Краткий обзор: плюсы и минусы литья под давлением

Последнее обновление: 23.06, время чтения: 8 минут

Литье под давлением — универсальный подход в производстве для создания иглыинъекцияи автомобильных компонентов к мебельным конструкциям.Первой машиной для литья под давлением была небольшая машина с ручным управлением, изобретенная в 1838 году. Она сделала революционный шаг после того, как Отто Мергенталер создал линотипную машину в 1885 году, первое оборудование для литья под давлением, открытое для рынка.

Процесс литья под давлением позволяет точно создавать небольшие изделия сложной геометрической формы.Матрица, используемая в этом процессе, изготовлена ​​из высококачественной жаропрочной стали.Матрица состоит из двух половин, одна из которых подвижна, а другая неподвижна.Между ними предусмотрена полость.В эту полость впрыскивается расплавленный металл, и во время процесса к матрице прикладывается высокое давление.

Машина для литья под давлением

В этой статье будет объясненопроцесс литья под давлением в деталях, включая его преимущества и недостатки в производстве.

При литье под давлением расплавленный металл впрыскивается под высоким давлением в форму из высокопрочной стали, изготовленную по индивидуальному заказу для каждого изделия и используемую для серийного производства.В результате продукты создаются точно с повторяемостью.Наиболее часто используемыми материалами для литья под давлением являются алюминиевые, цинковые и магниевые сплавы.

Типы процесса литья под давлением

1.          Холодная камера

Единственная разница между процессами литья под давлением в горячей и холодной камерах заключается в том, что дробеструйная камера или литейная форма не нагреваются перед заливкой расплавленного металла в нее во время процесса в холодной камере.Литье под давлением с холодной камерой используется для сплавов с высокой температурой плавления, таких как алюминий и медь.Кроме того, можно отливать и другие сплавы черных металлов.Этот процесс требует некоторого дополнительного оборудования для настройки, обычно внешней печи и ковша для заливки расплавленного металла в машину.

2.          Литье под давлением с горячей камерой

Обычно сплавы с низкой температурой плавления, такие как цинк, магний, олово и свинец, отливают с использованием литья под давлением с горячей камерой.При литье под давлением с горячей камерой поршень используется для подачи расплавленного металла в полость формы через гусиную шейку и сопло.Этот расплавленный металл находится под высоким давлением, которое может достигать 35 МПа.Далее предусмотрена горелка или печь, которая повышает температуру расплавленного металла по мере затвердевания металла внутри полости.Наконец, перемещается подвижная половина матрицы, и литейный компонент получается с помощью выталкивающего штифта.

В блоке штампа сделано несколько проходов для облегчения циркуляции воды и масла для охлаждения штампа по мере того, как расплавленный металл заполняет полость штампа.За счет циркуляции воды и масла во время процесса можно увеличить срок службы штампа и сократить время цикла процесса.

Плюсы процесса литья под давлением

Массовое производство из литья под давлением

Процесс литья под давлением имеет ряд преимуществ для производственного сектора.К основным преимуществам относятся следующие:

1.  Широкий выбор рабочих материалов

Хотя цинковые и алюминиевые сплавы являются наиболее распространенным рабочим материалом в процессе литья под давлением, который широко используется в обрабатывающей промышленности, он поддерживает широкий спектр материалов, таких как медь, магний, свинец и сплавы железа.

2.  Массовое производство

Лучшая часть литья под давлением заключается в том, что его можно использовать несколько раз после того, как вы настроите форму.Высокопрочная и термостойкая матрица может работать даже миллион раз, что лучше всего подходит для массового производства изделий и компонентов.

3.  Высокая эффективность производства

Время цикла производства литья под давлением очень мало по сравнению с другими подходами к производству и литью.В зависимости от спецификации компонентов и изделий она составляет от 300 до 800 выстрелов в час.Хотя время цикла для мелких деталей, таких как молния

Зубы могут достигать 18 000 выстрелов в час.

4.  Высококачественная обработка поверхности и точность размеров

Большинство литых под давлением изделий и компонентов можно использовать сразу же без дополнительной механической обработки или обработки поверхности.Тем не менее, в некоторых случаях может потребоваться незначительная механическая обработка для устранения небольшого дефекта поверхности, образовавшегося на линии разделения двух половин штампа в процессе выпуска.Поскольку при литье под давлением используется расплавленный металл под давлением, что способствует высокой жесткости и гладкости поверхности, устраняя при этом риск образования шероховатых поверхностей и пустого пространства, оно обеспечивает превосходную отделку поверхности с высокой степенью точности размеров.

5.  Отличные механические свойства

В процессе литья под давлением жидкий металл мгновенно затвердевает под высоким давлением, в результате чего образуется мелкозернистая кристаллизационная структура, обеспечивающая высокую ударную вязкость и ударную вязкость отлитых компонентов.

