Voor fabrikanten van koperen kranen, kleppen, watermeters en andere sanitaire installaties is gieten een van de belangrijkste fasen van het gehele productieproces.

De kwaliteit van de gietstukken heeft rechtstreeks invloed op alles wat hierna volgt:

CNC-bewerking → slijpen → polijsten → plating of PVD → assemblage

Als de kraanmassa teveel gietdefecten, slechte vulstof, interne porositeit of inconsistente afmetingen bevat, worden de processen stroomafwaarts moeilijker en duurder.

Dit is één reden waaromLaagdrukgegooid (LPDC)De Commissie heeft in het kader van haar onderzoek naar de ontwikkeling van de industriële sector in de Gemeenschap een aantal maatregelen genomen om de productie van sanitaire artikelen van koper te bevorderen.

In tegenstelling tot conventioneel zwaartekrachtgieten gebruikt LPDC een gecontroleerde gasdruk om gesmolten metaal door een riserbuis naar boven en in de matrasholte te duwen.Met de bottom-up-vulmethode kan het vulproces nauwkeuriger worden bestuurd en kunnen turbulenties en luchtvervanging worden verminderd.

Voor de fabrikanten van messingkraan is de waarde van LPDC echter niet alleen de machine zelf.

Het werkelijke voordeel komt door het volledige proces te beheersen, van het bereiden van gesmolten messing tot het gieten, trimmen, bewerken, slijpen en polijsten.

Wat is laagdrukgieten?

Low Pressure Die Casting is een metaalgietproces waarbij gesmolten metaal wordt opgeslagen in een onder de mal gelegen onderdrukgecontroleerde oven.

Wanneer een gecontroleerde gasdruk op het oppervlak van het gesmolten metaal wordt uitgeoefend, wordt het metaal door een riserbuis naar boven en in de matrasholte geduwd.

Het basisbeginsel kan worden vereenvoudigd als volgt:

Gesmolten Messing → Drukoven → Riserbuis → Gietholte → Versterking → Gieten

Na het vullen van de holte kan de druk tijdens de verharding worden gehandhaafd.

Dit is fundamenteel anders dan door zwaartekracht gesmolten koper in een mal gieten.

De gecontroleerde druk en de bottom-up-vulbenadering zijn twee van de kenmerken van LPDC.

Hoe werkt LPDC?

Een typische lage druk gietcyclus bevat verschillende belangrijke fasen.

1. Messingsmelting en temperatuurregeling

Het proces begint met messinggrondstof.

Afhankelijk van het materiaalstelsel van de fabrikant kunnen dit messingbalken, gerecycled materiaal of andere goedgekeurde ladingsmaterialen zijn.

Het metaal wordt in een oven gesmolten en tot de vereiste giettemperatuur gebracht.

Temperatuurcontrole is cruciaal.

Als het gesmolten koper te koud is, kan het beginnen te verstijven voordat het de mal volledig vult.

Als het te warm is, kunnen oxidatie en energieverbruik toenemen.

Daarom is een stabiele temperatuurregeling een belangrijk onderdeel van een consistente LPDC-productie.

2Voorbereiding van schimmels

Voordat de dobbelsteen wordt gegoten, moet de dobbelsteen worden voorbereid.

De vorm wordt gereinigd, geïnspecteerd en verwarmd tot een passende temperatuur.

Een geschikte schimmelcoating of -afgifte kan ook worden toegepast.

De exacte coating- en vormtemperatuurvereisten zijn afhankelijk van het ontwerp van de matras, de legering en het productieproces.

Voor de productie van kranen is de vormvoorbereiding bijzonder belangrijk omdat de gietstukken relatief complexe uiterlijke vormen en interne watergangen kunnen bevatten.

3. Kerninstallatie

Veel kraanorganen vereisen interne waterkanalen.

Deze doorgangen kunnen niet eenvoudig worden gemaakt door alles van buitenaf te bewerken.

Een kern wordt daarom in de mal gebruikt om de interne geometrie te creëren.

De kern moet correct worden geplaatst voordat de mal wordt gesloten.

Dit is een belangrijke stap omdat zelfs een kleine fout bij de plaatsing van de kern de wanddikte of de interne doorgang van de kraan kan beïnvloeden.

Bij de productie van messingkraan moet bij het gietproces daarom rekening worden gehouden met zowel de externe geometrie als de interne waterwegstructuur.

