Støpegodsdeler i sink til biler med høy ytelse

I bilindustrien er det viktig med presisjon, solide komponenter og kostnadseffektivitet for å produsere deler med topp ytelse. Disse kravene kan oppfylles på en pålitelig måte ved hjelp av sinkstøping. Mange produsenter bruker nå sinkstøping til bildeler for å få robuste deler i nøyaktig riktig størrelse og som er beskyttet mot korrosjon.

Sinklegeringer fungerer utmerket i storskala bilproduksjon fordi de støper godt. På grunn av den lette smeltingen og gode flyten kan disse legeringene formes i detaljerte støpeformer med høy nøyaktighet. Støping av sinklegeringer er avgjørende for å bygge støpte sinkdeler i biler, for eksempel hus for låser, braketter, dørhåndtak og mange beslag under panseret. I tillegg til at disse delene trenger mekanisk kraft, skal de også motstå endringer i temperatur, vibrasjoner og ytre påvirkninger.

Fordi den automatiske trykkstøpeprosessen med sinklegering gir en bedre finish, kan produsentene også redusere eller eliminere behovet for ekstra etterbehandling, som maskinering eller polering. Dessuten kan sink brukes sammen med mange typer plettering og belegg, noe som øker både nytten og attraktiviteten til delene. Siden sinklegeringer er resirkulerbare, passer produksjon med dem godt inn i industriens utvikling mot miljøeffektivitet.

I de følgende avsnittene vil vi fokusere på å forstå hovedtrekkene, svakhetene, bruksområdene og relaterte temaer i trykkstøping av sink i bilindustrien, og understreker trenden med større interesse for sinkstøping for mobilitet ved å undersøke en rekke casestudier av sinklegeringer til biler.

Hva er trykkstøping av sink? 

Sinklegeringen sprøytes inn i en stålform under høyt trykk for å lage nøyaktige metalldeler gjennom trykkstøping av sink. Fordi komplekse deler produseres med stabilitet, jevnhet og nøyaktig passform av topp kvalitet, anses EBM som spesielt verdifullt.

Hva er de viktigste egenskapene ved pressstøping av sink?

1. Når du arbeider med høytrykksinjeksjon, føres smeltet sink raskt inn i en presis form under høyt trykk, slik at hver del av formen fylles.

2. Sink avkjøles og herdes svært raskt, og derfor egner prosessen seg godt til masseproduksjon.

3. Matriksene er laget av slitesterkt herdet stål, og de er designet for mange bruksområder og egner seg derfor for produksjon av store volumer.

Hvorfor sink?

På grunn av sinkens egenskaper brukes sink ofte i pressstøping.

• Enkelt å fylle former eller avstøpninger med perfekt form
• Smelter ved en temperatur på rundt 380 °C, noe som gjør det enklere å smelte enn med aluminium eller stål
• Modulens nøyaktighet omfatter svært lite avvik
• Forblir upåvirket av korrosjon i bilindustrien og industrien
• Den er enkel å plettere og etterbehandle, og det er mulig å velge mellom krom, nikkel og lakk
• Sink er et materiale som ikke mister sin kvalitet når det resirkuleres

Sinklegeringer: Hva gjør dem unike?

Sinklegeringer har viktige mekaniske og fysiske egenskaper som kreves for god ytelse i bilindustrien. Disse inkluderer:

• Et sterkt materiale i forhold til vekten
• Stor motstandskraft mot både slitasje og rust
• Bedre varme- og kraftflyt enn noe annet materiale
• Produktet forskyver seg ikke når det er utstyrt med høy dimensjonsstabilitet
• Materialet har sterk slagfasthet.

Disse egenskapene gjør at sinklegeringer er et vanlig valg for braketter, hus, håndtak, låskomponenter og dekorasjonsdeler som plasseres innvendig eller utvendig på en bil.

En stor fordel med sinkstøping av bildeler er at man kan bygge inn mange nyttige funksjoner i en enkelt, detaljert del, noe som gjør montering mindre nødvendig og reduserer produktkostnadene.

Hva er pressstøpeprosessen?

