> Πόροι > Ιστολόγιο

Η HY σας παρουσιάζει την πλήρη διαδικασία χύτευσης με χύτευση (Μέρος 1)

2024-01-09

Τι είναι το die casting;

Η χύτευση υπό πίεση είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μακροχρόνια διαδικασία χύτευσης μετάλλων κατά την οποία το λιωμένο μέταλλο τήκεται σε "καλούπι" υπό πίεση 0,7 έως 700 MPa, όπου στερεοποιείται σε χύτευση μετάλλων. Τα χυτά καλούπια, που μερικές φορές ονομάζονται χύτευση υπό πίεση, χρησιμοποιούνται σε περιβλήματα αυτοκινήτων, ηλεκτρικά εξαρτήματα και παιχνίδια.

Παράδειγμα καλουπιού χύτευσης

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα αλουμίνιο, ψευδάργυρος, χαλκός, μαγνήσιο, μόλυβδος και Inconel χρησιμοποιούνται ευρέως για την παραγωγή ισχυρών, υψηλής ποιότητας, πολύπλοκων εξαρτημάτων. Διαφορετικά χημικά στοιχεία προστίθενται στο λιωμένο μέταλλο για να αλλάξει η αρχική χημική σύνθεση του μετάλλου για να καλύψει τις ανάγκες των διαφορετικών εξαρτημάτων του προϊόντος. Υπάρχει μια ενιαία κοιλότητα, πολλαπλές κοιλότητες ή ακόμα και πολλαπλές κοιλότητες διαφορετικών τμημάτων στο καλούπι ή ένα σύνολο μονάδων καλουπιού που σχηματίζονται από πολλαπλά καλούπια συνδυασμένα μαζί.

Η ιστορία των καλουπιών χύτευσης

Η διαδικασία εισήχθη στα μέσα του 19ου αιώνα και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για την κατασκευή εξαρτημάτων για την τυπογραφική βιομηχανία. Στη συνέχεια, έγινε μια από τις πιο κρίσιμες διαδικασίες παραγωγής. Με την πρόοδο της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας, έχει γίνει μια από τις ολοένα και πιο σημαντικές διαδικασίες παραγωγής και χρησιμοποιείται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Όπως φαίνεται παρακάτω, η χύτευση με χύτευση μπορεί να παράγει εξαρτήματα με πολύπλοκα χαρακτηριστικά και εξαιρετικά φινιρίσματα επιφανειών. Μπορεί επίσης να ανταγωνιστεί άλλες τεχνικές κατασκευής όπως η σφράγιση λαμαρίνας, η σφυρηλάτηση και άλλες διαδικασίες χύτευσης.

Aπλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της διαδικασίας χύτευσης με μήτρα

Πλεονεκτήματα χύτευσης με χύτευση

Τα χυτά εξαρτήματα είναι φθηνότερα και η ποιότητα που παράγεται είναι σταθερή και σταθερή. Είναι ένα από τα εξαρτήματα κατάλληλα για διαδικασίες μαζικής παραγωγής. Οι ημιαυτόματες ή πλήρως αυτοματοποιημένες διαδικασίες παραγωγής μειώνουν το κόστος εργασίας. Η σύνθετη ακρίβεια μπορεί να χυτευτεί εύκολα, με μεγέθη εξαρτημάτων που κυμαίνονται από 25 g έως 25 kg. Λόγω της υψηλής πίεσης που χρησιμοποιείται στη διαδικασία, το πάχος του τοιχώματος των εξαρτημάτων μπορεί να είναι τόσο λεπτό όσο 0,38 mm. Επειδή το λιωμένο μέταλλο ψύχεται γρήγορα στα τοιχώματα του καλουπιού, η χύτευση έχει μια λεπτόκοκκη κρούστα που είναι πολύ δυνατή και σκληρή. Επομένως, καθώς αυξάνεται το πάχος του τοιχώματος, αυξάνεται η αντοχή των χυτών εξαρτημάτων. Τα ρουλεμάν που αρχικά απαιτούσαν επεξεργασία παρήχθησαν χωρίς πρόσθετη επεξεργασία και παρήγαγαν άμεσα μια λεία επιφάνεια. Η χύτευση HY μπορεί να παράγει προϊόντα με λείες και καθαρές επιφάνειες σε υψηλή ταχύτητα, χωρίς σχεδόν καμία ανάγκη μετα-επεξεργασίας. Εξαιρετική ακρίβεια διαστάσεων εξαρτημάτων και καλό φινίρισμα επιφάνειας στα - 0,8-3,2 um Ra.

