Τι είναι η χύτευση με βαρύτητα;

Η χύτευση με βαρύτητα είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία χύτευσης μετάλλων στην οποία το σχήμα του καλουπιού παρέχεται από μια μήτρα και το λιωμένο μέταλλο αναγκάζεται να εισέλθει στη μήτρα με τη βαρύτητα, αντί για μια εξωτερική θέση της μήτρας (θετικός εντοπισμός). Αυτή η μέθοδος διαφέρει από τη χύτευση υπό υψηλή πίεση στο ότι το λιωμένο μέταλλο εξαναγκάζεται στη μήτρα υπό πίεση, αλλά η χρήση της βαρύτητας είναι ο μόνος τρόπος για την τροφοδοσία του υλικού στη μήτρα. Το καλούπι είναι συνήθως κατασκευασμένο από ανθεκτικά μέταλλα, όπως ο χάλυβας ή ο χυτοσίδηρος, επαναχρησιμοποιήσιμο με υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και υψηλό επιφανειακό φινίρισμα. Επίσης, η τεχνική αυτή ευνοείται πολύ στην παραγωγή εξαρτημάτων από μη σιδηρούχα μέταλλα, όπως το αλουμίνιο, ο ψευδάργυρος, το μαγνήσιο και τα κράματά τους. Θέρμανση του μετάλλου σε μεταλλική κατάσταση και στη συνέχεια έκχυση του σε προθερμασμένο μόνιμο καλούπι. Το λιωμένο μέταλλο ρέει προς τη βαρύτητα και προς τα κάτω στην κοιλότητα του καλουπιού, η οποία προκαλεί τη συμπλήρωσή του. Στη συνέχεια, το καλούπι ανοίγει και το χυτό εκτοξεύεται, το οποίο μπορεί να χρειαστεί να περικοπεί, να κατεργαστεί ή να υποστεί άλλη επεξεργασία για τη βελτίωση της επιφάνειας.

Μια από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές αυτής της διαδικασίας είναι η χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα, επειδή το αλουμίνιο είναι ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση και έχει καλές μηχανικές ιδιότητες. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική, τα βιομηχανικά μηχανήματα και τα καταναλωτικά αγαθά, για την κατασκευή ανθεκτικών, πολύπλοκων εξαρτημάτων, όπως εξαρτήματα κινητήρα, περιβλήματα, βραχίονες και παρόμοια. Ένας από τους λόγους που σέβονται τη χύτευση με βαρύτητα είναι η δυνατότητα χύτευσης μεσαίων έως μεγάλων όγκων εξαρτημάτων υψηλής ποιότητας (χαμηλό πορώδες) για καλή μηχανική αντοχή. Αν και υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί, όπως το υψηλότερο αρχικό κόστος κατασκευής εργαλείων και τα λιγότερο πολύπλοκα προϊόντα σε σχέση με άλλα συστήματα χύτευσης, τα πλεονεκτήματά της καθιστούν αυτή τη μέθοδο κατάλληλη και χαμηλού κόστους για πολλές κατασκευαστικές ανάγκες.

Στην ουσία, η χύτευση με βαρύτητα είναι ένα ακριβές, επαναλαμβανόμενο και ορθολογικό υλικό, το οποίο είναι σημαντικό στη σύγχρονη διαδικασία επεξεργασίας μετάλλων.

Πώς να κατανοήσετε τη διαδικασία χύτευσης με βαρύτητα;

Αυτή ήταν μια εύκολη, αποτελεσματική τεχνική στον πυρήνα της χύτευσης με βαρύτητα. Προθερμασμένο μεταλλικό καλούπι από χάλυβα ή σίδηρο επικαλύπτεται με έναν παράγοντα αποδέσμευσης, έτοιμο για χύτευση, τα χυτά αφαιρούνται εύκολα. Αφού το καλούπι είναι έτοιμο, λιωμένο μέταλλο, όπως κράματα αλουμινίου, μαγνησίου ή χαλκού, χύνεται στο καλούπι. Προκειμένου το μέταλλο να γεμίσει την κοιλότητα, το καλούπι απλώς ψύχεται και στερεοποιείται, μόνο με τη βαρύτητα.

Στη συνέχεια, το καλούπι ανοίγει και το χυτό αφαιρείται. Εάν όχι, το πλεονάζον υλικό που παραμένει, είτε πρόκειται για το σύστημα πύλης ή δρομέα είτε για κάποιο άλλο μέρος, αποκόπτεται και το χυτό μπορεί να τελειώσει με μηχανική κατεργασία ή με άλλους τρόπους. Σε σύγκριση με τη χύτευση με άμμο, τα καλούπια στα οποία παράγονται εκμαγεία από άμμο χρησιμοποιούνται μόνο μία φορά. Το εξάρτημα που χύνεται σε μήτρα βαρύτητας βελτιώνεται σημαντικά όσον αφορά την αποδοτικότητα της παραγωγής και τη συνοχή του προϊόντος, επειδή οι μεταλλικές μήτρες στη χύτευση βαρύτητας μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν.

Διάφορες επιλογές επιφανειακού φινιρίσματος για χύτευση με βαρύτητα

Ένα άλλο πλεονέκτημα της χύτευσης με βαρύτητα είναι ότι μπορεί να επιτρέψει την παραγωγή εξαρτημάτων με λεία, συνεπή επιφανειακά φινιρίσματα απευθείας από το καλούπι. Ωστόσο, άλλες τεχνικές φινιρίσματος της επιφάνειας, ανάλογα με τις λειτουργικές και αισθητικές απαιτήσεις του τελικού προϊόντος, μπορούν να προστεθούν στη διαδικασία φινιρίσματος για τη βελτίωση της εμφάνισης, της ανθεκτικότητας ή την προετοιμασία του εξαρτήματος για περαιτέρω διεργασίες όπως η βαφή ή η επιμετάλλωση. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα επιφανειακά φινιρίσματα σε χυτά μέρη βαρύτητας παρατίθενται παρακάτω:

1. Τελείωμα όπως-χύτευσης

Είναι η φυσική επιφάνεια που προκύπτει άμεσα από τη διαδικασία χύτευσης. Ωστόσο, εάν προετοιμαστεί σωστά και οι συνθήκες της διαδικασίας είναι βέλτιστες, η χύτευση με βαρύτητα μπορεί να παράγει μια μάλλον λεία επιφάνεια σε σύγκριση με τη χύτευση με άμμο. Εσωτερικά εξαρτήματα ή μέρη για τα οποία η εμφάνιση δεν είναι κρίσιμη συνήθως δέχονται ως χυτό επιφάνειες.

