Короткий огляд: плюси та мінуси лиття під тиском

Останнє оновлення: 23.06., час на читання: 8 хв

Лиття під тиском — це універсальний підхід у виробництві для створення голкиін'єкціяі автомобільних компонентів до меблевих конструкцій.Першою машиною для лиття під тиском була маленька ручна машина, винайдена в 1838 році. Вона зробила революційний крок після того, як Отто Мергенталер створив лінотипну машину в 1885 році, перше обладнання для лиття під тиском, доступне на ринку.

Процес лиття під тиском дозволяє точно створювати невеликі вироби складної геометричної форми.Матриця, яка використовується в цьому процесі, виготовлена ​​з високоякісної жаростійкої сталі.Плашка складається з двох половин, одна з яких рухома, а інша нерухома.Між ними передбачена порожнина.Розплавлений метал впорскується в цю порожнину, і під час процесу до матриці прикладається високий тиск.

Машина для лиття під тиском

Ця стаття пояснюєдетально описує процес лиття під тиском, включаючи його переваги та недоліки у виробництві.

Під час лиття під тиском розплавлений метал впорскується під високим тиском у високоміцну сталеву форму, спеціально розроблену для кожного виробу, і використовується для серійного виробництва.Як наслідок, вироби створюються точно з повторюваністю.Найбільш часто використовуваними матеріалами для лиття під тиском є ​​алюмінієві, цинкові та магнієві сплави.

Види процесу лиття під тиском

1.          Холодильна камера Лиття під тиском

Єдина відмінність між процесами лиття під тиском у гарячій камері та холодній камері полягає в тому, що камеру або форму попередньо не нагрівають перед тим, як заливати в неї розплавлений метал під час процесу холодної камери.Лиття в холодну камеру використовується для сплавів з високими температурами плавлення, таких як алюміній і мідь.Крім цього, можна відливати інші сплави чорних металів.Для цього процесу потрібне додаткове обладнання, як правило, зовнішня піч і ковш для заливання розплавленого металу в машину.

2.          Гаряча камера Лиття під тиском

Зазвичай сплави з низькою температурою плавлення, такі як цинк, магній, олово та свинець, відливають за допомогою лиття під тиском у гарячій камері.При литті під тиском з гарячою камерою поршень використовується для проштовхування розплавленого металу в порожнину матриці через гусячу шию та сопло.Цей розплавлений метал утримується під високим тиском, який може досягати 35 МПа.Далі встановлюється пальник або піч, яка підвищує температуру розплавленого металу, коли метал твердне всередині порожнини.Нарешті, рухома половина матриці переміщується, і за допомогою виштовхувача виходить ливарний компонент.

У блоці матриці зроблено кілька каналів для полегшення циркуляції води та масла для охолодження матриці, коли розплавлений метал заповнює порожнину матриці.Завдяки циркуляції води та масла під час процесу можна збільшити термін служби матриці та зменшити час циклу процесу.

Плюси процесу лиття під тиском

Масове виробництво з лиття під тиском

Процес лиття під тиском має кілька переваг для виробничого сектора.Основні переваги включають наступне:

1.  Широкий вибір робочих матеріалів

Хоча сплави цинку та алюмінію є найпоширенішим робочим матеріалом у процесі лиття під тиском, який широко використовується у обробній промисловості, він підтримує широкий діапазон матеріалів, таких як мідь, магній, свинець і чорні сплави.

2.  Масове виробництво

Найкраща частина лиття під тиском полягає в тому, що його можна використовувати кілька разів після налаштування матриці.Висока міцність і термостійкість матриці навіть може працювати мільйон разів, що найкраще підходить для масового виробництва продуктів і компонентів.

3.  Висока ефективність виробництва

Тривалість циклу виробництва лиття під тиском дуже мала порівняно з іншими підходами до виробництва та лиття.Залежно від специфікації компонентів і продуктів, вона коливається від 300 до 800 пострілів на годину.Хоча час циклу для крихітних деталей, таких як блискавка

Зуби можуть досягати 18 000 пострілів на годину.

4.  Якісна обробка поверхні і точність розмірів

Більшість литих під тиском виробів і компонентів можна використовувати негайно без додаткової механічної обробки чи обробки поверхні.Тим не менш, для деяких може знадобитися незначна механічна обробка, щоб усунути невеликий дефект поверхні, утворений на лінії, де дві половини матриці розділилися під час процесу випуску.Оскільки під час лиття під тиском використовується розплавлений метал під тиском, що забезпечує високу жорсткість і гладку поверхню, усуваючи ризик появи шорстких поверхонь і порожнього простору, це забезпечує відмінну обробку поверхні з високим ступенем точності розмірів.

5.  Відмінні механічні властивості

Процес лиття під тиском негайно твердне рідкий метал під високим тиском, у результаті чого утворюється дрібнозерниста кристалізаційна структура, що сприяє високій ударній міцності та міцності литих компонентів.

