Vilka är de viktigaste stegen i aluminiumgjutningsprocessen?

Aluminiumgjutning innebär att flytande aluminiumlegering hälls i en form, där metallen stelnar och antar formen av den färdiga detaljen. Processen består av flera steg: framställning och smältning av legeringen, tillverkning av formen, gjutning, urtagning och rengöring av gjutgodset, bearbetning och kvalitetskontroll. Nedan beskriver vi vart och ett av dem och, för utvalda steg, hur vi arbetar i vårt gjuteri.

1. Materialberedning

Val och beredning av legering

Det första steget är att välja en aluminiumlegering som uppfyller detaljens tekniska och mekaniska krav. Gjutlegeringar av aluminium innehåller legeringselement – framför allt kisel, men även magnesium och koppar – som förbättrar gjutbarheten och hållfastheten. Sammansättningen av gjutlegeringar anges i PN-EN 1706; vi gjuter bl.a. legeringarna EN AC-42000, 46200, 46500, 47100 och 51300. Insatsmaterialet är tackor (göt) av färdig gjutlegering. Mer om materialval finns på sidan gjutlegeringar av aluminium.

Smältning av aluminium och rening av legeringen

Rent aluminium smälter vid 660 °C, medan gjutlegeringar smälter vid lägre temperatur, eftersom kisel sänker smältpunkten (eutektisk legering AlSi12 stelnar vid ca 577 °C). För gjutning i formar överhettas metallen vanligtvis till ca 680–760 °C, och vid tryckgjutning något lägre. I vårt gjuteri smälter vi insatsmaterialet i elektriska gjutugnar med digital smältkontroll, och den flytande metallen renas – vi avlägsnar väte och oxider – och modifieras, vilket förbättrar strukturen och gjutgodsets egenskaper.

2. Framställning av gjutform

Formkonstruktion

Formen konstrueras utifrån ritningen eller detaljens 3D-modell: delningsplanet, gjutsystemet och matarna fastställs, och tillägg för bearbetning och gjutkrympning läggs till måtten. Tryckgjutformar konstrueras i CAD/CAM-system och kontrolleras med flödessimulering av legeringen.

Tillverkning av formen

Formmaterialet beror på gjutmetoden. Sandform tillverkas av formsand – sand med bindemedel – utifrån en modell; efter gjutningen bryts formen sönder för att ta ut gjutgodset. Modellen är betydligt billigare än en kokill, vilket gör metoden lämplig för prototyper, korta serier och stora gjutgods. Kokill är en permanent metallform för upprepad användning, avsedd för återkommande serier, och tryckgjutform – en form av verktygsstål för gjutning under högt tryck. Modeller, kärnlådor och kokiller tillverkar vi i vår egen modellverkstad (för vissa projekt tillsammans med betrodda partners), och tryckgjutformar i vår egen verktygsavdelning. Vi jämför formtyperna i texten gjutformar.