2. Ανατινάξεις με σφαιρίδια / αμμοβολή

Αυτό αποτελεί την αμμοβολή με σφαιρίδια, την προώθηση μικρών χαλύβδινων ή κεραμικών σφαιριδίων στην επιφάνεια χύτευσης για την απομάκρυνση της κλίμακας, της λάμψης ή οποιωνδήποτε υπολειμμάτων. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί μια ομοιόμορφη ματ υφή της επιφάνειας, καθώς και καθαρίζει την επιφάνεια καλύτερα και είναι πολύ κατάλληλη για τέτοια μέρη που περνούν περαιτέρω από φινίρισμα όπως επίστρωση σκόνης ή βαφή. 

3. Στίλβωση

Για τη στίλβωση χρησιμοποιείται η μηχανική αφαίρεση μικρών ατελειών για τη βελτίωση της ομαλότητας και της λάμψης της επιφάνειας. Ιδιαίτερα αισθητικά μέρη και όπου απαιτείται χαμηλότερη τριβή. Η στίλβωση μπορεί να είναι βασική λείανση, χειροκίνητη ή αυτοματοποιημένη, ή να περιλαμβάνει φινίρισμα καθρέφτη.

4. Επίστρωση σε σκόνη

Στην επικάλυψη με πούδρα, η πούδρα εφαρμόζεται στην επιφάνεια του χυτού και σκληραίνει υπό θερμότητα, σχηματίζοντας ένα σκληρό και προστατευτικό στρώμα. Η εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, την κρούση και την υπεριώδη ακτινοβολία την έχει καταστήσει κατάλληλη για εξαρτήματα αυτοκινήτων και εξαρτήματα εξωτερικών χώρων που παράγονται σε χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα.

5. Ανοδίωση

Τα εξαρτήματα χύτευσης αλουμινίου βαρύτητας έχουν πολλούς λόγους επιλογής για την επιλογή της ανοδίωσης. Η επιφάνεια παχύνεται από ένα φυσικό στρώμα οξειδίου ηλεκτροχημικά, το οποίο βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση και παρέχει τη δυνατότητα προσαρμογής του χρώματος. Οι ανοδιωμένες επιφάνειες είναι ανθεκτικές, τα χρώματα δεν κουράζουν και έχουν κομψή, επαγγελματική εμφάνιση.

6. Κατεργασία για επιφάνειες ακριβείας

Σε πολλές περιπτώσεις, τα χυτά τεμάχια βαρύτητας υφίστανται τουλάχιστον μερική κατεργασία μετά τη χύτευση, ιδίως για να εξασφαλιστούν ακριβείς ανοχές ή να εξομαλυνθούν οι κρίσιμες επιφάνειες. Η μηχανική κατεργασία CNC χρησιμοποιείται για τη βελτίωση επίπεδων επιφανειών και σπειρωμάτων, καθώς και για τη στεγανοποίηση περιοχών όπου η ανάγκη για ακρίβεια υπερβαίνει τις δυνατότητες της ίδιας της μήτρας.

7. Βαφή και επίστρωση

Τα μέρη που απαιτούν επωνυμία, χρωματική κωδικοποίηση ή προστασία μπορούν να γίνουν με οποιαδήποτε από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στη συμβατική υγρή βαφή. Η εφαρμογή των επιστρώσεων βαφής γίνεται συνήθως είτε με χειροκίνητη εφαρμογή είτε με τη χρήση αυτοματοποιημένων γραμμών ψεκασμού, συχνά μετά από καθαρισμό της επιφάνειας ή αστάρωμα.

8. Χρωματοποίηση / Χημικές επεξεργασίες

Μπορούν να εφαρμοστούν επιστρώσεις χρωμάτωσης ή χημικής μετατροπής για ενισχυμένη προστασία από τη διάβρωση καθώς και για βελτιωμένη πρόσφυση του χρώματος. Η παθητική προστατευτική μεμβράνη που παράγεται από αυτές τις επεξεργασίες έχει μικρή επίδραση στις διαστάσεις, αλλά προστατεύει την επιφάνεια του αλουμινίου.

Πλεονεκτήματα της χύτευσης με βαρύτητα

Οι ανώτερες μηχανικές ιδιότητες είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους οι κατασκευαστές προτιμούν τη χύτευση με βαρύτητα. Ως αποτέλεσμα, τα χυτά που παράγονται με αυτή τη διαδικασία τείνουν να έχουν λιγότερους θύλακες αέρα, ή πορώδη, και ως εκ τούτου, και κατά συνέπεια, ισχυρότερα και πιο αξιόπιστα εξαρτήματα.

Άλλα βασικά οφέλη περιλαμβάνουν:

• Υψηλή διαστατική ακρίβεια: Η χύτευση με βαρύτητα διατηρεί τις στενές ανοχές και τις λεπτές λεπτομέρειες στα εξαρτήματα που κατασκευάζονται.
• Ομαλή Επιφάνεια Φινίρισμα: Καθώς τα μεταλλικά καλούπια οδηγούν σε καλύτερο φινίρισμα της επιφάνειας, η μετεπεξεργασία μειώνεται.
• Επαναληψιμότητα: Τα καλούπια μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν, ώστε οι κατασκευαστές να μπορούν να δημιουργήσουν μεγάλες ποσότητες με το ίδιο επίπεδο ποιότητας.
• Αποδοτικότητα υλικού: Η σπατάλη μετάλλων ελαχιστοποιείται εφόσον χρησιμοποιούνται κατάλληλες διατάξεις πύλης και τροφοδοσίας.

