26 Geavanceerde metaalvormtechnieken voor verbeterde productie

Heb je je ooit afgevraagd hoe alledaagse metalen voorwerpen vorm krijgen? Dit artikel beschrijft 26 geavanceerde technieken die worden gebruikt bij het vormen van metaal, van traditionele methoden zoals smeden en walsen tot moderne innovaties zoals metaalspuitgieten en selectief lasersmelten. Door deze verschillende processen te verkennen, krijg je inzicht in hoe ruw metaal wordt getransformeerd in nauwkeurige, duurzame onderdelen die zowel industrieën als het dagelijks leven aandrijven. Ontdek de fascinerende wereld van het metaalvormen en de technologie die onze moderne wereld vormgeeft.

Metaalvormingstechnologie

Inhoudsopgave

Spuitgieten

Spuitgieten

Bij dit proces wordt een matrijsholte gebruikt om hoge druk uit te oefenen op gesmolten metaal. De matrijzen worden meestal gemaakt van sterkere legeringen en zijn vergelijkbaar met de matrijzen die worden gebruikt bij spuitgieten.

Zandgieten

Zandgieten

Bij zandgieten wordt een mal gemaakt met zand. Het eindproduct of houten model wordt in zand geplaatst en het zand wordt rond de vorm van het model gevuld. Om het model te verwijderen voor het gieten van metaal, wordt de mal in twee of meer delen gemaakt. Het proces omvat het maken van gaten en ontluchtingsgaten voor het gieten van metaal en een gietsysteem. Na het gieten blijft het metaal op zijn plaats totdat het stolt. De mal wordt vernietigd nadat de onderdelen eruit zijn gehaald, dus voor elk gietstuk moeten nieuwe mallen worden gemaakt.

Investeringsgieten

Investeringsgieten
Investeringsgieten
Investeringsgieten

Verloren wasgieten, ook wel bekend als verlorenwasgieten, omvat de volgende processen: wasinjectie, waspolijsten, onderdompelen, ontwaxen, vloeibaar metaal gieten en nabehandeling.

Verloren wasgieten begint met een wassen mal van het gewenste onderdeel, die vervolgens wordt bedekt met een lemen mal. De leemvorm wordt vervolgens gebakken tot een keramische vorm. De wasmal smelt weg tijdens het bakproces, zodat alleen de keramische mal overblijft.

In de leemmal blijft een sprue-gate achter, waardoor het gesmolten metaal in de mal wordt gegoten. Na afkoeling wordt het uiteindelijke onderdeel geproduceerd.

Matrijzen smeden

Matrijzen smeden

Het is de smeedmethode met behulp van schimmel op speciale matrijssmeedwerk materiaal voor het blanco vormen. Volgens het verschillende materiaal, is het matrijzensmeedstuk verdeeld in het smeedstuk van de hamermatrijs, het smeedstuk van de slingerpersmatrijs, het vlakke de matrijzensmeedstuk van de smeedstukmachine, het smeedstuk van de wrijvingspersmatrijs, enz. Roll smeden is de plastic vormen Proces van het vereiste smeed- of smeedmateriaal voor het materiaal onder de actie van een paar omgekeerd roterende matrijzen. Het is een speciale vorm van vormwalsen (longitudinaal walsen).

Smeden

Smeden

Smeden is een fabricagemethode waarbij een smeedpers om druk uit te oefenen op een metalen staaf, waardoor plastische vervorming ontstaat en de mechanische eigenschappen, vorm en grootte verbeteren.

Smeden is een van de twee onderdelen van stampen, het andere is stansen.

De microstructuur wordt door het smeden geoptimaliseerd, waardoor defecten zoals losgieten tijdens het smeltproces worden geëlimineerd. Dit, in combinatie met het behoud van de volledige metaalstroomlijn, resulteert in smeedstukken met mechanische eigenschappen die doorgaans superieur zijn aan die van gegoten onderdelen van hetzelfde materiaal.

