Процесс литья под давлением

Процесс литья под давлением

Процесс литья под давлением - это стандартная технология производства, распространенная во всех отраслях промышленности. Этот процесс литья под давлением может отличаться различными методами и технологиями в зависимости от сложной формы и структуры.

В сегодняшней статье мы кратко расскажем о процессах литья под давлением, их типах, применении, плюсах и минусах.

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением - это вид литья металлов, при котором расплавленный металл подается в камеру формы под высоким давлением. Операторы обрабатывают два штампа из закаленной инструментальной стали, которые работают так же, как литьевые формы, в течение всей операции, чтобы получить полость формы. Из цветных металлов, таких как цинк, медь, алюминий, магний, свинец, олово и сплавы на основе олова, изготавливается большинство отливок под давлением. В зависимости от вида металла для литья используется горячекамерная или холоднокамерная машина.

Процесс литья под давлением

Во время процедуры подготовки необходимо распылить смазку в полость. Помимо того, что смазка помогает регулировать температуру формы, она также может помочь в извлечении отливки.

Процесс литья под давлением

Сначала машина расплавляет вставляемые металлы, тип которых зависит от инструмента, который вы будете создавать. Затем машина автоматически заливает расплавленный металл в форму под высоким давлением. Это давление обычно находится в диапазоне примерно от 10 до 175 МПа. Когда машина заливает расплавленный металл, давление поддерживается до тех пор, пока отливка не затвердеет.

В результате машина открывает матрицу с помощью выталкивающих штифтов и выбрасывает дробь (дробь отличается от отливок, поскольку в матрице может быть несколько отверстий, что позволяет получить несколько отливок за одну дробь).

После этого впрыск под высоким давлением приводит к очень быстрому заполнению формы, так что расплавленный металл может заполнить всю форму до того, как какая-либо часть затвердеет. Таким образом, вы можете избежать поверхностных разрывов даже в тонкостенных секциях, которые трудно заполнить.

Вы можете использовать большинство литейных форм для выполнения работ, которые не могут быть закончены литьем, например, для сверления и полировки. После процесса впрыска в отливку происходит отделение мусора, включая литники, бегунки, литники и вспышки. Обычно машина выполняет эту процедуру путем выдавливания отливки через специальную форму для правки. Другие методы удаления песка включают пиление и шлифование.

Наконец, после завершения процедуры вытряхивания можно проверить наличие неисправностей. Наиболее частыми неисправностями являются застойные явления и холодный ход.

Виды процесса литья под давлением          

Виды технологий литья под давлением зависят от инвестиций и производственных затрат. Каждый бизнес по литью под давлением использует различные методы литья под давлением. Наиболее популярные виды литья под давлением будут рассмотрены в следующих разделах.

Процесс литья под давлением в горячей камере

При литье в горячей камере под давлением лужа расплавленного металла заполняет форму. В начале цикла машина втягивает поршень, позволяя расплавленному металлу заполнить горловину.

Пневматический или гидравлический поршень сжимает металл и заливает его в форму. Преимуществами этой технологии являются высокая скорость цикла (около 15 циклов в минуту), простота автоматизации и возможность плавить металл.

Приложение

Компании, занимающиеся литьем под давлением, могут разрабатывать различные интересные приложения для литья под давлением, в результате которых получаются по-настоящему уникальные и высокоэффективные детали и компоненты. Один вид литья под давлением может быть более выгодным, чем другой, в зависимости от ваших особенностей.

Плюсы
  • Более высокая производительность

  • Подробное комплексное литье

  • Снижение пористости

  • Благодаря более низкой температуре плавления литейные формы имеют более длительный срок службы

  • Эффективность конструкции штампа снижает количество отходов

Cons
  • Пористость

  • Для установки литейного оборудования требуются высокие первоначальные затраты.

Процесс литья под давлением в холодной камере

При использовании метода литья под давлением в холодной камере необходимо расплавить металл в отдельном тигле. Затем определенное количество расплавленного металла подается в ненагреваемую камеру впрыска или сопло. Затем машина закачивает этот металл в форму с помощью гидравлического или механического давления.

