Ձուլման գործընթացի տեսակները. Ընդհանուր մեթոդների համառոտ ուղեցույց

Ձուլման գործընթացների ակնարկ

Ի՞նչ է քասթինգը։

Ձուլումը հեղուկ նյութի, սովորաբար մետաղի, լցնումն է պատրաստվող մասի ձև ունեցող կաղապարի մեջ։ Հեղուկը սառչում և կարծրանում՝ ստանալով կաղապարի ձևը։

Կան ձուլման բազմաթիվ տեսակներ, ինչպիսիք են ավազի ձուլումը, դրոշմային ձուլումը և ներդրումային ձուլումը: Յուրաքանչյուր տեսակ օգտագործում է նյութը ձևավորելու և ամրացնելու տարբեր եղանակներ: Այս մեթոդները կարող են աշխատել այնպիսի մետաղների հետ, ինչպիսիք են ալյումինը, երկաթը, պողպատը և նույնիսկ որոշ պլաստմասսաներ:

Ձուլումը կարևոր է, քանի որ այն թույլ է տալիս պատրաստել փոքր կամ մեծ մասեր այնպիսի ձևերով, որոնք դժվար կլիներ ստանալ այլ մեթոդներով։

Ձուլման կիրառությունները

Դուք կգտնեք ձուլածո մասեր մեքենաներում, շենքերում, մեքենաներում և գործիքներում: Մեքենաների շարժիչների, խողովակների, արձանների և ծանր մեքենաների մասերը հաճախ պատրաստված են ձուլման միջոցով:

Արտադրողները ձուլման մեթոդը ընտրում են, երբ նրանց անհրաժեշտ են ամուր և դժվարին աշխատանքներ կատարող մասեր: Օրինակ՝ շարժիչի բլոկները և պոմպի պատյանները հաճախ ձուլվում են, քանի որ դրանք պետք է լինեն և՛ ամուր, և՛ մանրամասն ձևեր ունենան:

Ձուլումը նաև օգնում է ստեղծել գեղարվեստական իրեր, ինչպիսիք են մետաղական քանդակները և տան դեկորի համար նախատեսված անհատական նախագծերը: Այս գործընթացը նպաստում է մեծ ծավալի արտադրությանը, ուստի այն հիանալի է միաժամանակ բազմաթիվ մասեր պատրաստելու համար:

Ձուլման հիմնական առավելությունները

Ձուլումը գնահատվում է մեկ քայլով բարդ և մեծ ձևեր ստանալու իր ունակության համար: Դուք կարող եք ձևավորել նյութեր, որոնց հետ դժվար է աշխատել՝ օգտագործելով այլ մեթոդներ: Սա նշանակում է, որ դուք ստանում եք մասեր, որոնք լիովին համապատասխանում են ձեր դիզայնին:

Կարևոր առավելությունները ներառում են.

• Ծախսերի խնայողություն մեծ արտադրական հոսքագծերի համար
• Կրճատված մեքենայացում քանի որ դուք վերջնական ձևը ստանում եք կաղապարից
• Նյութի ճկունություն, քանի որ շատ մետաղներ և նույնիսկ պլաստմասսաներ կարելի է ձուլել

Կարող եք նաև պատրաստել բարակ, մանրամասն և խոռոչ մասեր, որոնք թանկ կամ անհնար կլինեին կառուցել այլ տեխնիկաներով: Ձուլումը լավ լուծում է, երբ ձեզ անհրաժեշտ է արդյունավետ կերպով պատրաստել պատվերով պատրաստված կամ մանրամասն մետաղական մաս:

Ավազի ձուլման մեթոդներ

Ավազի ձուլման ժամանակ մետաղական մասերի ձևավորման համար կաղապարներ ստեղծելու համար օգտագործվում են տարբեր տեսակի ավազ և կապակցանյութեր: Ավազի ձուլման մեթոդի ընտրությունը ազդում է մակերեսի մշակման, ամրության և արժեքի վրա:

