Что такое литье под давлением
Литье под давлением — это производственный процесс, используемый для изготовления металлических деталей с высокой точностью размеров и чистотой поверхности.Он включает в себя нагнетание расплавленного металла в полость формы под высоким давлением.Полость формы создается двумя штампами из закаленной стали, которым придается желаемая форма.
Процесс начинается с плавления металла, обычно алюминия, цинка или магния, в печи.Затем расплавленный металл впрыскивается в форму под высоким давлением с помощью гидравлического пресса.Металл быстро затвердевает внутри формы, и две половины формы открываются, чтобы высвободить готовую деталь.
Литье под давлением широко используется для производства деталей сложной формы и тонких стенок, таких как блоки двигателей, корпуса трансмиссий и различные компоненты автомобильной и аэрокосмической промышленности.Этот процесс также популярен в производстве потребительских товаров, таких как игрушки, кухонная утварь и электроника.
Литье под давлением
Литье под давлением — довольно специализированный процесс, который получил развитие преимущественно в 20 веке.Основной процесс включает в себя: расплавленный металл заливается/впрыскивается в стальную форму и под действием высокой скорости, постоянного и усиливающегося давления (при литье под давлением) и охлаждения расплавленный металл затвердевает с образованием твердой отливки.Обычно сам процесс занимает всего несколько секунд и представляет собой быстрый способ формования металлического изделия из сырья.Литье под давлением подходит для таких материалов, как олово, свинец, цинк, алюминий, сплавы магния и меди и даже сплавы железа, такие как нержавеющая сталь.Основными сплавами, используемыми сегодня при литье под давлением, являются алюминий, цинк и магний.От первых машин для литья под давлением, которые ориентировали штампы в вертикальной ориентации, до теперь общего стандарта горизонтальной ориентации и работы, четырех натяжных стержней и полностью управляемых компьютером этапов процесса, процесс развивался на протяжении многих лет.
Эта отрасль превратилась во всемирную производственную машину, производящую компоненты для различных применений, многие из которых будут доступны самостоятельно, поскольку применение продуктов литья под давлением настолько разнообразно.
Преимущества литья под давлением
Некоторые преимущества литья под высоким давлением:
• Этот процесс подходит для крупносерийного производства.
• Быстрое производство довольно сложных отливок по сравнению с другими процессами обработки металлов давлением (например, механической обработкой).
• Высокопрочные компоненты, изготовленные в литом состоянии (в зависимости от конструкции компонента).
• Повторяемость размеров.
• Возможны тонкостенные секции (например, 1-2,5 мм).
• Хороший линейный допуск (например, 2 мм/м).
• Хорошее качество поверхности (например, 0,5–3 мкм).
Процесс литья под давлением в горячей камере включает в себя плавку металлического слитка в печи, которая расположена близко/неразрывно с неподвижной полуплитой машины для литья под давлением, и впрыск расплавленного металла через погруженный плунжер непосредственно через гузку и сопло в инструмент для штамповки.Гибкая шея и сопло требуют нагрева, чтобы предотвратить замерзание металла до того, как он попадет в полость матрицы. Весь элемент нагрева и расплавленного металла в этом процессе - это то, от чего происходит обозначение «горячая камера».Вес литейной дроби определяется ходом, длиной и диаметром плунжера, а также размером втулки/камеры, и сопло также играет роль, которую следует учитывать при проектировании матрицы.Как только металл затвердевает в полости матрицы (это занимает всего несколько секунд), движущаяся половина плиты машины, к которой прикреплена подвижная половина матрицы, открывается, и отливка выбрасывается с поверхности матрицы и удаляется из инструмента.Затем поверхности матрицы смазываются с помощью системы распыления, матрица закрывается, и процесс повторяется снова.
Благодаря этой «закрытой» системе расплава/впрыска металла и минимальному механическому перемещению литье под давлением с горячей камерой может обеспечить большую экономию производства.Металлический сплав цинка в основном используется при литье под давлением в горячей камере, он имеет довольно низкую температуру плавления, что дает дополнительные преимущества, заключающиеся в низком износе машин (горшок, гибкая шейка, втулка, плунжер, сопло), а также низком износе штампов (поэтому более длинный инструмент срок службы по сравнению с инструментами для литья под давлением из алюминия – при условии приемки качества литья).
Название «холодная камера» происходит от процесса заливки расплавленного металла в холодную камеру/гильзу, которая крепится через неподвижную полуматрицу к задней части инструмента с фиксированной полуматрицей.Печи для выдержки/плавления расплавленного металла обычно располагаются настолько близко, насколько это практически возможно, к концу загрузки машины для литья под давлением, чтобы ручной оператор или автоматический разливочный ковш могли извлекать расплавленный металл, необходимый для каждой порции/цикла, с помощью ковша и разливать расплавленный металл, необходимый для каждой порции/цикла. расплавленный металл в заливочное отверстие внутри гильзы/камеры дроби.Наконечник плунжера (который представляет собой изнашиваемую и заменяемую деталь, точно обработанную по внутреннему диаметру дробовой гильзы с учетом теплового расширения), соединенный с толкателем машины, проталкивает расплавленный металл через камеру дроби в полость матрицы.Машина для литья под давлением при появлении соответствующего запроса проведет первый этап, чтобы протолкнуть расплавленный металл через заливочное отверстие в гильзе.Дальнейшие этапы происходят под повышенным гидравлическим давлением плунжера для впрыска расплавленного металла в полость матрицы.Весь процесс занимает секунды, быстрое и усиливающееся давление, а также падение температуры металла приводят к затвердеванию металла в полости матрицы.Подвижная половина плиты машины для литья под давлением открывается (к которой прикреплена подвижная половина штампа) и выбрасывает затвердевшую отливку с поверхности матрицы инструмента.Отливку снимают, торцы матрицы смазывают распылительной системой, а затем цикл повторяют.
Машины с холодной камерой подходят для литья под давлением алюминия, детали машины (гильза, наконечник плунжера) могут быть заменены со временем, втулки могут быть обработаны металлом для увеличения их долговечности.Алюминиевый сплав плавится в керамическом тигле из-за относительно высокой температуры плавления алюминия и необходимости снизить риск захвата железа, который является риском в тиглях из железа.Поскольку алюминий является относительно легким металлическим сплавом, он позволяет отливать большие и тяжелые отливки под давлением или там, где требуется повышенная прочность и легкость литья под давлением.
