Konstruktionsregler för gjutgods — DFM från start

Ingjutssystemets utformning

Under beredningen fastställs ingjutssystemet för att styra flödet av den smälta metallen in i formen på ett kontrollerat sätt. Konstruktionen av komponenten har stor betydelse för var inloppen kan placeras och hur systemet utformas för att undvika problem som turbulens eller ofullständig fyllning. Det är en grundprincip att använda minsta möjliga skänkhöjd vid gjutning. Gjutskålen fylls snabbt och hålls full under hela avgjutningen för att förhindra att luft eller slagg dras med. Ett koniskt nedlopp kombineras med en gjutkanal som vidgas under nedloppet och förlängs förbi det sista inloppet. Inlopp placeras inte rakt under nedloppet och riktas inte mot hörn eller formdelar. Skarpa hörn i ingjutssystemet undviks för att minska risken för defekter.

Dessa överväganden är centrala vid sandgjutning där formmaterialet påverkar flödet och stelningen.

• Snabb fyllning och kontinuerlig nivå i gjutskålen.
• Koniskt nedlopp med vidgad och förlängd kanal.
• Undvik placering av inlopp under nedloppet eller mot hörn.
• Inga skarpa hörn i systemet.

En tidig anpassning av konstruktionen efter dessa riktlinjer underlättar hela tillverkningsprocessen.

Matare och riktad stelning

Matare kompenserar för den krympning som sker när metallen övergår från flytande till fast form. Riktad stelning är målet, vilket betyder att stelningen börjar i de delar som stelnar först och avslutas vid mataren där den sista smältan finns tillgänglig. Konstruktionen måste därför utformas så att tjockare sektioner kan förses med matare som tar emot den återstående värmen. Gjutning genom matarens bas bidrar till bättre värmeöverföring från mataren till detaljen. Volymen och modulen hos matare kontrolleras, och antalet matare anpassas för att täcka hela behovet. På kalla matare kan exoterma eller isolerande hylsor användas för att förlänga den flytande fasen. Öppna matare täcks alltid på toppytan.

Processen skiljer sig något vid pressgjutning där eftermatning sker under högt tryck i stället för med traditionella matare.

Konstruktionens påverkan på rensningsbehovet

Rensningen av gjutgods innefattar borttagning av ingjutssystem, matare och grader samt avlägsnande av formmassa och kärnor. Omfattningen av detta arbete bestäms av detaljens geometri och hur konstruktionen har anpassats för gjutning. En konstruktion som stödjer riktad stelning och minimerar onödigt material i ingjutssystemet leder till mindre rensningsarbete. Valet av gjutmetod och materialtyp har också inverkan på hur mycket efterbearbetning som behövs. Rensningen utgör ungefär 10–30 procent av gjutgodsets totala förädlingsvärde. Komplexa former med många underskärningar eller ojämna tjocklekar kan öka denna andel. Efter rensningen följer ofta ytterligare steg som bearbetning för att uppnå slutliga mått och ytor.

Traficator International AB sourcerar, kvalificerar och styr leverantörer i Europa och Asien och tar helhetsansvar för kvalitet och leverans. Detta innebär att konstruktionsanpassningar för ingjutssystem och matare hanteras i samråd med utvalda tillverkare. Svar på offertförfrågan lämnas inom 24 timmar utan kostnader under utvärderingsfasen.

Uppgifterna om ingjutssystem, matare, riktad stelning och rensning bygger på Gjuterihandboken via Metallkompetens (metallkompetens.se), en kunskapsplattform från Jernkontoret, Svenska Gjuteriföreningen och Svenskt Aluminium.