6.  Нижня межа товщини стінки

Литтям під тиском можна виготовляти складні геометричні компоненти з малою товщиною.Однак, на відміну від лиття з металевих форм і піску, це не змінює точності розмірів для деталей невеликої товщини.Говорячи про обмеження, алюмінієве лиття під тиском має нижню межу товщини стінки 0,5 мм, тоді як цинковий сплав має 0,3 мм.

7.  Економічний метод

Лиття під тиском було б дуже економічним процесом лиття, якби виробники планували виробляти компоненти у великих кількостях, оскільки одну матрицю можна повторно використовувати багаторазово протягом тривалого періоду часу.Крім того, оскільки основний робочий матеріал завжди знаходиться в розплавленому вигляді, це зменшує споживання матеріалу, оскільки майже 100% робочого матеріалу буде використано для створення продукту.

8.  Можна вставляти вторинний матеріал.

У кінцевих литих елементах багатьох складних механічних систем є вставки або складні кріплення.Лиття під тиском дозволяє виробникам вибирати такі характеристики для своїх продуктів, які потрібні.Як результат, це економить час і гроші на збірку за рахунок мінімізації витрат на матеріали.Нарешті, тут лиття під тиском покращує продуктивність деталей і всього продукту.

Мінуси процесу лиття під тиском

Незалежно від того, наскільки просунутим є процес, кожен метод виробництва має недоліки для конкретних завдань і ситуацій.

Тепер давайте розглянемо кожен недолік процесу лиття під тиском.

1.  Дрібносерійне виробництво економічно недоцільно.

Для дрібносерійного виробництва це економічно невигідний варіант.Як вже було сказано, виготовлення штампів досить дороге і може бути використано тисячі разів.Тому, якщо компоненти не потрібно виробляти у великих кількостях, витрати на виробництво будуть значно вищими.У деяких випадках це може бути економічно недоцільним, наприклад, у разі лиття під тиском компонентів для вітроенергетичних систем.

2.  Обмеження ваги для закидання

Процес лиття під тиском має обмеження по вазі для виготовлення компонентів і готової продукції.Однак загальна якість відливки виробу вагою менше 15 фунтів може бути скомпрометована кількома недоліками.

3.  Низький термін служби матриці для сплавів з високою температурою плавлення

Деякі сплави, в тому числі з алюмінію, міді, чорних металів, мають високу температуру плавлення.У результаті термін служби матриці скорочується під час лиття цих металів, і матриця повинна мати дуже високі властивості термостійкості, придбання яких може бути дорогим.Крім того, теплова деформація матриці вплине на точність розмірів та інші якості ливарних виробів.

4.   Висока початкова вартість

Через високу вартість матриць, блоку керування та іншого необхідного обладнання початок лиття під тиском є ​​капіталомістким процесом.Крім того, потрібне регулярне технічне обслуговування обладнання для підтримки контролю якості та точної точності.Це дорого в порівнянні з іншими виробничими процесами, такими як лиття в пісок, пластик під тиском, механічна обробка, листовий метал тощо. Масове виробництво є єдиним способом зробити лиття під тиском життєздатним.

5.  Ризик пористості

Оскільки розплавлений метал, який не має газопроникності, впорскується в порожнину матриці з високою швидкістю, лиття під тиском має ризик утворення газової порожнини на виробі, що відливається.Тому литі компоненти непридатні для високих робочих температур.

Висновок

Лиття під тиском перевершує інші технології виробництва завдяки своїм сучасним унікальним перевагам і екологічності, незважаючи на незначні недоліки.В даний час автоматизація лиття під тиском досягла свого розквіту і стосується майже всіх галузей промисловості, від відновлюваної енергетики та оборони до охорони здоров’я, авіації та автомобілів.Наша фірма ProleanHub надає професійніПослуги лиття алюмінію під тискомвід досвідчених професіоналів.Наші дизайнери-експерти, які мають багаторічний досвід у галузі, створюють форми для вашого продукту, і ми використовуємо комп’ютерне моделювання, щоб забезпечити якість виробів лиття під тиском.Крім того, наші інженери з контролю якості контролюють кожен етап процесу лиття, щоб підтримувати стандарт і допуск.Отже, якщо вам потрібні будь-які послуги, пов’язані з литтям під тиском, не зволікайтезв'яжіться з нами.

Поширені запитання

Чим лиття під тиском у гарячій камері відрізняється від лиття в холодній камері?

У процесі лиття під тиском у гарячій камері дробова камера нагрівається перед тим, як у неї впорскують розплавлений метал.Інша відмінність полягає в тому, що метод холодної камери використовується для металів з високими температурами кипіння, тоді як метод гарячої камери використовується для металів з низькими температурами кипіння.

У чому головна перевага лиття під тиском?

 Лиття під тиском дозволяє створювати складні геометрії (наприклад, блоки двигунів) із високою точністю розмірів.

Чи є лиття під тиском дорогим процесом?

Так, для дрібносерійного виробництва.Але для масового виробництва це економічно ефективний підхід, оскільки одна матриця використовується неодноразово для відливання ідентичних виробів.

У якій галузі використовується лиття під тиском?

Лиття під тиском в основному використовується для лиття автомобільних, енергетичних, військових, медичних, аерокосмічних і сільськогосподарських компонентів.