Una breu ressenya: Pros i contres de la fosa a pressió

Última actualització: 23/06, temps de lectura: 8 minuts

La fosa a pressió és un enfocament versàtil en la fabricació per crear l'agulla de lainjecciói components d'automoció a les estructures del mobiliari.La primera màquina de fosa a pressió va ser la petita màquina d'operació manual inventada el 1838. Va fer el pas revolucionari després que Otto Mergenthaler creés la màquina de linotip el 1885, el primer equip de fosa a pressió obert al mercat.

El procés de fosa a pressió permet crear objectes petits amb formes geomètriques complexes amb precisió.La matriu utilitzada en aquest procés està fet d'acer resistent a la calor d'alta qualitat.El dau consta de dues meitats, una de les quals és mòbil i una altra fixa.Hi ha una cavitat entre els dos.El metall fos s'injecta en aquesta cavitat i s'aplica alta pressió a la matriu durant el procés.

Màquina de fosa a pressió

Aquest article explicarà elprocés de fosa a pressió en detall, inclosos els seus avantatges i inconvenients en la fabricació.

A la fosa a pressió, el metall fos s'injecta a alta pressió en un motlle d'acer d'alta resistència personalitzat per a cada article i utilitzat per a la producció en sèrie.Com a resultat, els productes es creen amb precisió i repetibilitat.Els materials més utilitzats per a la fosa a pressió són els aliatges d'alumini, zinc i magnesi.

Tipus de procés de fosa a pressió

1.          Colada a pressió en cambra freda

L'única diferència entre els processos de fosa a pressió de cambra calenta i cambra freda és que la cambra de tir o el motlle no s'escalfa prèviament abans de forçar-hi el metall fos durant el procés de la cambra freda.La fosa a pressió de cambra freda s'utilitza per als aliatges amb alts punts de fusió, com l'alumini i el coure.A més d'això, es poden colar altres aliatges de metalls ferrosos.Aquest procés requereix un equip addicional per a la configuració, normalment un forn exterior i un cullerot per abocar el metall fos a la màquina.

2.          Fundició a pressió de cambra calenta

Normalment, els aliatges de baix punt de fusió com ara zinc, magnesi, estany i plom es fan amb fosa a pressió de cambra calenta.A la fosa a pressió de cambra calenta, s'utilitza un pistó per forçar el metall fos a la cavitat de la matriu a través d'un coll de cisne i un broquet.Aquest metall fos es manté a alta pressió i pot arribar fins a 35 MPa.A continuació, es proporciona un cremador o forn, que augmenta la temperatura del metall fos a mesura que el metall es solidifica a l'interior de la cavitat.Finalment, es mou la meitat mòbil de la matriu i s'obté el component de fosa amb l'ajuda d'un passador d'expulsió.

Al bloc de matriu, es fan diversos passadissos per facilitar la circulació d'aigua i oli per refredar la matriu a mesura que el metall fos omple la cavitat de la matriu.Mitjançant la circulació d'aigua i oli durant el procés, es pot augmentar la vida de la matriu i es pot reduir el temps de cicle del procés.

Avantatges del procés de fosa a pressió

Fabricació en massa a partir de fosa a pressió

El procés de fosa a pressió té diversos avantatges per al sector de la fabricació.Els principals beneficis inclouen els següents:

1.  Àmplia gamma de materials de treball

Tot i que els aliatges de zinc i alumini són el material de treball més comú en el procés de fosa a pressió que s'ha utilitzat a gran escala en la indústria manufacturera, admet una àmplia gamma de materials com ara coure, magnesi, plom i aliatges ferrosos.

2.  Produccions en massa

La millor part de la fosa a pressió és que es pot utilitzar diverses vegades un cop personalitzeu la matriu.La matriu d'alta resistència i resistència a la calor fins i tot pot funcionar un milió de vegades, la qual cosa s'adapta millor a la producció massiva de productes i components.

3.  Alta eficiència de producció

El temps de cicle de la producció de fosa a pressió és molt baix en comparació amb altres enfocaments de fabricació i fosa.Depenent de l'especificació dels components i productes, oscil·la entre 300 i 800 trets per hora.Encara que el temps de cicle per a peces petites com la cremallera

Les dents poden arribar fins a 18.000 trets per hora.

4.  Acabat superficial d'alta qualitat i precisió dimensional

La majoria de productes i components de fosa a pressió es poden utilitzar immediatament sense mecanitzat addicional ni acabat superficial.Tot i així, alguns poden requerir un mecanitzat menor per eliminar una lleugera imperfecció superficial creada a la línia on dues meitats de matriu es van separar durant el procés d'alliberament.Com que la fosa a pressió utilitza metall fos a pressió, que contribueix a una gran rigidesa i una superfície llisa alhora que elimina el risc de superfícies rugoses i espais buits, proporciona un excel·lent acabat superficial amb un alt grau de precisió dimensional.

5.  Excel·lents propietats mecàniques

El procés de fosa a pressió solidifica immediatament el metall líquid a alta pressió, donant lloc a una estructura de cristal·lització de gra fi que contribueix a l'alta resistència i duresa a l'impacte dels components de fosa.

