Formy do odlewania grawitacyjnego są specjalnie zaprojektowane i produkowane do procesu odlewania grawitacyjnego, odpowiednie do małej i średniej produkcji oraz masowej produkcji stopów takich jak aluminium, miedź, magnez i cynk.
Główne cechy odlewania grawitacyjnego:
- Wysoka stabilność wymiarowa: dzięki precyzyjnej obróbce skrawaniem i procesom obróbki cieplnej formy zachowują stabilne wymiary wnęki i dokładność geometryczną podczas wielokrotnych odlewów, ułatwiając powtarzalną produkcję.
- Doskonała przewodność cieplna i kontrola chłodzenia: materiał formy i konstrukcja chłodzenia umożliwiają równomierne krzepnięcie, zmniejszając ryzyko powstawania wnęk skurczowych, zagłębień i wad związanych z naprężeniami wewnętrznymi.
- Odporność na zużycie i korozję: powierzchnie są poddawane azotowaniu, nawęglaniu lub powlekaniu powłokami odpornymi na zużycie, aby przedłużyć żywotność formy i zmniejszyć częstotliwość konserwacji.
- Łatwość konserwacji dzięki konstrukcji: konstrukcje form są zaprojektowane tak, aby ułatwić wymianę części zużywających się (takich jak rdzenie, tuleje i zespoły wlewowe), co zmniejsza przestoje i pozwala kontrolować koszty eksploatacji.
- Elastyczność i możliwość modyfikacji: wsparcie dla niewielkich modyfikacji wnęk, regulacji rdzeni i optymalizacji systemu/kanalików zimnych, umożliwiające szybką iterację w oparciu o wyniki prób odlewania.
Konstrukcja formy i dobór materiałów:
- Typowe materiały: Stale formierskie o wysokiej wytrzymałości, wstępnie formowane żeliwo żaroodporne lub specjalistyczne stale stopowe są dobierane w zależności od wielkości produkcji, rodzaju stopu i wymagań procesowych.
- Projekt konstrukcyjny: Rozsądne powierzchnie podziału, systemy wlewów i podajników, projekt kanałów odpowietrzających i przelewowych w połączeniu z żebrami wzmacniającymi formę i kołkami ustalającymi zapewniają płynne wypełnianie i niezawodne zamykanie formy.
- Układ chłodzenia: Układy obiegów chłodzenia wodą lub olejem są optymalizowane w zależności od kształtu wnęki i wymagań dotyczących krzepnięcia, umożliwiając lokalne szybkie chłodzenie lub kontrolę izolacji.
Procesy produkcji form:
- Precyzyjna obróbka skrawaniem: W celu zapewnienia wysokiej dokładności wnęk formy i powierzchni ustalających stosuje się frezowanie CNC, elektroerozję drutową, elektroerozję iskrową (EDM) oraz precyzyjne procesy szlifowania.
- Obróbka cieplna i odpuszczanie: Stosowana jest odpowiednia obróbka cieplna w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych i zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej, zapewniając długotrwałą stabilność formy.
- Obróbka powierzchniowa: W zależności od warunków pracy wybiera się procesy azotowania, chromowania twardego lub wzmacniania powierzchni ceramiką/natryskiem termicznym w celu zwiększenia odporności na przywieranie, zużycie i korozję.
Typowe scenariusze zastosowań:
Formy do odlewania grawitacyjnego są szeroko stosowane do produkcji seryjnej części samochodowych, korpusów pomp i zaworów, radiatorów oświetleniowych, wsporników konstrukcyjnych, obudów przyrządów i różnych średnich i dużych elementów metalowych. Nadają się do produktów o wysokich wymaganiach dotyczących spójności wymiarowej i jakości powierzchni.