Η χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα είναι ακόμη και σήμερα η καλύτερη επιλογή για τη βιομηχανία που επιθυμεί να παράγει ελαφριά, ισχυρά και ανθεκτικά στη διάβρωση εξαρτήματα.

Χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα;

Χύτευση κράματα αλουμινίου με βαρύτητα είναι μια μέθοδος κατά την οποία ένα μεταλλικό καλούπι (ή μήτρα) χύτευσης βαρύτητας γεμίζει με λιωμένο κράμα αλουμινίου υπό τη δύναμη της βαρύτητας και μόνο. Γενικά, οι μήτρες αυτές κατασκευάζονται από χάλυβα ή χυτοσίδηρο λόγω της αντοχής τους στη φθορά και της ικανότητάς τους να αντέχουν μια σειρά κύκλων θερμότητας. Το καθοριστικό χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας είναι η απλότητά της, δεν χρησιμοποιείται εξωτερική πίεση για να ωθήσει το μέταλλο μέσα στο καλούπι. Η ροή αντίθετα ελέγχεται μόνο από τη βαρύτητα.

Η χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα είναι ένα από τα οφέλη που ελαχιστοποιεί τα εσωτερικά ελαττώματα. Ο εγκλωβισμός του αέρα ελαχιστοποιείται, γεγονός που με τη σειρά του ελαχιστοποιεί το πορώδες, επειδή το καλούπι γεμίζει πολύ αργά και φυσικά. Αποδίδει χυτά εξαρτήματα καλύτερης ακεραιότητας και απόδοσης, καθώς και υψηλότερης αντοχής. Ως εκ τούτου, η μέθοδος αυτή προτιμάται ευρέως από τους κατασκευαστές για την παραγωγή καλών και σχεδιασμένων με ακρίβεια εξαρτημάτων.

Κοινά κράματα αλουμινίου που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με βαρύτητα

Η επιλογή του κατάλληλου κράματος είναι κρίσιμη για τη χύτευση αλουμινίου βαρύτητας. Τα διάφορα κράματα έχουν σχεδιαστεί για διάφορα χαρακτηριστικά ανάλογα με την εφαρμογή. Μια ανάλυση αυτών των συνήθως χρησιμοποιούμενων κραμάτων αλουμινίου μπορεί να γίνει σύμφωνα με τη σύνθεσή τους, τις μηχανικές τους ιδιότητες και τις βιομηχανικές τους εφαρμογές ως εξής.

Αυτός ο πίνακας παρέχει μια απλή, παράλληλη σύγκριση των διαφόρων μεθόδων χύτευσης όσον αφορά διάφορους σημαντικούς παράγοντες. Δίνει στους κατασκευαστές μια ιδέα για το ποια μέθοδος χύτευσης είναι η καταλληλότερη για την κάλυψη των αναγκών τους.

Εφαρμογές της χύτευσης βαρύτητας

Επειδή η χύτευση βαρύτητας έχει το πλεονέκτημα της προσαρμοστικότητας και της οικονομίας, καθώς και την ικανότητα παραγωγής εξαρτημάτων καλής ποιότητας, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλές βιομηχανίες. Αυτό οφείλεται στην αξιοπιστία και την αποδοτικότητά της σε σημείο που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί πραγματικά ως επιλογή για την κατασκευή μικρών και μεγάλων παρτίδων ανθεκτικών και ακριβών και συνεπών εξαρτημάτων. Ορισμένες από τις ακόλουθες είναι οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές της χύτευσης με βαρύτητα.

Βιομηχανία αυτοκινήτων

Αρκετές εφαρμογές της χύτευσης βαρύτητας συναντώνται στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, μεταξύ των οποίων περιλαμβάνονται η χύτευση βαρύτητας για κρίσιμα μέρη του κινητήρα, όπως μπλοκ κινητήρα, κυλινδροκεφαλές, εξαρτήματα ανάρτησης κ.λπ., περιβλήματα κιβωτίου ταχυτήτων. Ελαφριά αλλά ισχυρά εξαρτήματα μπορούν να δημιουργηθούν με τη χρήση χύτευσης αλουμινίου με βαρύτητα με εξαιρετική αναλογία αντοχής προς βάρος. Επίσης, χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων, στα οποία περιλαμβάνονται περιβλήματα κιβωτίων ταχυτήτων αυτοκινήτων, εξαρτήματα φρένων και πολλαπλές εισαγωγές αυτοκινήτων, επειδή προσφέρουν εξαιρετική ανθεκτικότητα και χημική αντοχή στη θερμότητα και τη φθορά, τα οποία αποτελούν σημαντικά μέρη της χρήσης αυτοκινήτων.

Αεροδιαστημική

Η διαδικασία της χύτευσης με βαρύτητα είναι μια σημαντική διαδικασία για την αεροδιαστημική βιομηχανία για την παραγωγή εξαρτημάτων χαμηλής πυκνότητας αλλά δομικά σταθερών, τα οποία πρέπει να είναι ασφαλή και να αποδίδουν όπως θα τους επιτρέψουν ο μελλοντικός σχεδιασμός και οι εφαρμογές. Ο Shelton επαναλαμβάνει ότι, όπως και στις περισσότερες χυτεύσεις βαρύτητας, η ακρίβεια και η ανθεκτικότητα του προϊόντος, όπως οι βραχίονες αεροσκαφών, τα μέρη του συστήματος προσγείωσης και τα τμήματα της ατράκτου, είναι σημαντικά. Λόγω της ανάγκης για ένα ελαφρύ υλικό, χωρίς όμως να χάνεται η αντοχή, η χύτευση αλουμινίου σε μήτρα βαρύτητας είναι κατάλληλη για αεροδιαστημικές εφαρμογές.

