Kokillestøpt brakett som varmebehandles

Kunden trengte høyere strekkfasthet og bruddstyrke enn en presstøpt del kunne gi.

Det er en helt vanlig situasjon, og den avslører en teknisk grense de fleste ikke kjenner: presstøpte deler kan normalt ikke varmebehandles.

Grunnen ligger i selve prosessen. Ved presstøping skytes smelten inn i formen under høyt trykk, og fyllingen skjer på millisekunder. Litt luft rekker ikke ut og blir stengt inne i godset som fint fordelte porer. Under normal bruk gjør det lite. Men i en løsningsgløding — der delen holdes rundt 500 grader i timevis — utvider den innestengte gassen seg. Resultatet er blærer under overflaten og en del som er ubrukelig.

Det gir en reell blindvei: den metoden som er raskest, billigst per del og best på tynt gods, er samtidig den metoden som stenger døren til den varmebehandlingen kunden trenger.

Valget var altså ikke «hvilken maskin er ledig». Det var: hva må delen tåle, og hvilken prosesskjede kan levere det?

Kokillestøping, deretter varmebehandling.

Hvorfor kokille åpner døren. I kokillestøping renner smelten inn i en permanent metallform ved tyngdekraft. Fyllingen er rolig, den tar sekunder i stedet for millisekunder, og luften rekker å slippe ut. Godset blir tettere og inneholder ikke den innestengte gassen som gir blærer. Derfor tåler en kokillestøpt aluminiumsdel en løsningsgløding.

Hva varmebehandlingen gjør. I en herdbar aluminiumslegering løses de styrkegivende elementene opp i grunnmaterialet ved høy temperatur. Delen bråkjøles, slik at de blir værende i løsning, og eldes deretter kontrollert. Under eldningen felles det ut fine partikler som hindrer dislokasjoner i å bevege seg gjennom materialet — og det er den mekanismen som gir høyere flytegrense og strekkfasthet. Det er ikke overflatehardhet. Det er styrke gjennom hele godset.

Hva du betaler for det. Ingenting er gratis:

• Lengre syklus. Kokille tar minutter per skudd, presstøping sekunder. Det slår rett inn i pris per del.
• Tykkere gods. Kokille krever mer materiale i veggene enn presstøping. Delen blir tyngre.
• Grovere overflate. Krever oftere etterbehandling om utseendet betyr noe.
• Et prosessledd til. Varmebehandling er tid, energi og en ny håndtering.

Til gjengjeld: lavere verktøykostnad, og kokille er lønnsomt ved vesentlig mindre serier enn presstøping. Der presstøping trenger noen tusen i året for å bære verktøyet, klarer kokille seg med en femte- til tiendedel.

En bærende del med vesentlig høyere strekkfasthet og bruddstyrke enn den samme geometrien ville hatt presstøpt.

Det viktigste ved dette caset er likevel ikke delen. Det er beslutningen bak den.

Et støperi med bare én prosess vil alltid anbefale den prosessen. Har du bare presstøpemaskiner, blir svaret på et styrkekrav «vi kan legge på litt mer gods». Det virker sjelden, og det gjør delen tyngre og dyrere uten å løse problemet.

Vi har begge deler. Det betyr at vi kan si «denne skal ikke presstøpes» — og forklare hvorfor, med en teknisk begrunnelse kunden kan etterprøve.

Hvis du sitter med en del der styrken er det kritiske kravet, er dette den samtalen vi bør ta før verktøyet bestilles. Verktøy for kokille og verktøy for presstøping er ikke de samme verktøyene, og valget er dyrt å gjøre om på.