I pressstøping, Formen eller matrisen inneholder smeltet metall som presses under høyt trykk. For hver del lages det en form som sikrer at delene produseres raskt, nøyaktig likt og nøyaktig. De viktigste delene av sinkstøping er:

• Å klemme er å organisere matrisen og deretter lukke formen.
• Injisering - pumping av smeltet sinklegering i raskt tempo og under høyt trykk
• La smelten stivne mens den fortsatt er inne i matrisen
• Fjerning av avstøpning
• Reduserer avfall og perfeksjonerer formen på komponenten

Det legges stor vekt på disse trinnene for å garantere at sinkstøpte bildeler er av topp kvalitet.

Støpeprosessen for sink og dens egenskaper

Grunner til å bruke sinklegeringer

Utmerket støpbarhet

Sinklegeringer er verdsatt for sin utmerkede evne til å støpes. Fordi sink smelter ved lav temperatur og har god flyt, fyller den komplekse støpeformer perfekt. Derfor er sinklegeringer best egnet for presise konstruksjoner, slik man finner i sinkstøpte deler til bilindustrien, der det er viktig å få konsistente detaljer og former. Tynnveggede seksjoner og intrikate former, med minimal porøsitet, er svært ønskelige i masseproduksjon.

Høy grad av nøyaktig matching

På grunn av sinklegeringer blir det svært enkelt for produsentene å oppnå nøyaktige dimensjoner. Dette har stor betydning i bransjer som bil- og elektronikkindustrien, siden komponentene skal være nøyaktige og nesten ikke variere. Fordi sinkstøpte komponenter vanligvis ikke trenger etterbearbeiding, reduseres produksjonskostnadene. Takket være sin konsistens bidrar sinklegeringer til å holde kvaliteten høy og produktene pålitelige gjennom en massiv produksjon.

Suveren overflatefinish

Sinklegeringer er verdifulle fordi den overlegne overflatefinishen er mulig å oppnå direkte under støpingen. Den naturlige overflatefinishen gjør at det stilles mindre krav til etterbehandling. Det er enkelt å polere, male eller forkrome eller fornikle deler av sinklegeringer, og de egner seg derfor godt på steder der både utseende og ytelse er viktig. Både i forbruksvarer og bilinteriør har ting som håndtak og knapper stor nytte av denne typen belegg.

God ytelse for mekanisk styrke og seighet

Sinklegeringer har solid styrke, høy motstand mot å bli bøyd eller ødelagt og en begrenset tendens til å være formbare. Derfor bruker vi metaller med disse egenskapene overalt der det oppstår mekanisk stress eller sterk slitasje. Sinklegeringer er slagfaste, og derfor er komponentene sterke og har lang levetid. Fordi de er sterke, er de fleste konstruksjons- og arbeidsdeler, som braketter, hus og låsedeler, bygget av plast.

Motstandsdyktighet mot korrosjon

Fordi det dannes et sinkoksidlag på dem, korroderer ikke sinklegeringer så lett. Den beskyttende effekten av dette laget øker når det legges belegg eller plettering oppå det. I moderne kjøretøyer er det viktig at delene er korrosjonsbestandige, fordi de utsettes for fuktighet, salt og temperaturendringer. Fordi sinklegeringer varer så lenge, er de populære til både utvendige komponenter og motorkomponenter.

Lett å smelte og ganske effektiv

Fordi sinklegeringer smelter ved så lave temperaturer som 380 °C (716 °F), bruker de mindre energi enn aluminium eller stål under bearbeiding. Fordi plasten smelter ved lavere temperatur, utsettes verktøyene for mindre påkjenninger ved høy støpetemperatur, noe som gjør at matriser og støpeformer kan brukes mye lenger. Resultatet er at bedriften kan produsere mer uten å bruke mye penger, og at ressursene utnyttes mer effektivt etter hvert som tiden går, særlig når det produseres mye.

Problemer med bruk av sinklegeringer

Tyngre enn aluminium

Selv om sinklegeringer er sterke, er de både tettere og tyngre enn for eksempel aluminium og magnesium. Å redusere vekten er svært viktig innen romfart og elektriske kjøretøy, og det er her dette kan hindre plastens anvendelighet. I mange tilfeller spiller vekten bare en mindre rolle, bortsett fra når man planlegger for bruksområder med tung belastning.