Βιομηχανικά μηχανήματα

Η μέθοδος της βαρυτικής χύτευσης χρησιμοποιείται στην παραγωγή ανθεκτικών και υψηλής αντοχής εξαρτημάτων για βιομηχανικά μηχανήματα, για παράδειγμα σε περιβλήματα αντλιών, περιβλήματα γραναζιών ή βραχίονες. Δεδομένου ότι αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να αντέχουν σε υψηλές πιέσεις, μηχανικές καταπονήσεις και σκληρές συνθήκες λειτουργίας, η χύτευση βαρύτητας το επιτυγχάνει αυτό με την παραγωγή ανθεκτικών εξαρτημάτων με χαμηλό πορώδες. Για παράδειγμα, τα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα εξόρυξης και γεωργικό εξοπλισμό, καθώς και σε κινητήρες βαρέως τύπου.

Καταναλωτικά προϊόντα

Η χύτευση με βαρύτητα είναι επίσης επωφελής στον τομέα των καταναλωτικών προϊόντων, δηλαδή στα μαγειρικά σκεύη, στα φωτιστικά και στο διακοσμητικό υλικό. Για παράδειγμα, η χύτευση με βαρύτητα χρησιμοποιείται για την παραγωγή αντικειμένων όπως τα τηγάνια από χυτό αλουμίνιο, οι νεροχύτες κουζίνας και τα βραχίονες φωτισμού, καθώς επιτρέπει την επίτευξη καλών επιφανειακών τελειωμάτων και τη σταθερότητα του σχήματος της χύτευσης.

Καλλιτεχνικά μέρη και αρχιτεκτονικά στοιχεία, όπως αγάλματα, διακοσμητικά πάνελ και υλικό για πόρτες και παράθυρα, κατασκευάζονται επίσης με τη διαδικασία χύτευσης βαρύτητας. Η ευελιξία της χύτευσης βαρύτητας σημαίνει ότι αποτελεί βασική διαδικασία σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών, συνδυάζοντας καλή οικονομία με καλές επιδόσεις.

Υλικά που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με βαρύτητα

Μια πολύ ευέλικτη διαδικασία χύτευσης είναι η χύτευση με βαρύτητα, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χύτευση μιας μεγάλης ποικιλίας υλικών. Το κρίσιμο σημείο είναι η σωστή επιλογή του υλικού, επειδή η αντοχή και οι επιδόσεις του τελικού προϊόντος εξαρτώνται άμεσα από αυτό. Τα κράματα αλουμινίου, ψευδαργύρου, χαλκού και μαγνησίου είναι τα πιο συνηθισμένα υλικά που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με βαρύτητα, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλοι τύποι μετάλλων και κραμάτων με βάση τις απαιτήσεις του τεμαχίου που πρόκειται να παραχθεί.

1. Κράματα αλουμινίου

Τα κράματα αλουμινίου είναι μακράν τα υλικά που χρησιμοποιούνται εκτενέστερα στη χύτευση με βαρύτητα λόγω της εξαιρετικής αναλογίας αντοχής/βάρους, της εξαιρετικής αντοχής στη διάβρωση και των ιδιοτήτων χύτευσης. Συνήθως, βρίσκουν εφαρμογές στην αυτοκινητοβιομηχανία, την αεροδιαστημική και τις βιομηχανικές βιομηχανίες μηχανημάτων.

Ορισμένα βασικά κράματα αλουμινίου περιλαμβάνουν:

• A356: Το A356 έχει καλή αντοχή, ολκιμότητα και εξαιρετική κατεργασιμότητα και εφαρμόζεται ευρέως στο μπλοκ κινητήρα, το περίβλημα και το υποστήριγμα που χρησιμοποιούνται στους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας και της αεροδιαστημικής.
• A380: Αυτό το κράμα έχει εξαιρετική ρευστότητα, στεγανότητα πίεσης και μέτρια αντοχή. Γενικά, ο σίδηρος χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή μπλοκ κινητήρων, περιβλημάτων και στοιχείων μετάδοσης κίνησης.
• A413: Εάν βρεθεί, καλή κατεργασιμότητα και κράμα υψηλής αντοχής με καλή στεγανότητα πίεσης- αυτό συναντάται μερικές φορές σε υδραυλικούς κυλίνδρους, βαλβίδες και αντλίες.

Η υψηλή αποτελεσματικότητα της χύτευσης αλουμινίου με βαρύτητα οφείλεται κυρίως στο συνδυασμό ελαφρών ιδιοτήτων και μηχανικής αντοχής.

2. Κράματα ψευδαργύρου

Τα κράματα ψευδαργύρου χρησιμοποιούνται συχνά στη χύτευση με βαρύτητα, επειδή τα μέρη που χρειάζονται καλή αντοχή, σκληρότητα και αντίσταση στη διάβρωση με μικρό βάρος είναι κοινά. Ο ψευδάργυρος είναι ένα σχετικά φθηνό υλικό, το οποίο έχει πολύ καλή ρευστότητα και επιτρέπει την εκτέλεση πολύπλοκων μορφοποιήσεων και λεπτομερειών.

Τα κράματα ψευδαργύρου που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν:

• ZA8: Έχει υψηλή αντοχή, μέτρια ολκιμότητα και καλή σταθερότητα διαστάσεων. Χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή χυτών εξαρτημάτων με στενές ανοχές.
• Zamak: Πρόκειται για μια ομάδα κραμάτων ψευδαργύρου, ιδιαίτερα δημοφιλή για εξαρτήματα αυτοκινήτων, υλικό και διακοσμητικά χυτά, λόγω της καλής τους αντοχής στη διάβρωση και της δυνατότητας χύτευσης.

Η χύτευση ψευδαργύρου με βαρύτητα χρησιμοποιείται συχνά σε ανθεκτικές εφαρμογές που απαιτούν στενές ανοχές σε υλικό, ηλεκτρονικά περιβλήματα και γενικά καταναλωτικά προϊόντα.

