Procesul de turnare prin gravitație combină flexibilitatea turnării în nisip cu finisajul suprafeței și avantajele dimensionale ale turnării sub presiune, făcându-l potrivit pentru scenarii de producție în serie medie-mică și de masă care necesită o precizie geometrică mai mare, o netezime bună a suprafeței și performanțe structurale fiabile.
Caracteristici principale ale turnării sub presiune gravitațională:
- Precizie dimensională și calitate a suprafeței bune: Formate în matrițe metalice cu răcire uniformă, producând suprafețe netede care reduc prelucrarea secundară.
- Proprietăți mecanice superioare: Transferul de căldură mai rapid și ratele moderate de solidificare în matrițele metalice produc piese turnate cu densitate mai mare și microstructură mai bună decât piesele turnate convenționale în nisip.
- Echilibru între cost și eficiență: Matrițele durabile și costul unitar în scădere odată cu volumul fac ca procesul să fie potrivit pentru serii de producție medii și mari; modificările cavității sunt flexibile, iar termenele de livrare ale matrițelor sunt mai scurte decât în cazul matrițelor complexe de turnare sub presiune înaltă.
- Interval de toleranță controlabil: Proiectarea matriței și controlul parametrilor procesului permit toleranțe dimensionale stricte, facilitând cerințele de prelucrare și asamblare în aval.
- Adaptabilitate largă a materialelor: acceptă aliaje de aluminiu, aliaje de cupru, aliaje de magneziu, aliaje de zinc și unele oțeluri slab aliate pentru a satisface diverse cerințe mecanice și de rezistență la coroziune.
Caracteristici importante ale materialelor și procesului:
- Materiale obișnuite: aliaje de aluminiu (utilizate în mod obișnuit pentru piese structurale și carcase), aliaje de cupru (pentru componente rezistente la uzură sau conductoare), aliaje de zinc (pentru piese mici, cu forme complexe) și aliaje de magneziu (pentru componente ușoare).
- Matrițe și turnare: Se utilizează matrițe permanente din oțel sau fontă, care sunt umplute prin turnare gravitațională; suprafețele matrițelor pot fi tratate cu acoperiri rezistente la uzură sau izolante pentru a prelungi durata de viață și a stabiliza solidificarea.
- Răcirea și controlul solidificării: Proiectarea răcirii matriței, dispunerea porților și a canalelor de alimentare și ventilarea miezului sunt utilizate pentru a controla direcția de solidificare și a reduce cavitățile de contracție, scufundările și defectele de incluziune.
- Tratament termic ulterior: în funcție de material și de cerințele de performanță, se aplică tratamente termice de recoacere, tratament de soluție, îmbătrânire și alte tratamente termice pentru a optimiza proprietățile mecanice.
Domenii de aplicare tipice:
Piesele turnate prin gravitație sunt utilizate pe scară largă pentru componente auto și motociclete, corpuri de pompe și supape, piese structurale de transmisie și suport, carcase de instrumente, radiatoare de iluminat LED, feronerie și elemente de fixare arhitecturale, structuri aerospațiale necritice și diverse piese structurale medii și mari ale mașinilor, unde sunt necesare atât precizia dimensională, cât și performanța mecanică.