Onderdelen die worden blootgesteld aan zware belastingen en zware werkomstandigheden in aanverwante machines worden meestal gemaakt van smeedstukken, met uitzondering van eenvoudige vormen zoals gewalste platen, profielen of lasonderdelen.

Rolling

Rolling

Kalanderen, ook wel walsen genoemd, is het proces waarbij een metalen staaf wordt gevormd door het gebruik van een paar rollen.

Als de temperatuur van het metaal hoger is dan de herkristallisatietemperatuur, wordt het proces warmwalsen genoemd. Zo niet, dan spreekt men van koudwalsen.

Walsen is de meest gebruikte methode voor metaalbewerking.

Drukgieten

Drukgieten

De essentie van drukgieten is het vullen van de spuitgieten vormholte met vloeibaar of halfvloeibaar metaal bij hoge snelheid onder invloed van hoge druk, en om de gietdelen onder druk te vormen en te stollen.

gieten onder lage druk

gieten onder lage druk

Bij de gietmethode wordt een gietvorm gevuld met vloeibaar metaal, dat vervolgens wordt gestold onder invloed van gas onder lage druk.

Lagedrukgieten werd oorspronkelijk voornamelijk gebruikt voor de productie van aluminium gietstukken van legeringenmaar sindsdien wordt het ook gebruikt voor de productie van gietstukken van materialen met een hoog smeltpunt, zoals koper, ijzer en staal.

Centrifugaal gieten 

Centrifugaal gieten
Centrifugaal gieten

Bij centrifugaal gieten wordt vloeibaar metaal geïnjecteerd in een met hoge snelheid roterende gietvorm, waar het wordt gevuld en gevormd tot gietdelen onder invloed van de centrifugale kracht.

De type gieten De mal die gebruikt wordt bij centrifugaal gieten kan variëren afhankelijk van de vorm, grootte en het productievolume. Hij kan worden gemaakt van niet-metaalachtige materialen zoals zand, schelp of smeltvormschaal, metaal of een coatinglaag of harszandlaag op een metalen mal.

Verloren Schuim Gieten

Verloren Schuim Gieten

Bij verloren schuimgieten wordt een schuimmodel dat qua grootte lijkt op de gewenste gietdelen gecombineerd met paraffinewas om een modelcluster te vormen. Na het verven en drogen wordt het cluster begraven in droog kwartszand en gevormd door middel van trillingen. De mal wordt dan onder negatieve druk gegoten, waardoor het model verdampt en het vloeibare metaal zijn plaats inneemt en stolt om de gietonderdelen te vormen.

Verloren schuimgieten is een relatief nieuw proces dat bijna oneindige precisie biedt.

Het proces vereist geen matrijs, geen scheidingsvlak of zandkern, wat resulteert in gietstukken zonder rondvliegende randen, bramen of ontwerphoeken. Dit vermindert ook de maatfouten die worden veroorzaakt door de combinatie van model en kern.

Uitdrijvingsgieten

Uitdrijvingsgieten

Vloeibaar matrijssmeden, ook bekend als direct extrusiegieten, houdt in dat gesmolten metaal of halfvaste legering direct in een blootliggende matrijs wordt gespoten. De mal wordt dan gesloten om een vullende stroom te produceren en de buitencontouren van het stuk vorm te geven. Vervolgens wordt hoge druk toegepast om plastische vervorming te creëren in het gestolde metaal (omhulsel). Het niet-gestolde metaal wordt onderworpen aan statische druk en stolt onder invloed van hoge druk om het eindproduct of de vorm te produceren.

Er is ook indirect extrusie-gieten, waarbij gesmolten metaal of een halfvaste legering via een pons in een afgesloten vormholte wordt gespoten. Vervolgens wordt er hoge druk uitgeoefend om het metaal onder druk te laten stollen en het uiteindelijke werkstuk of blank te produceren.

Doorgaan met gieten

Doorgaan met gieten

Continugieten is een gietmethode waarbij vloeibaar metaal aan één uiteinde continu in een kristallisator wordt gegoten en het vormmateriaal continu uit het andere uiteinde wordt getrokken.