Կանաչ ավազի ձուլում

Կանաչ ավազով ձուլումը ավազով ձուլման ամենատարածված մեթոդն է: Այն օգտագործում է սիլիցիումային ավազի, կավի (հաճախ բենտոնիտի), ջրի և երբեմն այլ հավելանյութերի խառնուրդ: «Կանաչ» տերմինը նշանակում է, որ ավազը չի չորանում. այն մնում է որոշ չափով խոնավ:

Այս մեթոդը տարածված է, քանի որ այն ճկուն է, արագ և մատչելի։ Դուք կարող եք այն օգտագործել ինչպես փոքր, այնպես էլ մեծ մետաղական մասերի համար։ Երկաթե, պողպատե և ալյումինե մասերի մեծ մասը պատրաստվում է այս կերպ։

Առավելությունները:

• Ցածր գին
• Վերաօգտագործելի ավազ
• Հեշտ է ձևավորել

Թերություններ՝

• Ավելի ցածր մակերեսային մշակման որակ
• Ավելի քիչ ճշգրիտ հանդուրժողականություններ

Կանաչ ավազի կաղապարները շատ ամուր չեն, ուստի դրանք լավագույնն են ավելի պարզ մասերի համար։

Ռեզինային ավազի ձուլում

Խեժային ավազի ձուլման համար օգտագործվում է ավազ, որը խառնվում է քիմիական կապակցանյութերի, ինչպիսին է խեժը, հետ։ Այս կապակցանյութերը օգնում են ավազի մասնիկներին կպչել միմյանց և ավելի լավ կարծրանալ, քան կանաչ ավազը։ Ձևը կարծրանում է՝ ստեղծելով ամուր և կոշտ ձև։

Այս գործընթացը ձեզ տալիս է ավելի լավ մակերեսային մշակում և ավելի ճշգրիտ ձևեր։ Այն հաճախ օգտագործվում է բարդ մասերի կամ ավելի բարձր որակի կարիքների համար։ Խեժային ավազի կաղապարները կարող են մշակել ավելի մանրամասն նախագծեր, քան կանաչ ավազի կաղապարները։

Առավելությունները:

• Լավ չափողական ճշգրտություն
• Ավելի լավ մակերեսային մշակում
• Կարող է բարդ ձևեր կազմել

Թերություններ՝

• Ավելի բարձր գին, քան կանաչ ավազը
• Բորբոսի ավազը սովորաբար կրկնակի օգտագործման համար չէ

Դուք պետք է դիտարկեք խեժային ավազով ձուլման մեթոդը, երբ որակն ու մանրամասները ավելի կարևոր են, քան գինը։

Չոր ավազի ձուլում

Չոր ավազով ձուլումը նման է կանաչ ավազով ձուլմանը, բայց ավազե կաղապարը չորացվում է ջեռոցում, նախքան մետաղը լցնելը: Կաղապարի չորացումը մեծացնում է դրա ամրությունը և կանխում է այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են գազի պղպջակները: Սա այն ավելի լավ է դարձնում ավելի մեծ կամ ծանր ձուլվածքների համար:

Գործընթացն ավելի երկար է տևում չորացման փուլի պատճառով, բայց կաղապարն ավելի ամուր է և ավելի դիմացկուն է ճաքերի նկատմամբ: Չոր ավազով ձուլումը սովորաբար ընտրվում է շատ մեծ մասերի, ինչպիսիք են ծանր մեքենաները կամ խոշոր արդյունաբերական բաղադրիչները, համար:

Առավելությունները:

• Ավելի ամուր կաղապարներ
• Հարմար է մեծ ձուլվածքների համար
• Ավելի քիչ ձուլման թերություններ

Թերություններ՝

• Ավելի երկար արտադրության ժամանակ
• Ավելի թանկ է, քան կանաչ ավազը

Այս մեթոդը լավագույնն է, երբ ձեզ անհրաժեշտ են ամուր, կայուն կաղապարներ մեծածավալ նախագծերի համար։

