?重力鑄造是一種利用地球重力使金屬液注入鑄型的工藝,也稱重力澆鑄。重力鑄造材料利用率較低,主要源于澆注系統設計、工藝特性及操作方式三方面的因素。那么,下面
重力鑄造廠家小編介紹一下具體原因及分析:
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一、澆注系統設計導致的材料損耗
直澆道、橫澆道與內澆道的殘留
重力鑄造中,金屬液需通過直澆道(垂直通道)、橫澆道(水平通道)和內澆道(進入型腔的入口)流入模具。這些通道在鑄件凝固后會被切除,殘留的金屬無法回收利用,直接造成材料浪費。例如,生產一個復雜鑄件時,澆注系統重量可能占鑄件總重的20%-30%。
冒口與補縮系統的材料消耗
為防止鑄件縮孔,需在厚壁處設置冒口(儲存多余金屬液)和冷鐵(加速局部冷卻)。冒口中的金屬液在凝固后會被切除,導致材料利用率進一步降低。據統計,冒口材料損耗可能占鑄件總重的5%-15%。
二、工藝特性引發的材料浪費
充型過程中的氧化與夾渣
金屬液在重力作用下緩慢充型時,易與空氣接觸發生氧化,形成氧化皮或夾渣。這些雜質需通過打磨、噴砂等工序去除,導致表面材料損耗。例如,鋁合金鑄件表面處理時,材料去除量可能達0.5mm-2mm。
縮孔與縮松的補償需求
重力鑄造中,鑄件厚壁處因凝固收縮易形成縮孔或縮松。為彌補這一缺陷,需增加局部材料厚度或設置補縮冒口,間接導致材料過量使用。
三、操作方式導致的材料損失
人工澆注的精度控制問題
重力鑄造多依賴人工澆注,操作人員對澆注溫度、速度和量的控制存在誤差。例如,澆注過量會導致金屬液溢出模具,澆注不足則需補料,均會增加材料消耗。
模具溫度波動的影響
模具預熱溫度不均或冷卻速度過快,可能導致金屬液提前凝固,形成冷隔或澆不足缺陷。為修復此類缺陷,需對鑄件進行補焊或重鑄,進一步降低材料利用率。
四、與壓鑄工藝的對比
澆注系統 直澆道、橫澆道殘留多,冒口損耗大 壓射室與內澆道設計緊湊,材料殘留少
充型方式 緩慢充型,氧化夾渣多 高速充型,金屬液密實度高
自動化程度 人工操作為主,精度控制難 全自動化生產,參數控制精確
材料利用率 65%-75% 85%以上
五、優化方向
澆注系統優化
采用開放式澆注系統,減少金屬液在通道中的殘留。
設計階梯式澆口,降低內澆道截面積,減少材料損耗。
工藝改進
引入真空輔助充型技術,減少氧化夾渣。
通過數值模擬優化冒口位置和尺寸,降低補縮材料用量。
自動化升級
使用機器人澆注,提高澆注精度和一致性。
部署在線檢測系統,實時監控模具溫度和充型狀態。
材料回收
對澆注系統切除的金屬進行分類回收,重新熔煉使用。
開發低氧化、高流動性的合金材料,減少充型過程中的材料損失。