Metallivalut

Hiekkavalu on maailman käytetyin valumenetelmä, ja sen osuus kaikista valetuista metallituotteista on yli 60 prosenttia. Sen suosio johtuu menetelmän monipuolisuudesta, koska hiekkavalulla voidaan valaa erityyppisistä metalleista ja metalliseoksista kaikenkokoisia kappaleita ja lisäksi se on erittäin kustannustehokas menetelmä.

Vaikka hiekkavalu on vanha menetelmä, se on ajan kuluessa kehittynyt huomattavasti ja sitä käytetään edelleen erittäin paljon nykyaikaisessa valmistusteollisuudessa. Menetelmä soveltuu yksittäiskappaleiden ja erien tuottamiseen sekä massatuotantoon. Hiekkavalulla valmistetaan monenlaisia komponentteja pienistä osista moottorilohkoihin ja suuriin vetureiden osiin.

Prosessi alkaa kappaleen muotin valmistamisella, jonka ympärille hiekka tiivistetään. Hiekkamuotti kootaan, sula metalli kaadetaan muottiin, ja kun metalli on kovettunut, valu irrotetaan muotista ja viimeistellään.

Hiekan ominaisuudet, kuten tulenkestävyys, läpäisevyys ja lämmönjohtavuus, ovat ratkaisevan tärkeitä pintakäsittelyn laadun ja prosessin tehokkuuden kannalta. Yksi hiekkavalun rajoituksista on pintaviimeistelyn vaihtelu. Osille, joihin vaaditaan viimeistelty pinta ilman suurempaa jälkikäsittelyä, painevalu ja tarkkuusvalu ovat usein parempia vaihtoehtoja. Kuitenkin oikean hiekan ja optimoidun prosessin avulla myös hiekkavalulla voidaan saavuttaa hyviä tuloksia.

Tarkkuusvalu, jota kutsutaan myös vahavaluksi, on erittäin tarkka metallivalumenetelmä, jolla voidaan valmistaa monimutkaisia osia, joissa on viimeistelty pinta. Prosessi alkaa vahamuotin valmistamisesta, joka päällystetään usealla kerroksella keraamista massaa, mikä muodostaa lujan keraamikuoren. Kun muotti on valmis, vaha sulatetaan pois muotista ja sula metalli kaadetaan keraamiseen muottiin. Kun metalli on kovettunut, muotti rikotaan valmiin valun ympäriltä.

Tarkkuusvalun vahvuus on, että sen avulla voidaan valmistaa monimutkaisen muotoisia ja erittäin yksityiskohtaisia kappaleita, jotka vaativat erittäin vähän jälkikäsittelyä. Tarkkuusvalulla voi valaa monenlaisia metalleja, kuten hiiliterästä, ruostumatonta terästä, alumiinia ja messinkiä, ja sitä käytetään yleisesti korkeaa tarkkuutta vaativiin sovelluksiin, kuten turbiinilapojen ja autonosien valmistukseen.

Vaikka tarkkuusvalu tarjoaa erittäin hyvän tarkkuuden ja sileän pinnan, se on hitaampi ja kalliimpi menetelmä kuin esimerkiksi hiekkavalu. Siksi se sopii parhaiten keskisuurten ja suurten tuotantomäärien valmistukseen sekä monimutkaisille osille.

Keskipakovalussa käytetään suurta kierrosnopeutta sylinterimäisten komponenttien, kuten putkien, laakerien ja aihioiden valmistukseen. Prosessissa sula metalli kaadetaan pyörivään valumuottiin, jossa keskipakoisvoima levittää metallin tasaisesti muotin pinnalle, jolloin saavutetaan kappaleen yhtenäinen seinämän paksuus ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.

Valuprosessi alkaa muotin valmistelulla ja keraamisen pinnoitteen lisäämisellä, mikä mahdollistaa tasaisen valun ja helpottaa valmiin osan irrottamista muotista. Tämän jälkeen sula metalli kaadetaan pyörivään muottiin, jossa metallin epäpuhtaudet pakkaantuvat keskelle samalla kun tiheämpi metalli kiinteytyy muotin reunoille. Tämä hallittu kiinteytyminen parantaa osan lujuutta ja yhtenäisyyttä.

Keskipakovalu on erityisen tehokas pitkien, onttojen osien valmistamiseen, joissa vaaditaan tasaista kiderakennetta, eikä menetelmässä tarvitse käyttää erillisiä ytimiä. Se soveltuu parhaiten yksinkertaisten, sylinterimäisten muotojen valamiseen ja vaatii, samoin kuin painevalu, merkittävän alkuinvestoinnin, mikä tekee siitä ihanteellisen suurempien tuotantomäärien valmistukseen.