Herstellung von Motorventilabdeckungen im Druckgussverfahren

Herstellungsprozess Druckguss-Service
Teile Material AlSi10Mg
Form Typ Druckgussform
Anwendung Industrie Automobilindustrie
Oberflächenbehandlung Pulverbeschichtung
Toleranz(Genauigkeit) ±0,1 mm

Anmerkungen:

Wir haben mit allen unseren Kunden Vertraulichkeitsvereinbarungen vor der Markteinführung getroffen. Alle Fälle, die Sie sehen, wurden mit unseren Kunden besprochen. Wir haben einige sensible Informationen mit einem Mosaik versehen. Alle Bilder stammen aus internen Aufnahmen von FirstMold. Vielen Dank für Ihre Unterstützung und Zusammenarbeit.

Ein Automobilkunde aus Mexiko wandte sich an First Mold, um eine Reihe von Ventilabdeckungen für den Motor herzustellen.

Anforderungen für die Herstellung von Motorventildeckeln

  • Material: Leichte und dennoch stabile Aluminiumlegierung (AlSi10Mg) zur Verringerung des Fahrzeuggewichts und Verbesserung der Kraftstoffeffizienz.
  • Oberfläche: Eine glatte, korrosionsbeständige Oberfläche mit einer Toleranz von ±0,1 mm.
  • Produktionsvolumen: 50.000 Einheiten pro Jahr.
  • Kosteneffizienz: Wettbewerbsfähige Preise bei gleichbleibend hoher Qualität.

Herstellungsverfahren für Motorventilabdeckungen

Entwurfsprüfung und Tooling-Entwicklung

Nach Erhalt des Entwurfs von diesem Kunden führte das Ingenieurteam von First Mold eine gründliche Entwurfsprüfung um die Herstellbarkeit zu gewährleisten. Das Team identifizierte potenzielle Probleme wie dünne Wandabschnitte und komplexe Geometrien, die zu Gussfehlern führen könnten. Es wurde eine maßgeschneiderte Form entworfen, die Merkmale wie optimierte Anschnitt- und Entlüftungssysteme um den Materialfluss zu verbessern und die Porosität zu verringern.

Druckgussverfahren

  1. Werkzeugvorbereitung: Die Form wurde auf 200 °C vorgeheizt, um einen Temperaturschock zu vermeiden und einen gleichmäßigen Materialfluss zu gewährleisten.
  2. Gießen: Eine geschmolzene Aluminiumlegierung wurde in die Formhohlraum bei einem Druck von 1.500 bar
  3. Kühlung und Auswurf: Das Teil wurde abgekühlt und erstarrte innerhalb von 30 Sekunden, gefolgt von einem automatischen Auswurf aus der Matrize.

Endbearbeitung und Qualitätskontrolle

Nach dem Gießen wurden die Ventildeckel einer Reihe von Endbearbeitungsprozessen unterzogen, darunter Entgraten, Kugelstrahlen und maschinelle Bearbeitung. Eine hochwertige Pulverbeschichtung wurde aufgetragen, um die Korrosionsbeständigkeit und die Ästhetik zu verbessern.

First Mold verwendet strenge Maßnahmen zur Qualitätskontrolleeinschließlich der Maßprüfung mit Hilfe von Koordinatenmessgeräten (CMM) und Röntgeninspektion zur Erkennung interner Defekte.

Herausforderungen und Lösungen bei der Herstellung von Motorventilabdeckungen

Probleme mit der Porosität

Ausgabe: Während der ersten Produktionsphase wiesen einige Ventildeckel Porosität auf, ein üblicher Druckgussfehler, der durch das Vorhandensein kleiner Hohlräume oder Gasblasen im Metall gekennzeichnet ist. Dieser Fehler beeinträchtigte die strukturelle Integrität der Teile.

Lösung: Das Ingenieurteam setzte ein vakuumunterstütztes Druckgussverfahren ein, das den Lufteinschluss erheblich reduzierte und einen dichten, fehlerfreien Guss gewährleistete.

Verzug

Ausgabe: Die komplexe Konstruktion führte während des Abkühlens zu einem leichten Verzug, der die Ebenheit des Teils beeinträchtigte. Verzug ist ein häufiges Problem beim Druckguss, das durch ungleichmäßige Abkühlraten oder Spannungen im Material verursacht wird.

Lösung: Durch die Optimierung der Kühlrate und die Neugestaltung der Kühlkanäle in der Matrize erreichte First Mold eine gleichmäßige Kühlung, die den Verzug minimiert und die Maßhaltigkeit gewährleistet.

Ergebnisse

First Mold hat für diesen Kunden erfolgreich 9000 Stück hochwertige Motorventilabdeckungen hergestellt, und wir haben viel Lob von ihm erhalten.

