Waarom gaat gietwerk mis?

Waarom gaat gietwerk mis?

Waarom gaat gietwerk mis? Hieronder 10 redenen…

1. Gietstukken zijn complex en lastig te produceren. Er is kennis nodig om een gietstuk goed te ontwerpen. Constructeursopleidingen behandelen metaalgieten ontoereikend of de inhoud is achterhaald.

2. Wanneer je een gietstuk inzet dan levert dat vaak problemen op. Kwaliteitsproblemen, vertragingen in de planning, een verkeerde leverancier, maatafwijkingen, te hoge procesuitval, onverwachte meerkosten… het komt allemaal voor.

3. Een gietstuk loopt op het kritische tijdpad. Het gietproces stelt je in staat het materiaal daar neer te leggen waar je het nodig hebt voor bijvoorbeeld vorm, stijfheid maar ook als sluitstuk tussen parts. Hierdoor wordt het deel als laatste vrijgegeven. Echter het heeft een lange doorlooptijd o.a door de aanmaak van gereedschappen en bij de assemblage is het vaak als eerste nodig.

4. Een gietlegering is niet sterk. De eigenschappen in het gietstuk zijn onvoorspelbaar en afhankelijk van de positie in het gietstuk. De sterkte en rek (elongation) vallen lager uit dan de normwaarden die bij het ontwerpen zijn gebruikt.

5. In een gietstuk zitten porositeiten. Meestal zitten ze precies op de plek waar ze juist niet gewenst zijn. Als er tijdens de bewerking geen porositeiten naar boven komen zijn er ook nog de maatafwijkingen waardoor het buiten specificatie kan vallen,

6. Een aluminium gietstuk is lastiger oppervlakte te behandelen. En als je ze (technisch) anodiseert worden ze grauw en grijs.

7. Gieten is alleen geschikt voor aantallen vanwege de model/matrijs-kosten. Prijzen voor gietwerk in Nederland zijn duur. In Azië zijn de partkosten vaak gunstiger maar de kwaliteit is moeilijk te beheersen. Het kan natuurlijk wèl interessant zijn, maar gedegen gietkennis is dan essentieel.

8. Het is vereist kennis en ervaring te hebben om een goed gietontwerp te engineeren. Wanneer de ervaring bij andere goed functionerende vormgevingtechnieken zit, is het risico bij gietstukken soms te groot. Ontwerpen in technieken, zoals CNC-frezen of samengestelde (las)constructies, is vaak sneller en eenvoudiger, maar niet altijd het efficiëntst.

9. De kwaliteit van een gietstuk is de verantwoordelijkheid van de gieterij. Deze wordt namelijk vooral bepaald door het gietsysteem en de procesparameters. Als constructeur heb je daar geen invloed op, vaak kiest tenslotte inkoop de toeleverancier (op kostprijs).

10. De communicatie binnen het ontwerpteam is ingewikkeld. Er zijn veel partijen betrokken bij het ontwerp met verschillende belangen. De informatie over de gietbaarheid van een ontwerp is al in een vroeg ontwikkelingstadium nodig. Echter krijg je deze informatie niet voordat je het gietstuk besteld. Modelwijzigingen na de vrijgave zijn dan een gevolg.

Samengevat; een goed gietontwerp vereist ervaring en specifieke kennis waarbij communicatie tussen de gieter en jou als constructeur cruciaal is om een win-win situatie te creëren. Een aantal  van deze fouten zijn daarmee zelfs op te lossen en kunnen voorkomen worden.

Het zou ideaal zijn wanneer een stollingssimulatie en/of porositeitssimulatie tijdens het ontwerpen kan worden vergeleken met de FEM sterkte-simulatie. Hoog-belaste zones in een ontwerp mogen natuurlijk niet samenvallen met de ‘hotspots’ (potentiële porositeitslocaties) van het gietproces. Een succesvol gietstuk ontwerpen staat of valt bij het tijdig controleren op gietbaarheid.

gietstuk

Je kan dit nu zelf uitproberen aan de hand van een gratis gietbaarheidstest. Ontdek de ‘hotspots’ in je eigen CAD model. Geïnteresseerd? Deel jouw ervaring bij het ontwerpen van aluminium gietstukken (goed en minder gunstig) in het commentaarveld hieronder én stuur jouw CAD model naar ons op. Je ontvangt nu deze gietbaarheidstest cadeau.

