Spuitgieten en plaatmetaalprocessen: Belangrijkste productieprocessen

Spuitgieten en plaatwerk vormen de ruggengraat van moderne productieprocessen en garanderen precisie en efficiëntie bij de productie van hoogwaardige onderdelen. Spuitgieten is het proces waarbij gesmolten metaal onder hoge druk krachtig in een vormholte wordt gespoten om complexe vormen met een uitstekende maatnauwkeurigheid te verkrijgen. Plaatmetaalprocessen omvatten het snijden, buigen en vormen van metaalplaten tot bepaalde specifieke vormen. Beide zorgen voor de productie van een grote hoeveelheid producten, zoals onderdelen van auto's en elektronische consumentenartikelen. Inzicht in de spuitgiet- en plaatmetaalprocessen en het concept van tolerantie in de productie is daarom zeer noodzakelijk, omdat dit direct verband houdt met optimale productie en kwaliteitsproductie garandeert.

Begrijpt spuitgieten

Spuitgieten is een productieproces waarbij het gesmolten metaal onder hoge druk in de vormholte wordt gespoten.  Spuitgieten is een van de flexibele processen voor het vervaardigen van gecompliceerde metalen onderdelen met een hoge mate van precisie en herhaalbaarheid. Aluminium, zink en magnesium zijn de productcomponenten. Het proces omvat het smelten van het metaal, het onder druk in een mal persen van het gesmolten metaal en het vervolgens laten afkoelen en uitharden in de gewenste vorm.

Geschiedenis

Dit is een proces dat bekend staat als spuitgieten en dat halverwege de 19e eeuw begon, maar in de loop der tijd sterk verbeterde dankzij de snelle technologische vooruitgang. Het verschoof van volledig handmatige machines naar zeer automatische systemen die vrij complexe onderdelen produceren. Introducties van nieuwe materialen en matrijsontwerpen breiden de mogelijkheden van het spuitgieten uit.

Basisonderdelen van spuitgieten

Er zijn in principe drie onderdelen van spuitgieten en plaatwerk, namelijk de matrijs zelf, het injectiesysteem en het koelsysteem. Matrijzengietwerk wordt normaal gesproken gemaakt van staal en in twee delen gebroken om de ene helft van de matrijsholte te vormen. De injectie gebruikt druk op het gesmolten metaal dat door het spuitgieten naar binnen wordt geperst en maakt gebruik van een koelsysteem om het sneller en gelijkmatiger te laten uitharden.

Soorten spuitgietprocessen

Er zijn verschillende soorten spuitgietprocessen en elk proces is geschikt voor een specifieke toepassing en een specifiek materiaal.

Hete kamer spuitgieten

Het hete kamer spuitgieten wordt gebruikt voor metalen met een relatief laag smeltpunt, zoals zink en magnesium. Bij dit proces wordt het injectiemechanisme ondergedompeld in gesmolten metaal. Dit is een efficiënt proces dat snel kan draaien, waardoor het ideaal is voor de productie van grote volumes.

Koudkamer spuitgietwerk

Materialen voor het gieten met een koude kamer zijn materialen met een zeer hoog smeltpunt, zoals aluminium en koper, en het gesmolten metaal wordt in een oven buiten het injectiesysteem gegoten. De snelheid is veel lager in vergelijking met die van een warme kamer spuitgietmethode. Dit komt omdat het meeste materiaal kwetsbaar is voor schade aan het injectiemechanisme als het aan een dergelijk proces wordt blootgesteld.

Vacuümspuitgieten is het proces waarbij de lucht in de matrijsholte wordt afgezogen om de porositeit te minimaliseren en de kwaliteit van de gegoten onderdelen te maximaliseren. Het wordt toegepast bij de productie van onderdelen met een hoge integriteit die met minimale porositeit en maximale sterkte moeten worden vervaardigd.

Voordelen van spuitgieten

Spuitgieten biedt de grootste voordelen die kunnen verklaren waarom dit proces zo'n grote voorkeur geniet in tal van industrieën.

Goede nauwkeurigheid en precisie

Onderdelen die met behulp van het spuitgietproces worden gegoten, zijn nauwkeurig wat betreft afmetingen en oppervlakteafwerking; dit vermindert dus enorm de secundaire bewerkingen die nodig zijn bij latere machinale bewerkingsprocessen. De onderdelen zijn altijd nauwkeurig en voldoen aan strakke toleranties en specificaties.