Abmessungstoleranzen

  • Toleranz: ±0,1mm.
  • Ebenheit: Abweichung ≤0,05 mm zwischen den Dichtungsflächen.

Strukturelle Integrität

  • Mechanische Eigenschaften: Muss die angegebenen Anforderungen an Zugfestigkeit und Härte erfüllen oder übertreffen.
  • Kritische Bereiche: Frei von Mängeln an den Schraubenlöchern und Dichtungsflächen.

Visuelle Inspektion

  • Kosmetisches Erscheinungsbild: Gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit, gleichmäßige Färbung und Abwesenheit von Verfärbungen oder Flecken.

Q1. Was sind die häufigsten Fehler bei druckgegossenen Ventildeckeln, und wie können sie vermieden werden?

Zu den häufigsten Fehlern gehören Porosität, Verzug, Kaltverformungen und Oberflächenrauhigkeit. Diese können durch den Einsatz von vakuumunterstütztem Gießen, einer angemessenen Formtemperaturregelung, optimierten Kühlkanälen und hochwertigen Materialien vermieden werden. Strenge Qualitätskontrollen sind ebenfalls unerlässlich.

Q2. Wie gehen Sie bei der Bearbeitung und Endbearbeitung von Ventildeckeln vor?

Nach dem Gießen werden die Ventildeckel entgratet, um überschüssiges Material zu entfernen, gefolgt von einer Präzisionsbearbeitung, um die engen Maßtoleranzen einzuhalten. Zur Verbesserung der Oberflächengüte und der Korrosionsbeständigkeit werden Oberflächenbehandlungen wie Kugelstrahlen und Pulverbeschichtung durchgeführt.

Q3. Können Sie neben Ventildeckeln auch andere Motorkomponenten herstellen?

Ja, wir sind auf die Herstellung einer Vielzahl von Motorkomponenten spezialisiert, darunter Zylinderköpfe, Motorblöcke, Ansaugkrümmer und Motorlagerteile. Dank unseres Know-hows im Druckguss und der maschinellen Bearbeitung können wir hochwertige Teile für verschiedene Motoranwendungen herstellen.

Q4. Wie stellen Sie sicher, dass die Dichtungsfläche des Ventildeckels eben und frei von Mängeln ist?

Wir verwenden Präzisionsbearbeitungs- und Ebenheitsprüfgeräte, um sicherzustellen, dass die Dichtungsoberfläche die strengen Ebenheitsanforderungen erfüllt. Dieses Verfahren verhindert Ölleckagen und gewährleistet eine ordnungsgemäße Abdichtung mit dem Motorkopf.

Q5. Was sind die typischen Vorlaufzeiten für die Herstellung von Ventilabdeckungen?

Die Vorlaufzeiten können je nach Komplexität und Menge des Auftrags variieren. Die Standardvorlaufzeiten liegen zwischen 4 und 6 Wochen, wobei für dringende Projekte auch Eilaufträge möglich sind.

Q6. Wie bewältigen Sie Probleme mit der Wärmeausdehnung von Aluminium-Ventilabdeckungen?

Aluminium dehnt sich bei Temperaturschwankungen aus, daher konstruieren wir Ventilabdeckungen mit angemessenen Toleranzen für die Wärmeausdehnung. Dazu gehört die Gewährleistung eines ausreichenden Spielraums für zusammenpassende Teile und die Verwendung flexibler Dichtungsmaterialien, um die Ausdehnung und Kontraktion auszugleichen.

Q7. Welche Prüf- und Qualitätskontrollmaßnahmen gibt es für Motorventilabdeckungen?

Zu unseren Qualitätskontrollmaßnahmen gehören Maßprüfungen, Röntgeninspektionen auf interne Defekte, Oberflächenrauhigkeitsprüfungen und Drucktests, um sicherzustellen, dass die Abdeckungen frei von Leckagen sind und alle Spezifikationen erfüllen.

Q8. Können Sie die Ventilabdeckungen des Motors mit einem individuellen Branding oder Logo versehen?

Ja, wir können kundenspezifische Markenzeichen oder Logos in das Druckgussdesign einarbeiten. Dies kann durch Gravur, Prägung oder andere Methoden während des Gießprozesses geschehen.

Q9. Wie gehen Sie mit Großserienaufträgen für Motorventilabdeckungen um?

Wir verfügen über skalierbare Fertigungsprozesse, die es uns ermöglichen, effizient zu verwalten großvolumige Produktionsaufträge. Unser Werk ist mit mehreren Druckgießmaschinen, automatisierten Handhabungssystemen und qualifiziertem Personal ausgestattet, um eine gleichbleibende Qualität und pünktliche Lieferung zu gewährleisten.

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