I. Sieben Hauptvorteile des V-Prozess-Gießens

1. Bequemes Formen, niedrige Formkosten und lange Lebensdauer

• Während des Formprozesses wird die Sandform unter Einwirkung von Vakuum verfestigt, was zu einem geringen Entformungswiderstand führt und einfache Entformung;

• Die Form muss nicht der Reibung und den Stößen des traditionellen Formens standhalten, also Der Verschleiß ist minimal, und die Lebensdauer der Metallform wird erheblich verlängert;

• Die Anforderungen an das Formmaterial sind flexibel und sogar Holzmaterialien verwendet werden, was die Kosten und den Zyklus der Formenherstellung reduziert.

2. Hohe Gusspräzision, hervorragende Oberflächenqualität und ausgereifte typische Produkte

• Der Guss hat eine hohe Maßgenauigkeit und klare Konturen, unter denen die Oberflächenrauheit von Gusseisenteilen erreichen kann Ra18-25μm;

• Die Anwendungsfälle sind vielfältig: Das Gegengewicht aus Gusseisen für Gabelstapler ist ein typisches Beispiel dafür (zum Beispiel gewann das von der Hefei Casting and Forging Factory der Anhui Heli Forklift Group hergestellte Gegengewicht 2002 auf der 4. Internationalen Gießerei-Industrieausstellung in Peking den ersten Preis für Gussteile). Darüber hinaus werden fast alle Gegengewichte und Ausgleichsgewichte, die weltweit für Gabelstapler und Baufahrzeuge benötigt werden, im V-Verfahren gegossen.

3. Starke Fließfähigkeit des geschmolzenen Metalls, geeignet für die Herstellung von dickwandigen und dünnwandigen Gussteilen

• Zwei Effekte verbessern die Fließfähigkeit: Der Wärmeschutzeffekt des V-Prozess-Trockensandes kann die Abkühlung der Metallschmelze verlangsamen, und der Vakuumsaugeffekt kann den Gaswiderstand im Formhohlraum beseitigen. Tests haben gezeigt, dass die Fließfähigkeit der Metallschmelze im V-Prozess-Guss im Vergleich zum Grünsandguss geringer ist kann um 27% erhöht werden;

• Das Anwendungsspektrum ist breit gefächert: Es können nicht nur dickwandige, sondern auch dünnwandige Gussteile stabil hergestellt werden. So hat beispielsweise die Nanjing Toto Co., Ltd. eine Produktionslinie aus Japan eingeführt, um hochwertige Badewannen aus Gusseisen mit den Maßen 1829 mm × 1067 mm × 650 mm, einem Gewicht von 180 kg und einer Wandstärke von nur 7 mm herzustellen. Auch der Klavierrahmen aus Gusseisen der Tianjin Young Chang Piano Casting Co., Ltd. ist ein Benchmark-Produkt für dünnwandige Teile, die im V-Verfahren gegossen werden.

4. Gute Sandformstabilität und deutliche Verbesserung der Schmelzmetallausnutzungsrate

• Die Sandform weist eine hervorragende Leistung auf: Im Vergleich zur herkömmlichen Grünsandform gibt es bei der V-Prozess-Sandform kein Problem mit Bewegung der Formwand, die Härte der Sandform kann 90-95 erreichen, und die Wärmeerhaltungszeit von trockenem Sand ist lang, so dass das Volumen des Steigrohrs (die Struktur, die zum Zuführen von geschmolzenem Metall verwendet wird) reduziert werden kann durch 5 % – 15 %;

• Weniger Materialabfall: Die Ausnutzungsrate von geschmolzenem Metall wird erheblich verbessert, wobei die Ausnutzungsrate von Gussteilen aus duktilem Eisen um etwa 25 % und die von Stahlgussteilen um etwa 20 % steigt. Es eignet sich für die Herstellung von Gussteilen aus duktilem Eisen (wie z. B. Hinterachsen aus duktilem Eisen, die im V-Verfahren gegossen werden) und Stahlgussteilen (wie z. B. Stahlseitenrahmen von Eisenbahnlokomotiven, die von der Tianrui Group im V-Verfahren gegossen werden).

5. Geeignet für Aluminiumlegierungsgussteile, kompatibel mit großen und hochpräzisen kleinen Teilen

• Die Prozesseigenschaften entsprechen den Anforderungen von Aluminiumgussteilen: Die V-Prozess-Sandform befindet sich in einer Vakuumumgebung, enthält keine Feuchtigkeit und verfügt über eine gute Wärmeerhaltungsleistung, die sich besonders für die Herstellung eignet Aluminiumlegierungsgussteile in Kleinserien mit wenigen oder keinen inneren Hohlräumen;

• Vielfältige Anwendungsszenarien: Japan verwendete einst eine groß angelegte V-Prozess-Formmaschine und einen extragroßen Sandkasten (7000 mm × 4000 mm × 1000/800 mm), um Yachtrümpfe aus Aluminiumguss herzustellen. Unternehmen in der Ukraine, den Niederlanden, den Vereinigten Staaten und anderen Ländern verwenden sie, um kleine Aluminiumgussteile für die Medizin-, Elektronik- und Kommunikationsindustrie herzustellen, und die Oberflächenqualität ist mit der von Aluminiumgussteilen aus Metallformen vergleichbar (wie etwa die Produkte der Harmony Casting Company in den Vereinigten Staaten mit einer großen flachen Oberflächendicke von 4,7 mm und einer lokalen Dicke von nur 2,3 mm).

