Unha breve revisión: Pros e contras da fundición a presión

Última actualización: 23/06, tempo de lectura: 8 minutos

A fundición a presión é un enfoque versátil na fabricación para crear a agulla doinxeccióne compoñentes do automóbil ás estruturas do mobiliario.A primeira máquina de fundición a presión foi a pequena máquina manual inventada en 1838. Deu o paso revolucionario despois de que Otto Mergenthaler crease a máquina de linotipo en 1885, o primeiro equipo de fundición a presión aberta para o mercado.

O proceso de fundición a presión permite crear pequenos elementos con formas xeométricas complexas con precisión.A matriz utilizada neste proceso está feita de aceiro resistente á calor de alta calidade.O dado consta de dúas metades, unha das cales é móbil e outra fixa.Entre ambos hai unha cavidade.O metal fundido inxéctase nesta cavidade e aplícase unha alta presión á matriz durante o proceso.

Máquina de fundición a presión

Este artigo explicará oproceso de fundición a presión en detalle, incluíndo os seus beneficios e inconvenientes na fabricación.

Na fundición a presión, o metal fundido inxéctase a alta presión nun molde de aceiro de alta resistencia personalizado para cada elemento e utilízase para a produción en serie.Como resultado, os produtos son creados con precisión con repetibilidade.Os materiais máis utilizados para a fundición a presión son as aliaxes de aluminio, zinc e magnesio.

Tipos de procesos de fundición a presión

1.          Fundición en cámara fría

A única diferenza entre os procesos de fundición a presión en cámara quente e en cámara fría é que a cámara de tiro ou o molde non se quenta previamente antes de forzar o metal fundido a entrar nel durante o proceso de cámara fría.A fundición en cámara fría emprégase para as aliaxes con altos puntos de fusión, como o aluminio e o cobre.Ademais disto, pódense fundir outras aliaxes de metais ferrosos.Este proceso require algún equipo adicional para a súa configuración, xeralmente un forno exterior e unha cuncha para verter o metal fundido na máquina.

2.          Fundición a presión en cámara quente

Normalmente, as aliaxes de baixo punto de fusión como o zinc, o magnesio, o estaño e o chumbo son fundidas mediante fundición a presión en cámara quente.Na fundición en cámara quente, úsase un pistón para forzar o metal fundido a entrar na cavidade da matriz a través dun colo de cisne e unha boquilla.Este metal fundido mantense a alta presión e pode alcanzar os 35 MPa.A continuación, proporciónase un queimador ou forno, que aumenta a temperatura do metal fundido a medida que o metal se solidifica dentro da cavidade.Finalmente, móvese a metade móbil da matriz e obtense o compoñente de fundición coa axuda dun pasador expulsor.

No bloque da matriz, fanse varios pasos para facilitar a circulación de auga e aceite para arrefriar a matriz mentres o metal fundido enche a cavidade da matriz.Ao facer circular auga e aceite durante o proceso, pódese aumentar a vida útil da matriz e reducir o tempo de ciclo do proceso.

Pros do proceso de fundición a presión

Fabricación en serie a partir de fundición a presión

O proceso de fundición a presión ten varios beneficios para o sector manufacturero.Os principais beneficios inclúen os seguintes:

1.  Amplia gama de materiais de traballo

Aínda que as aliaxes de cinc e aluminio son o material de traballo máis común no proceso de fundición a presión que se utilizou a gran escala na industria manufacturera, admite unha ampla gama de materiais como cobre, magnesio, chumbo e aliaxes férreas.

2.  Producións en masa

A mellor parte da fundición a presión é que se pode usar varias veces unha vez que personaliza a matriz.A matriz de alta resistencia e resistencia á calor incluso pode funcionar un millón de veces, o que mellor se adapta á produción en masa de produtos e compoñentes.

3.  Alta eficiencia de produción

O tempo de ciclo da produción de fundición a presión é moi baixo en comparación con outros enfoques de fabricación e fundición.Dependendo da especificación dos compoñentes e produtos, oscila entre 300 e 800 disparos por hora.Aínda que o tempo de ciclo para pezas pequenas como cremalleira

Os dentes poden alcanzar ata 18.000 tiros por hora.

4.  Acabado superficial de alta calidade e precisión dimensional

A maioría dos produtos e compoñentes fundidos a presión pódense usar inmediatamente sen mecanizado ou acabado de superficie adicional.Aínda así, algúns poden requirir un pequeno mecanizado para eliminar unha lixeira imperfección superficial creada na liña onde dúas metades da matriz se separaron durante o proceso de liberación.Debido a que a fundición a presión utiliza metal fundido a presión, que contribúe á alta rixidez e á superficie lisa ao tempo que elimina o risco de superficies rugosas e espazos baleiros, proporciona un excelente acabado superficial cun alto grao de precisión dimensional.

5.  Excelentes propiedades mecánicas

O proceso de fundición a presión solidifica inmediatamente o metal líquido a alta presión, obtendo unha estrutura de cristalización de gran fino que contribúe á alta resistencia ao impacto e dureza dos compoñentes fundidos.