4. Gecontroleerde bottom-up-vulling

Zodra de mal is gesloten en het gesmolten messing de vereiste toestand bereikt, begint het LPDC-druksysteem met het vulproces.

Er wordt een gecontroleerde gasdruk op de oven uitgeoefend.

Het gesmolten messing stijgt door de riserbuis en komt van onder naar de matrijzenholte.

Deze benadering van bottom-up-vulling kan zorgen voor een soepelere en meer gecontroleerde metaalstroom dan ongecontroleerd gieten.

Het belang van de drukregeling moet niet worden onderschat.

Onderzoek naar LPDC heeft aangetoond dat de druk-tijdrelatie tijdens het vullen van het vulpatroon, de turbulentie en de potentiële gasvangst beïnvloedt.

In de praktische productie moet het drukprofiel worden afgestemd op de specifieke matras en de geometrie van het product.

Een kraan met dunne secties en complexe doorgangen kan een andere vulstrategie vereisen dan een relatief eenvoudige klep.

5. Drukhoudendheid tijdens de verharding

Het vullen van de mal is slechts een deel van het proces.

Nadat de holte is gevuld, begint het gesmolten koper af te koelen en te verstevigen.

Metalen krimpen tijdens het afkoelen.

Als deze krimp niet goed wordt gecompenseerd, kunnen interne krimpdefecten optreden.

Het handhaven van een gecontroleerde druk tijdens de verharding stelt gesmolten metaal in het voersysteem in staat om de gietstukken te blijven voorzien.

Dit is een van de belangrijke voordelen van het LPDC-beginsel.

De riserbuis is dus niet alleen een weg voor het verplaatsen van metaal in de mal.

Het speelt ook een belangrijke rol bij het voeden van de gietstukken tijdens de verharding.

6. Drukvrijstelling en gietverwijdering

Zodra het gietstuk voldoende is verstevigd, wordt de druk losgelaten.

Afhankelijk van het systeem kan gesmolten metaal dat in de riser blijft, terug naar de oven stromen.

Vervolgens kan de mal worden geopend en de gietstukken worden verwijderd.

Deze cyclus wordt herhaald voor het volgende onderdeel.

Een goed ontworpen LPDC-systeem kan daarom binnen één productiecyclus een gecontroleerde vulling, drukvoeding en efficiënte metalenbehandeling combineren.

Waarom is LPDC aantrekkelijk voor koperen kranen?

De productie van koperen kranen biedt verschillende uitdagingen.

Het product moet voldoen aan zowel functionele als cosmetische eisen.

Binnenin de kraan zijn goed gevormde watergangen nodig.

Aan de buitenkant moet het gietwerk een geschikte basis bieden voor bewerking, slijpen, polijsten en oppervlaktebehandeling.

Dit maakt de gietkwaliteit bijzonder belangrijk.

Een leverancier van productieapparatuur voor koperen kranen verkoopt momenteel LPDC-systemen speciaal voor sanitaire installaties, kranen, watermeters en kleppen,het aantonen van de relevantie van het proces voor deze toepassingen.

Betere controle op metaalvulling

Gecontroleerde druk kan zorgen voor een stabieler vullingsproces.

Het doel is onnodige turbulentie te vermijden en een geschikt vulpatroon voor de matrijgeometrie te bereiken.

Dit kan vooral nuttig zijn voor complexe kraanorganen.

Het is echter belangrijk te begrijpen dat LPDC geen automatische verwijdering van gietdefecten mogelijk maakt.

Het werkelijke resultaat is nog steeds afhankelijk van:

• Samenstelling van de legering
• Schoonheid van het smeltmiddel
• Temperatuur van metaal
• Temperatuur van de matras
• Drukprofiel
• Voltingssnelheid
• Ontwerp
• Kernontwerp
• Koelcondities

LPDC is een gecontroleerd proces, maar vereist nog steeds een goede procesengineering.

LPDC en het volledige productieproces van kraan

Casting is nog maar het begin.

Een typisch productieproces voor messingkraan kan er als volgt uitzien:

Verschillende fabrieken kunnen verschillende processen en apparatuur gebruiken, maar de basisverhouding blijft hetzelfde.

De kwaliteit van het gieten beïnvloedt de efficiëntie van bijna elke downstream-operatie.

Waarom kwaliteitsmaterieel gieten voor slijpen en polijsten

Dit is met name belangrijk voor fabrikanten die zich richten op premium kranen.

Stel je twee gecast kraan lichamen voor.

De eerste heeft een relatief gelijkmatig oppervlak met gecontroleerde gietfuncties.

