Viime vuosina tieteen ja tekniikan kehityksen myötä valulaitteiden alalla on tapahtunut merkittävää edistystä. Tuotantoteknologiat sellaisilla aloilla kuin muovaus ja hylsyn -valmistus, seosten sulatus ja jähmettymisen hallinta ovat kehittyneet merkittävästi, ja ne ovat siirtyneet kohti vihreitä ja intensiivisiä valukäytäntöjä. Lähes-verkko-muotoilu mahdollistaa tällä hetkellä valukappaleiden käytön ilman lisätyöstöä. Tietokoneavusteinen suunnittelu ja simulaatioanalyysi on otettu laajalti käyttöön valutuotannossa, mikä vähentää merkittävästi kehityssyklejä ja kustannuksia samalla, kun se parantaa huomattavasti laatua. 3D Tulostuksen nopea prototyyppitekniikka on edistänyt valun edistymistä, tehostaen uusien tuotteiden kehitystä ja parantanut rakennesuunnittelun joustavuutta.
I. Muovaus ja ydin-valmistustekniikka
Muovaus ja hylsyn -valmistus ovat keskeisiä prosesseja valun muodostuksessa, ja ne vaikuttavat merkittävästi valun laatuun, valmistuskustannuksiin, tuotannon tehokkuuteen, työvoiman määrään ja ympäristön saastumiseen.
(1) Savihiekka Vihreä hiekkamuovausprosessi
Ilmaimpulssivalu tarjoaa etuja, kuten suuren muotin tiiviyden, tasaisuuden, kyvyn tuottaa monimutkaisia valukappaleita, alhaista melua ja energiatehokkuutta. Staattinen puristusmuovaus eliminoi tärinä{1}}puristusmuovauskoneiden aiheuttaman melusaasteen ja parantaa huomattavasti työympäristöä. Lopullinen tiivistys painelevyllä varmistaa tehokkaan tiiviyden ja tasaisen kovuuden muotin poikki, mikä johtaa valujen korkeaan mittatarkkuuteen. Erittäin mekanisoidut, automatisoidut ja korkeatiheyksiset viherhiekkavaluprosessit, kuten ruiskuvalu, ilmaimpulssivalu ja staattinen painemuovaus, tarjoavat etuja, kuten alhaiset kustannukset, minimaalisen saastumisen, korkean tehokkuuden ja erinomaisen laadun, joten ne ovat ensisijaisia menetelmiä pienten ja keskikokoisten valujen valmistuksessa.
(2) Tyhjiötiivistevalu (V-prosessi)
V-prosessin perusperiaatteena on, että erityisesti suunniteltu pullo täytetään kuivalla, sideainevapaalla-hiekalla, suljetaan muovikalvolla ja luodaan tyhjiö, joka tiivistää hiekkaa muotin sisällä ja ulkopuolella olevan paine-eron kautta. Tämä menetelmä soveltuu valmistamaan valukappaleita, joilla on suuri pinta-ala, ohuet seinät, sileät pinnat ja selkeät ääriviivat. Viime vuosina V--prosessia on käytetty laajalti rautatieajoneuvojen valukappaleiden, trukkien vastapainojen, taiteellisten valukappaleiden, suurten -mittakaavaisten kylttien, pianon kielirunkojen ja kylpyammeiden valmistuksessa.
(3) Hartsihiekkamuovaus ja ytimen-valmistusprosessi
Hartsihiekka tarjoaa korkean lujuuden ja mittatarkkuuden muoteille ja hylsyille, mikä johtaa erinomaiseen pinnan laatuun valukappaleissa. Se voi kuitenkin aiheuttaa ympäristön saastumista. Vähäsaasteisten sideaineiden, katalyyttien, kovettimien ja ympäristönkäsittelylaitteiden kehittäminen on avainasemassa hartsin hiekkamuovauksen ja ydin-valmistusprosessien edistämisessä ja edistämisessä.
