Welke invloed heeft de keuze van de koperlegering op de eigenschappen van het uiteindelijke gietstuk?
De keuze van de koperlegering heeft een aanzienlijke invloed op de eigenschappen van het uiteindelijke gietstuk en beïnvloedt de mechanische, fysische, chemische en zelfs esthetische kenmerken ervan. Hier ziet u hoe verschillende koperlegeringen de eigenschappen van de gietstukken beïnvloeden:
Mechanische eigenschappen:
Sterkte en hardheid: Legeringen zoals messing (koper-zink) en bepaalde bronssoorten (koper-tin) bieden een hogere sterkte en hardheid vergeleken met puur koper.
De sterkte kan sterk variëren, afhankelijk van de legeringssamenstelling en de warmtebehandeling.
Ductiliteit en kneedbaarheid: Zuiver koper en bepaalde legeringen zoals fosforbrons (koper-tin-fosfor) zijn zeer taai en kneedbaar, waardoor ze geschikt zijn voor vorm- en vormgevingsprocessen.
Slijtvastheid: Brons die elementen zoals tin, aluminium of silicium bevat, staat bekend om hun uitstekende slijtvastheid, waardoor ze geschikt zijn voor lagers, tandwielen en andere mechanische componenten.
Fysieke eigenschappen: Dichtheid en gewicht: Verschillende legeringen hebben verschillende dichtheden, die het gewicht en de dichtheid van het uiteindelijke gietstuk beïnvloeden.
Thermische geleidbaarheid: zuiver Kopergietonderdelen heeft een uitzonderlijke thermische geleidbaarheid, terwijl legeringen afhankelijk van hun samenstelling een iets lagere geleidbaarheid kunnen hebben.
Elektrische geleidbaarheid: Zuiver koper heeft de hoogste elektrische geleidbaarheid van alle metalen, terwijl legeringen zoals messing een goede geleidbaarheid behouden, maar mogelijk lager zijn dan puur koper.
Chemische eigenschappen:
Corrosiebestendigheid: Bepaalde koperlegeringen, zoals messing en brons, vertonen een verbeterde corrosieweerstand in vergelijking met puur koper als gevolg van legeringselementen zoals zink, tin, aluminium of silicium.
De corrosieweerstand kan worden aangepast op basis van specifieke legeringssamenstellingen en oppervlaktebehandelingen.
Chemische compatibiliteit: Legeringselementen kunnen de interactie van de koperlegering met verschillende omgevingen en stoffen beïnvloeden, waardoor de geschiktheid voor specifieke toepassingen zoals in chemische processen of maritieme omgevingen wordt beïnvloed.
Esthetische en andere eigenschappen:
Kleur en uiterlijk: Koperlegeringen zoals messing en brons bieden een reeks kleuren en afwerkingen, die wenselijk kunnen zijn voor decoratieve of architecturale toepassingen.
Verwerkbaarheid: Het gemak van bewerken, gieten en vormen kan variëren afhankelijk van de verschillende koperlegeringen, wat van invloed is op het productieproces en de haalbaarheid van complexe ontwerpen.
Voor welke verschillende methoden worden mallen gemaakt? Kopergietonderdelen ?
1. Zandgieten
Omschrijving: Zandgieten is een van de oudste en meest gebruikte methoden voor het gieten van metalen. Het gaat om het maken van een mal gemaakt van een mengsel van zand (meestal kwartszand) en een bindmiddel (zoals klei of hars) rond een patroon (of model) van het laatste onderdeel.
Patroon maken: Een patroon wordt meestal gemaakt van hout, metaal of plastic en geeft de vorm van het laatste onderdeel weer.
Vormvoorbereiding: Het patroon wordt in zand geplaatst en de vormholte wordt gecreëerd door zand rond het patroon te verpakken.
Vormassemblage: Er worden twee of meer helften van de vorm gemaakt en samengevoegd om de volledige vormholte te vormen.
Gieten: Gesmolten metaal (koper of koperlegering) wordt in de vormholte gegoten.
Afkoelen en verwijderen: Na het stollen wordt de mal afgebroken en wordt het gietstuk verwijderd, gereinigd en afgewerkt.
Voordelen: Geschikt voor complexe vormen, economisch voor kleine tot middelgrote producties en aanpasbaar aan verschillende legeringen.
2. Investeringsgieten (verloren wasproces)
Omschrijving: Investeringsgieten, ook wel verloren wasgieten genoemd, is een precisiegietproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een was- of kunststofpatroon om een keramische mal te maken.
Patroonproductie: er wordt een was- of plasticpatroon gemaakt, identiek aan het gewenste onderdeel.
Montage: Meerdere patronen zijn bevestigd aan een centrale wasschenkel om een boomachtige structuur te vormen.
Shell-opbouw: Het patroonsamenstel wordt herhaaldelijk ondergedompeld in keramische slurry en bedekt met fijne keramische deeltjes om een keramische schaal rond de waspatronen te bouwen.
Wasverwijdering: De keramische schaal wordt verwarmd om de was te smelten en te verwijderen (vandaar "verloren was").
Mold Firing: De keramische schaal wordt gebakken om de keramische mal uit te harden en te verharden.
Gieten en stollen: Gesmolten metaal wordt in de keramische mal gegoten.
Afkoelen en verwijderen: Na stollen wordt de keramische schaal afgebroken en wordt het gietstuk verwijderd, gereinigd en afgewerkt.
Voordelen: Uitstekende oppervlakteafwerking, hoge maatnauwkeurigheid en geschikt voor complexe en ingewikkelde onderdelen.
3. Spuitgieten
Omschrijving: Bij spuitgieten wordt gebruik gemaakt van een herbruikbare mal (matrijs) gemaakt van staal om metalen onderdelen met hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid te produceren.
Matrijsproductie: De matrijs is vervaardigd uit staal en bestaat uit twee helften (matrijshelften).
Injectie: Gesmolten metaal (meestal onder hoge druk) wordt in de matrijsholte geïnjecteerd.
Afkoeling en stolling: Het metaal koelt en stolt snel in de matrijsholte.
Uitwerpen: De matrijs gaat open en het gietstuk wordt uit de mal geworpen.
Trimmen en afwerken: Overtollig materiaal (flits) wordt verwijderd en het gieten is voltooid.
Voordelen: Hoge productiesnelheden, goede maatnauwkeurigheid en geschikt voor massaproductie van onderdelen met complexe vormen.
4. Continu gieten
Omschrijving: Continugieten is een proces waarbij gesmolten metaal continu in een watergekoelde mal wordt gegoten om een gestolde streng te vormen, die vervolgens verder wordt verwerkt tot de gewenste vormen.
Vormontwerp: Watergekoelde koperen mallen worden gebruikt om het gesmolten koper tot een massieve streng te vormen.
Continu gieten: Gesmolten koper wordt continu in de mal gegoten.
Stollen: Het gesmolten koper stolt terwijl het door de mal gaat.
Snijden en verwerken: De gestolde streng wordt in de gewenste lengte gesneden en verder verwerkt (bijvoorbeeld gerold, geëxtrudeerd) om eindproducten te produceren.
Voordelen: Hoge productiviteit, goede oppervlaktekwaliteit en efficiënt voor het produceren van lange lengtes van eenvoudige vormen zoals staven, buizen en strips.