Dårlige evner ved høye temperaturer

Du bør ikke bruke sinklegeringer til bruksområder der driftstemperaturen er høy. Sink mister styrke og form så snart temperaturen overstiger 100 °C (212 °F). Derfor brukes sinklegeringer vanligvis ikke i områder av et kjøretøy som genererer varme. Ingeniørene må vurdere varmen rundt delen før de velger sink til å bygge den med.

Opprettelse av verktøy og produksjonsstart

Selv om sinkstøping er økonomisk for store ordrer, er startinvesteringen i verktøyet som trengs for prosessen, ganske høy. Denne teknologien er ikke nødvendig hvis du bare ønsker å produsere et lite antall prototyper. Men så snart maskinparken er klar, er kostnaden per del svært rimelig. De som bruker sinkstøpte bildeler, kan holde kostnadene nede ved hjelp av stordriftsfordeler.

Risikoen for at ting kan komme ut av kontroll

Deformasjon forårsaket av konstant kraft eller kryping er mer tydelig i sinklegeringer enn i stål eller aluminium. På grunn av regelmessig belastning eller høye temperaturer kan deler laget av sink forvrenges etter lang tid. Det er viktig for ingeniører å ta høyde for denne egenskapen, særlig i bruksområder som må tåle store belastninger.

Et blikk på miljø- og myndighetsreguleringer

Sink kan resirkuleres i sin helhet, selv om formler som inneholder bly eller kadmium nå er underlagt visse miljørestriksjoner. Selv om problemene er løst med dagens legeringer, må produsentene fortsatt overholde RoHS og REACH når de bruker disse legeringene i EU eller på verdensmarkedet. For å være mer miljøvennlig er det nødvendig med spesielle tiltak for håndtering og resirkulering.

Sink ie Casting brukes i biler

Strukturelle braketter

Kvalitetsbraketter og støtter monteres ved hjelp av sinkstøping i kjøretøy. Alle disse komponentene bærer dashbord, styresystemer og HVAC-enheter. Fordi sinklegeringer er både sterke og stabile, fungerer de best i deler som utsettes for mange støt og vibrasjoner.

Sikkerhet ved dørlås

Sinkstøping brukes ofte til å lage dørlåser, låser og aktuatorer. De må være robuste, ha nøyaktig ytelse og tåle slitasje. Fordi sink kan bearbeides til former som passer til tette toleranser med en glatt overflate, gir det pålitelig ytelse over lang tid.

Håndtak og kontroller på innsiden

Sinklegeringer er standard for håndtak, knotter og lister på kjøkken og bad. Alle deler som brukes skal være både attraktive og holdbare. Siden sinkstøpegods har de nødvendige egenskapene, kan de belegges med krom eller nikkel for å få et attraktivt, strukturert utseende.

Elektronikk- og sensorkofferter

Et stort antall komponenter i sensorhus og kabinetter til kontrollenheter er støpt med sink. Takket være sink er EMI-beskyttelsen pålitelig, og følsomme elektroniske produkter er beskyttet mot støv og fuktighet. Den leveres også med gjenger og avanserte funksjoner inkludert.

Komponenter under motorhjelmen

I mange tilfeller finner du sinkstøpte deler som drivstofflokk, ventiler og monteringsunderlag i bilens motorrom. Partiklene i et elektronisk materiale må ikke korrodere, tåle en viss varme og tåle påkjenninger, noe sinklegeringer gjør godt.

Sikkerhetsmekanismer

Det er sinkens egenskaper som gjør sikkerhetsbelteforankringer og låseanordninger sterke og presise. Noe av det som gjør sink så pålitelig, er at disse komponentene må bestå vanskelige sikkerhetskontroller og fortsette å fungere feilfritt over tid.

Innhold i HVAC-systemet

Luftstrømningsbevegelser og aktuatorer i HVAC-anlegg i biler lages ved hjelp av sinkstøping. Sink gir en konsekvent støping som sikrer både nøyaktig passform og pålitelig bevegelse.

Utvendig etterbehandling

Sink er et populært materiale for fremstilling av billogoer, navneskilt og eksteriørdetaljer i støpegods. Billedhuggerne må gjøre disse delene detaljerte og utformet for å motstå værpåvirkning. Det er enkelt å lage skarpe former i sink med overflatebehandlinger som holder seg fine i lang tid.