Kosteneffectief

Spuitgieten en plaatwerk is ook een van de meest economische massaproductietechnieken met hoge productiesnelheden en relatief weinig arbeid. Het vermogen om gecompliceerde vormen in één enkele bewerking te produceren, beperkt materiaalverspilling en bewerkingstijd tot een minimum.

Het omvat uitgebreide soorten metalen die gebruikt kunnen worden, zoals aluminium, zink, magnesium, koper, om er maar een paar te noemen, waaruit men kan kiezen wat gebruikt zal worden en het biedt veel ruimte voor de selectie van materiaal op basis van de toepassing ervan.

Begrijpt de plaatmetaalprocessen

Het omvat snijden, buigen en vormen van de metalen plaat in verschillende vormen. Het proces wordt gebruikt bij de vervaardiging van onderdelen en componenten uit zeer dunne metalen platen. Dit plaatmetaalproces wordt toegepast in de auto-, luchtvaart- en bouwindustrie. Fabricage van metalen platen bewerking is een van de veelzijdige basistechnieken die worden toegepast in de productie, waarbij men de metalen platen in de vereiste vormen kan gieten en gieten.

Geschiedenis Achtergrond

Het gebruik van plaatmetaal is zo oud als de geschiedenis, maar het moderne proces heeft zich ontwikkeld met verbeterde machines en andere technologie. Vroeger werd plaatmetaal handmatig gesneden, maar tegenwoordig wordt het verwerkt met behulp van zeer geavanceerde machines die precisie en efficiëntie in het werk kunnen bieden.

Snijden, buigen, stampen en vormen zijn enkele van de populairste technieken die in plaatmetaal worden gebruikt. De verschillende technieken vereisen verschillende gereedschappen en apparatuur. Deze kennis vertelt u welke techniek de voorkeur heeft voor een specifieke toepassing.

Gebruikelijke Plaatmetaal Technieken

Er zijn veel gemeenschappelijke technieken die betrokken zijn bij het spuitgieten en het plaatbewerkingsproces van plaatmetaal. Al deze technieken hebben respectievelijk hun toepassingen en voordelen.

Snijden

Snijden Het proces waarbij materiaal uit een plaat metaal wordt verwijderd om de gewenste vorm te krijgen. Een andere snijtechniek is knippen, lasersnijdenen plasmasnijden. Elk heeft zijn eigen voordelen: zo biedt een techniek in lasersnijden bijvoorbeeld een hoge precisie. Op dezelfde manier wordt bij plasmasnijden met hoge snelheid gewerkt. 

Buigen

Het is het vervormingsproces waarbij de metaalplaat buigt met een rechte as om een hoek of vorm naar wens te vormen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van beugels, behuizingen, frames en vele andere verschillende vormen. Een stempel kan worden voorbereid op een afkantpers of een rol buigen speciale uitrusting.

Stempelen is het proces waarbij een metalen plaat in een matrijs wordt geperst om een specifieke vorm of patroon te maken. Door middel van stempelen kunnen onderdelen met een ingewikkelde geometrie en fijne details worden geproduceerd. Sommige stempelprocessen zijn ponsen, blanking, embossing en coining.

Betekenis van tolerantie bij productie

Tolerantie is een belangrijk woord dat gebruikt wordt in de productie en dat de hoeveelheid aanvaardbare variatie in de afmetingen van een onderdeel aangeeft.

Definitie van Tolerantie

Tolerantie is de maximaal toegestane variatie in de afmetingen van een onderdeel, zodat onderdelen op de juiste manier in elkaar gezet kunnen worden en werken zoals verwacht. De tolerantiespecificaties worden bepaald aan de hand van de toepassingsbehoeften en de mogelijkheden van het fabricageproces.

De rol van tolerantie bij kwaliteitscontrole

De enige manier om ervoor te zorgen dat het geproduceerde onderdeel aan de vereiste kwaliteit en prestaties voldoet, is door middel van spuitgieten en plaatwerk met nauwe toleranties. Bij productievariantiecontroles worden alle onderdelen op de gespecificeerde nauwe toleranties gehouden. In deze conformiteitsprocessen, zoals inspecties en tests die bij de kwaliteitscontrole worden uitgevoerd, wordt vastgesteld of het betreffende onderdeel al dan niet aan de bedoelde toleranties voldoet.

Effecten in het productieproces

Toleranties beïnvloeden verschillende aspecten van het productieproces van spuitgieten en plaatwerk. Ze variëren van materiaalselectie tot machinale bewerkingen en kwaliteitsinspectie. Voor krappe toleranties zijn materialen van een hogere kwaliteit en nauwkeurige bewerkingen nodig. De lossere toleranties zijn uiteindelijk goedkoper in productie en dus goedkoper in kosten.