3. Κράματα μαγνησίου

Τα κράματα μαγνησίου είναι ελαφριά και έχουν υψηλή αντοχή και συνεπώς είναι κατάλληλα για εφαρμογές με μείωση του βάρους. Μία από τις πιο δημοφιλείς χρήσεις της χύτευσης μαγνησίου με βαρύτητα είναι για την αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροδιαστημική βιομηχανία για ελαφριά δομικά μέρη.

Τα βασικά κράματα μαγνησίου που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με βαρύτητα είναι:

• AM60: Η αντοχή και η ανθεκτικότητα αυτού του κράματος μαγνησίου είναι υψηλές και συγκολλάται εύκολα- τα κράματα αυτά έχουν χρησιμοποιηθεί σε δομικά στοιχεία και εξαρτήματα αυτοκινήτων.
• AZ91D: Το AZ91D είναι γνωστό ως ένα καλό ανθεκτικό στη διάβρωση και την αναλογία αντοχής προς βάρος και χρησιμοποιείται σε αεροδιαστημικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των βραχιόνων και των περιβλημάτων.

Το μαγνήσιο είναι ιδιαίτερα πολύτιμο σε βιομηχανίες όπως η αεροδιαστημική ή η αυτοκινητοβιομηχανία, λόγω του υψηλού λόγου αντοχής προς βάρος που επιτρέπει τη μείωση του βάρους σε συνάρτηση με την έλλειψη απώλειας επιδόσεων.

4. Κράματα χαλκού

Η χύτευση με βαρύτητα χρησιμοποιείται για κράματα χαλκού με υψηλή αντοχή, αντοχή στη φθορά και εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα. Τα εξαρτήματα που πρέπει να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες και φθορά κατασκευάζονται συχνά από χαλκό σε διάφορες κραματοποιημένες μορφές, όπως τα κράματα με βάση το χαλκό, οι ορείχαλκοι και οι μπρούντζοι.

Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα κράματα χαλκού:

• C356: Αυτό το κράμα χρησιμοποιείται για εξαρτήματα που χρειάζονται υψηλή αντοχή και αντοχή στη φθορά, όπως δακτύλιοι εμβόλου, εξαρτήματα μηχανών και βιομηχανικά μηχανήματα.
• C443: Πρόκειται για κράμα ορείχαλκου, συνήθως για αντοχή στη διάβρωση και αντοχή, σε θαλάσσιες ή αυτοκινητιστικές εφαρμογές.

Η εκτίμηση για την ικανότητα των κραμάτων χαλκού να αντέχουν σε εξαιρετικά δυσμενή περιβάλλοντα, όπως οι υψηλές θερμοκρασίες, οδήγησε στη χρήση τους σε τομείς όπως οι ναυτικές μηχανές, οι εναλλάκτες θερμότητας και οι ηλεκτρικές συσκευές όπως οι σχολιαστές.

5. Άλλα κράματα

Τα άλλα ειδικά κράματα μπορούν, σχετικά με τις επιθυμητές ιδιότητες του τελικού προϊόντος, να χρησιμοποιηθούν στη χύτευση με βαρύτητα εκτός από τα πιο κοινά υλικά. Μερικά από αυτά περιλαμβάνουν: - τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή και την επεξεργασία του υλικού:

• Κράματα μολύβδου: Σε εφαρμογές στις οποίες απαιτείται υψηλή πυκνότητα, το φύλλο χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν αντίβαρα και θωράκιση.
• Κράματα κασσίτερου: Χρησιμοποιείται για την κατασκευή μικρών, μικρών και ακριβών εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ηλεκτρονικών και διακοσμητικών αντικειμένων.

Τα υλικά αυτά επιλέγονται με βάση τις ιδιότητές τους, οι οποίες κυμαίνονται από την αντοχή στη διάβρωση έως τη θερμική αγωγιμότητα, την πυκνότητα και άλλα. Η χρήση της χύτευσης με βαρύτητα επιτρέπει τη χρήση μιας ποικιλίας υλικών για την κατασκευή προσαρμοσμένων ιδιοτήτων στο προϊόν.

Καινοτομίες στη χύτευση με βαρύτητα

Η περαιτέρω βελτίωση της διαδικασίας χύτευσης με βαρύτητα οφείλεται στις πρόσφατες εξελίξεις στο λογισμικό προσομοίωσης, στην αυτοματοποίηση και στο σχεδιασμό χυτών καλουπιών. Τώρα, οι μηχανικοί μπορούν να προσομοιώσουν τη ροή και τη στερεοποίηση του λιωμένου μετάλλου και έτσι να βελτιστοποιήσουν το σχεδιασμό του καλουπιού και να αποφύγουν τα ελαττώματα.

Εξαρτάται επίσης από τον αυτοματισμό. Ωστόσο, συχνά χρησιμοποιούνται η χύτευση μετάλλων, η εξαγωγή χυτών, καθώς και η απόπειρα βασικών βημάτων μετα-επεξεργασίας για τους ρομποτικούς βραχίονες. Οι καινοτομίες μειώνουν το εργατικό κόστος και εξασφαλίζουν επίσης την ασφάλεια στο χώρο εργασίας. Στη χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα, οι εξελίξεις, όπως η βοήθεια κενού και οι βελτιωμένες επιστρώσεις καλουπιών, έχουν επίσης καταφέρει να μειώσουν το πορώδες και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των καλουπιών.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις και βιωσιμότητα

Σε αυτή την εποχή όπου η βιωσιμότητα κερδίζει έδαφος, η χύτευση με βαρύτητα αποδεικνύεται σχετικά φιλική προς το περιβάλλον. Εάν τα καλούπια επαναχρησιμοποιούνται, αυτό θα οδηγήσει επίσης σε λιγότερα απόβλητα, ενώ το χρησιμοποιημένο παλιοσίδερο συχνά ανακυκλώνεται και επαναχρησιμοποιείται στο πλαίσιο της διαδικασίας.

