Guss vs. Schmieden im Formenbau: Ein praktischer Leitfaden zur Auswahl

Wir hören oft die Worte Guss und Schmieden im Formenbau. Wie unterscheidet man diese beiden Fertigungsverfahren? Sollten wir Guss oder Schmieden im Formenbau wählen?

Warum brauchen wir Formenbau?

Formenbau bezieht sich auf die Umwandlung von Rohmaterialien in Formen durch CNC-Bearbeitung und andere Methoden und dann die Massenproduktion von Teilen durch Werkzeuge.

Wie es funktioniert, ist einfach? Zuerst entwirft der Formdesigner die Formstruktur am Computer (oder zeichnet die Zeichnungen von Hand) gemäß den Anforderungen des Produkts (Teils), und dann führen qualifizierte Arbeiter verschiedene mechanische Bearbeitungen (wie Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren, EDM, Drahtschneiden etc.) gemäß den Anforderungen der Zeichnungen an jedem Teil der Form aus und montieren und justieren dann, bis qualifizierte Produkte produziert werden können.

Der Vorteil des Formenbaus ist, dass Teile oder Produkte durch Formen massenproduziert werden können, was Kosten reduziert; die Herstellung von Teilen durch Formen kann ultra-hohe Produktionseffizienz erreichen (derzeit kann keine Produktionsmethode die Effizienz von Formen erreichen), und es garantiert Produktgenauigkeit, und gleichzeitig ist die Form leicht für automatische Produktion zu realisieren.

Formenherstellung durch Guss

Guss ist ein Prozess, bei dem Metall in eine Flüssigkeit geschmolzen wird, die bestimmte Anforderungen erfüllt, in eine Form gegossen wird, abkühlt, erstarrt und gereinigt wird, um ein Gussstück (Teil oder Rohling) mit vorbestimmter Form, Größe und Leistung zu erhalten. Die Grundtechnologie der Industrie.

Die Kosten des durch Guss hergestellten Rohlings sind niedrig, und es ist wirtschaftlicher für Teile mit komplexen Formen, besonders mit komplexen inneren Kavitäten; gleichzeitig hat es breite Anpassungsfähigkeit und gute umfassende mechanische Eigenschaften. Aber die für die Gussproduktion erforderlichen Materialien (wie Metall, Holz, Formmaterialien etc.) und Geräte (wie Sandmischer, Formmaschinen, metallurgische Öfen, Kernmachmaschinen, Entsandmaschinen, Strahlmaschinen, Gusseisen-Flachplatten etc.) sind relativ. Es entstehen Staub, schädliche Gase und Lärm, die die Umwelt belasten.

Arten des Formengusses

Die Gussmethode der Form wird üblicherweise unterteilt in:

① Gewöhnlicher Sandguss, einschließlich Nasssand, Trockensand und chemisch gehärteter Sand.

② Spezieller Guss kann nach dem Formmaterial in speziellen Guss mit natürlichem Mineralsand und Kies als Hauptformmaterial (wie Feinguss, Lehmguss, Vakuumguss, Massivguss, Gusswerkstatt-Schalenguss, Keramikguss etc.) und speziellen Guss mit Metall als Hauptgussmaterial (wie Kokillenguss, Druckguss, Niederdruckguss, Strangpressguss, Zentrifugalguss etc.) unterteilt werden.

Gussprozess

① Vorbereitung der Gussformen (Behälter, die flüssiges Metall in feste Gussteile verwandeln), Gussformen können nach verwendeten Materialien in Sandformen, Metallformen, Keramikformen, Tonformen, Graphitformen etc. unterteilt werden; sie können nach Anzahl der Verwendungen in Einweg-, halbpermanente und permanente Typen unterteilt werden. Der Hauptfaktor, der die Qualität der Gussteile beeinflusst, ist die Qualität der Formvorbereitung.

② Schmelzen und Gießen der Gussmetalle, Gussmetalle (Gusslegierungen) umfassen hauptsächlich Gussstahl, Gusseisen und NE-Gusslegierungen;

③ Gussbehandlung und -prüfung. Gussbehandlung umfasst:

• Entfernen von Fremdstoffen auf Kern und Gussoberfläche
• Entfernen von Anguss und Speiser
• Abschaben von Graten und Nähten sowie anderen Vorsprüngen
• Wärmebehandlung
• Richten
• Rostschutzbehandlung
• Rohbearbeitung

Formenherstellung durch Schmieden

Schmieden ist die Verwendung einer Schmiedepresse, um Druck auf einen Metallrohling auszuüben, um ihn plastisch zu verformen. Schließlich wird das Verfahren zur Erlangung von Schmiedestücken mit bestimmten Formen, Größen und mechanischen Eigenschaften erhalten.

Die Herstellung von Formen durch Schmieden kann Gussporosität und Schweißlöcher im Metall der Form beseitigen, und die mechanischen Eigenschaften von Schmiedestücken sind generell besser als die von Gussstücken desselben Materials.

Wichtige Teile in Maschinen mit hohen Lasten und schweren Arbeitsbedingungen werden meist durch Schmieden hergestellt, außer für Walzplatten, Profile oder geschweißte Teile mit einfachen Formen.

Schmieden nach Formgebungsmethode unterteilt

• Freiformschmieden (Offenes Schmieden)

Verwendung von Schlagkraft oder Druck, um das Metall zwischen Ober- und Unteramboss (Ambossblöcke) zu verformen, um die erforderlichen Schmiedestücke zu erhalten, hauptsächlich zwei Arten: manuelles Schmieden und maschinelles Schmieden.

• Gesprengtes Schmieden (Geschlossenes Schmieden)

Der Metallrohling wird in einer Schmiedematrize mit bestimmter Form komprimiert und verformt, um ein Schmiedestück zu erhalten, das in Matrizenschmieden, Kaltfließen, Rotationsschmieden, Extrudieren etc. unterteilt werden kann.

Nach Verformungstemperatur

Schmieden kann in Warm-Schmieden (Verarbeitungstemperatur höher als die Rekristallisationstemperatur des Rohmetalls), Warm-Schmieden (unter der Rekristallisationstemperatur) und Kalt-Schmieden (Raumtemperatur) unterteilt werden.

Schmiedematerialien sind hauptsächlich Kohlenstoffstahl und Legierungsstahl verschiedener Zusammensetzungen, gefolgt von Aluminium, Magnesium, Titan, Kupfer etc. und deren Legierungen. Der ursprüngliche Zustand des Materials ist Stab, Barren, Metallpulver und flüssiges Metall. Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Metalls vor der Verformung zur Querschnittsfläche der Matrize nach der Verformung wird als Schmiederatio bezeichnet. Die korrekte Auswahl der Schmiederatio kann die Produktqualität verbessern und Kosten senken.

Wie man Schmieden oder Guss für den Formenbau wählt?

Für den Formenbau haben sowohl Schmieden als auch Guss einzigartige Vorteile. Wir sollten eine relativ geeignete Verarbeitungsmethode gemäß den physikalischen Eigenschaften der Form und den Anforderungen der Form wählen.

Bei JTR stellen wir sicher, dass die maßgeschneiderten Formen die Formeigenschaften vollständig darstellen und den Service der Formen verbessern können. Wir empfehlen verschiedene Formenbauverfahren gemäß den unterschiedlichen Bedürfnissen der Kunden.