Hur påverkar valet av kopparlegering egenskaperna hos den slutliga gjutningen?
Valet av kopparlegering påverkar avsevärt egenskaperna hos den slutliga gjutningen, vilket påverkar dess mekaniska, fysikaliska, kemiska och till och med estetiska egenskaper. Så här påverkar olika kopparlegeringar egenskaperna hos gjutgods:
Mekaniska egenskaper:
Styrka och hårdhet: Legeringar som mässing (koppar-zink) och vissa bronser (koppar-tenn) ger högre styrka och hårdhet jämfört med ren koppar.
Styrkan kan variera kraftigt beroende på legeringssammansättningen och värmebehandlingen.
Duktilitet och formbarhet: Ren koppar och vissa legeringar som fosforbrons (koppar-tenn-fosfor) är mycket sega och formbara, vilket gör dem lämpliga för formnings- och formningsprocesser.
Slitstyrka: Bronser som innehåller element som tenn, aluminium eller kisel är kända för sin utmärkta slitstyrka, vilket gör dem lämpliga för lager, växlar och andra mekaniska komponenter.
Fysiska egenskaper: Densitet och vikt: Olika legeringar har olika densiteter, vilket påverkar vikten och densiteten för det slutliga gjutgodset.
Värmeledningsförmåga: Ren Koppargjutningsdelar har exceptionell värmeledningsförmåga, medan legeringar kan ha något lägre konduktivitet beroende på deras sammansättning.
Elektrisk ledningsförmåga: Ren koppar har den högsta elektriska ledningsförmågan bland metaller, medan legeringar som mässing behåller god ledningsförmåga men kan vara lägre än ren koppar.
Kemiska egenskaper:
Korrosionsbeständighet: Vissa kopparlegeringar, såsom mässing och brons, uppvisar förbättrad korrosionsbeständighet jämfört med ren koppar på grund av legeringselement som zink, tenn, aluminium eller kisel.
Korrosionsbeständigheten kan skräddarsys utifrån specifika legeringssammansättningar och ytbehandlingar.
Kemisk kompatibilitet: Legeringselement kan påverka hur kopparlegeringen interagerar med olika miljöer och ämnen, vilket påverkar dess lämplighet för specifika tillämpningar som i kemisk bearbetning eller marina miljöer.
Estetiska och andra egenskaper:
Färg och utseende: Kopparlegeringar som mässing och brons erbjuder en rad färger och ytbehandlingar, vilket kan vara önskvärt för dekorativa eller arkitektoniska applikationer.
Bearbetbarhet: Lättheten vid bearbetning, gjutning och formning kan variera med olika kopparlegeringar, vilket påverkar tillverkningsprocessen och genomförbarheten av komplexa konstruktioner.
Vilka olika metoder används för att skapa formar för Koppargjutningsdelar ?
1. Sandgjutning
Beskrivning: Sandgjutning är en av de äldsta och mest använda metoderna för gjutning av metaller. Det innebär att skapa en form gjord av en blandning av sand (vanligtvis kiseldioxidsand) och ett bindemedel (som lera eller harts) runt ett mönster (eller modell) av den sista delen.
Mönstertillverkning: Ett mönster är vanligtvis tillverkat av trä, metall eller plast, som representerar formen på den sista delen.
Formförberedelse: Mönstret placeras i sand, och formhålan skapas genom att packa sand runt mönstret.
Formmontering: Två eller flera halvor av formen skapas och sätts ihop för att bilda hela formhåligheten.
Hällning: Smält metall (koppar eller kopparlegering) hälls i formhåligheten.
Kylning och borttagning: Efter stelning bryts formen bort och gjutgodset avlägsnas, rengörs och färdigställs.
Fördelar: Lämplig för komplexa former, ekonomisk för små till medelstora produktioner och anpassningsbar till olika legeringar.
2. Investeringsgjutning (förlorad vaxprocess)
Beskrivning: Investeringsgjutning, även känd som förlorad vaxgjutning, är en precisionsgjutningsprocess som använder ett vax- eller plastmönster för att skapa en keramisk form.
Mönstertillverkning: Ett vax- eller plastmönster, identiskt med den önskade delen, skapas.
Montering: Flera mönster är fästa på en central vaxinlopp för att bilda en trädliknande struktur.
Skalbyggnad: Mönstersammansättningen doppas upprepade gånger i keramisk slurry och beläggs med fina keramiska partiklar för att bygga ett keramiskt skal runt vaxmönstren.
Vaxborttagning: Det keramiska skalet värms upp för att smälta och ta bort vaxet (därav "förlorat vax").
Formbränning: Det keramiska skalet bränns för att härda och härda den keramiska formen.
Hällning och stelning: Smält metall hälls i den keramiska formen.
Kylning och borttagning: Efter stelning bryts det keramiska skalet bort och gjutgodset avlägsnas, rengörs och färdigställs.
Fördelar: Utmärkt ytfinish, hög dimensionell noggrannhet och lämplig för komplexa och intrikata delar.
3. Formgjutning
Beskrivning: Pressgjutning använder en återanvändbar form (die) gjord av stål för att producera metalldelar med hög noggrannhet och repeterbarhet.
Formproduktion: Formen är bearbetad av stål och består av två halvor (formhalvor).
Injektion: Smält metall (vanligen under högt tryck) sprutas in i formhåligheten.
Kylning och stelning: Metallen kyls och stelnar snabbt i formhåligheten.
Utkastning: Formen öppnas och gjutgodset kastas ut från formen.
Trimning och efterbehandling: Överskottsmaterial (flash) tas bort och gjutningen är klar.
Fördelar: Höga produktionshastigheter, god måttnoggrannhet och lämplig för massproduktion av detaljer med komplexa former.
4. Kontinuerlig gjutning
Beskrivning: Stränggjutning är en process där smält metall kontinuerligt hälls i en vattenkyld form för att bilda en stelnad sträng som sedan bearbetas vidare till önskade former.
Formdesign: Vattenkylda kopparformar används för att forma den smälta kopparn till en solid tråd.
Kontinuerlig hällning: Smält koppar hälls kontinuerligt i formen.
Stelning: Den smälta kopparn stelnar när den passerar genom formen.
Skärning och bearbetning: Den stelnade strängen skärs i önskade längder och bearbetas vidare (t.ex. valsas, extruderas) för att producera slutprodukter.
Fördelar: Hög produktivitet, bra ytkvalitet och effektiv för att producera långa längder av enkla former som stavar, rör och remsor.
