Jakie są różne typy procesów odlewania ciśnieniowego?

1. Odlewanie ciśnieniowe w zimnej komorze

Odlewanie ciśnieniowe w zimnej komorze stosuje się w przypadku metali o wyższej temperaturze topnienia, takich jak aluminium, i przy produkcji na mniejszą skalę. Komora wtryskowa jest ładowana i wtryskiwana roztopionym metalem. Komora wykorzystuje ciepło wsadu, aby zapewnić stabilną temperaturę przetwarzania. Jest to niższy koszt konfiguracji i wymaga mniej konserwacji, ale może powodować większą zmienność w miarę stabilizacji wydajności produkcji, co prowadzi do dobrej temperatury wtrysku w czasie.

2. Odlewanie ciśnieniowe w gorącej komorze

Szerzej stosowanym procesem jest odlewanie w gorącej komorze lub na gęsiej szyi. Lepiej nadaje się do większych wolumenów, ale wymaga większych kosztów systemu i większej konserwacji, aby zachować dobrą jakość produkcji. Komora wtryskowa jest zanurzana w stopionej kąpieli, z której jest zasilana, utrzymując optymalny poziom temperatury wsadu dla wypełnienia komory.

Jakie są rodzaje odmianOdlewanie ciśnienioweProces?

Różne rodzaje procesów odlewania ciśnieniowego to:

1. Odlewanie ciśnieniowe lub grawitacyjne: Części o mniejszej złożoności i grubszych przekrojach można odlewać pod niskim ciśnieniem za pomocą wypełnienia grawitacyjnego (nawet ręcznego), co zmniejsza złożoność sprzętu i koszty oprzyrządowania. Najlepiej nadaje się do części aluminiowych, które są okrągłe i symetryczne.

2. Odlewanie ciśnieniowe: Drobniejsze i bardziej złożone części zazwyczaj wymagają wtłaczania ładunku pod wysokim ciśnieniem, aby całkowicie wypełnić/uformować wszystkie elementy.

3. Odlewanie próżniowe: Narzędzie umieszcza się nad zbiornikiem stopionego materiału i pobiera ładunek poprzez podciśnienie przyłożone do wnęki. Proces ten prowadzi do mniejszej porowatości i mniejszych turbulencji. Części wykonane w ten sposób doskonale nadają się do procesów obróbki cieplnej, po odlaniu.

W jakich materiałach się używaOdlewanie ciśnieniowe?

Materiały stosowane w odlewnictwie ciśnieniowym obejmują szeroką gamę stopów. Oto kilka przykładów:

1. Magnez

Stopy magnezu są szeroko stosowane do produkcji lekkich i wytrzymałych części. Stopy magnezu należą do najcieńszych przekrojów w odlewnictwie ciśnieniowym ze względu na bardzo niską lepkość stopu.

2. Cynk

Cynk jest bardzo szeroko odlewany ciśnieniowo do wielu zastosowań o niższej wytrzymałości. Cynk i stopy handlowe są głównymi składnikami, są tanie, łatwe w odlewaniu i wystarczająco mocne do wielu elementów, takich jak obudowy, zabawki itp.

3. Miedź

Miedź nie jest szeroko stosowana w odlewnictwie ciśnieniowym, ponieważ ma tendencję do pękania. Wymaga wysokiej temperatury topnienia, powodując zwiększony szok termiczny w oprzyrządowaniu. Gdy jest odlewany ciśnieniowo, wymaga ostrożnego obchodzenia się i procesu pod wysokim ciśnieniem.

4. Aluminium

Stopy aluminium są zdecydowanie najważniejszymi materiałami w masowej produkcji odlewów ciśnieniowych. Najlepiej reagują na gorącą komorę i wysokie ciśnienie – lub ostatnio odlewanie próżniowe – i zapewniają części o średniej do wysokiej wytrzymałości i wysokiej precyzji.

5. Stopy na bazie cyny

Stopy na bazie cyny powodują bardzo niskie zużycie i naprężenia narzędzi ze względu na niską lepkość i temperaturę topnienia. Choć stopy o dużej zawartości cyny (inne niż cyna) są obecnie rzadko stosowane, pojawia się taka potrzeba i istnieją specjaliści, którzy się w tym zajmują.

Jakie są zalety odlewania ciśnieniowego?

Niektóre zalety odlewania ciśnieniowego to:

1. Potrafi w powtarzalny sposób odtwarzać projekty niezwykle złożonych i skomplikowanych komponentów, z elementami cienkościennymi.

2. Zastosowanie rdzeni solnych umożliwia tworzenie złożonych chodników wewnętrznych bez konieczności stosowania skomplikowanych narzędzi i kompromisów w projektowaniu.

Jakie są ograniczenia odlewania ciśnieniowego?

Poniżej wymieniono niektóre ograniczenia odlewania ciśnieniowego:

1. Są podatne na obciążenia udarowe i wrażliwe na duże obciążenia. Części muszą być starannie zaprojektowane, mając na uwadze te ograniczenia (i współczynnik bezpieczeństwa FOS), aby zapewnić dobrą trwałość części.

2. Typowe koszty narzędzi zaczynają się od 10 000 USD za małą część i szybko rosną wraz z rozmiarem komponentu. Typowa trwałość narzędzia pomiędzy głównymi przeglądami (napawanie, nowe łożyska itp.) wynosi około 100 do 150 tys. strzałów.

3. Metale nieżelazne można odlewać ciśnieniowo tylko w niższych temperaturach topnienia.

4. Odlewanie ciśnieniowe może łatwo powodować porowatość części, gdy ciśnienie odlewania jest niskie (odlewanie ciśnieniowe).

5. Możliwe są jedynie ograniczone podcięcia, które zwiększają koszty oprzyrządowania i skracają żywotność. Większość narzędzi do odlewania ciśnieniowego ma na celu otwieranie i zamykanie – wszystkie elementy znajdują się na linii wyciągania/wyrzucania. Tam, gdzie wymagane jest rysowanie, projekt części musi być elastyczny, aby dostosować się do wytrzymałości i prostoty narzędzia.

Czy produkt do odlewania ciśnieniowego jest trwały?

To zależy. Trwałość części odlewanych ciśnieniowo jest często kwestią projektową — kwestią zapewnienia odpowiedniego uwzględnienia właściwości (mocnych i słabych stron) odlewu ciśnieniowego. Często zdarza się, że części odlewane ciśnieniowo służą przez dziesięciolecia, jeśli konstrukcja części jest odpowiednio zwymiarowana i uwzględnia obciążenia i warunki pracy, jakich doświadcza część.

Jak trwałe są produkty odlewane ciśnieniowo?

Części odlewane ciśnieniowo mogą być podatne na korozję, słabą odporność na ścieranie, brak ostatecznej wytrzymałości na rozciąganie, plastyczne pod obciążeniami udarowymi i przeciążeniami, podatne na pełzanie i podatne na pękanie. Jednakże, po dobrym uwzględnieniu słabych stron i dobrym wykorzystaniu mocnych stron procesu, części odlewane ciśnieniowo mogą zapewnić długą żywotność w zastosowaniach o wysokich wymaganiach i zasadniczo nieograniczoną obsługę w zastosowaniach o niższym naprężeniu.