Η διαδικασία χύτευσης με χύτευση δεν χρησιμοποιείται μόνο για μεγάλα εξαρτήματα, αλλά μικρότερα εξαρτήματα μπορούν επίσης να παραχθούν χρησιμοποιώντας καλούπια χύτευσης πολλαπλών κοιλοτήτων ή χύτευση μικροσκοπικής χύτευσης.

Μειονεκτήματα χύτευσης

Λόγω του υψηλού κόστους του εξοπλισμού, τα χυτά χύτευση είναι κατάλληλα για μαζική παραγωγή πολλών μετάλλων, αλλά δεν είναι κατάλληλα για μέταλλα και κράματα υψηλού σημείου τήξης. Δεν είναι επίσης κατάλληλα για σιδηρούχα μέταλλα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, ο ανθρακούχο χάλυβας και ο κράμα χάλυβας που είναι επιρρεπείς στη σκουριά. Το κόστος του καλουπιού είναι υψηλό και ο χρόνος παράδοσης του σχεδιασμού είναι σχετικά μεγάλος. Η αλλαγή σχεδίων εξαρτημάτων είναι χρονοβόρα και δαπανηρή, επομένως η δημιουργία πρωτοτύπων του εξαρτήματος απαιτεί επιβεβαίωση όλων των λεπτομερειών με τον πελάτη πριν προχωρήσει στην παραγωγή χυτού χυτού.

Τύπος χύτευσης

Διαδικασία θερμού θαλάμου και διαδικασία ψυχρού θαλάμου

Οι δύο βασικοί τύποι μηχανών χύτευσης είναι οι μηχανές χύτευσης θερμού θαλάμου και οι μηχανές χύτευσης ψυχρού θαλάμου. Παραλλαγές σε αυτούς τους δύο σημαντικούς τύπους διαδικασιών χύτευσης είναι η χύτευση υπό κενό, η εξώθηση, η χαμηλή πίεση και η ημιστερεή χύτευση. Επιλέγονται διαφορετικές διαδικασίες χύτευσης με βάση το υλικό, τη γεωμετρία, το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του εξαρτήματος.

Διαδικασία ζεστού θαλάμου

Η διαδικασία του θερμού θαλάμου ονομάζεται μερικές φορές η διαδικασία χύτευσης θερμού καλουπιού ή λαιμού χήνας. Σε αυτή τη διαδικασία, το έμβολο και ο θάλαμος του μηχανισμού έγχυσης βυθίζονται σε λουτρό λιωμένου μετάλλου σε μεταλλικό κλίβανο και χρησιμοποιούνται με μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης που δεν προσβάλλουν χημικά το συγκρότημα βυθισμένου εμβόλου. Όταν το καλούπι κλείνει, το έμβολο αποσύρεται και ανοίγει τη θύρα του θαλάμου, επιτρέποντας στο λιωμένο μέταλλο να ρέει μέσα στο θάλαμο. Στη συνέχεια, το έμβολο σφραγίζει τη θύρα ενώ πιέζει το λιωμένο μέταλλο μέσα από το λαιμό της χήνας και το ακροφύσιο μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού. Αφού εισέλθει στην κοιλότητα του καλουπιού, το λιωμένο μέταλλο διατηρείται υπό πίεση μέχρι να στερεοποιηθεί μέσα στο καλούπι. Λόγω της υψηλότερης πίεσης, η διαδικασία θερμού θαλάμου έχει πολύ μεγαλύτερη παραγωγικότητα από τη διαδικασία ψυχρού θαλάμου. Η χύτευση θερμού θαλάμου είναι πιο κατάλληλη για την επεξεργασία μετάλλων με χαμηλότερα σημεία τήξης, όπως ο κασσίτερος και ο ψευδάργυρος και τα κράματα.

