Trykstøbning. En generel introduktion til processen og dens muligheder. v. Lars Feldager Hansen 4C-Technologies.

Transkript

1 Trykstøbning En generel introduktion til processen og dens muligheder v. 4C-Technologies 1

2 Introduktion Kort om hvem er 4C-Technologies Gennemgang af trykstøbeprocessen Muligheder med processen Hands on 2

3 Kort præsentation af 4C-Technologies Rådgivning indenfor trykstøbning og kokillestøbning af emner Optimering af emne design mht egenskaber og omkostninger CFD simulering af fyldning, størkning og spændingsanalyse. On site optimering af kørende processer 3

4 Etablering af joint venture Kunder på alle niveauer slutkunder Støberier Værktøjsfremstillere Meget aktiv deltagelse i flere forskningsprojekter World-wide indenfor trykstøbning Edward Li Morris Murray Lars Hansen Carl Reinhardt TBA 2011 China / Taiwan Asia Pacific Europe Africa USA 4

5 Kort præsentation af 4C-Technologies 20+ års erfaring med trykstøbning 6 år som rådgiver i eget firma 4 år som trykstøbeproces-ekspert hos Ford Development Centre (Volvo Cars) i Göteborg 7 år som R&D manager i stort trykstøberi 4 år på Danmarks Tekniske Universitet som leder af 2 europæiske forskningsprojekter indenfor trykstøbning 5

6 Referenceliste and many more 6

7 Støbning i permanente forme er ikke noget nyt fænomen! Stenform fra 300BC 7

8 8

9 Trykstøbeprocessen kan anvendes på: aluminiumlegeringer zinklegeringer magnesiumlegeringer 9

10 Høj produktivitet Near Net Shape Moderat til høje start omkostninger Skudvægt mellem få gram og op til 40 kg Transaxle Case for Consumer Vehicle Weight 32 kg 10

11 Pouring of metal in shot-chamber Cold chamber process 11

12 Dwell time (waiting for metal to stabilize in the shot chamber Cold chamber process 12

13 Acceleration phase (gating system is slowly filled) Cold chamber process 13

14 Part filling. Takes between 5ms and 100ms. Cold chamber process 14

15 Cooling of part (normally down to approximately 350 C) Cold chamber process 15

16 Die opens Cold chamber process 16

17 Part is ejected Cold chamber process 17

18 Die surfaces are lubricated Cold chamber process 18

19 Closing of die and new metal can be applied to the shot chamber Cold chamber process 19

20 Fuldautomatiseret støbecelle 20

21 21

22 Hjertet i processen: en permanent stålform i varmarbejdsstål. Mange ligheder med plast værktøjer Indlæg (kerner) Moderform Fyldekammer + Indløbssystem Køling Udstødere udluftningskanaler 22

23 Metalhastigheder op mod 80 m/s eller samme hastighed som en Formel 1 bil Fyldetider mellem 0.1 og sek Der findes over 70 forskellige procesparametre, de fleste er mere eller mindre indbyrdes afhængige. 23

24 24

25 25

26 Legeringer Zamac 5 AlSi12 AZ Density g/cm3 6,8 2,8 1,8 26

27 Length of diagonal in volume Same die half or seperate die half Between mm Between mm Between mm Between mm Between mm Between mm Between mm Between mm Same die half Seperate die half ± 0.10 ± 0.12 ± 0.14 ± 0.16 ± 0.16 ± 0.18 ± 0.20 ± 0.22 between mm Same die half ± 0.13 ± 0.15 ±0.18 ± 0.20 ± 0.23 ±0.26 ± 0.30 Seperate die half ± 0.20 ± 0.22 ± 0.25 ± 0.27 ± 0.30 ± 0.33 ±

28 Muligheder med trykstøbeprocessen BMW Mg-Al Engine block 28

29 Muligheder med trykstøbeprocessen 29

30 Muligheder med trykstøbeprocessen Hverdags produkter 30

31 Auto industry Other Gennemgang af trykstøbeprocessen Aluminium Casting Output by Proces 2008 (000 tons) U.S Source: Modern Casting, Kenneth Kirgin et al Die Casting Total Permanent Mold Low Pressure Green Sand Lost Foam 31

32 Tak for opmærksomheden! 4C-tech.com 32