6. Geringe Investitions- und Energiekosten, hohe Produktionswirtschaftlichkeit

• Geringe Anfangsinvestition: Im Vergleich zu anderen fortschrittlichen Gießverfahren sind die Ausrüstungsinvestitionen beim V-Prozess-Gießen geringer;

• Kontrollierbare Betriebskosten: Das Sandaufbereitungssystem ist einfach aufgebaut, benötigt keine komplexen Verbindungen wie Sandmischen und -trocknen und verbraucht während des Betriebs weniger Energieverbrauch.

7. Umweltfreundlich und im Einklang mit den Anforderungen zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung

• Die Produktionsstätte ist sauber: geringer Lärm, die Menge an Guss-Sandstrahlreinigung wird reduziert durch mehr als 50 %und der Arbeitskräftebedarf wird reduziert um mehr als 35 %;

• Weniger Schadstoffausstoß: Die beim Gießen entstehenden Rauchgase von Folien, Beschichtungen und Harzsandkernen können durch das Vakuumsystem abgepumpt und nach einer Trocken-Nass-Filtration normgerecht abgeleitet werden;

• Ressourcenrecycling: Die Trockensand-Regenerationsrate ist so hoch wie 95 %, und der Ausstoß von festem Abfall ist gering, was den Anforderungen der modernen Industrie an Energieeinsparung und Emissionsreduzierung entspricht.

II. Fünf wesentliche Nachteile des V-Prozess-Gießens

1. Nicht geeignet für die Herstellung von Gussteilen mit komplexen Formen
   Das Formen hängt von der Abdeckung und Ausdehnung von Kunststofffolien ab, aber die Dehnbarkeit von Folien ist begrenzt, sodass sie nicht auf die Oberflächen komplexer Formhohlräume (wie mehrfach gekrümmte Oberflächen, tiefe Hohlräume und komplexe Vorsprungsstrukturen) passen, was zu Problemen wie Folienrissen und unvollständigem Formen führt.
2. Unausgereifte Kernherstellungstechnologie, Einschränkungen bei der Herstellung von Gussteilen mit komplexen Innenhohlräumen
   Der Kernherstellungsprozess des V-Prozesses selbst hat keinen Durchbruch erzielt. Wenn Gussteile mit inneren Hohlräumen hergestellt werden müssen, muss man auf externe Kernherstellungsverfahren wie Harzsandkerne oder Natriumsilikatsandkerne zurückgreifen, was nicht nur den Produktionsprozess und die Kosten erhöht, sondern aufgrund des Passungsproblems zwischen Sandkern und Sandform auch die Gussqualität beeinträchtigen kann.
3. Das Vakuumsystem muss ständig mit der Sandform verbunden sein, was zu geringer Produktionsflexibilität führt
   Die Stabilität der Sandform hängt von der Aufrechterhaltung einer Vakuumumgebung ab. Während des gesamten Prozesses vom Formen, Schließen bis zum Gießen und Abkühlen muss das Vakuumsystem jederzeit mit der Sandform verbundenund kann nicht so flexibel übertragen werden wie die herkömmliche Sandform, was die Gestaltung der Produktionslinie und die Effizienz der Massenproduktion einschränkt.
4. Nicht geeignet für kleine Gussteile, schwierig, die Produktionseffizienz zu verbessern
   Das Verhältnis "Ausstoß pro Zeiteinheit des Prozessflusses (wie Filmabdeckung, Vakuumpumpen und Sandformverfestigung) für Gussteile kleiner Größe ist gering, und bei der Herstellung von Gussteilen kleiner Größe können die Vorteile des V-Prozesses hinsichtlich Präzision und Materialausnutzungsrate nicht voll ausgeschöpft werden, was zu einer weitaus geringeren Produktionseffizienz als beim traditionellen Grünsandguss führt.
5. Stahlgussteile sind anfällig für Defekte, und das Aufkohlungsproblem von kohlenstoffarmem Stahl ist deutlich
   Bei der Herstellung von Stahlgussteilen kann die Vakuumumgebung die Reaktion zwischen geschmolzenem Metall und Sandform und Beschichtung verstärken, was zu Defekten wie Poren und Schlackeneinschlüssen führt. Insbesondere bei kohlenstoffarmen Stahlteilen dringen die Kohlenstoffelemente in der Sandform (wie organische Komponenten in Harzsandkernen und Beschichtungen) leicht in die Gussteile ein, was zu Aufkohlung des Gussteils und die mechanischen Eigenschaften beeinflussen.