Ein Automobilkunde aus Mexiko wandte sich an First Mold, um eine Reihe von Ventilabdeckungen für den Motor herzustellen.
Anforderungen für die Herstellung von Motorventildeckeln
- Material: Leichte und dennoch stabile Aluminiumlegierung (AlSi10Mg) zur Verringerung des Fahrzeuggewichts und Verbesserung der Kraftstoffeffizienz.
- Oberfläche: Eine glatte, korrosionsbeständige Oberfläche mit einer Toleranz von ±0,1 mm.
- Produktionsvolumen: 50.000 Einheiten pro Jahr.
- Kosteneffizienz: Wettbewerbsfähige Preise bei gleichbleibend hoher Qualität.
Herstellungsverfahren für Motorventilabdeckungen
Entwurfsprüfung und Tooling-Entwicklung
Nach Erhalt des Entwurfs von diesem Kunden führte das Ingenieurteam von First Mold eine gründliche Entwurfsprüfung um die Herstellbarkeit zu gewährleisten. Das Team identifizierte potenzielle Probleme wie dünne Wandabschnitte und komplexe Geometrien, die zu Gussfehlern führen könnten. Es wurde eine maßgeschneiderte Form entworfen, die Merkmale wie optimierte Anschnitt- und Entlüftungssysteme um den Materialfluss zu verbessern und die Porosität zu verringern.
Druckgussverfahren
- Werkzeugvorbereitung: Die Form wurde auf 200 °C vorgeheizt, um einen Temperaturschock zu vermeiden und einen gleichmäßigen Materialfluss zu gewährleisten.
- Gießen: Eine geschmolzene Aluminiumlegierung wurde in die Formhohlraum bei einem Druck von 1.500 bar
- Kühlung und Auswurf: Das Teil wurde abgekühlt und erstarrte innerhalb von 30 Sekunden, gefolgt von einem automatischen Auswurf aus der Matrize.
Endbearbeitung und Qualitätskontrolle
Nach dem Gießen wurden die Ventildeckel einer Reihe von Endbearbeitungsprozessen unterzogen, darunter Entgraten, Kugelstrahlen und maschinelle Bearbeitung. Eine hochwertige Pulverbeschichtung wurde aufgetragen, um die Korrosionsbeständigkeit und die Ästhetik zu verbessern.
First Mold verwendet strenge Maßnahmen zur Qualitätskontrolleeinschließlich der Maßprüfung mit Hilfe von Koordinatenmessgeräten (CMM) und Röntgeninspektion zur Erkennung interner Defekte.
Herausforderungen und Lösungen bei der Herstellung von Motorventilabdeckungen
Probleme mit der Porosität
Ausgabe: Während der ersten Produktionsphase wiesen einige Ventildeckel Porosität auf, ein üblicher Druckgussfehler, der durch das Vorhandensein kleiner Hohlräume oder Gasblasen im Metall gekennzeichnet ist. Dieser Fehler beeinträchtigte die strukturelle Integrität der Teile.
Lösung: Das Ingenieurteam setzte ein vakuumunterstütztes Druckgussverfahren ein, das den Lufteinschluss erheblich reduzierte und einen dichten, fehlerfreien Guss gewährleistete.
Verzug
Ausgabe: Die komplexe Konstruktion führte während des Abkühlens zu einem leichten Verzug, der die Ebenheit des Teils beeinträchtigte. Verzug ist ein häufiges Problem beim Druckguss, das durch ungleichmäßige Abkühlraten oder Spannungen im Material verursacht wird.
Lösung: Durch die Optimierung der Kühlrate und die Neugestaltung der Kühlkanäle in der Matrize erreichte First Mold eine gleichmäßige Kühlung, die den Verzug minimiert und die Maßhaltigkeit gewährleistet.
Ergebnisse
First Mold hat für diesen Kunden erfolgreich 9000 Stück hochwertige Motorventilabdeckungen hergestellt, und wir haben viel Lob von ihm erhalten.