English
Kort svar: En detalj som ska pressgjutas konstrueras bäst genom att partning och ingjut bestäms först, att väggarna hålls jämna och tunna, att alla ytor får släppning och att underskärningar undviks. Stäm av konstruktionen med leverantören tidigt, eftersom ändringar i ett färdigt verktyg är svåra och dyra. Ska detaljen svetsas eller värmebehandlas krävs dessutom vakuumpressgjutning.
Utgå från partning och ingjut
Partningen, alltså formdelningen, påverkar både kostnad och gjutbarhet. Håll den enkel, lägg hål och andra urtag i verktygets dragriktning och undvik geometrier som ger bruten partlinje. Detaljen måste dessutom sitta kvar i den rörliga verktygshalvan när verktyget öppnas. Det styr man genom att låta krympningen vara störst på den sidan, till exempel med olika släppningsvinklar på de två halvorna.
Ingjutets läge avgör kvaliteten. Typiska tjocklekar på inloppet är 1–5 mm för aluminium, 0,5–2 mm för zink och 0,8–3 mm för magnesium. Nära inloppet går det inte att ha radier, strukturen och de mekaniska egenskaperna blir bäst där och verktygsslitaget är förhöjt. Lägg därför inga synliga ytor nära inloppet, placera tjockare partier i dess närhet och försök få alla flytvägar ungefär lika långa. Ofta blir resultatet en kompromiss mellan konstruktören och verktygskonstruktören.
Väggtjocklek och övergångar
Pressgjutning klarar tunna väggar, men tjockleken bör vara så jämn som möjligt. Som tillverkningsbara väggtjocklekar gäller 0,8–3 mm för aluminiumlegeringar, 0,3–2 mm för zinklegeringar och 0,7–3 mm för magnesiumlegeringar.
- För tunt ger ojämnheter, ojämnt utflutet material och risk att konturer eller inlopp trycks igenom.
- För tjockt ger porositet, överhettat verktyg (längre cykeltid, kortare livslängd, erosion) och förvridning.
Tjocka partier kan ofta ersättas med tunn vägg och förstärkningsribbor, vilket sparar material och ger bättre struktur. Låt väggtjockleken avta från inloppet mot den mest avlägsna delen, undvik godsanhopningar, runda av hålkälar och ge stora plana ytor en ytstruktur i stället för att göra dem helt släta.
Släppning och utstötare
Smältan stelnar och krymper snabbt, så detaljen behöver släppningsvinklar för att kunna tas ut ur verktyget. Vinkelns storlek beror på material, seriestorlek och krympande ytors läge. Noll graders släppning förekommer bara undantagsvis, till exempel på lagerplatser eller centreringsstift. För liten släppning kan göra att detaljen inte går att gjuta, ger deformationer, ökar behovet av formsmörjmedel (och därmed porositet) och kräver fler utstötare, vilket ger grader. Innerytor som formas av en fast kärna och trycks ut kräver större släppning än kärnor som kan dras ut när formen är sluten.
Utstötare lämnar märken. Placera dem där de går att avgrada, där krympkrafterna är höga och så att de inte trycker igenom godset. Klena utstötare går ofta sönder, och specialutstötare kostar mer än standardutförande.
Hål, kärnor och underskärningar
Att kunna gjuta hål helt eller delvis är en stor fördel med metoden. Genomgående hål är gynnsamma eftersom kärnan då kan styras från båda sidor. För små hål bör man räkna på om en kärna lönar sig eller om det är bättre att gjuta en markering och borra hålet. Smala kärnor kan göras med stegvis ökande diameter för stabilitetens skull, och stödytor mellan hål med stort avstånd tar upp krympkrafterna. Se också till att hålkärnor inte hamnar i ingjutsområdet och att de inte strypar smältans flöde. Korsande eller krokiga hål är svåra att åstadkomma i verktyget. Där kan ingjutna, svetsade stålrör vara en bättre lösning.
Undvik underskärningar. Går det inte måste de formas med skjutbara delar, som är kostsamma, kräver plats för styrning och cylinder och helst ligger i den rörliga halvan. Delade skjutbara delar ger ofta driftstörningar.
Avluftning, gängor och ingjutna delar
Gasporer kan komma från väte som skiljs ut vid stelnandet eller från luft som stängs in under fyllningen. Luften minskar man genom ett bra ingjutssystem och genom avluftning, till exempel tunna kanaler i delningsplanet, övergjut och avluftningsblock.
Gängor kan gjutas utvändigt, men invändiga gängor gjuts bara i specialfall och mycket stora serier. Vanligare är bearbetning efter gjutning, gängade insatser eller gängpressande skruvar i gjutna hål. De sistnämnda ger cirka 20 procent högre motstånd än skuren gänga, och minsta kärnhål i aluminium är M2,5–M3. Där ytor ska bearbetas anges ett bearbetningstillägg på 0,3–1 mm. Tillägget ska markeras på ritningen, och vid stora tillägg kan porer friläggas.
Ingjutna delar av annat material måste fixeras mot både vridning och förskjutning, och formen ska göra felaktig placering omöjlig. Manuellt bör inte fler än 4–5 delar läggas i per cykel, och detaljer med ingjutna delar bör inte värmebehandlas.
Svetsning och värmebehandling
Konventionell pressgjutning ger nästan alltid gasporer och löst väte, vilket begränsar svetsbarheten. Svetsbart gods kräver smältarening, väl avvägt ingjut och avluftning samt vakuumpressgjutning, och svetsbarheten gäller bara i de områden som i förväg är avsedda att vara porfria. Värmebehandling går heller inte med konventionell teknik, eftersom gasen expanderar vid hög temperatur och ger blåsor som påverkar både mått och hållfasthet. Endast vissa aluminiumlegeringar kan värmebehandlas, och särskilt T6-behandling höjer kostnaden. Allmänna principer för gjutbar konstruktion finns i DFM-guiden för gjutgods, och toleranser på ritning behandlas i artikeln om ritningar och toleranser.
Traficator hjälper inköpare att matcha detaljen mot rätt leverantör via sitt leverantörsnätverk i Europa och Asien.
Vanliga frågor
Hur tunna väggar går det att pressgjuta?
Tillverkningsbara väggtjocklekar är 0,8–3 mm för aluminium, 0,3–2 mm för zink och 0,7–3 mm för magnesium. Jämn tjocklek är viktigare än ett enskilt minimivärde.
Behövs släppningsvinkel på alla ytor?
Nästan alltid. Noll graders släppning är ett undantag, till exempel för lagerplatser eller centreringsstift. Det rätta värdet beror på material, seriestorlek och krympande ytor och bör stämmas av med leverantören.
Kan en pressgjuten detalj svetsas eller värmebehandlas?
Bara om den är framställd med vakuumpressgjutning och rätt smältabehandling. Konventionell pressgjutning ger gasporer som skapar blåsor vid värmen och försämrar svetsen.
Hur stort bearbetningstillägg ska man räkna med?
Räkna med mellan 0,3 och 1 mm, beroende på material, väggtjocklek och seriestorlek. Ytor som ska bearbetas ska framgå av ritningen.
Tillbaka till översikten: Pressgjutning