Techniek

Gieten is een van de oudste vormgevingstechnieken voor metalen. Alle metalen die we toepassen zijn een keer via een gietproces tot stand gekomen. In de vloeibare fase kan de chemische samenstelling van legeringen op de gewenste samenstelling worden ingesteld. Om metalen te kunnen smelten moet veel energie worden toegevoerd. Daarom is het bedrijfseconomisch het beste als vanuit deze vloeibare fase direct eindproducten kunnen worden gevormd. In de praktijk is dit echter vaak niet mogelijk. Metaalfabrikanten produceren gegoten standaard uitgangsvormen die vervolgens door andere bedrijven weer als uitgangsmateriaal gebruikt kunnen worden. Uitgangsmateriaal voor gietprocessen zijn dan ook voorgegoten blokken die opnieuw worden gesmolten. Kijken we naar de gietprocessen, dan hebben we daarvoor een vormholte nodig die volgegoten kan worden met het vloeibare metaal.

Vormholtes

Er zijn twee manieren om de vormholte tot stand te brengen. Bij de eerste methode wordt er een model gemaakt van het te produceren product. Dit model wordt gebruikt om er eenmalig bruikbare gietvormen omheen te vormen (zandvormgiettechniek, verloren-modeltechnieken). Een andere manier is om geen mal te maken maar de uitsparing direct in de gietvorm aan te brengen (coquillegieten, spuitgieten en dergelijke). Deze gietvorm kan steeds opnieuw worden gebruikt. Bij het opzetten van een gietmal of een gietmatrijs moet altijd rekening gehouden worden met het krimpen van het afkoelende materiaal.

Bij elk gietproces moet de gietvorm worden voorzien van een giettap en van een of meer opkomers. Het vloeibare materiaal wordt via de giettap in de vorm gegoten. De opkomer is bedoeld voor de ontluchting. Nadat de gietvorm is volgegoten, komt extra gegoten materiaal in de vloeibare vorm door de opkomer omhoog. Als het product en de gietmal goed zijn ontworpen, dan stolt het materiaal langzaam naar de giettap en/of opkomers toe. Tijdens het afkoelen krimpt het materiaal. Als het materiaal stolt naar de giettap en opkomers toe, dan kan het tekort aan materiaal worden aangevuld uit de hoeveelheid gesmolten materiaal die zich nog op deze plaatsen bevindt. Als de stolling anders plaatsvindt, dan zal plaatselijk een tekort aan materiaal ontstaan. Het product wordt dan niet helemaal gevormd.
Bron en copyright: Moderne IndustriŽle Productie: Prentice Hall 2009

Beschikbare gietmethoden:


Metalen: Ferro versus Non Ferro

IJzergrondstof – meer dan 3.500 verschillende soorten staal
Onder staal verstaat men ijzer-koolstoflegeringen met een koolstofgehalte van tussen de 0,01 en 2,06 procent, die anders dan gietijzer door warm omvormen verwerkt kunnen worden. De ijzeratomen vormen zich afhankelijk van de temperatuur en het koolstofgehalte tot twee soorten kristalroosters, een kubisch ruimtelijk gecentreerde en een kubisch vlak gecentreerde. Deze bijzonderheid heeft tot gevolg dat de technologische eigenschappen van staal door warmtebehandelingsmaatregels en door de toevoeging van legeringselementen in grote mate gevarieerd kunnen worden. Volgens de informatie van de Worldsteel Association, het overkoepelende organisatie voor de staalindustrie, zijn er inmiddels meer dan 3.500 verschillende soorten staal zodat men nu met recht kan zeggen dat staal met afstand de meest toegepaste metallieke grondstof is.  Een origineel model van de elementaire cel van ijzer (in de kubisch ruimtelijk gecentreerde modificatie) is in de Belgische hoofdstad te bewonderen: het ‘Atomium’, het handelsmerk van Brussel, stelt een elementaire ijzercel voor die 165 miljard maal vergroot is. De kogels, acht in de hoeken en een in het midden, representeren de ijzeratomen.
 
De vervaardiging van ijzer geschiedt in twee stappen. Allereerst worden ijzererts in een hoogoven tot ruwstaal verwerkt. In het jaar 2013 kwam de wereldwijde ruwstaalproductie op 1,6 miljard ton. Het vloeibare ruwstaal en de staalafval worden dan in convertoren of elektrische boogovens waar ook het legeren plaatsvindt, tot staal verfijnd. Staal waarvan een grote hoeveelheid nodig is, krijgt vorm door strenggieten en daarna, terwijl de streng stolt – door warmwalsen. Op deze manier ontstaan halffabricaten als bandmateriaal, stangen, profielen of buizen.

Non-ferrometalen
Non-ferrometalen (NE-metalen) zijn alle metalen zonder ijzer inclusief legeringen waarin ijzer niet of niet als hoofdmetaal verwerkt is. NE-metalen kunnen verder onderverdeeld worden, Zo zijn er lichte metalen waaronder aluminium. Aluminium en koper worden vaak toegepast. Koper kenmerkt zich door een zeer goede geleiding van stroom en warmte  maar ook door gunstige mechanische eigenschappen, een goede bewerkbaarheid en een hoge corrosiebestendigheid. Ongeveer 60% van de koperproductie wordt in de energie en communicatietechniek gebruikt. Koper is ook een heel belangrijke grondstof voor de installatietechniek. Aluminium heeft in vergelijking tot andere metalen een geringe dichtheid, samen met goede mechanische eigenschappen en een hoge corrosiebestendigheid en goede geleidingskwaliteiten voor energie en warmte. Typische toepassingsgebieden zijn de vliegtuigbouw en steeds vaker ook de voertuigbouw. Door legeren kunnen de fysieke eigenschappen van koper, aluminium en andere metalen in grote mate worden veranderd.



wwwop deze site