6.  Нижний предел толщины стенки

Литье под давлением позволяет изготавливать сложные геометрические детали малой толщины.Однако, в отличие от металлических форм и литья в песчаные формы, это не изменяет точность размеров для деталей малой толщины.Говоря о пределе, алюминиевое литье под давлением имеет нижний предел толщины стенки 0,5 мм, а цинковый сплав - 0,3 мм.

7.  Экономичный метод

Литье под давлением было бы очень экономичным процессом литья, если бы производители планировали производить компоненты в больших количествах, потому что один штамп можно многократно использовать повторно в течение длительного периода времени.Кроме того, поскольку первичный рабочий материал всегда находится в расплавленной форме, это снижает расход материала, поскольку для создания продукта будет использоваться почти 100% рабочего материала.

8.  Вторичный материал может быть вставлен.

В готовых литых изделиях многих сложных механических систем имеются вставки или сложные крепления.Литье под давлением позволяет производителям выбирать такие функции для своих продуктов по мере необходимости.В результате это экономит время и деньги на сборку за счет минимизации стоимости материалов.Наконец, здесь литье под давлением улучшает характеристики деталей и всего продукта.

Минусы процесса литья под давлением

Независимо от того, насколько совершенен процесс, каждый метод производства имеет недостатки для конкретных задач и ситуаций.

Теперь давайте рассмотрим каждый минус процесса литья под давлением.

1.  Мелкосерийное производство экономически нецелесообразно.

Для мелкосерийного производства это экономически невыгодный вариант.Как уже упоминалось, изготовление штампов довольно дорого и может использоваться повторно тысячи раз.Поэтому, если компоненты не нужно производить в больших количествах, затраты на производство будут намного выше.В некоторых случаях это может быть экономически невыгодно, например, при литье под давлением компонентов ветроэнергетических систем.

2.  Ограничение по весу для литья

Процесс литья под давлением имеет ограничение по весу для производства компонентов и готовой продукции.Однако общее качество отливки изделия весом менее 15 фунтов может быть поставлено под угрозу из-за нескольких дефектов.

3.  Низкий срок службы матрицы для тугоплавких сплавов

Некоторые сплавы, в том числе из алюминия, меди и черных металлов, имеют высокую температуру плавления.В результате срок службы кокиля при литье этих металлов сокращается, а кокиль должен иметь очень высокие термостойкие свойства, приобретение которых может быть дорогостоящим.Кроме того, тепловая деформация матрицы повлияет на точность размеров и другие качества отливок.

4.   Высокая начальная стоимость

Из-за высокой стоимости штампов, блока управления и другого необходимого оборудования литье под давлением является капиталоемким процессом.Кроме того, для поддержания контроля качества и точной точности требуется плановое техническое обслуживание оборудования.Это дорого по сравнению с другими производственными процессами, такими как литье в песчаные формы, впрыск пластмассы, механическая обработка, листовой металл и т. Д. Массовое производство - единственный способ сделать литье под давлением жизнеспособным.

5.  Риск пористости

Поскольку расплавленный металл, не обладающий газопроницаемостью, впрыскивается в полость формы с высокой скоростью, при литье под давлением существует риск образования газовой полости на отливаемом изделии.Поэтому литые под давлением компоненты не подходят для высоких рабочих температур.

Заключение

Литье под давлением превосходит другие технологии производства благодаря своим современным, уникальным преимуществам и экологичности, несмотря на незначительные недостатки.В настоящее время автоматизация литья под давлением находится на пике своего развития и применяется практически во всех отраслях промышленности, от возобновляемых источников энергии и обороны до здравоохранения, авиации и автомобилей.Наша фирма ProleanHub предоставляет профессиональныеУслуги литья алюминия под давлениемот опытных специалистов.Наши опытные дизайнеры, имеющие многолетний опыт работы в отрасли, создают пресс-формы для вашего продукта, и мы используем компьютерное моделирование для обеспечения качества изделий для литья под давлением.Кроме того, наши инженеры по контролю качества следят за каждым этапом процесса литья, чтобы поддерживать стандарты и допуски.Итак, если вам нужны какие-либо услуги, связанные с литьем под давлением, не стесняйтесьсвязаться с нами.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается горячее литье под давлением от холодного?

Дробеструйная камера в процессе литья под давлением с горячей камерой нагревается перед впрыскиванием в нее расплавленного металла.Еще одно отличие состоит в том, что метод холодной камеры используется для металлов с высокой температурой кипения, а метод горячей камеры используется для металлов с низкой температурой кипения.

В чем главное преимущество литья под давлением?

 Литье под давлением позволяет создавать изделия сложной геометрии (например, блоки цилиндров) с высокой степенью точности размеров.

Является ли литье под давлением дорогостоящим процессом?

Да, для мелкосерийного производства.Но для массового производства это рентабельный подход, поскольку один штамп используется многократно для отливки идентичных изделий.

В какой отрасли используется литье под давлением?

Литье под давлением в основном используется для литья автомобильных, энергетических, военных, медицинских, аэрокосмических и сельскохозяйственных компонентов.