12.2 Gjutning av semisolida metaller

Det finns att antal metoder som baseras på att man gjuter metaller som är halvstelnade/halvsmälta och som därmed har tixotropa egenskaper. Man pratar ofta om ”SSM-metoder” (Semi-Solid Manufacturing), och de mest kända metoderna är thixocasting, thixomolding och rheocasting.

Thixomolding är den metod som har störst kommersiell användning idag, men rheocasting är nu (2014) på stark frammarsch medan thixocasting används i mycket begränsad omfattning. I Sverige används idag rheocasting vid ett flertal gjuterier.

Thixometoderna baseras på att en fast metallvärms upp till en viss temperatur för att erhålla önskad mängd fast/smält fas, medan man vid rheocasting kyleren smälta. Det största utmaningen för samtliga SSM-metoder är att lyckas framställa en metall med en önskad och repeterbar fastfasfraktion där den fasta fasen ska vara så globulär (icke-dendritisk) som möjligt. Dessutom bör värmningen/kylningen gå så snabbt som möjligt för att få en god produktivitet och därmed låga kostnader.

Några av fördelarna som kan uppnås vid användning av SSM är:

  • Låg halt av innestängdluft under formfyllnaden på grund av metallens höga viskositet vilket gynnar en laminär formfyllnad.

  • Låg halt av krympporer då cirka 30 till 50 procent av metallen är i fast fas vid formfyllnaden.

  • Gjutgodset kan ofta värmebehandlas på grund av den låga porhalten. Porer ger i normalfallet upphov till ytblåsor vid värmebehandling

  • Goda mekaniska och termiska egenskaper hos gjutgodset

  • Längre verktygslivslängd på grund av låga gjuttemperaturer och låga formfyllnadshastigheter.

  • Hög geometrisk flexibilitet. Såväl extremt tunnväggiga som tjockväggiga komponenter kan tillverkas, och dessutom ofta med mindre släppningsvinklar än vad som används vid traditionell pressgjutning.

3549