Επιπλέον, το αλουμίνιο, ένα από τα πιο διαδεδομένα υλικά που χρησιμοποιούνται στη χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα, είναι ιδιαίτερα ανακυκλώσιμο. Τέλος, η διαδικασία χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια από άλλες μεθόδους κατασκευής, ειδικά όταν η τεχνολογία βελτιστοποιείται από σύγχρονους κλιβάνους και συστήματα ελέγχου της διαδικασίας.

Χύτευση με βαρύτητα έναντι άλλων μεθόδων χύτευσης

Αν και η χύτευση με βαρύτητα είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική, δεν είναι η μόνη μέθοδος για τη δημιουργία μεταλλικών εξαρτημάτων. Οι διάφορες μέθοδοι χύτευσης έχουν διάφορα πλεονεκτήματα για τον κατασκευαστή, ανάλογα με την απαίτηση. Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους χύτευσης, οι οποίες περιλαμβάνουν τη χύτευση με άμμο, τη χύτευση υπό υψηλή πίεση, τη χύτευση με επένδυση και τη χύτευση υπό χαμηλή πίεση, η χύτευση με βαρύτητα επιτρέπει στον κατασκευαστή να λάβει μια τεκμηριωμένη απόφαση σχετικά με το ποιος τύπος χύτευσης είναι καταλληλότερος για τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του. 

Χύτευση με βαρύτητα έναντι χύτευσης με άμμο

Υπάρχει μια σημαντική διαφορά μεταξύ του υλικού του καλουπιού της χύτευσης με βαρύτητα και της χύτευσης με άμμο. Στη χύτευση με βαρύτητα, τα μόνιμα καλούπια είναι συχνά από χυτό ή χάλυβα, ενώ τα καλούπια από χύτευση με άμμο είναι μιας χρήσης. Ως αποτέλεσμα, αυτό οδηγεί σε ορισμένες σημαντικές διαφορές στο φινίρισμα της επιφάνειας και στην ακρίβεια των διαστάσεων.

Το φινίρισμα της επιφάνειας είναι πιο ομαλό από τα χύτευσης με άμμο και πολύ πιο ομοιόμορφο. Επίσης, η συνοχή των διαστάσεων είναι καλύτερη. Ωστόσο, η διαδικασία χύτευσης με άμμο είναι πιο ευέλικτη εάν τα σχήματα είναι μεγαλύτερα ή πιο σύνθετα. Συν τοις άλλοις, η χύτευση με άμμο έχει χαμηλότερο αρχικό κόστος κατασκευής εργαλείων και, επομένως, είναι πιο αποδοτική για την εκτέλεση μικρών ποσοτήτων ή μεγάλων τεμαχίων. Η χύτευση με βαρύτητα είναι λιγότερο δαπανηρή για την παραγωγή τεμαχίων μεσαίου έως μεγάλου όγκου και παρέχει καλύτερη ποιότητα και συνοχή για το τεμάχιο.

Χύτευση υπό υψηλή πίεση έναντι χύτευσης υπό βαρύτητα.

Ο τρόπος με τον οποίο εισάγεται το λιωμένο μέταλλο στο καλούπι είναι μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ της χύτευσης υπό πίεση και της χύτευσης υπό βαρύτητα. Η χύτευση με βαρύτητα είναι ένα είδος χυτοσιδήρου που επιτρέπει στο λιωμένο μέταλλο να εισέλθει στην κοιλότητα του καλουπιού λόγω της δύναμης της βαρύτητας, άρα μια πιο αργή και πιο ελεγχόμενη διαδικασία πλήρωσης. Αυτό διατηρεί το πορώδες σε χαμηλά επίπεδα και ενισχύει, βελτιώνει την αξιοπιστία των εξαρτημάτων.

Ωστόσο, η χύτευση υπό πίεση απαιτεί υδραυλική πίεση για να ωθήσει το λιωμένο μέταλλο στην κοιλότητα του καλουπιού με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα. Ενώ είναι γρήγορη για την παραγωγή σύνθετων σχημάτων, είναι πιο επιρρεπής σε υψηλότερο πορώδες στο τελικό προϊόν. Για το λόγο αυτό, η χύτευση με πίεση βαρύτητας χρησιμοποιείται κυρίως εάν απαιτείται μηχανική αντοχή και χαμηλό πορώδες, για παράδειγμα, εξαρτήματα αυτοκινήτων και δομικά μέρη. Αν και ταχύτερη, η χύτευση υπό πίεση μπορεί να είναι πιο κατάλληλη για εξαρτήματα όπου η λεπτομέρεια είναι μικρή και η ταχύτητα είναι κρίσιμη.

Χύτευση με βαρύτητα έναντι χύτευσης με επένδυση 

Ένας άλλος τρόπος που ξεχωρίζει από τη χύτευση με βαρύτητα είναι η χύτευση με επένδυση ή η χύτευση με χαμένο κερί. Η χύτευση με επένδυση είναι μία από τις πιο ακριβείς διαδικασίες και απαιτεί την κατασκευή μιας έκδοσης του εξαρτήματος από κερί, την επικάλυψη αυτού του καλουπιού από κερί με ένα κεραμικό κέλυφος, στη συνέχεια την τήξη του κεριού και τη δημιουργία ενός καλουπιού. Τέτοια υψηλής ποιότητας και λεπτομερή εξαρτήματα επιτυγχάνονται, ωστόσο, μόνο μέσω αυτής της διαδικασίας, γι' αυτό και είναι πολύ κατάλληλη για βιομηχανίες που βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε εξαρτήματα, όπως η αεροδιαστημική, οι ιατρικές συσκευές και τα κοσμήματα.

Όμως, ενώ η χύτευση με επένδυση είναι αρκετά περίπλοκη και απαιτεί μεγαλύτερους χρόνους παράδοσης, είναι και πιο ακριβή. Ωστόσο, σε αντίθεση με τη χύτευση με βαρύτητα, η χύτευση με βαρύτητα είναι ταχύτερη και λιγότερο δαπανηρή, ειδικά για εξαρτήματα που δεν απαιτούν το ίδιο επίπεδο περίπλοκης λεπτομέρειας. Η χύτευση με επένδυση είναι γνωστή για την ακρίβεια και το φινίρισμα της επιφάνειάς της, αλλά η χύτευση με βαρύτητα χρησιμοποιεί μια λιγότερο δαπανηρή λύση για την παραγωγή λειτουργικών εξαρτημάτων με καλές μηχανικές ιδιότητες σε παραγωγή μεσαίου έως μεγάλου όγκου.