6.  Límit inferior de gruix de paret

La fosa a pressió pot produir components geomètrics complexos amb un gruix prim.No obstant això, a diferència del motlle metàl·lic i les foses de sorra, no altera la precisió dimensional de les peces amb un gruix petit.Parlant del límit, la fosa a pressió d'alumini té un límit inferior de gruix de paret de 0,5 mm, mentre que l'aliatge de zinc té 0,3 mm.

7.  Mètode rendible

La fosa a pressió seria un procés de fosa molt econòmic si els fabricants planegen produir els components en grans quantitats, ja que una sola matriu es pot reutilitzar repetidament durant un període prolongat.A més, com que el material de treball primari està sempre en forma fosa, redueix el consum de material perquè hi ha gairebé el 100% de material de treball que s'utilitzarà per crear el producte.

8.  Es pot inserir material secundari.

En els elements de fosa final de molts sistemes mecànics complicats, hi ha insercions o elements de subjecció complicats.La fosa a pressió permet als fabricants triar aquestes característiques per als seus productes segons sigui necessari.Com a resultat, estalvia temps i diners en el muntatge minimitzant el cost del material.Finalment, Here Die-casting millora el rendiment de les peces i del producte sencer.

Contres del procés de fosa a pressió

Per avançat que sigui el procés, cada mètode de fabricació té inconvenients per a tasques i situacions específiques.

Ara, repassem cada contra del procés de fosa a pressió.

1.  La producció en lots petits no és econòmicament viable.

Per a la producció a petita escala, no és una opció econòmicament viable.Com ja s'ha dit, la fabricació de matrius és bastant cara i es pot reutilitzar milers de vegades.Per tant, si els components no s'han de produir en grans quantitats, els costos de producció seran molt més elevats.Pot ser que no sigui econòmicament viable en alguns casos, com ara amb la fosa a pressió de components per a sistemes d'energia eòlica.

2.  El límit de pes per a la fosa

El procés de fosa a pressió té un límit de pes per a la producció de components i productes acabats.Tanmateix, la qualitat general de la fosa d'un article que pesi menys de 15 lliures pot veure's compromesa per diversos defectes.

3.  Baixa vida útil de la matriu per a aliatges d'alt punt de fusió

Alguns aliatges, inclosos els d'alumini, coure i metalls ferrosos, tenen un alt punt de fusió.Com a resultat, la vida útil de la matriu s'escurça mentre es colen aquests metalls i la matriu ha de tenir propietats de resistència a la calor molt elevades, que poden ser costoses d'adquirir.A més, la deformació per calor a la matriu afectarà la precisió dimensional i altres qualitats dels elements de fosa.

4.   Alt cost inicial

A causa de l'alt cost de les matrius, la unitat de control i altres equips necessaris, la fosa a pressió és un procés intensiu de capital per començar.A més, es requereix un manteniment rutinari dels equips per mantenir un control de qualitat i una precisió precisa.És car en comparació amb altres processos de fabricació com ara fosa a la sorra, injecció de plàstic, mecanitzat, xapa, etc. La producció en massa és l'única manera de fer viable la fosa a pressió.

5.  Risc de porositat

Atès que el metall fos, que no té permeabilitat al gas, s'injecta a la cavitat de la matriu a una velocitat elevada, la fosa a pressió té el risc de crear una cavitat de gas al producte que es col·loca.Per tant, els components de fosa a pressió no són adequats per a altes temperatures de treball.

Conclusió

La fosa a pressió és superior a altres tècniques de fabricació a causa dels seus avantatges moderns i únics i la naturalesa respectuosa amb el medi ambient malgrat els seus inconvenients menors.Actualment, l'automatització de la fosa a pressió està a l'altura i s'aplica a gairebé tots els sectors de les indústries, des de les energies renovables i la defensa fins a la sanitat, l'aviació i l'automòbil.La nostra empresa ProleanHub ofereix professionalsServeis de fosa a pressió d'aluminide professionals experimentats.Els nostres dissenyadors experts, que tenen molts anys d'experiència en el sector, creen els motlles per al vostre producte i utilitzem la simulació per ordinador per garantir la qualitat dels productes de fosa a pressió.A més, els nostres enginyers de control de qualitat supervisen cada pas del procés de fosa per mantenir l'estàndard i la tolerància.Per tant, si necessiteu algun servei relacionat amb la fosa a pressió, no ho dubteucontacteu amb nosaltres.

Preguntes freqüents

Què distingeix la fosa a pressió en cambra calenta i freda?

La cambra de tir en un procés de fosa a pressió de cambra calenta s'escalfa abans que s'hi injecti metall fos.Una altra diferència és que el mètode de cambra freda s'utilitza per a metalls amb punts d'ebullició elevats mentre que el mètode de cambra calenta s'utilitza per a metalls amb punts d'ebullició baixos.

Quin és el principal avantatge de la fosa a pressió?

 La fosa a pressió permet crear geometries complexes (com ara blocs de motor) amb un alt grau de precisió dimensional.

La fosa a pressió és un procés car?

Sí, per a la producció de lots petits.Però per a la producció en massa, és un enfocament rendible perquè s'utilitza una sola matriu repetidament per llançar articles idèntics.

En quina indústria s'utilitza la fosa a pressió?

La fosa a pressió s'utilitza principalment per colar components d'automoció, energia, militars, mèdics, aeroespacials i agrícoles.