6.  Límite inferior de espesor de parede

A fundición a presión pode producir compoñentes xeométricos complexos cun espesor fino.Non obstante, a diferenza dos moldes metálicos e das fundicións en area, non altera a precisión dimensional das pezas de pequeno espesor.Falando do límite, a fundición de aluminio ten un límite inferior de espesor de parede de 0,5 mm, mentres que a aliaxe de cinc ten 0,3 mm.

7.  Método rendible

A fundición a presión sería un proceso de fundición moi económico se os fabricantes planificasen producir os compoñentes en grandes cantidades porque unha única matriz pode reutilizarse repetidamente durante un período prolongado.Ademais, dado que o material de traballo primario está sempre en forma fundida, reduce o consumo de material porque hai case o 100% de material de traballo que se vai utilizar para crear o produto.

8.  Pódese inserir material secundario.

Nos elementos fundidos finais de moitos sistemas mecánicos complicados, hai insercións ou fixadores complicados.A fundición a presión permite aos fabricantes escoller tales características para os seus produtos segundo sexa necesario.Como resultado, aforra tempo e diñeiro de montaxe ao minimizar o custo do material.Finalmente, aquí a fundición a presión mellora o rendemento das pezas e do produto completo.

Contras do proceso de fundición a presión

Non importa o avanzado que sexa o proceso, cada método de fabricación ten inconvenientes para tarefas e situacións específicas.

Agora, repasemos cada contra do proceso de fundición a presión.

1.  A produción en lotes pequenos non é económicamente viable.

Para a produción a pequena escala, non é unha opción económicamente viable.Como xa se mencionou, a fabricación de matrices é bastante cara e pódense reutilizar miles de veces.Polo tanto, se os compoñentes non precisan ser producidos en grandes cantidades, os custos de produción serán moito maiores.É posible que non sexa viable economicamente nalgúns casos, como coa fundición a presión de compoñentes para sistemas de enerxía eólica.

2.  O límite de peso para a fundición

O proceso de fundición a presión ten un límite de peso para a produción de compoñentes e produtos acabados.Non obstante, a calidade global da fundición dun artigo que pese menos de 15 libras pode verse comprometida por varios defectos.

3.  Baixa vida útil da matriz para aliaxes de alto punto de fusión

Algunhas aliaxes, incluídas as feitas de aluminio, cobre e metais férreos, teñen un alto punto de fusión.Como resultado, a vida útil da matriz redúcese durante a fundición destes metais, e a matriz debe ter unhas propiedades de resistencia á calor moi altas, que poden ser custosas de adquirir.Ademais, a deformación por calor na matriz afectará a precisión dimensional e outras calidades dos elementos de fundición.

4.   Alto custo inicial

Debido ao alto custo das matrices, a unidade de control e outros equipos necesarios, a fundición a presión é un proceso intensivo de capital para comezar.Ademais, é necesario o mantemento de rutina dos equipos para manter o control de calidade e a precisión precisa.É caro en comparación con outros procesos de fabricación como fundición en area, inxección de plástico, mecanizado, chapa, etc. A produción en masa é a única forma de facer viable a fundición a presión.

5.  Risco de porosidade

Dado que o metal fundido, que non ten permeabilidade aos gases, se inxecta na cavidade da matriz a gran velocidade, a fundición a presión ten o risco de crear unha cavidade de gas no produto que se está a fundir.Polo tanto, os compoñentes fundidos a presión non son axeitados para altas temperaturas de traballo.

Conclusión

A fundición a presión é superior a outras técnicas de fabricación polas súas vantaxes únicas e modernas e pola súa natureza respectuosa co medio ambiente a pesar dos seus pequenos inconvenientes.Actualmente, a automatización na fundición a presión está no seu apoxeo e aplícase a case todos os sectores das industrias, desde enerxías renovables e defensa ata saúde, aviación e automóbiles.A nosa empresa ProleanHub ofrece profesionaisServizos de fundición de aluminiode profesionais experimentados.Os nosos deseñadores expertos, que teñen moitos anos de experiencia no sector, crean os moldes para o seu produto e usamos simulación por ordenador para garantir a calidade dos produtos de fundición a presión.Ademais, os nosos enxeñeiros de control de calidade supervisan cada paso do proceso de fundición para manter o estándar e a tolerancia.Entón, se precisas algún servizo relacionado coa fundición a presión, non o dubidesContacta connosco.

Preguntas frecuentes

Que distingue a fundición en cámara fría e quente?

A cámara de tiro nun proceso de fundición en cámara quente quéntase antes de que se inxecte metal fundido nela.Outra diferenza é que o método de cámara fría úsase para metais con altos puntos de ebulición mentres que o método de cámara quente úsase para metais con baixos puntos de ebulición.

Cal é a principal vantaxe da fundición a presión?

 A fundición a presión permite crear xeometrías complexas (como bloques de motor) cun alto grao de precisión dimensional.

A fundición a presión é un proceso caro?

Si, para a produción de pequenos lotes.Pero para a produción en masa, é un enfoque rendible porque un único dado úsase repetidamente para lanzar elementos idénticos.

En que industria se utiliza a fundición a presión?

A fundición a presión utilízase principalmente para fundir compoñentes de automoción, enerxía, militares, médicos, aeroespaciais e agrícolas.