Ontwerprichtlijnen voor precisiegietstukken

Wanddikte

Gelijkmatige wanden zijn de belangrijkste regel. Secties van vergelijkbare dikte stollen gelijktijdig, voeden elkaar en vervormen minder. Als algemene richtlijn uit de praktijk zijn wanden in staal en roestvast staal van ongeveer 2 tot 3 mm over matige oppervlakken doorgaans haalbaar, plaatselijk of in kleine stukken dunner, en in aluminium iets dunner. Het praktische minimum hangt af van de vloeibaarheid van de legering, de afstand die het metaal moet afleggen en het oppervlak van de wand, en wordt per onderdeel bevestigd.

De maximale dikte wordt begrensd door de navoeding en niet door het vullen. Geïsoleerde zware secties stollen het laatst en neigen tot krimpporositeit. Waar massa voor de functie niet nodig is, moet ze worden uitgespaard of door ribben vervangen.

Overgangen, afrondingen en hoeken

Waar de dikte moet veranderen, voorkomt een schuin verloop over een lengte van enkele malen het dikteverschil een warmteknooppunt bij de aansluiting. L-, T- en X-verbindingen concentreren massa; ribben verspringen of het knooppunt uitsparen vermindert die.

Binnenhoeken moeten altijd worden afgerond. Scherpe hoeken concentreren spanningen tijdens het krimpen, bevorderen warmscheuren en zijn moeilijk met slurry te bekleden. Een radius van ten minste ongeveer 1 mm is gebruikelijk, en grotere radii in verhouding tot de wanddikte verdienen de voorkeur bij belaste aansluitingen. Buitenhoeken mogen scherper zijn, maar een kleine radius verbetert de schaalbedekking en de kwaliteit van de rand.

Lossing

De meeste vlakken van een precisiegietstuk hebben geen lossing nodig, omdat alleen het wasmodel een matrijs moet verlaten. Kleine lossingshoeken bij diepe kamers en lange kernen in de matrijs vergemakkelijken het uitstoten van het model en verbeteren de constantheid; de matrijzenmaker stelt voor waar ze nuttig zijn.

Gaten, sleuven en kanalen

Gaten kunnen worden meegegoten wanneer slurry en zand erin kunnen doordringen, ze kunnen bekleden en erin kunnen drogen. Als algemene indicatie mogen doorgaande gaten in verhouding tot hun diameter langer zijn dan blinde gaten, en worden gaten kleiner dan enkele millimeters meestal geboord. Smalle sleuven volgen dezelfde logica. Lange, nauwe of gebogen inwendige kanalen vragen voorgevormde keramische kernen, die kosten toevoegen en toegang voor het verwijderen vereisen. Schroefdraad wordt normaal verspaand; grove buitendraad kan soms worden meegegoten.

Ondersnijdingen en inwendige holten

Ondersnijdingen die bij spuitgieten of smeden onmogelijk of duur zouden zijn, zijn hier gewoon: ze worden gevormd met schuiven in de wasmatrijs, met oplosbare kernen of door modelsegmenten te voegen. Elk voegt wat gereedschaps- of arbeidskosten toe, zodat het voordeel moet worden afgewogen, maar de functie hoeft er niet voor te wijken.

Ribben en nokken

Ribben verstijven dunne wanden en helpen vervorming te beheersen. Ze horen iets dunner te zijn dan de wand die ze steunen, afgerond aan de voet en zo geplaatst dat massaophoping bij kruisingen wordt vermeden. Nokken voor gaten en schroefdraad moeten met wanden of ribben verbonden zijn zodat ze kunnen worden gevoed, en hun hoogte moet beperkt blijven.

Vlakheid, rechtheid en vervorming

Grote vlakke, dunne zones neigen tot hol trekken of scheluw worden. Ribben, een lichte kromming, uitsparingen of een getrapt ontwerp verbeteren de stabiliteit. Lange slanke stukken moeten soms worden gericht, waarmee de toleranties rekening moeten houden; zie toleranties.

Gietsysteem en navoeding: wat de ontwerper moet weten

Een gietstuk heeft ten minste één vlak nodig waar een aansnijding kan worden bevestigd, bij voorkeur op een zware sectie en op een vlak dat wordt verspaand of niet functioneel is. Toegestane en verboden aansnijzones op de tekening aangeven helpt de gieterij. Hoogte en plaats van de aansnijdingsrest moeten worden afgesproken.

Bewerkingstoeslag en referenties

Vlakken die worden verspaand, hebben een toeslag nodig die volstaat om schoon te komen na giettolerantie, vervorming en een eventuele randlaag; afhankelijk van de afmeting is dat ter indicatie vaak 0,5 tot 2 mm per vlak, en de klassen voor vereiste bewerkingstoeslag zijn vastgelegd in ISO 8062-3. Referentiepunten voor de eerste verspanende bewerking horen op stabiele gietruwe vlakken te liggen, weg van aansnijdingen en deelnaden van de matrijs, en moeten dezelfde punten zijn als die voor de maatcontrole.

Onderdelen samenvoegen en gewicht besparen

Precisiegieten verdient zich vaak terug door onderdelen samen te voegen: steunen die uit meerdere platen zijn gelast, huizen die uit verspaande blokken zijn samengesteld of hefbomen met ingeperste bussen kunnen één gietstuk worden. De vormvrijheid maakt het ook mogelijk materiaal langs de krachtlijnen te plaatsen en elders weg te nemen.

Precisiegieten of een andere route?

Zie de volledige procesvergelijking.