טכנולוגיית יציקה

טכנולוגיית יציקה

ייצור ייציקות הוא תהליך שבו שופכים חומר נוזלי כדוגמת סגסוגת מתכתית לחלל הריק של תבנית שתוכננה מראש ונותנים לו להתקשות. לאחר שהחומר התמצק, מוציאים אותו מהתבנית, לעיתים הוא עובר בנוסף שורה נוספת של טיפולים וגימורים לפני שהוא משומש בתוצר הסופי. שיטות יציקה משומשות בדרך כלל כדי לייצור צורות מורכבות וחלולות. ניתן למצוא תוצרי יציקה במגוון רחב של יישומים הכוללים רכיבי רכב, חלקי תעופה וחלל וכו'.

למרות שהיציקה היא אחת מטכניקות הייצור הידועות ביותר, ההתקדמות המודרנית בטכנולוגיית היציקה הובילה למגוון רחב של שיטות יציקה מיוחדות. תהליכי יצירה חמה, כגון יציקת לחץ, יציקת השקעה, יציקת גבס ויציקת חול, מספקים כל אחד את יתרונות הייצור הייחודיים שלו. השוואה בין היתרונות והחסרונות של סוגי תהליכי היציקה הנפוצים יכולה לעזור בבחירת השיטה המתאימה ביותר לריצת ייצור נתונה.

Laser Access שותפה של חברות יציקה מובילות כדי לתמוך בפרויקטי היציקה שלך.

 

יציקת חול

יציקת חול בדרך כלל מסתמכת על חומרים מבוססי סילקה, כגון חול סינטטי או טבעי. יציקת חול מורכבת לרוב מגרגירים עגולים שנתחנו דק שאפשר לארוז היטב יחד למשטח יציקה חלק. היציקה נועדה להפחית את הפוטנציאל לקריעה, סדקים או פגמים אחרים על ידי מתן של רמת גמישות מסויימת במהלך שלב ההתקררות של החומר. החול בנוסף יכול להיות מחוזק עם חימר כדי לעזור לחלקיקים להיקשר יותר. מוצרי רכב כגון בלוקי מנוע מיוצרים באמצעות יציקת חול.

יציקת חול כוללת מספר שלבים: יצירת דפוסים, יצירת התבנית, התכה ויציקה של החומר וניקוי. התבנית היא הצורה שסביבה ארוז החול, בדרך כלל בשני חלקים, הקופ והדרג. לאחר שהחול נדחס מספיק כדי לשכפל את התבנית, מסירים את הקופ ומחלצים את התבנית. לאחר מכן, מותקן כל חלק נוסף הנקרא קופסאת ליבה והקופס מוחלף. לאחר יציקת המתכת וההתמצקות, מסירים את היציקה, חותכים את העליות והשערים ששימשו בתהליך היציקה, ומנקים מכל חול ואבנית שנדבקו.

היתרונות העיקריים של יציקת חול כתהליך יציקה כוללים:

• עלויות ייצור זולות יחסית, במיוחד בריצות בנפח נמוך.
• היכולת לייצר רכיבים גדולים.
• יכולת יציקת חומרים ברזליים ולא ברזליים.
• עלות נמוכה עבור כלי עבודה לאחר יציקה.

למרות היתרונות של שיטה זו, יציקת חול מניבה רכיבים פחות מדוייקים משיטות חלופיות, וייתכן ויהיה קשה ליצוק רכיבים מדוייקים עם מפרטי גודל ומשקל קבועים מראש. בנוסף, לתהליך זה יש נטייה להניב מוצרים בעלי גימור משטח מחוספס יחסית.

 

יציקת השקעה

יציקת השקעה או "שיטת השעווה האבודה", היא שיטה בה משתמשים בתבנית שעווה חד פעמית עבור כל חלק יצוק. השעווה מוזרקת ישירות לתבנית, מוסרת, ואז מצופה בחומר עקשן וחומר קשירה, בדרך כלל בכמה שלבים כדי לבנות מעטפת עבה. דפוסים מרובים מורכבים על גבי תעלות נפוצות. לאחר שהקליפות התקשו, התבניות מחוממות בתנורים כדי להסיר את השעווה. לאחר מכן יוצקים מתכת מותכת לתוך הקליפות הנותרות שם המתכת מתקשה לצורת דפוסי השעווה. המעטפת נשברת כדי לחשוף את היציקה שהושלמה. יציקת השקעות משמשת לעתים קרובות לייצור חלקים לתעשיית הרכב, ייצור החשמל ותעשיית התעופה והחלל, כגון להבי טורבינה. כמה מהיתרונות והחסרונות המרכזיים של יציקת השקעה כוללים:

• רמה גבוהה של דיוק.
• היכולת ליצור חלקים דקים עם גיאומטריות מורכבות.
• יכולת יציקת חומרים ברזליים ולא ברזליים.
• גימור משטח איכותי יחסית ומפורט ברכיבים סופיים.

למרות שזאת שיטה מאוד מדויקת, יציקת השקעה היא בדרך כלל יקרה יותר מטכניקות יציקה דומות אחרות ובדרך כלל היא משתלמת רק כאשר לא ניתן להשתמש ביציקות חול או גבס. עם זאת, לעתים ההוצאה מפצה על עלויות עיבוד וכלי עבודה שהינן מופחתות בשל תוצאות השטח האיכותיות של היציקות.

 

יציקת לחץ

יציקה לחץ היא שיטה ליציקת חומרים בלחץ גבוה, ובדרך כלל מערבת מתכות וסגסוגות לא ברזליות, כגון פח, נחושת ואלומיניום. התבנית (שניתנת לשימוש חוזר) מצופה בחומר סיכה כדי לעזור לווסת את טמפרטורת התבנית ולסייע בפליטת רכיבים. לאחר מכן מוזרקת סגסוגת מותכת לתוך התבנית בלחץ גבוה, אשר נשאר עד שחומר מתמצק. החדרה בלחץ זו היא מהירה, ומונעת מכל קטע של החומר להתקשות לפני היציקה. לאחר השלמת התהליך, מוציאים את הרכיב מהתבנית ומסירים את כל המיותר. כמה מהיתרונות העיקריים הניתנים על ידי יציקה כוללים:

• שמירה טובה על צורה ועל גודל.
• עקביות בממדי הרכיבים ועיצוב אחיד.
• הצורך לעיבוד שלאחר היציקה מופחת.

למרות היתרונות של יציקת לחץ, שימוש בשיטה זו ל יציקת מתכות הינו תהליך בעל עלויות כלי עבודה גבוהות יחסית, מה שהופך אותו לחסכוני יותר בהרצות מוצרים בנפח גבוה. זה יכול להיות גם קשה להבטיח את התכונות המכניות של רכיב היציקה, כלומר מוצרים אלה בדרך כלל אינם מתפקדים כחלקים מבניים. מכיוון שהתבניות הן בדרך כלל שני חלקים, יציקת המות מוגבלת למוצרים שניתן להסיר מהתבנית מבלי להרוס את התבנית, כפי שנעשה בתהליכי יציקה אחרים.