GJUTMETODER
Ingemar Svensson
Del 2
Gjutning i permanenta
formar
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Kokillgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Statisk kokillgjutning
B
A
Utstötare
Kokillhalvor
D
C
E
Statisk kokillgjutning
Statisk kokillgjutning
Uppbyggnad av kokill vid statisk
kokillgjutning
Statisk kokillgjutning
Statisk kokillgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Vaggkokillgjutning
Vaggkokillgjutning
Vaggkokillgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Lågtryckskokillgjutning
A
B
C
D
Lågtryckskokillgjutning
Kokillgjutning
Sammanfattande egenskaper
* Vid kokillgjutning av aluminiumlegeringar
erhålls en högre hållfasthet än vid gjutning i sandform. Orsaken är den snabbare svalningen och därigenom ett
mindre DAS-värde (dendritarmsavstånd)
* Bättre måttnoggrannhet för färdigt gjutgods än vid gjutning i sandform beroende
på den stabila formen
* Delar som är tjockväggiga kan tillverkas
trycktäta på ett säkrare sätt än vid
pressgjutning
Kokillgjutning
Sammanfattande egenskaper
(forts)
* Gjutstyckenas form kan tillåtas variera
inom vida gränser eftersom kokillen
(verktyget) kan delas på flera sätt
* Till skillnad från pressgjutning är det
möjligt att använda sandkärnor. Därigenom erhålls en större frihet vid formgivningen än vid pressgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Pressgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Pressgjutning
Kallkammarpressgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Pressgjutning
Varmkammarpressgjutning
Rörlig verktygshalva
A
Fast verktygshalva
Insprutningsmunstycke
Presskolv
Varmhållningsugn
B
C
Pressgjutning
Maskinuppbyggnad
Kallkammarmaskin
Pressgjutning
Maskinuppbyggnad
Kallkammarmaskin
Pressgjutning
Maskinuppbyggnad
Kallkammarmaskin
Pressgjutning
Maskinuppbyggnad
Varmkammarmaskin
Pressgjutning
Insc bild Volvo PG-gjuteri
Pressgjutning
Pressgjutning
Pressgjutning
Pressgjutning
Pressgjutning
* En tekniskt mycket avancerad
maskin
* Hög produktivitet
* God dimensionsnoggrannhet och
ytjämnhet hos gjutgodset
* Mycket tunnväggigt gjutgods kan gjutas
* Mycket ringa efterbearbetning krävs. Eventuellt bearbetningstillägg kan hållas litet
* Dyrbara formverktyg, vilket gör att metoden
kräver långa serier, normalt minst 5 000 10 000 detaljer.
Pressgjutning
Pressgjutning
Pressgjutning
Låskraft - maskinstorlek
Erforderlig låskraft beräknas
enligt följande:
L=f·F
där
L = låskraft
f = säkerhetsfaktor
(normalt väljs f = 1,1 - 1,25)
F = öppnande kraft
Pressgjutning
Den öppnande kraften beräknas enligt
följande:
F = p ·A
där
F = öppnande kraft
p = specifikt gjuttryck
A = gjutstyckets (inkl ingjutssystemet)
projicerade area i partplanet
Normala gjuttryck (Al-legeringar):
- Normalt gjutgods
- Tekniskt gjutgods
- Trycktätt gjutgods
20 - 40 Mpa
40 - 60 Mpa
80 - 100 MPa
Pressgjutning
Pressgjutning
Fylltider:
Godstjocklek
1,5 mm
2,0 mm
2,5 mm
3,0 mm
Fylltid
10 - 30 ms
20 - 60 ms
40 - 90 ms
50 - 100 ms
Pressgjutning
Pressgjutning
Verktygslivslängd Begränsande faktorer
* Temperaturen
Cu-leg
970°C 5´ - 50´skott
Al-leg
700 °C 60´ - 200´skott
Zn-leg
430 °C 500´ - 2000´skott
* Termisk utmattning
- kallsprickor
- varmsprickor
* Erosion - urspolning
* Korrosion - pålödning
Pressgjutning
Vakuumpressgjutning
Princip:
Luft och smörjmedelsgaser evakueras
från formhåligheten innan injektion
Fördelar:
* Minskad mängd porositeter
* Bättre formfyllning
* Bättre ytor
Nackdelar
* Mer komplicerad teknik
* Krav på mer noggrann driftskontroll
Pressgjutning
Squeezecasting
Ett mellanting mellan lågtryckskokillgjutning och pressgjutning
Squeezecasting
Fördelar:
* Inga luftinneslutningar ger porfrihet
som medger värmebehandling
* Avsaknad av gjutsystem minskar
kravet på flytbarhet, vilket ytterligare
ökar legeringsalternativen
* Högt metalltryck medför snabb stelning
Squeezecasting
Svårigheter:
* Ställer höga krav på metallkvaliteten.
