekter som beror på felaktig fyllning.

Nedloppet görs koniskt för att styra metallflödet på ett förutsägbart sätt. Under detta vidgas gjutkanalen och den förlängs förbi det sista inloppet. Inloppen placeras inte rakt under nedloppet och riktas inte mot hörn eller formdelar. Skarpa hörn i ingjutssystemet undviks eftersom de kan orsaka turbulens. Systemet hålls fritt från lös sand och nedloppet täcks om avgjutningen fördröjs. Dessa steg är grundläggande för att säkerställa att formen fylls utan avbrott eller föroreningar.

Detta är särskilt relevant vid metoder som sandgjutning där engångsformar används och där sandens egenskaper spelar in i hur systemet beter sig under gjutning. Detaljer kring sandgjutning visar hur dessa principer tillämpas i praktiken för olika material.

Matares funktion vid stelning

Matare kompenserar för den krympning som sker när metallen övergår från flytande till fast form. För att detta ska fungera effektivt gjuts ofta genom matarens bas. På så sätt överförs värme och stelningen kan styras i önskad riktning. En leverantör måste därför planera placeringen av matare utifrån godsets specifika utformning och de material som används.

Vid kalla matare används ibland exoterma eller isolerande matarhylsor för att förlänga den tid som metallen förblir flytande. Volymen och modulen hos matararna kontrolleras noggrant. Det är viktigt att verifiera att antalet matare är tillräckligt för godset. Riktad stelning mot mataren säkerställs och toppytan på öppna matare täcks alltid för att skydda mot yttre påverkan.

Dessa åtgärder är nödvändiga för att undvika inre hålrum i det färdiga godset. Leverantören måste därför ha kunskap om hur matare dimensioneras utifrån godsets form och material. Utan korrekt hantering av matare kan resultatet bli att delar inte uppfyller kraven på täthet och hållfasthet.

• Gjutning genom matarens bas för värmeöverföring
• Användning av hylsor på kalla matare
• Kontroll av volym, modul och antal matare
• Säkerställande av riktad stelning

Riktad stelning och praktiska val

Riktad stelning innebär att stelningen börjar i de delar av godset som ska vara täta och fortsätter mot matararna. Detta uppnås genom noggrann placering av matare och val av ingjutspunkter. Genom att säkerställa att stelningen rör sig i rätt riktning kan leverantören kompensera för volymförändringar som annars leder till defekter.

Praktiska val under beredningen inkluderar materialval som aluminium, gjutjärn eller stål samt anpassning efter gjutmetod. Formmaterial som kvartssand eller andra typer väljs baserat på krav på ytfinhet och precision. Bindemedel anpassas efter sandens egenskaper och metallens sammansättning. Kornstorlek och slamhalt är faktorer som påverkar hur väl formen behåller sin form under gjutningen.

En leverantör behöver kunna bedöma hur dessa val påverkar slutresultatet för att leverera godset enligt specifikation. Fel i dessa steg kan leda till att delar måste kasseras eller bearbetas extra. Därför är det viktigt att leverantören har rutiner för att simulera eller testa stelningsförloppet innan produktionen startar.

Mer om hur detta hanteras vid pressgjutning finns i beskrivningar av den metoden där fyllningen sker under tryck och andra faktorer blir avgörande.

Leverantörens kompetenskrav

För att uppnå felfritt gods krävs att leverantören behärskar både teori och praktik kring beredning och avgjutning. Detta innefattar förmågan att designa ingjutssystem och matare som passar den aktuella produkten. Leverantören måste också kunna välja rätt formmaterial och bindemedel för att matcha de tekniska kraven.

Inköpare kan därför ställa krav på att leverantören redovisar hur de planerar att hantera dessa aspekter. Genom att förstå dessa processer blir det tydligare vilka tekniska förutsättningar som behövs för ett lyckat resultat. En leverantör som kan redogöra för sina metoder för riktad stelning och ingjut ger bättre förutsättningar för en stabil produktion.

En offert baseras ofta på en sådan analys av ritningar och krav. Detta gör det möjligt att tidigt identifiera eventuella utmaningar i utformningen.

De tekniska sakuppgifterna bygger på Gjuterihandboken via Metallkompetens (metallkompetens.se), en kunskapsplattform från Jernkontoret, Svenska Gjuteriföreningen och Svenskt Aluminium.