De gecontroleerde metaalstroom is een fundamenteel en onderscheidend kenmerk van gietvormen onder lage druk . Het is een cruciaal principe dat deze gietmethode onderscheidt van traditionele hogedrukgiettechnieken.
Drukverschil:
Het kernconcept van gecontroleerde metaalstroom in lagedrukgietmatrijzen ligt in de toepassing van een relatief laag drukverschil om het gesmolten metaal van een smeltkroes of warmhoudoven naar de vormholte te verplaatsen. Dit drukverschil ligt doorgaans in het bereik van 1 tot 1,5 bar, aanzienlijk lager dan de hoge drukken die worden gebruikt bij methoden zoals hogedrukspuitgieten. Het gebruik van lage druk maakt een geleidelijker en nauwkeuriger gecontroleerd vullen van de mal mogelijk.
Het lage drukverschil wordt doorgaans bereikt door een afgedicht systeem te handhaven, waarbij het gesmolten metaal in de smeltkroes wordt blootgesteld aan een gecontroleerde atmosfeer, vaak bestaande uit lucht of inerte gassen. Door de druk te regelen die op het oppervlak van het gesmolten metaal wordt uitgeoefend, kan de stroomsnelheid zorgvuldig worden aangepast om de gewenste vuleigenschappen te bereiken. Deze gecontroleerde aanpak minimaliseert turbulentie, wat een veelvoorkomende bron is van defecten in gietstukken, zoals gasporositeit en krimpholtes.
Zwaartekrachthulp:
Bij gieten onder lage druk speelt de zwaartekracht een belangrijke rol bij het faciliteren van de gecontroleerde metaalstroom. Het gesmolten metaal in de smeltkroes bevindt zich doorgaans op een hogere hoogte dan de vormholte. Als gevolg hiervan helpt de zwaartekracht bij het geleiden van het metaal in de mal. Deze zwaartekracht zorgt, in combinatie met het lage drukverschil, voor een soepele, gecontroleerde en uniforme stroming.
Het gebruik van de zwaartekracht minimaliseert de noodzaak van overmatige mechanische kracht of hydraulische druk, die turbulentie en defecten kan veroorzaken. Deze zachte, door de zwaartekracht ondersteunde aanpak maakt het efficiënt vullen van de mal mogelijk zonder het gesmolten metaal te onderwerpen aan abrupte veranderingen in snelheid of richting, waardoor de kans op problemen zoals luchtinsluiting en misruns wordt verkleind.
Vormvulcontrole:
Een ander cruciaal aspect van gecontroleerde metaalstroom is de nauwkeurige controle over het metaalvulproces. Deze controle wordt bereikt door het ontwerp van het poortsysteem, dat componenten omvat zoals de gietbak, loper en sprue. Het gietbassin verzamelt het gesmolten metaal uit de smeltkroes, terwijl de loper en het gietkanaal het in de vormholte geleiden.
Het ontwerp en de afmetingen van deze componenten van het poortsysteem zijn zorgvuldig ontworpen om een geleidelijke en uniforme metaalstroom te garanderen. Hun grootte, vorm en positionering zijn geoptimaliseerd om turbulentie en luchtinsluiting te voorkomen. In wezen fungeert het poortsysteem als een hydraulische buffer, waardoor het metaal gestaag en gelijkmatig in de mal kan stromen.
Bovendien houdt het ontwerp van het poortsysteem rekening met factoren zoals de temperatuur, viscositeit en stroomsnelheid van het metaal. Deze parameters zijn afgestemd op de specifieke legering die wordt gegoten en zorgen ervoor dat het metaal zich voorspelbaar en consistent gedraagt tijdens het vulproces.
Minimaliseren van oxidatie:
Naast het regelen van de stroom gesmolten metaal, bevatten lagedrukgietmatrijzen functies om oxidatie te minimaliseren. Blootstelling aan zuurstof kan leiden tot de vorming van oxiden op het oppervlak van het metaal, wat de kwaliteit van het gietstuk kan beïnvloeden. Om dit te verzachten is de gecontroleerde atmosfeer rond het gesmolten metaal vaak inert, zoals stikstof of argon, wat oxidatie voorkomt en de zuiverheid van het metaal helpt behouden.