Χύτευση υπό χαμηλή πίεση vs. Χύτευση υπό βαρύτητα

Μια άλλη τεχνική που βασίζεται στη χύτευση με βαρύτητα είναι η χύτευση με χαμηλή πίεση, η οποία χρησιμοποιεί ελεγχόμενη πίεση για να πιέσει το καλούπι με λιωμένο μέταλλο. Αυτό οδηγεί σε πιο ομοιόμορφη πλήρωση και μεγαλύτερη πυκνότητα υλικού που μπορεί να βελτιώσει μερικά δυνητικά προβληματικά ελαττώματα όπως τα κενά και το πορώδες.

Στη χύτευση με βαρύτητα, το κόστος του εξοπλισμού και των καλουπιών είναι μικρότερο από τη χύτευση με χαμηλή πίεση, αλλά τα εξαρτήματα που προκύπτουν είναι λιγότερο καλά, με ατέλειες υλικού και ελαττώματα που παράγονται. Είναι πιο πολύπλοκο από το σημερινό σύστημα χαμηλής πίεσης, αλλά προσφέρεται για παραγωγή μεγαλύτερου όγκου και υψηλότερης ποιότητας με χαμηλότερο κόστος από όλα τα σημερινά συστήματα χαμηλής πίεσης. Όντας ελαφρώς λιγότερο ελεγχόμενη η ροή του μετάλλου, η χύτευση με βαρύτητα (ή χύτευση με χαμηλή πίεση) εξακολουθεί να είναι ένας πιο συμβατικός και οικονομικός τρόπος παραγωγής εξαρτημάτων μεσαίας πολυπλοκότητας, όπως εξαρτήματα κινητήρων αυτοκινήτων και δομικά στοιχεία στις περισσότερες βιομηχανίες. 

Πίνακας σύγκρισης: Χύτευση με βαρύτητα έναντι άλλων μεθόδων χύτευσης

Περιορισμοί της χύτευσης με βαρύτητα

Η χύτευση με βαρύτητα έχει ορισμένους περιορισμούς, έχει όμως και ορισμένα πλεονεκτήματα, όπως καλή ακρίβεια διαστάσεων, καλό φινίρισμα επιφάνειας, καλή μηχανική αντοχή κ.λπ. Για την επιλογή της κατάλληλης διαδικασίας κατασκευής για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, πρέπει να γίνουν κατανοητά αυτά τα μειονεκτήματα.

1. Υψηλό αρχικό κόστος εργαλείων

Το κόστος της μήτρας (καλούπι) είναι το σημαντικότερο μειονέκτημα της χύτευσης με βαρύτητα. Το κόστος των εργαλείων μπορεί να είναι σημαντικό, καθώς η διαδικασία χρησιμοποιεί μόνιμα μεταλλικά καλούπια (συνήθως από χάλυβα ή χυτοσίδηρο). Δεδομένου ότι η χύτευση με βαρύτητα είναι οικονομική μόνο για παραγωγή μεσαίου έως μεγάλου όγκου, αυτό γίνεται συνήθως μόνο με αυτόν τον τρόπο. Η χύτευση με άμμο μπορεί να είναι η πιο ακριβή διαδικασία για χαμηλούς όγκους παραγωγής.

2. Περιορισμένη πολυπλοκότητα σχεδιασμού

Ωστόσο, τα σχήματα που είναι εξαιρετικά πολύπλοκα ή έχουν πολύπλοκα εσωτερικά χαρακτηριστικά, είναι λιγότερο κατάλληλα για να κατασκευαστούν με τη διαδικασία της χύτευσης με βαρύτητα. Επειδή το λιωμένο μέταλλο δεν ρέει μέσα στο καλούπι υπό οποιαδήποτε πίεση που ασκείται σε αυτό εκτός από εκείνη της βαρύτητας, μπορεί να μην είναι σε θέση να γεμίσει πολύ καλά πολύ λεπτές ή βαθιές κοιλότητες στο καλούπι. Οι υποκοπές, οι λεπτές οπές ή τα εξαιρετικά λεπτά τοιχώματα είναι χαρακτηριστικά που είναι πιο δύσκολο να επιτευχθούν σε σύγκριση με τη χύτευση με επένδυση ή τη χύτευση υπό υψηλή πίεση.

3. Μεγαλύτερος χρόνος ψύξης

Ενώ οι χρόνοι ψύξης και στερεοποίησης στη χύτευση υπό υψηλή πίεση μπορεί να είναι αρκετά σύντομοι, οι χρόνοι ψύξης και στερεοποίησης στη χύτευση υπό βαρύτητα μπορεί να είναι μεγαλύτεροι. Έτσι, αυτό μπορεί να επιβραδύνει το συνολικό χρόνο του κύκλου και το ρυθμό παραγωγής. Όσον αφορά τις ταχύτερες και ταχύτατες εφαρμογές παραγωγής, μπορεί να μην είναι η καλύτερη επιλογή.

4. Περιορισμένη συμβατότητα υλικών

Αν και η χύτευση με βαρύτητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με όλα τα μη σιδηρούχα μέταλλα, είναι πιο αποτελεσματική με το αλουμίνιο και λιγότερο αποτελεσματική με τα κράματα ψευδαργύρου και μαγνησίου. Ωστόσο, τα υψηλά σημεία τήξης των σιδηρούχων υλικών, όπως ο χάλυβας ή ο σίδηρος, τα καθιστούν ακατάλληλα γι' αυτά, επειδή το σημείο τήξης αποδυναμώνει το καλούπι και μειώνει τη διάρκεια ζωής του. Κατά συνέπεια, το φάσμα των εφαρμογών χύτευσης με βαρύτητα είναι περιορισμένο.