Из-за необходимости транспортировки расплавленного металла в холодную камеру самым большим недостатком этого процесса является длительный временной цикл.

Машины для литья под давлением с холодной камерой также могут быть вертикальными и горизонтальными. Вертикальные машины для литья под давлением, как правило, миниатюрны, в то время как горизонтальные машины для литья под давлением могут быть разных типов.

Приложение

В машинах для литья под давлением с холодной камерой литейный комплект расположен в стороне от расплава. Машина заполняет литейную камеру сплавом и выталкивает его в литейную форму для создания отливки. Затем отливка затвердевает под высоким давлением, и пресс-формы открываются.

Это хорошая технология для металлов с высокой температурой плавления, таких как алюминий и медь. Литье в холодной камере можно встретить в портативных гаджетах, электрических компонентах и корпусах электрооборудования.

Плюсы
  • Плунжер с огромным давлением вдавливает металл в форму, обеспечивая его попадание на все участки для идеального прилегания каждый раз.

  • Штампы, полученные методом холодного литья, плотнее, чем штампы, полученные методом горячего литья, из-за высокого давления, необходимого для изготовления штампа.

Cons
  • Длительный процесс производства

  • Проблема контроля качества.

Процесс литья под низким давлением 

Как и при литье под высоким давлением, операторы соединяют боковые стороны формы с неподвижной и подвижной плитой машины, но при этом ориентируют машину вертикально. Печь для выдержки расплавленного металла расположена под неподвижной плитой.

Давление в печи до одного бара заставляет расплавленный металл (обычно алюминий, но иногда и магний) подниматься через впускное отверстие в камеру штампа - обычно это постоянная форма, но возможны и песчаные формы.

Восходящий поток расплавленного металла движется против силы тяжести. После заполнения штампа давление поддерживается. В то же время металл охлаждается, что позволяет впрыскивать дополнительное количество расплавленного металла для компенсации нехватки объема (усадочных отверстий) при переходе металла из расплавленного состояния в твердое.

Приложение

Автомобильная промышленность уже несколько десятилетий использует метод литья под низким давлением для производства прочных и высококачественных алюминиевых отливок. Однако из-за довольно длительного процесса литья его использование ограничивалось в основном сегментом автомобилей класса люкс, где ожидаются меньшие объемы и более высокие цены.

Плюсы
  • Высокая прочность

  • Возможные сложные геометрии                   

  • Более высокая степень использования материалов

  • Нет необходимости в кормушках                                        

  • Высокая точность размеров

  • Хорошо подходит для автоматизации

  • Меньше осложнений

Cons
  • Снижение производительности

  • Минимальная толщина 3 мм

Процесс вакуумного литья под давлением

Вакуумное литье под давлением можно рассматривать как улучшенную версию обычного литья под давлением. Это литье под высоким давлением с использованием вакуумного насоса для удаления воздуха, содержащегося в полости формы. Поэтому эту технологию можно также назвать вакуумным литьем под высоким давлением (Vacuum-assisted High-pressure Die Casting). Вакуумное литье под давлением в основном используется для минимизации некоторых дефектов литья компонентов, возникающих из-за попадания воздуха.

Поэтому производители литья под давлением, желающие гарантировать высокое качество выпускаемых деталей, выбирают оборудование для литья под вакуумом.

Приложение

Вакуумное литье под давлением становится все более популярным в различных отраслях благодаря своей способности производить компоненты лучшего качества. Производители литья под давлением также уделяют особое внимание вакуумному литью под давлением.

Вакуумное литье под давлением широко распространено в следующих отраслях промышленности: автомобильной, авиационной, военной, морской, строительной и т.д.

Эти отрасли требуют высококачественных и долговечных компонентов для своих изделий. Традиционное литье под давлением может не соответствовать стандартам прочности и качества. Поэтому все больше производителей начинают предлагать потребителям решения для вакуумного литья под давлением.

