Alumiinin painevalu on paras valinta, kun sitä tarvitset suuret tuotantomäärät, tiukat mittatoleranssit (jopa ±0,1 mm) ja ohutseinäiset kevyet osat tuotetaan nopeasti ja toistettavasti. Se ei ole paras valinta erittäin suurille osille, pienivoluisille prototyypeille tai osille, jotka vaativat maksimaalista mekaanista lujuutta – tällaisissa tapauksissa hiekkavalu, sijoitusvalu tai painovoima/pysyvä muottivalu ovat yleensä käytännöllisempiä ja kustannustehokkaampia.
Kuinka alumiinin painevalu toimii
Painevalussa sulaa alumiinia ruiskutetaan korkeassa paineessa - tyypillisesti 1 000 - 20 000 psi - uudelleen käytettävään teräsmuottiin, jota kutsutaan suulakkeeksi. Paine pakottaa metallin täyttämään ontelon lähes välittömästi, minkä vuoksi painevalu tuottaa niin hienoja pintayksityiskohtia ja ohuita osia, usein jopa Seinän paksuus 0,5 mm . Suulake on vesijäähdytteinen, joten sykliajat ovat lyhyitä, usein alle minuutin pienille ja keskikokoisille osille.
Tämä nopeuden, tarkkuuden ja toistettavuuden yhdistelmä erottaa painevalun painovoimalla syötetyistä prosesseista, kuten hiekkavalusta tai sijoitusvalusta, jossa muotti täytetään hitaasti pelkän painovoiman vaikutuksesta.
Hiekkavalussa käytetään kertakäyttöistä hiekkamuottia ja ontelon täyttäminen perustuu painovoimaan. Se on paljon vähemmän tarkka kuin painevalu, mutta tarjoaa vertaansa vailla olevaa joustavuutta koon ja suunnittelun muutoksissa.
| tekijä | Alumiinin painevalu | Hiekkavalu |
|---|---|---|
| Työkalukustannukset | Korkea (10 000–100 000 dollaria) | Matala (500–5 000 dollaria) |
| Minimitilausmäärä | Korkea (tuhansia yksiköitä) | Matala (yksittäiset yksiköt mahdollisia) |
| Mitattoleranssi | ±0,1–0,3 mm | ±1-3 mm |
| Pintakäsittely | Erinomainen, lähes verkkomuoto | Karkea, vaatii koneistuksen |
| Suurin käytännön osan koko | Koneen puristusvoiman rajoittama | Erittäin suuri (tonnia mahdollista) |
Lyhyesti: valitse hiekkavalu suuria, vähäisiä tai yksittäisiä osia ; Valitse painevalu, kun tilavuus on riittävän suuri kattamaan työkalukustannukset ja tarkkuus.
Investointivalussa (lost-wax casting) käytetään vahakuvion ympärille rakennettua keraamista kuorta, joka sulatetaan ennen kaatamista. Se tuottaa erinomaisia yksityiskohtia ja voi valaa monimutkaisia sisägeometrioita, joita painevalulla ei voida saavuttaa jäykällä metallisuuttimella.
Pysyvä muotti (painovoimasuulake) käyttää myös uudelleen käytettävää metallimuottia, mutta metalli täyttää ontelon painovoiman vaikutuksesta ruiskutuspaineen sijaan. Tämä tekee siitä väliprosessin hiekkavalun ja painevalun välillä.
Tärkein ero on mekaanisten ominaisuuksien laatu: koska painovoimatäyttö on hitaampaa ja rauhallisempaa, se sitoo vähemmän ilmaa, mikä johtaa pienempi huokoisuus ja parempi mekaaninen lujuus kuin korkeapaineinen painevalu. Tämä tekee painovoimavalosta suositellun menetelmän rakenne- tai turvallisuuskriittisille alumiiniosille, kuten tietyille autojen jousituskomponenteille, joissa väsymislujuudella on enemmän merkitystä kuin tuotantonopeudella.
Painevalu sitä vastoin sopii paremmin ei-rakenteisiin tai kohtalaisesti kuormitettuihin osiin – elektroniikkakoteloihin, koristeellisiin laitteistoihin ja pieniin kiinnikkeisiin – joissa nopeus ja pinnan viimeistely ylittävät maksimaalisen lujuuden tarpeen.
Päätös painevalun ja yllä olevien vaihtoehtojen välillä on yleensä yksi numero: odotettu tuotantomäärä. Painevalutyökalut ovat kalliita, joten sen alhaiset yksikkökustannukset kannattavat vasta, kun tilavuus on riittävän suuri.
| Tuotantomäärä | Suositeltu menetelmä |
|---|---|
| 1-100 yksikköä | Hiekkavalu tai CNC-työstö |
| 100-5000 yksikköä | Investointivalu tai pysyvä muottivalu |
| 5000 yksikköä | Alumiinin painevalu |
A Valumiininen painevalu on vertaansa vailla suurten, tarkkojen, ohutseinäisten osien osalta , mutta se ei ole universaali ratkaisu. Valumenetelmän sovittaminen tuotantovolyymiin, osien geometriaan ja mekaanisiin vaatimuksiin tuottaa aina parempia kustannus- ja suorituskykytuloksia kuin yhden prosessin oletusarvoinen käyttäminen jokaisessa projektissa.