Tolerantiesoorten in spuitgieten en plaatmetaal

Er zijn zoveel soorten toleranties die worden gebruikt bij spuitgieten en plaatwerk.

Maattolerantie

Maattolerantie definieert de hoeveelheid variatie in grootte en vorm die in een onderdeel kan voorkomen. Dit garandeert dat alle onderdelen aan de vereisten voldoen en dus perfect op elkaar passen. De afmeting van de toleranties is zo essentieel omdat ze nodig zijn om ervoor te zorgen dat elk onderdeel werkt en dus bruikbaar is.

Geometrische tolerantie

Geometrische tolerantie verwijst bij spuitgieten en plaatwerk naar de variatie waarin de vorm, oriëntatie en positie-elementen van elementen in een werkstuk getolereerd worden. Zo zorgt het ervoor dat onderdelen binnen een toepassing correct werken. Geometrische toleranties zijn van toepassing op de controle van de vorm, maar vooral de positie van gaten, sleuven en oppervlakken.

Tolerantie oppervlakteafwerking

Tolerantie op de oppervlakteafwerking: De tolerantie op de oppervlaktetextuur van het onderdeel wordt genoemd oppervlakteafwerking tolerantie. Deze beïnvloedt het uiterlijk, de functionaliteit en de levensduur van het onderdeel. Bij toepassingen met afgedichte oppervlakken of esthetische onderdelen spelen toleranties op de oppervlakteafwerking een belangrijke rol.

Toepassingen van spuitgiet- en plaatmetaalprocessen

Giet- en plaatmetaalprocessen worden op grote schaal toegepast in diverse industrieën en toepassingen.

Automobielindustrie

De productie gebruikt door de automobiel industrie is voor onderdelen die door middel van spuitgieten in verschillende motoronderdelen, transmissieonderdelen en structurele onderdelen worden geproduceerd. Plaatmetaalprocessen maken alle carrosseriepanelen, chassisonderdelen en interieuronderdelen. In de lucht- en ruimtevaart moeten zowel precisie als efficiëntie aan deze normen voldoen.

De onderdelen worden gemaakt door middel van een lichte, sterke en lichtgewicht spuitgiet- en plaatmetaal dat meestal plaatwerk bevat voor metaalplaatprocessen waarbij structurele frames van stuurvlakken en huiden in vliegtuigen worden gemaakt. Het vermogen van de strakke vormen betekent dat ze er vanuit één gezichtspunt minimaal anders uit moeten zien dan die met specificaties om optimaal te functioneren zonder veiligheid.

Consumentenelektronica

Dit zijn de spuitgiet- en plaatbewerkingsprocessen waarbij de consument elektronica meestal hun onderdelen voor fabricage, zoals behuizingen, frames en zelfs koellichamen. Beide zijn een garantie dat de elektronische apparatuur zowel nauwkeurig als duurzaam zal zijn. Dit vereist het vermogen om de complexiteit en de schittering die de markt wil, door te voeren in de consumentenelektronica.

Conclusie

Kortom, spuitgieten en plaatwerk zijn twee van de meest kritieke technologieën in de productie: precisie, efficiëntie en veelzijdigheid in de productie. Dergelijke processen en het belang van tolerantie zorgen ervoor dat fabrikanten hun productie optimaliseren met lagere kosten en een betere kwaliteit van het product. De technologie van spuitgieten en plaatbewerking blijft leiden tot innovaties in vele andere industrieën, waardoor deze twee processen noodzakelijk zijn in de moderne productie. Als men de spuitgiet- en plaatmetaalprocessen onder de knie heeft, kan men zich meten met elke andere productie-eenheid, of het nu gaat om auto's, luchtvaart of consumentenelektronica.

FAQs

Wat is spuitgieten?

Het is een van de verschillende productieprocessen waarbij vloeibaar metaal onder hoge druk in de matrijsholte wordt gespoten om complexe metalen onderdelen met een immense precisie te maken.

Wat zijn gangbare plaatwerktechnieken?

Er zijn vier veelgebruikte technieken: snijden, buigen, stampen en vormen die gebruikt worden om onderdelen en componenten uit dunne metalen platen te maken.

Waarom is tolerantie in de productie belangrijk?

Toleranties in de productie zijn van cruciaal belang omdat ze de grootste variatie beschrijven die men kan hebben over de afmetingen van een onderdeel, en er zo voor zorgen dat onderdelen goed in elkaar passen en goed werken. Strikte toleranties zorgen voor kwaliteit en betrouwbaarheid van het eindproduct.