(4) Natriumsilikaattihiekkamuovaus- ja ytimen-valmistusprosessi
Natriumsilikaattihiekalla on hyvä juoksevuus, helppo tiivistys ja pienempi energiankulutus. Korkean lämpötilan -taittuvuus tekee siitä erityisen sopivan halkeileville alttiille teräsvaluille. Natriumsilikaattihiekalla on kuitenkin huonot puristusominaisuudet ja käytetyn hiekan regenerointi on haastavaa. Siksi natriumsilikaattihiekan modifiointia ja uusien regenerointi- ja kierrätysprosessien ja -laitteiden kehittäminen on ensisijaisen tärkeää. Esteri-kovettuneen natriumsilikaattihiekan käyttö on parantanut käytetyn hiekan kierrätysnopeutta, ja se on otettu käyttöön keskikokoisissa ja suurissa teräsvaluissa.
(5) Ydinkokoonpanon muovausprosessi
Sydänkokoonpanomuovaus, joka tunnetaan nimellä "tarkkuushiekkavalu", soveltuu lähes{0}}verkko-muotoisten monimutkaisten valukappaleiden (kuten moottorilohkojen ja sylinterinkansien) tuottamiseen ja vaatii ytimiltä suurta mittatarkkuutta. Erilaisten huoneenlämpötilassa kovettuvien kemiallisten sideaineiden kehittämisen ja käytön ansiosta on nyt mahdollista valmistaa erittäin tarkkoja hiekkaytimiä. Kylmälaatikon ydinkokoonpanon muovausmenetelmää on käytetty menestyksekkäästi lähes -verkko-muotoisten valujen, kuten autojen moottorilohkojen, valmistukseen.
(6) Valupinnoitteet
Suorassa kosketuksessa sulan metallin kanssa olevien hiekkamuottien (ytimien) työpinnan laatu vaikuttaa merkittävästi valun laatuun. Pinnoitteiden levittäminen näille pinnoille on taloudellinen ja tehokas tapa parantaa laatua. Suorituskykyisten-orgaanisten ja epäorgaanisten pinnoitteiden kehittäminen ja käyttö ovat tärkeitä teknologisia lähestymistapoja valumittojen tarkkuuden ja pinnan laadun parantamiseksi.
II. Erityinen Casting- ja Near{1}}Net-Shape-tekniikka
Koska nykyaikaiset valmistuslaitteet vaativat suurempaa mittatarkkuutta ja pinnanlaatua valukappaleilta, erikoisvalut ovat kehittymässä kohti lähes -verkko-muotoilua. Erikoisvalujen soveltaminen ja kehittäminen on viime vuosina heijastunut pääasiassa seuraaviin kahteen näkökohtaan:
1) Uusien prosessien kehittäminen ja komposiittivalutekniikoiden edistäminen. Vahvista magnesiumseoksen painevalu- ja puristusvalutekniikoiden tutkimusta ja soveltamista vastaamaan autoteollisuuden keveyden vaatimuksiin. Paranna tutkimusta titaaniseoksen valuprosesseista vastataksesi muottimateriaalihaasteisiin. Käytä nopeaa prototyyppitekniikkaa korvaamaan perinteiset vahakuvionmuodostusmenetelmät ja lyhennät tuotantosyklejä. Tutki uusia paine-erovaluteknologioita ja -laitteita edistääksesi siirtymistä matalapainevalusta{5}}eropainevaluon.
2) Near-net-shape -valutekniikka (Near Net Shape Process) on muuttanut perinteistä käsitystä, jonka mukaan valu voi tuottaa vain karkeita aihioita, mikä mahdollistaa valukappaleiden tuotannon ilman koneistusvaraa. Esimerkiksi puristusvalutekniikalle on ominaista "vakaa täyttö, jähmettyminen paineen alaisena, syöttö ja plastinen muodonmuutos", mikä johtaa valuihin, joilla on korkea metallurginen laatu, mittatarkkuus, korkea prosessisaanto ja pienemmät koneistusvaatimukset. Near-net-shape -teknologia edustaa valuteollisuuden tulevaisuutta, koska se voi vähentää materiaalin kulutusta, energian käyttöä, työvoimakustannuksia ja parantaa valun laatua, mikä vastaa paremmin valmistuslaitteiden kehittämistarpeita.