Tekening

Tekening

Koudtrekken, ook wel koud trekken genoemd, is een kunststofverwerkingsmethode waarbij een externe kracht wordt uitgeoefend op de voorkant van een metalen staaf, waardoor de staaf uit de matrijsopening van de blenk wordt getrokken om de gewenste vorm en grootte van het product te verkrijgen.

Het proces wordt koud trekken genoemd omdat het in een koude toestand wordt uitgevoerd.

Ponsen

Ponsen

Stempelen is het proces van het vormen van werkstukken (stempeldelen) in de gewenste vorm en grootte door externe kracht uit te oefenen op platen, stroken, buizen en profielen. Dit wordt bereikt door plastische vervorming of scheiding met behulp van een persmachine en matrijs.

Spuitgieten van metaal

Spuitgieten van metaal

Metaalinjectie spuitgieten (MIM) is een nieuw type poedermetallurgie bijna-netvormingstechnologie die is geïntroduceerd vanuit de kunststof spuitgietindustrie.

Het is algemeen bekend dat kunststof spuitgieten een goedkope methode is voor de productie van een breed scala aan complexe vormenmaar de resulterende kunststof is niet erg sterk. Om de prestaties te verbeteren kunnen metaal- of keramiekpoeders aan de kunststof worden toegevoegd, wat resulteert in zeer sterke en slijtvaste producten.

Recentelijk is het idee geëvolueerd om het gehalte aan vaste deeltjes te maximaliseren, waarbij het bindmiddel volledig wordt verwijderd tijdens het daaropvolgende sinterproces, wat resulteert in een verdichte vorm.

Deze nieuwe poedermetallurgiemethode staat bekend als metaalspuitgieten.

Draaien

Draaien
Draaien

Draaibankbewerking is een onderdeel van verspaning. Draaibankbewerking omvat voornamelijk het gebruik van een draaibankgereedschap om het werkstuk te draaien door rotatie.

De draaibank wordt voornamelijk gebruikt voor assen bewerkenschijven, hulzen en andere werkstukken met roterende oppervlakken en is de meest gebruikte bewerkingsmachine in machinefabrieken en reparatiewerkplaatsen.

Bij draaien wordt het werkstuk gesneden door gebruik te maken van de rotatie van het werkstuk ten opzichte van het gereedschap op de draaibank. De snij-energie wordt voornamelijk geleverd door het werkstuk in plaats van door de frees, waardoor draaien de meest basale en gebruikelijke snijbewerkingsmethode is, met een belangrijke positie in de productie.

Draaien is geschikt voor het bewerken van roterende oppervlakken en de meeste werkstukken met roterende oppervlakken kunnen door draaien worden bewerkt, zoals binnen- en buitencilinders, binnen- en buitenkegelvlakken, kopvlakken, groeven, schroefdraad en roterende vormoppervlakken. Het belangrijkste gereedschap is de draaibank.

Frezen

Frezen
Frezen

Bij het frezen wordt het onbewerkte materiaal gefixeerd en wordt een hogesnelheidsfrees gebruikt om over het oppervlak van het onbewerkte materiaal te bewegen en de gewenste vorm en eigenschappen uit te snijden.

Traditioneel frezen wordt gebruikt voor het frezen van contouren en groeven.

NC (numeriek bestuurde) freesmachines kunnen complexe vormen en vormen bewerken.

Frees- en kotterbewerkingscentra kunnen worden gebruikt voor drieassige of meerassige frees- en kotterbewerkingen en worden voornamelijk gebruikt voor de fabricage van mallen, inspectiegereedschappen, platen, dunwandige complexe gebogen oppervlakken, kunstmatige prothesen, messen, enzovoort.

Bij het kiezen van een NC-freesmachine is het belangrijk om de voordelen en belangrijkste functies volledig te benutten.

Schaven

Planning

De bewerkingsmethode bestaat uit het snijden van het werkstuk met behulp van een schaafgereedschap in een horizontale, lineair heen en weer gaande beweging. Het wordt voornamelijk gebruikt voor contourbewerking van onderdelen en heeft een precisie van IT9 tot IT7, met een oppervlakteruwheid van 6,3 tot 1,6um.

