Permanent formstøbning
Ved al sandstøbning, skalstøbning eller investeringsstøbning skal der forberedes en form til hvert af de fremstillede støbegods. Til stor-produktion kan det være vanskeligt og dyrt at lave en form til hver støbning, der skal produceres. Derfor kan der fremstilles en permanent form, kaldet matrice, hvorfra et stort antal støbegods, hvor som helst mellem 100 og 250 000 kan fremstilles, afhængigt af den anvendte legering og kompleksiteten af støbningen. Denne proces kaldes permanent formstøbning eller gravitationsstøbning, da metallet kommer ind i formen under tyngdekraften.
Formmaterialet vælges under hensyntagen til støbetemperaturen, støbningens størrelse og støbecyklussens hyppighed. De bestemmer den samlede varme, der skal bæres af matricen. Fint-grå støbejern er det mest almindeligt anvendte matricemateriale. Legeret støbejern, kulstofstål og legeret stål (H11 og H14) bruges også til meget store volumener og store dele. Grafitforme kan bruges til små mængder produktion af aluminium og magnesium. Matricelevetiden er mindre for legeringer med højere smeltetemperatur, såsom kobber eller gråt støbejern.
Til fremstilling af eventuelle hule dele bruges kerner også i permanent formstøbning. Kernerne kan være lavet af metal eller sand. Når der bruges sandkerner, kaldes processen semi-permanent støbning. Den metalliske kerne kan ikke være kompleks med underskæringer og lignende. Den metalliske kerne skal også trækkes tilbage umiddelbart efter størkning; ellers bliver dets udvinding vanskelig på grund af svind. Til komplicerede former bruges sommetider sammenklappelige metalkerner (kerner i flere dele) i permanente støbeforme. Deres anvendelse er ikke omfattende på grund af det faktum, at det er vanskeligt sikkert at placere kernen som et enkelt stykke, ligesom også på grund af de dimensionelle variationer, der sandsynligvis vil forekomme. Derfor, med sammenklappelige kerner, skal designeren give grov tolerance på disse dimensioner.
Under den almindelige støbecyklus afhænger temperaturen, ved hvilken formen anvendes, af hældetemperaturen, støbecyklusfrekvensen, støbevægt, støbeform, støbevægtykkelse, vægtykkelse af støbeformen og tykkelsen af støbebelægningen. Hvis støbningen udføres med den kolde matrice, vil de første par støbninger sandsynligvis have fejlløb, indtil matricen når sin driftstemperatur. For at undgå dette bør formen forvarmes- til driftstemperaturen, helst i en ovn.
De materialer, der normalt støbes i permanente støbeforme, er aluminiumslegeringer, magnesiumlegeringer, kobberlegeringer, zinklegeringer og gråt støbejern. Størrelsen af støbegods er begrænset til 15 kg i de fleste materialer. Men for aluminiums vedkommende er der produceret store støbegods med en masse på op til 350 kg. Permanent formstøbning er særligt velegnet til højvolumenproduktion af små, enkle støbegods med ensartet vægtykkelse og uden indviklede detaljer.
Fordele ved permanente formstøbekomponenter:
1. På grund af de anvendte metalliske støbeforme producerer denne proces en fin- støbning med overlegne mekaniske egenskaber
2. De giver en meget god overfladefinish i størrelsesordenen 4 mikron og et bedre udseende
3. Der kan opnås tætte dimensionstolerancer
4. Det er økonomisk for produktion i stor skala, da det arbejde, der er involveret i fremstillingen af formen, er reduceret
5. Små-huller med kerne kan fremstilles sammenlignet med sandstøbning
6. Indsatser kan let støbes på plads