De tweede heeft overmatige flits, onregelmatige scheidslijnen en extra oppervlaktefouten.

Het tweede product zal meer slijpen nodig hebben voordat het gepolijst wordt.

Dat betekent:

• Langere slijptijd
• Hoger slijpmiddelverbruik
• Meer materiaal verwijderen
• Grotere werkdruk van de bediener
• Potentieel hogere afwijzingspercentages

Daarom mag de oppervlaktebewerking niet los van het gieten worden beschouwd.

Een goed gietproces biedt een beter uitgangspunt voor geautomatiseerd slijpen en polijsten.

LPDC in vergelijking met zwaartekrachtgieten

Zowel zwaartekrachtgieten als laagdrukgieten kunnen worden gebruikt voor metalen onderdelen, maar ze gebruiken verschillende methoden om de mal te vullen.

Bij zwaartekrachtgieten wordt gesmolten metaal hoofdzakelijk door zwaartekracht in de mal gedreven.

In LPDC duwt een gecontroleerde gasdruk het gesmolten metaal door een riserbuis naar boven.

Het gecontroleerde vulmechanisme kan voordelen bieden voor bepaalde geometrieën en toepassingen, met name wanneer een stabiele vul- en voeding belangrijk is.

LPDC is echter niet automatisch de beste keuze voor elk product.

De fabrikant dient rekening te houden met:

• Geometrie van het product
• Wanddikte
• Productievolume
• legering
• Vereiste dimensie nauwkeurigheid
• Interne structuur
• Vlakvereisten
• Investeringsbegroting

Het gietproces moet altijd worden geselecteerd op basis van het product.

Wat maakt een goede LPDC-machine?

Bij de beoordeling van een lage druk gietmachine voor de productie van messingkraan moeten fabrikanten verder kijken dan de basisgietcapaciteit.

Een aantal aspecten verdienen aandacht.

Stabiele oventemperatuur

De oven moet gedurende de gehele productie een stabiele toestand van gesmolten metaal behouden.

Temperatuurschommelingen kunnen het vervuld en verhardend gedrag beïnvloeden.

Precieze drukregeling

Het druksysteem moet een gecontroleerd en herhaalbaar vulprofiel bieden.

Het doel is niet alleen druk uit te oefenen.

Het is de toepassing vanDe juiste druk op het juiste moment.

Betrouwbare stijgende buis

De riserbuis wordt voortdurend blootgesteld aan gesmolten metaal en thermische cycli.

Het ontwerp, het materiaal, het onderhoud en de afdichtingsconditie kunnen dus van invloed zijn op de stabiliteit van de productie.

Efficiënte schimmelomvorming

Voor fabrikanten die meerdere kranenmodellen produceren, kan de tijd voor de vervanging van de malen een aanzienlijke invloed hebben op het totale gebruik van de apparatuur.

Een machine die is ontworpen voor praktische productie moet niet alleen rekening houden met de gietcyclus, maar ook met de voorbereiding en de overstap.

Automatisering

Automatische beheersing van de gietvolgorde kan de afhankelijkheid van handmatige bediening verminderen.

Afhankelijk van de machineconfiguratie kan automatisering bestaan uit:

• Temperatuurregeling van de oven
• Drukregeling
• Schimmeloperatie
• Controle van de gietcyclus
• Mechanische behandeling
• Veiligheidssluitingen

Moderne LPDC-systemen maken steeds vaker gebruik van digitale besturing om het proces herhaalbaarder te maken.

Energie-efficiëntie is ook belangrijk

Het energieverbruik wordt steeds belangrijker voor gieterijen.

Het smelten en vasthouden van messing vereist aanzienlijke thermische energie, zodat de efficiëntie van de oven en het warmtebeheer een directe invloed kunnen hebben op de exploitatiekosten.

Servo-aangedreven hydraulische systemen, verbeterde isolatie van de oven, geoptimaliseerde verwarming en betere procescontrole kunnen allemaal bijdragen aan de algehele efficiëntie van de apparatuur, afhankelijk van het ontwerp van de machine.

De fabrikanten moeten de energiebesparingsclaims echter beoordelen aan de hand van feitelijke productiegegevens in plaats van zich alleen te baseren op nominale specificaties.

Bij een nuttige vergelijking dient rekening te worden gehouden met:

Energieverbruik per giet, in plaats van alleen het nominale vermogen van de machine.