Annars nås ej möjliga fördelar
* Snabb kylning kräver god verktygstemperering
* Svårigheter med urluftning
* Problem med doseringsnoggrannhet
vid små metallmängder
Rheocasting
Metallen består under gjutningen av en
blandning av fast och smält fas
Fördelar:
* Ökad verktygslivslängd
* Bättre dimensionsnoggrannhet
* Ökad produktionstakt
Thixoformning
* Thixo molding® (gjutning utgående
från granulat)
* Thixocasting (gjutning i pressgjutmaskin)
* Thixoforging (smide)
Thixomolding®
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Centrifugalgjutning
Centrifugalgjutning
Centrifugalgjutning
Formmaterial
Gjutning i
sandform
Gjutning i
engångsform
Råsandsformning
Flaskformning
Råsand alt
härdad
formmassa
Formning i
självhärdande massor
Flasklös
formning
Råsand alt
härdad
formmassa
Skalformning
Hartsklädd
sand
Vakuumformning
Ren sand utan
bindemedel
Fullformsgjutning
Härdad formmassa
eller ren sand utan
bindemedel
Prototypgjutning
Hartsklädd sand,
keramiskt
material alt gips
Gjutning i
gipsform
Gjutning i
keramisk form
Gjutmetoder
Gips
Vaxursmältningsmetoden
Keramiskt material
Shaw- och
Unicastmetoderna
Keramiskt material
Material i formverktyg
Statisk kokillgjutning
Kokillgjutning
Gjutning i
permanent
form
Pressgjutning
Stål, gjutjärn
eller grafit
Vaggkokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Lågtryckskokillgjutning
Stål eller
gjutjärn
Kallkammarmetoden
Stål
Varmkammarmetoden
Stål
Centrifugalgjutning
Stränggjutning
Gjutjärn, koppar
eller stål
Koppar, gjutjärn,
stål, aluminium,
grafit beroende på
gjutmetall
Stränggjutning
Stränggjutning
Samspel mellan
gjutmetod och material
Gjutna material
Gråjärn
Segjärn
Gjutjärn
Kompaktgrafitjärn
Aducerjärn
Vitjärn
Järn-kollegeringar
Olegerat
Låglegerat
Gjutlegeringar
Gjutstål
Högleg. manganst.
Rostfr. värmebest
Mässingsleg.
Tungmetaller
Icke
järnmetaller
Bronslegeringar
Rödmetalleg.
Zinklegeringar
Aluminiumleg.
Lättmetaller
Magnesiumleg.
Titanlegeringar
Gjutgodsvikt
Gjutning i sandform
- Rå, torkad eller
härdad form
- Skalformning
- Vakuumformning
- Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
- Vaxursmältningsmetoden
- Shawmetoden
Obegränsad
< 200 kg
< 1000 kg
< 10 ton
< 40 kg
< 600 kg
Gjutning i gipsform
< 25 kg
Kokillgjutning
< 100 kg
Pressgjutning
< 40 kg
Centrifugalgjutning
< 1000 kg
Stränggjutning
Obegränsad
Modellkostnad
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
Låg-medelhög
Medelhög
Medelhög
Låg
Medelhög
Medelhög
Gjutning i gipsform
Medelhög
Kokillgjutning
Medelhög
Pressgjutning
Hög
Centrifugalgjutning
Medelhög
Stränggjutning
Medelhög
Ändringskostnad
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
Hög. Vid trämodell låg
Medelhög
Låg
Låg
Medelhög
Låg
Gjutning i gipsform
Låg
Kokillgjutning
Medelhög
Pressgjutning
Hög
Centrifugalgjutning
Medelhög
Stränggjutning
Medelhög
Frihet vid formgivning
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
Stor
Stor
Stor
Mycket stor
Mycket stor
Stor
Gjutning i gipsform
Mycket stor
Kokillgjutning
Begränsad
Pressgjutning
Begränsad
Centrifugalgjutning
Låg
Stränggjutning
Låg
Måttnoggrannhet
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
Måttlig medelgod
Medelgod
God
God
Mycket god
God
Gjutning i gipsform
God
Kokillgjutning
God
Pressgjutning
Mycket god
Centrifugalgjutning
Medelgod
Stränggjutning
God
Ytjämnhet
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
Måttlig till
medelgod
Mycket god
God
God
Mycket god
God
Gjutning i gipsform
Mycket god
Kokillgjutning
God
Pressgjutning
Mycket god
Centrifugalgjutning
Medelgod
Stränggjutning
God
Minsta godstjocklek (mm)
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
2-6
2-4
4
5
1-2
1-3
Gjutning i gipsform
1
Kokillgjutning
3-4
Pressgjutning
1
Centrifugalgjutning
5
Stränggjutning
Diam 12
Seriestorlek
Gjutning i sandform
Rå, torkad eller
härdad form
Skalformning
Vakuumformning
Fullformsgjutning
Gjutning i keramisk form
Vaxursmältningsmetoden
Shawmetoden
1 - oändlig
>500 - 1000
1 - oändlig
1 - oändlig
>100
1 - oändlig
Gjutning i gipsform
< 5000
Kokillgjutning
>500 - 1000
Pressgjutning
>5000
Centrifugalgjutning
> 50
Stränggjutning
Kont strängar
Seriestorlek
Tillverkat
antal per år
Endast vissa legeringar
ej värmebehandlingsbara
Ej sandkärnor
300 000
100 000
50 000
Pressgjutning
10 000
Kokillgjutning
10 00
200
Gjutning i sandform
0,5
1,0
10
100
Godsvikt
(Kg)
Prisjämförelse
Detalj Modell/
Verktyg
Gjutning i sandform
4D
2V
Kokillgjutning
3D
8V
Pressgjutning
2D
15V
Kriterier för val av gjutmetod
vid Al-gjutning
Insc bild Kriterier