Aluminium gietlegeringen HELP

Aluminium gietlegeringen HELP

De keuze van een aluminium gietlegering wordt vaak niet gemaakt, dit is een “gegeven”. Je hebt een functie die door het product wordt vervuld en dit wordt door materie gerealiseerd.

Bij gieten wordt er gekozen voor de specifiek benodigde vorm en hoe deze het beste gerealiseerd kan worden is voor invulling van de gieterij. Per gietproces en zelfs per gieterijbedrijf wordt, eventueel in overleg met de klant, een legering ingezet. Maar welke?

Wist u dat een gieterij veelal een voorkeurslegering heeft waar zij met hun proces de beste resultaten mee kunnen realiseren? Dus de keuze aan hen laten levert je een beter product, bij een goede toeleverancier.

Toch is het noodzakelijk om na te kunnen gaan of je de optimale oplossing voor het product hebt gerealiseerd. Afhankelijk van het product en aantallen is het tevens mogelijk om die optimalisatie stap alsnog in tweede instantie te zetten.

Welke gietlegeringen worden het meest ingezet is de vraag die in mijn oren weerklonk en die aan de basis van dit blog ten grondslag ligt. Niet wetende dat per bedrijf en per proces zóveel verschillende kwaliteiten worden gebruikt en er eigenlijk weinig “collectieve” gietlegeringen zijn.
Na flink wat speurwerk voor jullie een opsomming van de kwaliteiten die het meest ingezet worden.

meest gebruikte gietlegeringen

meest gebruikte gietlegeringen

 

Als je vindt dat er in deze lijst absoluut 1 ontbreekt, laat het me weten?

Behalve deze kwaliteiten is er ook veel variatie in aanduidingen. Zo wordt er in de gieterij veelal nog gewerkt met de aanduidingen volgens VAR maar ook met andere:
• VDS/VDG of VAR* zoals 226; 230; 231 (AlSi9Cu3; AlSi12; AlSi12Cu(Fe))
• JIS** zoals ADC 10 en ADC12 (AlSi8Cu3Fe/EN AC-46000/ EN AC-46200) en (AlSi12Cu2Fe/EN AC- 47100)
• Fabrieksnamen zoals Silafont XX (AlSi9-12)
• AA Cast. Rec. (USA) zoals A356; A357; A380; A383.0. (AlSi7Mg0,3; AlSi7Mg0,6; AlSi8,5Cu3,5Zn3; AlSi10,5Zn3Cu2,5)

*VDS = Vereinigung Deutscher Schmelzhütten, tegenwoordig VAR Verband der Aluminiumrecycling-Industrie e.V. ook wel als VDG-lijst. (Verein Deutscher Gießereifachleute) aangeduid. Deze legeringen zijn “non-standardised alloys”!!!
** JIS Japanese Industrial Standards

Door bomen het bos niet meer zien

Door bomen het bos niet meer zien

In de wirwar van gietlegeringen met allerlei benamingen is het makkelijk door de bomen het bos niet meer te zien. Ondanks dat ik thuis ben in het aluminium koste het mij meer moeite een helder overzicht te schetsen als vooraf bedacht. Ik hoop middels het overzicht enig inzicht te hebben gegeven in de belangrijkst aluminium legeringen t.b.v. gietstukken. Dit is echter slechts een summier inkijkje.

Tevens is een groot gevaar bij equivalenten van de legeringen; dat deze niet aan de verwachtingen voldoen. Ik pleit er dan ook voor om in Europa allemaal eenduidig de EN 1706 numeriek te hanteren of desnoods zowel de numerieke als de chemische aanduiding zoals EN AC- 43300 / AlSi9Mg

De trend in legeringssamenstellingen is dat er steeds minder Cu( koper) en Fe(ijzer) als legeringselement worden ingezet en het Si (silicium) gehalte waar mogelijk lager wordt. Een legering die in de toekomst steeds meer zal worden ingezet is als bijvoorbeeld AlSi5Mg (geen EN nummer kunnen vinden). De EN AC-42100, die ook al veel wordt ingezet kun je beschouwen als de vervolgversie van de 42000. Deze presteert beter op rek en gering op betere mechanische waarden.

Vind jij dat de EN AC-42100 i.p.v. EN AC-42000 in de lijst moet staan of heb je andere aanvulling graag je bijdrage in de comment box hieronder.
Wil je zelf de legeringen opzoeken en in detail bekijken overweeg dan de aanschaf van Alu-Key, dit geeft je toegang tot de aluminium database.