Automatisering houdt niet op met het gieten

Voor kraanfabrikanten kan de grootste mogelijkheid voortvloeien uit het verbinden van gietautomatisering met downstream-automatisering.

Beschouw een complete productieworkflow:

LPDC → Automatische gietbehandeling → kernverwijdering → snijden → robotslijpen → automatisch polijsten → inspectie

Dit zorgt voor een veel meer geïntegreerd productieproces.

De gietmachine produceert een consistenter startonderdeel.

De slijprobot verwijdert oppervlaktefouten volgens een gestandaardiseerde baan.

Vervolgens verwerkt het polijstsysteem het bereide oppervlak.

Het resultaat is een productieketen waarin elk proces het volgende ondersteunt.

Waarom LPDC en robotslijpen een goede combinatie vormen

Er is een belangrijk verband tussen giet- en oppervlakteafwerkingsautomatisering.

LPDC heeft tot doel het gietproces beter gecontroleerd te maken.

Het doel van de robot is het afwerkingsproces beter te controleren.

Wanneer beide processen gestandaardiseerd zijn, kunnen fabrikanten een grotere consistentie in de gehele productieketen bereiken.

Bijvoorbeeld:

Dit is de richting waarnaar veel moderne metaalfabrikanten zich bewegen: niet alleen het automatiseren van individuele machines, maar het creëren van een meer gecontroleerd productiesysteem.

LPDC voor koperen kranen: een praktisch productieperspectief

Voor de fabrikanten van messingkraan moet laagdrukgiet niet worden beschouwd als een machine die handmatig gieten vervangt.

Het is een complete giettechnologie waarbij:

• Ontwerp van de oven
• Vervaardiging uit staal
• Temperatuurbeheer
• Ontwerp van schimmels
• Positionering van de kern
• Drukregeling
• Voltingssnelheid
• Versterking
• Verwijdering van gieten

Elke parameter kan de uiteindelijke casting beïnvloeden.

En het eindgieten bepaalt hoe efficiënt het product door bewerking en oppervlaktebewerking kan gaan.

Dit is de reden waarom ervaren kranenfabrikanten hun gietapparatuur vaak samen met hun gehele productieproces evalueren.

Dingzhu Low Pressure Die Casting Solutions

BijXiamen Dingzhu Intelligent Equipment Co., Ltd., ontwikkelen we lage druk gietapparatuur voor messingproducten zoalskranen, sanitaire installaties, watermeters en kleppenOnze LPDC-oplossingen zijn ontworpen voor geautomatiseerde productie en kunnen worden geïntegreerd in een bredere werkstroom voor kraanproductie.

Voor de fabrikanten is het niet de bedoeling een gietmachine te kopen.

Het belangrijkste doel is het opbouwen van een productieproces dat verbindt:

Gieten → Bewerken → slijpen → Polieren → Oppervlaktebehandeling

Onze ervaring met zowel gietapparatuur als met de afwerking van metaaloppervlakken stelt ons in staat deze processen te beschouwen als onderdeel van hetzelfde productiesysteem.

Voor kraanfabrikanten die van plan zijn hun productielijn te upgraden,Dit kan bijzonder waardevol zijn omdat verbeteringen in de gietkwaliteit rechtstreeks van invloed kunnen zijn op de efficiëntie van het slijpen en polijsten.

Conclusies

Low Pressure Die Casting is een gecontroleerd metaalvormingsproces dat gasdruk gebruikt om gesmolten metaal van een oven door een riserbuis en in een matrasholte te verplaatsen.

Voor de vervaardiging van messingkraan ligt de waarde ervan in de gecontroleerde vulling, de drukvoeding tijdens het verhardingsproces,en de mogelijkheid om gietstukken te produceren die geschikt zijn voor een latere bewerking en oppervlaktebewerking.

Maar de beste resultaten komen niet alleen van de LPDC-machine.

De kwaliteit van het koper, het ontwerp van de mal, de plaats van de kern, de temperatuur, het drukprofiel, de koeling en de verwerking verderop werken allemaal samen om het eindproduct te bepalen.

Voor een moderne kraanfabriek zou het uiteindelijke doel dus meer moeten zijn dan alleen een gietstuk te produceren.

Het zou moeten zijn om eeneen stabiele productieketen van gesmolten messing tot eindkraan.

En wanneer lage druk gieten, robot slijpen en automatisch polijsten als één geïntegreerde productiestrategie worden ontworpen, kunnen fabrikanten dichter bij een efficiëntere, consistente,en schaalbaar productieproces.