Valuprosessin suunnittelu on valutuotannon ydinlinkki. Suorittaakseen valuprosessin suunnittelutehtävät kohtuullisesti ja tehokkaasti valuprosessisuunnittelijoiden tulee tuntea yrityksen tuotantoprosessin laitteiden olosuhteet, mutta myös soveltaa valuprosessin suunnittelun perustietojaan analysoidakseen osarakenteen valukykyä. Vain kun osan rakenne täyttää valuprosessin vaatimukset ja edistyneet ja kohtuulliset valuprosessit ja -laitteet on otettu käyttöön, voidaan valmistaa korkealaatuisia -valuja.
Hiekkavalua varten on olennaista valita sopivat muovaus- ja hylsyn-valmistusmenetelmät sekä valuasento ja jakopinta osan rakenteellisten ominaisuuksien ja teknisten vaatimusten perusteella, ottaen huomioon valun valmistuserän. Valuprosessisuunnitelma tulee määrittää, hiekkaytimet suunnitella ja sopivat prosessiparametrit, kuten koneistusvara ja valukutistumisnopeus, valita. Tämä varmistaa valulaadun luotettavuuden ja vakauden ja pyrkii saavuttamaan korkean laadun, korkean tehokkuuden, alhaisten kustannusten ja minimaalisen saastumisen tavoitteet.
Osarakenteen valutettavuus
Osarakenteen valuvuudella tarkoitetaan sitä, missä määrin osan rakenne täyttää valuprosessin vaatimukset, helpottaa valulaadun varmistamista ja yksinkertaistaa tuotantotoimintoja. Osarakenteen valuvuuden analyysi keskittyy ensisijaisesti kahteen näkökohtaan: vikojen välttämiseen ja prosessin yksinkertaistamiseen. Se sisältää tuotteen rakenteen ja teknisen taloudellisuuden tarkistamisen osapiirustuksen perusteella, jotta varmistetaan valulaadun luotettavuus ja vakaus sekä alennetaan tuotantokustannuksia. Osarakenteen valuvuuden tarkastelu palvelee kahta päätarkoitusta. Ensin se tarkistaa, täyttääkö osarakenne itse valuprosessin vaatimukset. Suunnittelijat huomioivat usein osan toiminnan, mutta jättävät huomiotta valuprosessin vaatimukset. Jos tarkastelun aikana havaitaan rakennesuunnitteluongelmia, yhteydenpito suunnittelu- ja käyttäjäyksiköiden asiaankuuluvan henkilöstön kanssa on välttämätöntä rakenteen parantamiseksi ja käytettävyyden varmistamiseksi. Toiseksi se huomioi annetuissa osarakenteen olosuhteissa mahdolliset valmistuksen aikana syntyneet valuvirheet ja toteuttaa vastaavat ennaltaehkäisevät toimenpiteet prosessin ja yksityiskohtaisen suunnittelun aikana.
Valuosien suunnitteluvaiheet sisältävät pääasiassa:
- Toimiva suunnittelu;
- Suunnittelun muuttaminen ja yksinkertaistaminen valukokemuksen perusteella;
- Metallurginen suunnittelu (valumateriaalien valinta ja soveltuvuus);
- Taloudelliset näkökohdat.
Joissain tapauksissa rakenteellisen valmistettavuuden parantamisen tuomat tekniset ja taloudelliset hyödyt ovat verrattavissa tuotantoprosessien rationalisoinnin, koneistumisen ja automatisoinnin vaikutuksiin. Osarakenteen valukykyä analysoitaessa on kuitenkin asetettava etusijalle valulaadun ja käyttövaatimusten varmistaminen, jotta vältetään yksipuolista keskittymistä prosessin yksinkertaistamiseen. Valettavuuden vaatimukset liittyvät läheisesti metalliseoksen tyyppiin ja valumenetelmään. Erikoisvalumenetelmillä, kuten sijoitusvalulla ja painevalulla, on sekä yhtäläisyyksiä että eroja hiekkavalun kanssa rakenteellisten valuvuusvaatimusten osalta. Samankaltaisuuksia ovat vaatimukset järkevistä seinärakenteista, seinämän vähimmäispaksuudesta ja lämpövaikutusten minimoimisesta tai poistamisesta seinäliitoksissa. Erityisvaatimukset johtuvat näiden prosessien ainutlaatuisista ominaisuuksista. Tässä luvussa analysoidaan ensisijaisesti osarakenteiden valutettavuutta hiekkavalussa. Katso erityisiä valumenetelmiä koskevat vaatimukset asiaankuuluvista materiaaleista.
