O scurtă recenzie: Avantaje și dezavantaje ale turnării sub presiune

Ultima actualizare: 23/06, timp pentru citire: 8 minute

Turnarea sub presiune este o abordare versatilă în producție pentru a crea aculinjectareși componente auto la structurile de mobilier.Prima mașină de turnare sub presiune a fost mașina mică de operare manuală inventată în 1838. A făcut pasul revoluționar după ce Otto Mergenthaler a creat mașina de linotip în 1885, primul echipament de turnare sub presiune deschis pe piață.

Procesul de turnare sub presiune face posibilă crearea cu precizie a obiectelor mici la forme geometrice complexe.Matrița folosită în acest proces este fabricată din oțel de înaltă calitate, rezistent la căldură.Moarul este format din două jumătăți, dintre care una este mobilă, în timp ce alta este fixă.Între cele două este prevăzută o cavitate.Metalul topit este injectat în această cavitate, iar pe matriță se aplică presiune mare în timpul procesului.

Mașină de turnare sub presiune

Acest articol va explicaprocesul de turnare sub presiune în detaliu, inclusiv beneficiile și dezavantajele sale în producție.

În turnarea sub presiune, metalul topit este injectat sub presiune ridicată într-o matriță de oțel de înaltă rezistență, personalizată pentru fiecare articol și utilizată pentru producția în serie.Ca rezultat, produsele sunt create precis, cu repetabilitate.Cele mai frecvent utilizate materiale pentru turnarea sub presiune sunt aliajele de aluminiu, zinc și magneziu.

Tipuri de proces de turnare sub presiune

1.          Turnare sub presiune cu cameră rece

Singura diferență dintre procesele de turnare sub presiune cu cameră fierbinte și cameră rece este că camera de împușcare sau matrița nu este preîncălzită înainte de a forța metalul topit în ea în timpul procesului cu cameră rece.Turnarea sub presiune cu cameră rece este utilizată pentru aliajele cu puncte de topire ridicate, cum ar fi aluminiul și cuprul.Pe lângă aceasta, pot fi turnate și alte aliaje de metale feroase.Acest proces necesită câteva echipamente suplimentare pentru configurare, de obicei un cuptor exterior și o oală pentru a turna metalul topit în mașină.

2.          Turnare sub presiune cu cameră fierbinte

De obicei, aliajele cu punct de topire scăzut, cum ar fi zincul, magneziul, staniul și plumbul sunt turnate folosind turnare sub presiune cu cameră fierbinte.În turnarea sub presiune cu cameră fierbinte, un piston este utilizat pentru a forța metalul topit în cavitatea matriței printr-un gât de gâscă și o duză.Acest metal topit este menținut la presiune ridicată și poate atinge până la 35 MPa.În continuare, este prevăzut un arzător sau cuptor, care crește temperatura metalului topit pe măsură ce metalul se solidifică în interiorul cavității.În cele din urmă, jumătatea mobilă a matriței este deplasată, iar componenta de turnare este obținută cu ajutorul unui știft ejector.

În blocul matriței, sunt realizate mai multe căi de trecere pentru a facilita circulația apei și a uleiului pentru a răci matrița pe măsură ce metalul topit umple cavitatea matriței.Prin circularea apei și uleiului în timpul procesului, durata de viață a matriței poate fi mărită, iar timpul ciclului procesului poate fi redus.

Avantajele procesului de turnare sub presiune

Fabricare în masă din turnare sub presiune

Procesul de turnare sub presiune are mai multe beneficii pentru sectorul de producție.Principalele beneficii includ următoarele:

1.  Gamă largă de materiale de lucru

Deși aliajele de zinc și aluminiu sunt cel mai obișnuit material de lucru în procesul de turnare sub presiune, care a fost utilizat pe scară largă în industria prelucrătoare, acesta acceptă o gamă largă de materiale precum cuprul, magneziul, plumbul și aliajele feroase.

2.  Producții de masă

Cea mai bună parte a turnării sub presiune este că poate fi folosit de mai multe ori odată ce personalizați matrița.Matrița de înaltă rezistență și rezistență la căldură poate funcționa chiar și de un milion de ori, ceea ce se potrivește cel mai bine producției în masă de produse și componente.

3.  Eficiență ridicată a producției

Timpul de ciclu al producției de turnare sub presiune este foarte scăzut în comparație cu alte abordări de producție și turnare.În funcție de specificațiile componentelor și produselor, variază de la 300 la 800 de fotografii pe oră.Deși timpul ciclului pentru părți minuscule, cum ar fi fermoarul

Dinții pot ajunge până la 18.000 de injecții pe oră.

4.  Finisare de înaltă calitate a suprafeței și precizie dimensională

Majoritatea produselor și componentelor turnate sub presiune pot fi utilizate imediat, fără prelucrare suplimentară sau finisare a suprafeței.Totuși, unele pot necesita prelucrare minoră pentru a elimina o ușoară imperfecțiune a suprafeței creată pe linia unde două jumătăți de matriță s-au separat în timpul procesului de eliberare.Deoarece turnarea sub presiune utilizează metal topit sub presiune, care contribuie la rigiditatea ridicată și suprafața netedă, eliminând în același timp riscul suprafețelor aspre și spațiului gol, oferă un finisaj excelent al suprafeței cu un grad ridicat de precizie dimensională.

5.  Proprietăți mecanice excelente

Procesul de turnare sub presiune solidifică imediat metalul lichid la presiune ridicată, rezultând o structură de cristalizare cu granulație fină, care contribuie la rezistența și tenacitatea ridicată la impact a componentelor turnate.