5. Φθορά και συντήρηση των καλουπιών

Τα μεταλλικά καλούπια που χρησιμοποιούνται στη χύτευση με βαρύτητα φθείρονται και κουράζονται θερμικά με την πάροδο του χρόνου, καθώς θερμαίνονται και ψύχονται επανειλημμένα. Αυτό προκαλεί την υποβάθμιση των επιφανειών των καλουπιών και μπορεί να οδηγήσει σε ελαττωματικά εξαρτήματα εάν η συντήρηση δεν πραγματοποιηθεί σωστά. Το λειτουργικό κόστος έρχεται με την τακτική συντήρηση των καλουπιών και την ενδεχόμενη αντικατάστασή τους.

6. Χειροκίνητη ή ημιαυτόματη λειτουργία

Ωστόσο, η χύτευση με βαρύτητα είναι λιγότερο αυτοματοποιημένη από άλλες μεθόδους χύτευσης, όπως η χύτευση υπό υψηλή πίεση. Η χειροκίνητη ή ημι-αυτόματη έκχυση λιωμένου μετάλλου στο καλούπι μπορεί να γίνει για τη μεταβλητότητα της ποιότητας και να μειώσει την εξάρτηση από την εργασία. Είναι επίσης λιγότερο αποτελεσματική σε περιβάλλοντα μεγάλου όγκου με πλήρως αυτοματοποιημένη παραγωγή

Συμπέρασμα 

Η χύτευση με βαρύτητα είναι μια σημαντική κατασκευαστική διαδικασία. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί τη βαρύτητα για να φορτώσει τα καλούπια με λιωμένο μέταλλο, επιτυγχάνοντας εξαρτήματα υψηλής ποιότητας και αξιοπιστίας με εξαιρετικό φινίρισμα επιφάνειας και μηχανικές ιδιότητες. Είναι μοναδική, ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία, την αεροδιαστημική βιομηχανία και τη βιομηχανία βιομηχανικών μηχανημάτων, όπου η αντοχή, η συνέπεια και η ανθεκτικότητα δεν μπορούν να υποβαθμιστούν. Η διαδικασία μπορεί να εφαρμοστεί για χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα ή βασική χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα και μπορεί να προμήθεια του κατασκευαστή με ένα οικονομικά αποδοτικό και αποτελεσματικό μέσο χύτευσης αλουμινίου με βαρύτητα για εύρος όγκου παραγωγής από μεσαίο έως υψηλό. Η χύτευση με βαρύτητα παραμένει μια απλή μέθοδος που χρησιμοποιείται για πολλά χρόνια, λόγω του συνδυασμού απλότητας και απόδοσης.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της διαδικασίας είναι ότι είναι ευέλικτη. Μπορεί να επεξεργαστεί όλα τα είδη μη σιδηρούχων μετάλλων, με τη χύτευση αλουμινίου με βαρύτητα να είναι η πιο δημοφιλής, επειδή το αλουμίνιο είναι ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση και ανακυκλώσιμο. Καλύτερη ακρίβεια διαστάσεων και επαναληψιμότητα, επειδή η χύτευση βαρύτητας χρησιμοποιεί μόνιμα μεταλλικά καλούπια, γεγονός που επίσης συμβάλλει στη διασφάλιση ότι κάθε εξάρτημα πληροί τα βιομηχανικά πρότυπα. Σήμερα, η διαδικασία χύτευσης με βαρύτητα έχει εξελιχθεί για να ικανοποιήσει την αυξανόμενη ανάγκη των βιομηχανιών για καλές, ισχυρές και ελαφριές λύσεις. Αυτή η μέθοδος διασφαλίζεται ότι είναι ανθεκτική, εξοικονομεί κόστος και παράγει συνεπή προϊόντα για χρήση στην παραγωγή εξαρτημάτων του κινητήρα, εξαρτημάτων μηχανημάτων ή δομικών στοιχείων.

Συχνές ερωτήσεις

1. Ποια είναι η τεράστια διαφορά μεταξύ της χύτευσης με βαρύτητα και της χύτευσης με υψηλή πίεση;

Η χύτευση με βαρύτητα χρησιμοποιεί μόνο τη βαρύτητα για να γεμίσει το καλούπι, ενώ η χύτευση με υψηλή πίεση χρησιμοποιεί υδραυλική πίεση. Αν και είναι πιο αργή λόγω των περισσότερων βημάτων, η χύτευση με βαρύτητα παράγει πυκνότερα και πιο αξιόπιστα εξαρτήματα.

2. Γιατί το αλουμίνιο χρησιμοποιείται συνήθως για τη χύτευση με βαρύτητα;

Σύμφωνα με τον οδηγό "Αλουμίνιο για την εφαρμογή του ξιφία στην τεχνολογία χύτευσης" (γνωστός και ως "Αυτός ο οδηγός"), το αλουμίνιο είναι ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση και έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι είναι κατάλληλο για εφαρμογές χύτευσης με βαρύτητα στην αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροδιαστημική βιομηχανία.

3. Είναι η χύτευση βαρύτητας κατάλληλη για παραγωγή μικρών παρτίδων;

Η χύτευση με βαρύτητα είναι πιο επιτυχημένη για παραγωγή μεσαίου έως μεγάλου όγκου λόγω του κόστους των μόνιμων καλουπιών. Η χύτευση με άμμο είναι συνήθως πιο οικονομική από ό,τι για μικρές παρτίδες.

4. Ποια είναι η περιβαλλοντική κατάσταση της χύτευσης με βαρύτητα;

Είναι ένα στοιχείο αρκετά φιλικό προς το περιβάλλον, καθώς δεν απαιτεί τη χρήση πολύ ρυπογόνων υλικών, όπως το πλαστικό. Οι σύγχρονες διαδικασίες χρησιμοποιούν πολύ λιγότερη ενέργεια, εκτός από τη μείωση των αποβλήτων με τα επαναχρησιμοποιήσιμα καλούπια τους.