Πλεονεκτήματα της χύτευσης θερμού θαλάμου

1. Προσφέρει μεγαλύτερες ταχύτητες παραγωγής – έως και 18.000 τρεξίματα την ώρα για μικρότερα εξαρτήματα.

2. Κατασκευάστε εξαρτήματα με χαμηλότερο πορώδες

3. Το μέταλλο μέσα στη μηχανή χύτευσης μπορεί να λιώσει και η διαδικασία παράγει μειωμένα απόβλητα μετάλλων

4. Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής μούχλας λόγω του χαμηλού σημείου τήξης

Μειονεκτήματα της χύτευσης θερμού θαλάμου

1. Οικονομικά αποδοτική μόνο για παραγωγή μεγάλου όγκου

2. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέταλλα υψηλού σημείου τήξης

3. Απαιτεί εύρος υψηλής πίεσης

4. Η κινητικότητα του μετάλλου είναι χαμηλή, περιορίζοντας έτσι την πολυπλοκότητα του προϊόντος

5. Μπορεί να υπάρχουν σημάδια εκτίναξης και μια μικρή ποσότητα γρέζια που παραμένουν στη γραμμή διαχωρισμού καλουπιού.

Διαδικασία κρύου δωματίου

Στη διαδικασία του ψυχρού θαλάμου, το λιωμένο μέταλλο χύνεται στο χιτώνιο ή στο τμήμα θαλάμου του κυλίνδρου έγχυσης πριν ωθηθεί μέσα στο καλούπι. Δεδομένου ότι το χιτώνιο δεν θερμαίνεται, η διαδικασία ονομάζεται διαδικασία ψυχρού θαλάμου. Δεδομένου ότι ο μεταλλικός κλίβανος είναι αυτόνομος, δεν υπάρχουν προβλήματα διάβρωσης.

Η διαδικασία του ψυχρού θαλάμου ξεκινά όταν το λιωμένο υλικό μεταφέρεται από τον κλίβανο στον θάλαμο έγχυσης μέσω της οπής έκχυσης. Στη συνέχεια, ένα υδραυλικό έμβολο σφραγίζει τη θύρα του ψυχρού θαλάμου και πιέζει το μέταλλο υπό πίεση στην κοιλότητα του καλουπιού. Το εύρος πίεσης είναι μεταξύ 30Mpa και 150MPa. Η διαδικασία χρησιμοποιείται συνήθως για κράματα αλουμινίου, μαγνησίου και χαλκού με υψηλό σημείο τήξης, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη χύτευση άλλων μετάλλων, συμπεριλαμβανομένων των σιδηρούχων μετάλλων. Η θερμοκρασία του λιωμένου μετάλλου ξεκινά από τους 600°C για το αλουμίνιο και ορισμένα κράματα μαγνησίου και αυξάνεται σημαντικά για τα κράματα με βάση τον χαλκό και τον σίδηρο.

Πλεονεκτήματα της χύτευσης ψυχρού θαλάμου

1. Μπορεί να παράγει μέρη υψηλότερης αντοχής

2. Λόγω της αυξημένης πίεσης κατά τη διαδικασία της έγχυσης, η πυκνότητα των μεταλλικών χυτών είναι μεγαλύτερη

3. Το μηδενικό επίπεδο δεν είναι εύκολο να καταστραφεί και μειώνει το κόστος συντήρησης.

4. Προσφέρει ανώτερη ακρίβεια διαστάσεων στα μέρη

5. Η διαδικασία είναι απλή και εύκολη στη λειτουργία.

Μειονεκτήματα της χύτευσης ψυχρού θαλάμου

Οι χρόνοι κύκλου του μηχανικού εξοπλισμού είναι πιο αργοί από τη χύτευση με θερμό θάλαμο, πιθανότατα λόγω της μεταφοράς μετάλλου από τον κλίβανο στον θάλαμο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα επίπεδα οξείδωσης και άλλων ρύπων παραμένουν υψηλά και η ποιότητα του τελικού τμήματος είναι πιο ευαίσθητη σε ρύπους.

Προηγούμενος:Το HY σας εισάγει σε άλλες πτυχές της σφράγισης

Επόμενο:Η HY σας παρουσιάζει την πλήρη διαδικασία χύτευσης με χύτευση (Μέρος 2)