6.  Limita inferioară a grosimii peretelui

Turnarea sub presiune poate produce componente geometrice complexe cu grosime subțire.Cu toate acestea, spre deosebire de matrițele metalice și turnările de nisip, nu modifică precizia dimensională pentru piesele cu grosime mică.Vorbind despre limită, turnarea sub presiune a aluminiului are o limită inferioară a grosimii peretelui de 0,5 mm, în timp ce aliajul de zinc are 0,3 mm.

7.  Metodă rentabilă

Turnarea sub presiune ar fi un proces de turnare foarte economic dacă producătorii ar planifica să producă componentele în cantități mari, deoarece o singură matriță poate fi reutilizată în mod repetat pe o perioadă lungă de timp.De asemenea, deoarece materialul de lucru primar este întotdeauna în formă topită, acesta reduce consumul de material deoarece există aproape 100% material de lucru care va fi utilizat pentru a crea produsul.

8.  Se poate introduce material secundar.

În articolele turnate finale ale multor sisteme mecanice complicate, există inserții sau elemente de fixare complicate.Turnarea sub presiune permite producătorilor să aleagă astfel de caracteristici pentru produsele lor, după cum este necesar.Ca rezultat, economisește timp și bani de asamblare prin minimizarea costului materialului.În cele din urmă, aici turnarea sub presiune îmbunătățește performanța pieselor și a întregului produs.

Dezavantajele procesului de turnare sub presiune

Indiferent cât de avansat este procesul, fiecare metodă de producție are dezavantaje pentru sarcini și situații specifice.

Acum, să trecem peste fiecare dezamăgire a procesului de turnare sub presiune.

1.  Producția în loturi mici nu este fezabilă din punct de vedere economic.

Pentru producția la scară mică, nu este o opțiune viabilă din punct de vedere economic.După cum sa menționat deja, fabricarea matrițelor este destul de costisitoare și poate fi refolosită de mii de ori.Prin urmare, dacă componentele nu trebuie să fie produse în cantități mari, costurile de producție vor fi mult mai mari.Este posibil să nu fie fezabil din punct de vedere economic în unele cazuri, cum ar fi turnarea sub presiune a componentelor pentru sistemele de energie eoliană.

2.  Limita de greutate pentru turnare

Procesul de turnare sub presiune are o limită de greutate pentru producerea componentelor și a produselor finite.Cu toate acestea, calitatea generală a turnării unui articol care cântărește mai puțin de 15 livre poate fi compromisă de mai multe defecte.

3.  Durata de viata redusa a matritei pentru aliaje cu punct de topire ridicat

Unele aliaje, inclusiv cele din aluminiu, cupru și metale feroase, au un punct de topire ridicat.Ca rezultat, durata de viață a matriței este scurtată în timpul turnării acestor metale, iar matrița trebuie să aibă proprietăți de rezistență la căldură foarte ridicată, care pot fi costisitoare de achiziționat.De asemenea, deformarea termică a matriței va afecta precizia dimensională și alte calități ale articolelor de turnare.

4.   Cost inițial ridicat

Datorită costului ridicat al matrițelor, al unității de control și al altor echipamente necesare, turnarea sub presiune este un proces care necesită capital intens pentru a începe.În plus, întreținerea de rutină a echipamentului este necesară pentru a menține controlul calității și acuratețea precisă.Este scump în comparație cu alte procese de fabricație, cum ar fi turnarea cu nisip, injecția de plastic, prelucrarea prin prelucrare, tabla etc. Producția în masă este singura modalitate de a face turnarea sub presiune viabilă.

5.  Risc de porozitate

Deoarece metalul topit, care nu are permeabilitate la gaz, este injectat în cavitatea matriței cu o viteză mare, turnarea sub presiune are riscul de a crea o cavitate de gaz pe produsul turnat.Prin urmare, componentele turnate sub presiune nu sunt potrivite pentru temperaturi ridicate de lucru.

Concluzie

Turnarea sub presiune este superioară altor tehnici de fabricație datorită avantajelor sale moderne, unice și naturii ecologice, în ciuda dezavantajelor sale minore.În prezent, automatizarea în turnarea sub presiune este la apogeu și se aplică aproape tuturor sectoarelor industriale, de la energie regenerabilă și apărare până la asistență medicală, aviație și automobile.Firma noastră ProleanHub oferă profesioniștiServicii de turnare sub presiune a aluminiuluide la profesioniști cu experiență.Designerii noștri experți, care au mulți ani de experiență în industrie, creează matrițele pentru produsul dvs., iar noi utilizăm simularea pe computer pentru a asigura calitatea produselor turnate sub presiune.În plus, inginerii noștri de control al calității monitorizează fiecare pas al procesului de turnare pentru a menține standardul și toleranța.Deci, dacă aveți nevoie de servicii legate de turnare sub presiune, nu ezitațicontactaţi-ne.

Întrebări frecvente

Ce diferențiază turnarea sub presiune cu cameră caldă de cea rece?

Camera de împușcare într-un proces de turnare sub presiune cu cameră fierbinte este încălzită înainte ca metalul topit să fie injectat în ea.O altă diferență este că metoda camerei rece este utilizată pentru metale cu puncte de fierbere ridicate, în timp ce metoda camerei calde este utilizată pentru metale cu puncte de fierbere scăzute.

Care este principalul avantaj al turnării sub presiune?

 Turnarea sub presiune permite crearea de geometrii complexe (cum ar fi blocurile motoare) cu un grad ridicat de precizie dimensională.

Este turnarea sub presiune un proces costisitor?

Da, pentru producția în loturi mici.Dar pentru producția de masă, este o abordare rentabilă, deoarece o singură matriță este folosită în mod repetat pentru a turna articole identice.

În ce industrie se utilizează turnarea sub presiune?

Turnarea sub presiune este folosită în principal pentru turnarea componentelor auto, energetice, militare, medicale, aerospațiale și agricole.