Какво е леене под налягане в студена камера
В света на производството може да намерите различни методи за оформяне на метал в части. Един ефективен начин е леенето под налягане в студена камера, което е подходящо за метали с висока точка на топене. Тази техника използва високо налягане за инжектиране на разтопен метал в матрица.
Компонентите на машината за студена камера
Машината за леене под налягане със студена камера се състои от няколко основни компонента, които работят заедно, за да произвеждат ефективно прецизни метални части.
Инжекционната система, обикновено хидравлично или механично бутало, отговаря за инжектирането на разтопен метал в матрицата.
Изстреляната камера осигурява контролирано впръскване чрез минимизиране на контакта на метала със системата. Монтажът на матрицата, състоящ се от мъжка и женска половина, оформя разтопения метал в желаната форма. Здрав затягащ механизъм държи половинките на матрицата заедно под високо налягане по време на инжектиране.
След като металът се втвърди, система за изхвърляне използва ежекторни щифтове или плочи за отстраняване на готовата отливка без повреда.
Интегриран охлаждащи канали в матрицата регулират температурата, осигурявайки правилно втвърдяване и намалявайки времената на цикъла.
Освен това, хидравлична система захранва както инжекционния, така и затягащия механизъм, осигурявайки необходимата сила за гладка и ефективна работа.
Производственият процес на леене под налягане в студена камера
Процесът на леене под налягане в студена камера започва с избора на подходящи метални сплави; тези метали са първи разтопени във външна пещ, гарантирайки, че те достигат необходимото течно състояние без замърсяване.
След като се втечни, разтопеният метал се прехвърля внимателно в прострелян ръкав на машината за леене под налягане със студена камера, процес, който изисква поддържане на метала при постоянна температура, за да се предотврати преждевременното му втвърдяване.
Настройката на студената камера позволява по-голям контрол върху металите с по-висока точка на топене, което подобрява гъвкавостта на процеса.
След това зарът, който е щателно подготвен и закрепен, за да издържи на високо налягане, играе решаваща роля при оформянето на метала. Матрицата се състои от две прецизно обработени половини, които образуват кухината на формата, отговаряйки на желаната геометрия на крайния продукт. Хидравлично управлявано бутало или бутало след това упражнява огромен натиск, за да изтласка разтопения метал от изстреляната втулка в кухината на матрицата. Това впръскване под високо налягане гарантира, че металът прониква във всеки сложен детайл на формата, елиминирайки въздушните джобове и осигурявайки структурна цялост.
След като кухината на матрицата е напълно заета, металът започва да се охлажда и втвърдява бързо в границите на матрицата. Времето за охлаждане се контролира щателно, за да се постигне оптимална твърдост и здравина на отливката. След достатъчно охлаждане половинките на матрицата се разделят и ежекторни щифтове активирайте, за да отстраните прецизно втвърдената отливка, без да причинявате повърхностни дефекти или изкривявания.
Какви са силата на затягане и времето за цикъл?
Сила на затягане
Силата на затягане е силата, прилагана от машината за леене под налягане, за да държи двете половини на матрицата плътно една до друга по време на инжектирането на разтопен метал.
Силата на затягане може да се изчисли по формулата:
Сила на затягане = Налягане в кухината × Прогнозната площ Сила на затягане = Налягане в кухината × Прогнозната площ
където:
- Кухина налягане е налягането, упражнявано върху разтопения метал по време на инжектирането.
- Проектиран Площ е площта на формата, която е перпендикулярна на посоката на шприцване.
Например, ако част има проектирана площ от 120 cm² и изисква налягане на впръскване от 800 kg/cm², необходимата сила на затягане ще бъде изчислена, както следва:
Сила на затягане=800 kg cm2×120 cm2=96 000 kg или приблизително 96 тона
Време на цикъла
Времето на цикъла при леене под налягане в студена камера се отнася до общото време, необходимо от един цикъл на впръскване до следващия. Този цикъл обикновено включва няколко фази: затягане, инжектиране, охлаждане и изхвърляне. Общото време на цикъла може да варира в широки граници, но обикновено пада между 2 секунди и 1 минута.
Компоненти на времето на цикъла
- Време за затягане: Времето, необходимо за затваряне и закрепване на половинките на формата преди шприцване.
- Време на инжектиране: Краткият период (обикновено по-малко от 0,1 секунди), през който разтопеният метал се инжектира във формата.
- Време за охлаждане: Продължителността, необходима за пълното втвърдяване на стопения метал във формата. Това може да варира в зависимост от дебелината на стената и свойствата на материала.
- Време за изтласкване: Времето, необходимо за отваряне на формата и изваждане на готовия детайл.
Какви са предимствата на леенето под налягане в студена камера?
азне може да работи с метали с високи точки на топене, като алуминий и медни сплави, чрез използване на външна пещ, което осигурява по-добър контрол на температурата и предотвратява преждевременното втвърдяване. Този метод позволява създаването на сложни и точни форми с отлично покритие на повърхността, тъй като инжектирането под високо налягане запълва всеки детайл от формата без въздушни джобове.