Плюсы
  • Требуется более низкая стоимость

  • Ограниченные заказы

  • Быстрые перевороты

  • Возможность изготовления больших парсов

  • Повторяемость

Cons
  • Проблема со сложной детализацией

  • Формы и оснастка нуждаются в регулярном ремонте

  • Холмистость - возможная проблема

Процесс литья под давлением

Литье под давлением - это сочетание технологий литья и ковки. Этот метод позволяет добиться наиболее значительных механических характеристик, которые только возможны в литом изделии. Изобретение метода литья под давлением может открыть огромные возможности для производства компонентов из алюминиевых сплавов, которые производители еще не до конца освоили. Он также может быть полезен для импортозамещения ответственных деталей.

Приложение

Литье с выдавливанием было коммерчески успешным в производстве компонентов, включая алюминиевый купол, гильзу из ковкого чугуна и стальную коническую шестерню. Алюминиевые автомобильные колеса и поршни, а также зубчатые заготовки из латуни и бронзы.

По сравнению с HPDC, метод литья под давлением с выдавливанием при высоком давлении является потенциальным вариантом для толстых магниевых отливок. Другие компоненты, которые были отлиты методом литья под давлением, включают лопатки из нержавеющей стали, диски из суперсплава.

Плюсы
  • Он предлагает более широкий выбор форм и компонентов по сравнению с традиционными технологиями производства

  • После литья практически не требуется механическая обработка

  • Низкий уровень пористости

  • Хорошая текстура поверхности

  • Тонкие микроструктуры с повышенной прочностью компонентов

  • Никаких отходов, 100-процентное использование

Cons
  • Затраты непомерно высоки из-за сложной оснастки

  • Отсутствие гибкости, поскольку оснастка предназначена для конкретных компонентов

  • Процесс должен быть регламентирован, что замедляет время цикла и увеличивает затраты на процесс.

  • Для оправдания инвестиций в оборудование требуются значительные затраты, предполагающие большие объемы производства

Процесс полутвердого литья под давлением

Литье в полутвердые формы (ЛПМ) - это разновидность литья под давлением, близкая к чистовой форме. Сегодня эта технология используется в промышленности для цветных металлов, таких как алюминий, медь и магний, но также может применяться для сплавов с более высокой температурой, для которых в настоящее время не существует подходящих материалов для литья.

Эта технология сочетает в себе преимущества литья и ковки. Этот процесс можно назвать по свойству жидкости - тиксотропии, благодаря которому и происходит этот процесс. Тиксотропные жидкости текут при сдвиге, но загустевают при стоянии.

Приложение

Обычно в промышленности полутвердое литье используется для высокотехнологичных применений. Для алюминиевых сплавов типичными компонентами являются конструкционные медицинские и аэрокосмические детали, детали, работающие под давлением, детали оборонного назначения, опоры двигателя, жгуты датчиков воздушного коллектора, блоки двигателя и корпуса фильтров масляного насоса.

Плюсы
  • Сложные детали в форме сетки

  • Без пористости

  • Стандартные механические характеристики

  • Герметичность

  • Жесткие допуски

  • тонкие стены

  • Температура поддается лечению

  • Идеальная отделка

Cons
  • чувствительный при температуре окружающей среды

Гравитационное литье под давлением по сравнению с литьем под давлением

Оба вида литья под давлением используют металлическую форму, в которую вливается расплавленный цветной металл, как правило, сплав алюминия, цинка, магния, свинца, олова или меди. Существенное различие между гравитационным литьем под давлением и литьем под давлением заключается в том, как расплавленный металл попадает в форму.

При гравитационном литье машина заливает расплавленный металл в форму сверху, которая заполняется снизу вверх исключительно под действием силы тяжести. При литье под давлением машина заливает расплавленный металл в форму под высоким давлением (от 1500 до 25 400 фунтов на квадратный дюйм) (от 1500 до 25 400 фунтов на квадратный дюйм). Такое давление поддерживается до тех пор, пока отливка не затвердеет.

Оставить комментарий

ru_RURussian