Het permanente vormgieten verwijst naar het gietproces waarbij een speciale metalen mal (matrijs) wordt gebruikt om het gesmolten vloeibare gegoten metaal te ontvangen. Het is geschikt om te producerengietstukkenin grote hoeveelheid. Dit catingproces wordt metaalspuitgieten of zwaartekrachtspuitgieten genoemd, omdat het metaal onder invloed van de zwaartekracht de mal binnengaat.
Vergeleken met zandgieten, schaalgieten of investeringsgieten, waarbij voor elk gietstuk een mal moet worden voorbereid, zou het permanente gietgieten de gietstukken kunnen produceren met dezelfde vormsystemen voor elk gietstuk.
Het vormmateriaal voor permanent gieten wordt bepaald door rekening te houden met de giettemperatuur, de grootte van het gietstuk en de frequentie van de gietcyclus. Ze bepalen de totale warmte die door de matrijs moet worden gedragen. Fijnkorrelig grijs gietijzer is het meest gebruikte matrijsmateriaal. Gelegeerd gietijzer, koolstofstaal en gelegeerde staalsoorten (H11 en H14) worden ook gebruikt voor zeer grote volumes en grote onderdelen. Grafietmallen kunnen worden gebruikt voor de productie van kleine volumes uit aluminium en magnesium. De levensduur van de matrijs is korter voor legeringen met een hogere smelttemperatuur, zoals koper of grijs gietijzer.
Voor het maken van eventuele holle delen worden ook kernen gebruikt bij het permanent gieten. De kernen kunnen van metaal of zand zijn gemaakt. Wanneer zandkernen worden gebruikt, wordt het proces semi-permanent gieten genoemd. Ook moet de metalen kern onmiddellijk na het stollen worden teruggetrokken; anders wordt de extractie ervan moeilijk vanwege krimp. Voor gecompliceerde vormen worden soms opvouwbare metalen kernen (kernen uit meerdere delen) gebruikt in permanente mallen. Het gebruik ervan is niet uitgebreid vanwege het feit dat het moeilijk is om de kern veilig als een enkel stuk te positioneren en ook vanwege de afmetingsvariaties die waarschijnlijk zullen optreden. Daarom moet de ontwerper bij opvouwbare kernen een grove tolerantie op deze afmetingen bieden.
Bij de reguliere gietcyclus is de temperatuur waarbij de mal wordt gebruikt afhankelijk van de giettemperatuur, gietcyclusfrequentie, gietgewicht, gietvorm, gietwanddikte, wanddikte van de mal en de dikte van de malcoating. Als het gieten met de koude matrijs wordt gedaan, is de kans groot dat de eerste paar gietstukken fouten vertonen totdat de matrijs de bedrijfstemperatuur bereikt. Om dit te voorkomen, moet de mal worden voorverwarmd tot de bedrijfstemperatuur, bij voorkeur in een oven.
De materialen die normaal gesproken in permanente mallen worden gegoten zijn aluminiumlegeringen, magnesiumlegeringen, koperlegeringen, zinklegeringen en grijs gietijzer. Het werpgewicht per eenheid varieert van enkele grammen tot 15 kg bij de meeste materialen. Maar in het geval van aluminium zouden grote gietstukken met een massa tot 350 kg of meer kunnen worden geproduceerd. Permanent vormgieten is bijzonder geschikt voor de productie van grote volumes van kleine, eenvoudige gietstukken met een uniforme wanddikte en zonder ingewikkelde structuren.
Voordelen van het permanente gietproces:
1. Vanwege de gebruikte metalen mallen produceert dit proces een fijnkorrelig gietstuk met superieure mechanische eigenschappen
2. Zij produceren een zeer goede oppervlakteafwerking in de orde van 4 micron en een beter uiterlijk
3. Er kunnen nauwe maattoleranties worden verkregen
4. Het is economisch voor productie op grote schaal, aangezien de arbeid die betrokken is bij de matrijsvoorbereiding wordt verminderd
5. Er kunnen kleine gaten ontstaan in vergelijking met zandgieten
6. Inzetstukken kunnen gemakkelijk op hun plaats worden gegoten
| Vergelijking van verschillende gietprocessen
| |||||
| Artikelen | Zandgieten | Permanent gieten van mallen | Spuitgieten | Investeringscasting | Chemisch gebonden schaalgieten |
| Typische maattoleranties, inches | ± 0,010" | ± 0,010" | ± 0,001" | ± 0,010" | ± 0,005" |
| ± 0,030" | ± 0,050" | ± 0,015" | ± 0,020" | ± 0,015" | |
| Relatieve kosten in hoeveelheid | Laag | Laag | Laagste | Hoogste | Middelhoog |
| Relatieve kosten voor een klein aantal | Laagste | Hoog | Hoogste | Medium | Middelhoog |
| Toegestaan gewicht van het gieten | Onbeperkt | 100 pond. | 75 pond. | Ons tot 100 pond. | Shell oz. Tot 250 pond. niet-gebakken 1/2 lb. - ton |
| Dunste deel dat kan worden gegoten, inches | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Relatieve oppervlakteafwerking | Redelijk tot goed | Goed | Best | Erg goed | Shell goed |
| Relatief gemak bij het gieten van een complex ontwerp | Redelijk tot goed | Eerlijk | Goed | Best | Goed |
| Relatief gemak bij het wijzigen van het ontwerp tijdens de productie | Best | Arm | Armste | Eerlijk | Eerlijk |
| Assortiment legeringen die kunnen worden gegoten | onbeperkt | Bij voorkeur aluminium en koperen basis | Bij voorkeur aluminium basis | Onbeperkt | Onbeperkt |
Posttijd: 29 januari 2021