Sinkstøpte bildeler Designfaktorer

Ingeniørene må ta hensyn til mange faktorer når de skal lage deler for sinkstøping, for å sikre at prosessen blir vellykket.

• Når alle veggene har samme tykkelse, unngår du skjevheter og får bedre bevegelse i det smeltede metallet.
• Med trekkvinkler er det enkelt å ta delene ut av formen.
• Skarpe hjørner er ikke brukt i designet for å unngå høy belastning og forbedre delens lange levetid.
• Det er mulig å holde tangences veldig stramt, men det krever nøye verktøy og en grundig kontrollprosess.

Når man former deler til biler, er disse designkonseptene nødvendige siden delene må tåle vanskelige mekaniske og varmemessige forhold.

Design og produksjon av verktøy og støpeformer i sink

Når det brukes trykkstøpt sink, er det avgjørende å velge riktig verktøy. Siden produksjonen innebærer mye fysisk press, må formen være utformet slik at den tåler hver eneste syklus. Ofte velges støpeformmaterialer av stål fordi de skal motstå både varme og slitasje godt.

Det koster mye å håndtere verktøy, men dette rettferdiggjøres av den lange levetiden og den høye produktiviteten. Kvalitetsverktøy fører til forbedrede klassiske egenskaper i komponenter laget av bilsinklegeringer.

Etterbehandling av overflaten og senere bearbeiding

Mange deler laget av sink krever en rekke etterbehandlinger for å forbedre utseende, korrosjonsbestandighet og funksjon. Vanlige trinn er:

• Trimming, utjevning og til og med sliping
• Sandblåsing eller tromling er en nyttig håndprosedyre.
• Reaktiviteten i figur 2 spenner fra pletteringselementer, sink, krom og nikkel
• Enten pulverlakkering eller maling

For alle komponenter som man ser eller tar på, som deler under panseret, er overflatekvaliteten avgjørende for kundenes oppfatning av bilen. Ved hjelp av etterbehandling oppnås den nødvendige kvaliteten i form og funksjon for støping av sinklegeringer til biler.

Test hvor lenge produktet fungerer

Hver eneste del som lages av sink under støpeprosessen i bilindustrien, blir nøye undersøkt med tanke på ytelse og levetid. Vanligvis utføres følgende tester:

• Testing i et salttåkemiljø
• Testing av maskiner gjennom mekanisk belastning
• Oppvarming av batteriet til ulike temperaturer
• Personellet utsettes for utmattingstester.

Fordi sinklegeringer er slitesterke, er raffinerte deler fra pressstøping bygget for å fungere feilfritt i varme eller kalde temperaturer og i miljøer som kommer i kontakt med kjemikalier.

Fordeler for naturen og økonomien

Støping med sink skjer innenfor de tekniske grensene, samtidig som miljøet skånes. Sink er et godt resirkulerbart materiale fordi ingen av dets egenskaper går tapt. Avfall fra sinkproduksjon har et fortjenestepotensial, og sink kan bearbeides med mindre energi enn de fleste andre metaller.

Både penger og avfall spares fordi det nesten ikke er behov for ytterligere bearbeiding av komponentene. I motsetning til andre metoder gir pressstøping av bildeler i sink produsentene effektive besparelser i både utgifter og tid for å lage en enkelt del.

Forbedringer innen pressstøping av sink

De siste fremskrittene innen material- og prosessteknologi øker mulighetene for sinkstøping. Blant nyvinningene er

• Legeringer med utmerket flytbarhet som gjør det mulig å lage tynnere deler og mer detaljerte former
• Produksjonssystemer som fungerer uten personale og gir samme resultat
• Sensorer og elektronikk er kombinert i et sinkhus.

Slike forbedringer bidrar til at støpegods av sinklegeringer kan brukes i større grad innen bilelektronikk, deler til elektriske kjøretøyer og lettvektskonstruksjoner.

Utfordringer med pressstøping av sink i forbindelse med bilindustrien

Sinkstøping har imidlertid noen problemer å håndtere.