Slijpen

Slijpen

Slijpen is het proces waarbij overtollig materiaal van een werkstuk wordt verwijderd met behulp van schurende materialen en gereedschappen. Slijpen is een veelgebruikte bewerkingsmethode.

Selectief lasersmelten

Selectief lasersmelten

In een tank gevuld met metaalpoeders scant een krachtige kooldioxidelaser, aangestuurd door een computer, selectief het oppervlak van het metaal. Waar de laser passeert, wordt het metaaloppervlak volledig samengesmolten, terwijl het omringende poeder in zijn oorspronkelijke staat blijft. Het proces vindt plaats in een capsule die gevuld is met een inert gas.

Selectief lasersinteren

Selectief lasersinteren

De vormmaterialen die met infraroodlasers worden verwerkt, zijn voornamelijk op poeder gebaseerd. Het proces bestaat uit het voorverwarmen van het poeder tot een temperatuur net onder het smeltpunt, waarna het glad gemaakt wordt met behulp van een cupping stick. De laser sintert het poeder selectief op basis van informatie over de gelaagde doorsnede die door een computer wordt geregeld. Zodra een laag compleet is, wordt de volgende laag gesinterd. Na het sinteren wordt het overtollige poeder verwijderd, wat een gesinterd onderdeel oplevert. Op dit moment zijn de meest gebruikte procesmaterialen was- en kunststofpoeders, terwijl sinteren met metaal- en keramische poeders nog steeds wordt onderzocht.

Depositie van metaal

Depositie van metaal

Dit proces is vergelijkbaar met "persgieten", maar maakt gebruik van metaalpoeder dat wordt uitgeworpen. De spuitmond biedt ook krachtige laser- en inert gasbescherming tijdens de extrusie van metaalpoeder. Deze methode is niet beperkt door de grootte van de metaalpoedercontainer en kan grotere onderdelen direct produceren. Het is ook geschikt voor het repareren van plaatselijk beschadigde precisieonderdelen.

Rolvorming

Rolvorming

Bij de rolvormmethode wordt een reeks doorlopende frames gebruikt om roestvrij staal in complexe vormen te gieten.

De rollen worden in een specifieke volgorde geplaatst om het metaal continu te vervormen tot de gewenste eindvorm is bereikt.

Voor complexe vormen kunnen tot 36 frames nodig zijn, terwijl eenvoudige vormen kunnen worden bereikt met slechts 3-4 frames.

Matrijzen smeden

Matrijzen smeden

De matrijs wordt gebruikt in gespecialiseerde matrijssmeedapparatuur om een blenk te vormen en smeedstukken te produceren.

De smeedstukken die via dit proces worden geproduceerd, worden gekenmerkt door hun precieze afmetingen, minimale bewerkingstoeslag, complexe structuur en hoge productiviteit.

Stansen

Stansen

Deze technologie valt onder de categorie blanking.

De voorgevormde folie wordt op de mannelijke matrijs van de ponsmachine geplaatst, die een samengestelde matrijs gebruikt om overtollig materiaal te verwijderen en de 3D-vorm van het product te behouden, zodat het goed in de matrijsholte past.

Vormsnijden

Vormsnijden

Deze technologie heeft betrekking op blanking met behulp van een snijmatrijs.

Het dunne filmpaneel of de lijn wordt op de basisplaat geplaatst en de matrijs wordt vastgemaakt aan de mal van de machine. De machine gebruikt vervolgens zijn vermogen om het mes te besturen en het materiaal af te snijden.

Het verschil met de ponsmatrijstechnologie is dat de snede gladder is. Bovendien kan de snijdruk worden aangepast om inkepingen, halfdoorgesneden effecten en andere gewenste resultaten te produceren.

Deze technologie biedt ook de voordelen van een goedkope matrijsproductie, waardoor het handiger, veiliger en sneller is.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.