Освен това матриците, използвани при леене под налягане в студена камера, са по-издръжливи тъй като изпитват по-малко термично напрежение, което води до по-дълъг експлоатационен живот и намалени разходи за поддръжка. Контролът на качеството е подобрен чрез прецизно наблюдение на температурата, налягането и скоростта на впръскване, което води до постоянни и бездефектни отливки. Процесът също така предлага по-голяма гъвкавост, което позволява производството на по-големи и по-тежки части, подходящи за индустрии като автомобилната и космическата.
освен това оперативната ефективност е подобрена защото външната пещ опростява поддръжката и намалява времето за престой.
Сравнение с леене под налягане с гореща камера
Леене под налягане в гореща камера е различен главно защото камерата е в постоянен контакт с разтопения метал. Процесът е по-подходящ за метали с по-ниски точки на топене. При леене под налягане с гореща камера, камера, свързана с кухината на матрицата, е потопена в разтопения метал. Буталото директно принуждава разтопения метал в матрицата без необходимост от разливане.
Ето какво ги отличава:
| Аспект | Леене под налягане с гореща камера | Леене под налягане в студена камера |
| Местоположение на пещта | Вграден в машината, директно свързан към матрицата | Отделно от машината, разтопеният метал се налива в гилзата за изстрел |
| Време на цикъла | По-кратки, по-бързи производствени цикли (~15 отливки в минута) | По-дълги времена на цикъл поради ръчно прехвърляне на метал |
| Метална съвместимост | Подходящ за сплави с ниска точка на топене (напр. цинк, магнезий) | Подходящ за сплави с висока точка на топене (напр. алуминий, мед) |
| Налягане на впръскване | По-ниско налягане (1000 – 5000 psi) | По-високо налягане (2000 – 20 000 psi) |
| Инструмент/Щанци Живот | По-дълъг живот на матрицата поради по-ниските температури на метала | По-кратък живот на матрицата поради по-високи температури на метала |
| Обем на производство | По-ефективен за производство в голям обем | По-подходящ за части с по-малък обем или по-големи |
| Сложност на частта | Подходящ за малки, прости части | Идеален за по-големи и по-сложни части |
| Повърхностно покритие | Отлично покритие на повърхността и точност на размерите | Добро покритие на повърхността, но може да изисква последваща обработка |
| Съображения за безопасност | По-малко опасения за безопасността поради по-ниските температури | Изисква повече мерки за безопасност поради работа с метали с по-висока температура |
| Първоначална цена за настройка | По-ниска поради по-проста настройка | По-високо поради допълнително оборудване (отделна пещ) |
Правилният материал за леене под налягане в студена камера
При леенето под налягане в студена камера изборът на правилния материал е жизненоважен, тъй като пряко влияе върху механичната якост и топлинната обработка на вашите части.
Когато избирате материала за вашия проект за леене под налягане в студена камера, имате избор от различни метали. Алуминий е най-добрият избор поради своите леки и високоякостни характеристики. Други опции включват магнезиеви сплави, които са дори по-леки от алуминия и медни сплави и известни с отличната си електропроводимост.
Приложения на части за леене под налягане в студена камера
Леенето под налягане в студена камера ви позволява да създавате здрави части, използвани в различни индустрии, осигурявайки траен и прецизен резултат всеки път.
Например, автомобилният сектор разчита на този метод за двигателни блокове и трансмисионни корпуси, които изискват висока якост и прецизност. В света на космическата индустрия производителите предпочитат този подход за аерокосмически части като компоненти за двигатели и колесник, където надеждността е ключова.
Работа със Леене на мухъл
Можем да се похвалим с екип от опитни инженери, посветени на проектирането на издръжливи и лесни за поддръжка форми. Moldiecasting разбира, че ефективният дизайн на формата е от решаващо значение за успешното леене, гарантирайки, че вашите продукти отговарят на високи стандарти за качество и прецизност.
Процесът за започване на работа с Moldiecasting е лесен и ефективен:
- Първоначална консултация: Можете да изпратите вашите 2D/3D чертежи или примерни части, което помага при създаването на подробен план на продукта, съобразен с вашите спецификации.
- Одобрение на план: След като генерирате плана, имате възможност да го прегледате и одобрите, преди да продължите напред, като гарантирате съответствие с вашата визия.
- Персонализиран дизайн на матрица: След като бъде одобрен, Moldie започва да проектира вашата персонализирана форма с помощта на Advanced CAD/CAM/CAE софтуер, позволяващ безпроблемно интегриране на вашите точни изисквания.
Ние използваме модерна технология през целия процес на производство на форми. Нашата система за управление на качеството включва високопрецизно оборудване за тестване, като трикоординатни и 3D скенери, за да гарантира, че всяка форма отговаря на строги стандарти за качество.
Ако имате нужда от части за леене под налягане, моля свържете се с нас.
Често задавани въпроси
Как се сравняват производствените нива при леене под налягане в студена камера с други процеси на леене?
Леенето под налягане в студена камера може да показва по-бавни времена на цикъл в сравнение с леенето в гореща камера поради допълнителните стъпки на изливане на разтопения метал и необходимостта от охлаждане на камерата преди въвеждане на нов метал.
Въпреки това, той остава високоефективен за производство на голям обем, често изпреварвайки други методи като гравитационно леене под налягане или леене в пясък, когато става въпрос за големи количества.