• Et MAG-selskap må dekke høye verktøykostnader ved å lage mange produkter fra samme støpeform.
• Siden vekten er mye høyere enn for aluminium, brukes titan mest der det er viktig med lav vekt.
• Forholdene i motoren gjør det vanskelig å bruke elektronikk der.

Når man velger å støpe deler til bilindustrien i sink, må produsentene ta hensyn til både begrensningene og fordelene ved dette bruksområdet.

Måter å kontrollere og sikre kvalitet på

God kvalitet på sinkstøpte deler oppnås ved å overvåke alle viktige trinn og utføre fullstendige inspeksjoner. Viktige måter å gjøre det på er:

• Bruk av røntgenstråler for å finne innsiden av lukkede celler.
• CMM brukes til å bekrefte størrelsen på produkter.
• Det er nødvendig å gjøre visuelle og taktile kontroller med overflaten поверхность.
• Stimulerer spenning gjennom hardhet og tøyning gjennom strekkfasthet.

Disiplinert kvalitetskontroll hjelper leverandører av bildeler i sink til å oppfylle originalutstyrsprodusentens krav og beholde alle nødvendige sertifiseringer.

Pressstøping av sink og bilindustriens fremtidsutsikter

Bilindustriens overgang til elbiler og avanserte, godt sammenkoblede systemer lover godt for sinkstøping. Kombinasjonen av styrke, nøyaktighet og ledningsevne i sink vil gjøre det enklere å bygge sensorhus, kontrollenheter og kontakter.

Takket være nye legeringer og ny utvikling innen støping, vil ytelsen til pressstøping av sinklegeringer for biler øke og holde tritt med den skiftende bilindustrien.

Konklusjon

Sink pressstøping er avgjørende for måten biler bygges på i dag. Mange bildeler lages med komposittteknologi på grunn av den gode mekaniske ytelsen, de lavere kostnadene og den enkle utformingen. Prosessen gjør det mulig å lage mange deler som alle oppfyller strenge regler for kvalitet, sikkerhet og ytelse. Effektiv produksjon av pålitelige og nøyaktige komponenter er mulig for både ingeniører og produsenter ved hjelp av sinkstøping av bildeler. Sinkstøping har vist seg å være nyttig for både utendørs maskinvare, innendørsdeler og fundamentale støtter. Etterspørselen etter innovative, balanserte og effektive kjøretøyer driver frem veksten av pressstøpte bildeler i sink. En kombinasjon av tidligere og nåværende teknikker gjør støping av sinklegeringer til biler viktig for fremtidig bildesign.

Vanlige spørsmål 

1. Hvilke bilprosesser blir enklere med sinkstøping?

Automatiserte fabrikker bruker sinkstøping til å bygge nøyaktige og varige deler som dørlåser, braketter, innvendige håndtak og hus for sensorer. Det er sterkt, korroderer ikke så lett og gir en god overflate for bruksområder som krever styrke eller presentasjon.

2. Hvorfor har produsenter av trykkstøpegods valgt sink som hovedmateriale i stedet for alternativer?

Sink flyter fint, kan kjøles ned uten å sprekke og egner seg godt til bruk av små detaljer i en konstruert del. Sink kan brukes til å lage svært detaljerte deler, og fordi det er behov for mange deler, er denne prosessen billigere for store volumer enn ved bruk av aluminium eller magnesium.

3. Kan sinkstøpte deler trygt brukes i komponenter som er ment å motstå risiko?

Ja, sinklegeringers utmerkede mekaniske egenskaper og slagfasthet gjør at de kan brukes i viktige sikkerhetssystemer, inkludert sikkerhetsbelteforankringer og -låser, forutsatt at de er riktig produsert og kontrollert.

4. Kan du finne sinkstøpte deler som brukes på motorkomponenter?

Likevel er det enkelte ting som ikke kan gjøres med sink akkurat nå. I motorrommet holder sink deler som drivstoffkomponenter og festeanordninger pålitelige i moderat varme, men det er ikke robust nok for bruk med dampende motordeler.

5. Er de miljøvennlige sinkstøpte delene?

Sink kan resirkuleres i sin helhet, og det er mye mindre energikrevende å bearbeide det enn mange andre metaller. Det som blir til overs etter støping i bilindustrien, kan gjenbrukes, noe som gjør det viktig for bærekraften.