Gjutning, som en av de tidigaste metallformningsteknikerna som mänskligheten behärskar, har utvecklats under tusentals år av civilisation. Från den primitiva manuella formtillverkningen-till modern intelligent gjutning har varje tekniskt genombrott varit djupt bundet till sociala krav, materiella framsteg och verktygsinnovation, vilket bildar ett rikt och mångsidigt tekniskt system.
1. Sandgjutning
Gjutning av våt sand: Använder våt lersand för att skapa formen. Denna metod är låg-kostnad och mycket effektiv, lämplig för storskalig-produktion av enkla delar, såsom bilcylinderblock och delar till jordbruksmaskiner.
Torr sandgjutning: Sandformen torkas och härdas, vilket ger hög hållfasthet. Den är lämplig för medelstora-till-stora, komplexa delar.
Vattenglas Sandgjutning: Använder vattenglas som bindemedel, erbjuder utmärkt hopfällbarhet och lämpar sig för svår-att-bearbetning av material som rostfritt stål och hög-legerat stål.
Silica sol gjutning: Använder silica sol slurry som bindemedel, vilket resulterar i hög precision och en slät yta. Den används för precisionsgjutningar i bilar och verktygsmaskiner.
2. Specialgjutning
Investment Casting (Lost Wax Casting)
Delformen replikeras med hjälp av ett vaxmönster och beläggs sedan med flera lager av eldfast material för att bilda formskalet. Vaxmönstret smälts sedan bort och metall hälls. Denna metod ger hög precision (CT4-7). Den är lämplig för komplexa, tunnväggiga delar.
Metallgjutning (hård formgjutning)
Återanvändbara metallformar (H13, stål) producerar täta, formstabila gjutgods, vilket gör dem lämpliga för massproduktion av aluminium och kopparlegeringar, såsom kolvar och cylinderhuvuden.
Pressgjutning (pressgjutning)
Smält metall fyller formen vid högt tryck (30-150 MPa) och hög hastighet, vilket resulterar i extremt hög effektivitet. Den är lämplig för komplexa, små icke-järnmetalldelar som aluminium och zinklegeringar.
Lågt-trycksgjutning
Smält metall fyller formen smidigt vid lågt tryck (0,02-0,06 MPa), vilket resulterar i minimal porositet och hög densitet. Det används ofta i aluminiumfälgar och cylinderhuvuden.
Centrifugalgjutning
Metall hälls i formen när den roterar. Centrifugalkraften tvingar den smälta metallen mot formhåligheten, vilket gör den lämplig för rörformiga och cylindriska delar, såsom vattenrör och cylinderfoder. Gjutstyckena erbjuder jämn väggtjocklek och utmärkta mekaniska egenskaper.
Kontinuerlig gjutning
Smält metall injiceras kontinuerligt i en vatten-kyld form. Efter stelning dras profiler, såsom stänger, plåtar och rör ut kontinuerligt. Denna metod är lämplig för stor-produktion av standardiserade profiler.
Vakuumgjutning
Att hälla i en vakuummiljö minskar porositeten och inneslutningarna, vilket gör den lämplig för precisionsdelar, såsom titanlegeringsgjutgods för flygtillämpningar.
Squeeze Casting
Smält metall sprutas in i formhåligheten och stelnar under tryck. Denna metod kombinerar egenskaperna hos både gjutning och smide, vilket resulterar i gjutgods utan krymphål och hög hållfasthet. Den används för bärande-konstruktionsdelar, såsom kugghjul och fästen.
3. Andra specialprocesser
Keramisk formgjutning: En keramisk slurry används för att skapa formhåligheten, vilket uppnår precision liknande den för investeringsgjutning. Den här metoden är lämplig för precisionsgjutgods i ett-stycke, små-partier, såsom formar och mätare.
Gipsgjutning: Gips används som skalmaterial, som har dålig luftgenomsläpplighet men hög precision. Den används för konstverk av aluminiumlegering och precisionsinstrumentdelar.
Slutsats
Efter den industriella revolutionen, eftersom industrier som maskiner och bilar krävde större precision och produktionsvolymer, fortsatte traditionell sandgjutning att utvecklas och lekprocesser som hartssand och vattenglassand. Samtidigt kom specialiserade gjuttekniker som investeringsgjutning och pressgjutning, anpassade till massproduktion av lättmetaller i början av 1900-talet, och dök upp för att möta kraven på komplexa precisionsdetaljer.
I modern tid har datorteknik drivit omvandlingen av gjutning mot precision och intelligens. CAD/CAM-teknik möjliggör digital formdesign, simuleringsmjukvara kan förutsäga gjutningsdefekter och automatiserade produktionslinjer förbättrar effektiviteten för pressgjutning och lågtrycksgjutning. Även 3D-utskrift kan användas för att skapa sand- eller vaxformar, vilket möjliggör större flexibilitet vid gjutning av komplexa delar. Denna utveckling från manuell upplevelse till teknik-driven produktion har säkerställt att gjutning förblir en oumbärlig kärnprocess i industriell produktion.