Մշտական կաղապարի ձուլման գործընթացներ

Մշտական ձուլման համար օգտագործվում են ամուր մետաղական ձուլվածքներ՝ միանգամյա օգտագործման ավազե ձուլվածքների փոխարեն: Այս գործընթացները օգնում են պատրաստել նույն ձևի, հարթ մակերեսների և լավ ամրության բազմաթիվ մասեր:

Gravity Die Casting

Ձուլման ժամանակ հալված մետաղը մետաղական կաղապարի մեջ լցնում են ձեռքով կամ գդալով։ Ձգողականությունը օգնում է մետաղին լցնել կաղապարի ներսում եղած բոլոր տարածությունները։ Այս գործընթացը չի օգտագործում լրացուցիչ ճնշում կամ վակուում։

Այս մեթոդը կարող եք օգտագործել միջինից մինչև մեծ քանակությամբ մետաղական մասեր արտադրելու համար: Ձգողականության ձուլումը շատ տարածված է ալյումինի, մագնեզիումի կամ պղնձի համաձուլվածքների արտադրանք պատրաստելու համար: Դուք կստանաք ամուր մասեր՝ ավազի ձուլման համեմատ ավելի լավ մակերեսային մշակմամբ:

Հիմնական առավելությունները՝

• Լավ չափողական ճշգրտություն
• Կրկնակի օգտագործման կաղապարներ
• Ավելի քիչ թափոններ՝ համեմատած ավազի ձուլման հետ

Հաճախակի օգտագործվող ապրանքներ՝

• Ավտոմեքենայի մասեր
• Մեքենայի բաղադրիչներ
• Խողովակների կցամասեր

Ցածր ճնշման մետաղական ձուլում

Ցածր ճնշման տակ ձուլման համար օգտագործվում է կաղապարի տակ գտնվող հատուկ խցիկ, որը լցված է հալված մետաղով: Հալված մետաղը կաղապարի մեջ մղվում է ցածր օդային ճնշման միջոցով, սովորաբար 1 բարից ցածր:

Այս լրացուցիչ ճնշումը օգնում է ավելի լավ լցնել կաղապարի բարակ հատվածները, քան գրավիտացիոն ձուլումը։ Գործընթացն ավելի դանդաղ է, բայց դուք կստանաք ավելի ամուր և մանրամասն մասեր։ Այս գործընթացը հատկապես լավ է աշխատում ալյումինի և մագնեզիումի համաձուլվածքների հետ։

Հիմնական առավելությունները՝

• Լցման ճշգրիտ վերահսկողություն
• Ավելի քիչ ծակոտկենություն
• Հարմար է բարակ պատերով մասերի համար

Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ այս մեթոդը հաճախ կարելի է տեսնել անիվների, շարժիչի մասերի և պատյանների համար։

Վակուումային ձուլում

Վակուումային ձուլման ժամանակ վակուումային պոմպը հեռացնում է օդը կաղապարի խոռոչից։ Սա օգնում է հալված մետաղը քաշել կաղապարի յուրաքանչյուր անկյուն։

Դուք ստանում եք մասեր, որոնք ունեն շատ քիչ գազ կամ ծակոտկենություն, ինչը դրանք դարձնում է և՛ ամուր, և՛ հերմետիկ։ Այս գործընթացը հիանալի է, երբ ձեզ անհրաժեշտ է բարձր ճշգրտություն բարակ կամ մանրամասն մասերի համար։ Այն լավագույն ընտրությունն է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավիատիեզերական արդյունաբերությունը և էլեկտրոնիկան։

Հիմնական կետեր՝

• Շատ հարթ մակերեսներ
• Բարձր խտություն, ցածր արատների մակարդակ
• Հիանալի է թեթև համաձուլվածքների և փոքրից մինչև միջին մասերի համար

Վակուումային ձուլումը հաճախ օգտագործվում է էլեկտրական պատյանների, ատամնանիվների և բարձր ճշգրտության բաղադրիչների համար:

Ներդրում և կորսված փրփուրի ձուլում

Ներդրումային ձուլման և փրփուրի ձուլման դեպքում կաղապարներ են օգտագործվում նախշերով, սակայն դրանք օգտագործում են տարբեր նյութեր և քայլեր: Յուրաքանչյուր գործընթաց օգտակար է որոշակի ձևերի, չափերի կամ մանրամասների մասեր պատրաստելու համար:

Ներդրումային ձուլում

Ներդրումային ձուլման ժամանակ կաղապար պատրաստելու համար օգտագործվում է մոմ կամ պլաստիկ նախշ: Սկզբում նախշը պատվում է հատուկ կերամիկական շաղախով, ապա ծածկվում է մանր ավազով: Երբ կերամիկական պատյանը կարծրանում է, մոմը հալվում է՝ թողնելով խոռոչ:

Դուք հալված մետաղ եք լցնում այս տարածության մեջ՝ վերջնական մասը ստեղծելու համար: Այս մեթոդը օգնում է ձեզ ստանալ բարդ ձևեր՝ հարթ մակերեսներով և նեղ թույլատրելի շեղումներով:

Հիմնական օգտագործումներ՝

• Փոքր կամ մանրամասն մետաղական մասեր
• Բարձր ճշգրտության բաղադրիչներ
• Զարդեր, բժշկական գործիքներ և ավիատիեզերական մասեր

Առավելություններ՝

• Լավ է մանրուքների համար
• Աշխատում է բազմաթիվ մետաղների հետ

Թերություններ՝

• Ավելի շատ քայլեր և ժամանակ, քան մյուս մեթոդները
• Մեծ մասերի համար թանկ է

Կորած փրփուրի ձուլում

Կորած փրփուրով ձուլումը նման է, բայց նախշը պոլիստիրոլային փրփուր է, այլ ոչ թե մոմի։ Դուք փրփուրի նախշը տեղադրում եք ավազով լցված տուփի մեջ։ Երբ դուք լցնում եք հալված մետաղ, փրփուրը գոլորշիանում է, և մետաղը լցնում է հենց այն տարածքը, որը թողել է փրփուրը։

Սա հեշտացնում է այնպիսի ձևերի ստեղծումը, որոնք դժվար է ստանալ այլ ձուլման տեսակներով: Lost-foam ձուլումը լավ է աշխատում մեծ կամ բարդ մասերի համար՝ առանց միջուկներ օգտագործելու:

Հատկանիշ	Ներդրումային ձուլում	Կորած փրփուրի ձուլում
Նախշ	Մոմ/Պլաստմասե	Փրփուր
Նախշերի հեռացում	Հալված	Գոլորշիացված

Դուք ավելի քիչ կաղապարի կարեր եք ունենում, ուստի ավելի քիչ ժամանակ եք ծախսում պատրաստի մասերը մաքրելու վրա: Այս գործընթացը օգտակար է, երբ ցանկանում եք պատրաստել նախատիպեր կամ եզակի իրեր առանց թանկարժեք գործիքների:

Մասնագիտացված և ժամանակակից ձուլման տեխնիկաներ

Որոշ ձուլման մեթոդներ օգտագործում են հատուկ տեխնիկա՝ ամուր, ճշգրիտ կամ եզակի մետաղական մասեր ստեղծելու համար: Այս գործընթացները օգնում են պատրաստել այնպիսի իրեր, ինչպիսիք են խողովակները, ատամնանիվները և երկար մետաղական ձողերը:

Կենտրոնախույս ձուլում

Կենտրոնախույս ձուլումը կիրառվում է խոռոչ, կլոր առարկաներ, ինչպիսիք են խողովակները և օղակները, պատրաստելու համար: Այս գործընթացում դուք հեղուկ մետաղը լցնում եք պտտվող կաղապարի մեջ: Պտտումը մետաղը դուրս է մղում կաղապարի պատերի դեմ՝ հեռացնելով օդային փուչիկները և խառնուրդները:

Այս մեթոդը ձեզ տալիս է խիտ, ամուր և միատարր մասեր՝ առանց կարերի: Ներքին մակերեսը սովորաբար ավելի հարթ է, մինչդեռ ցանկացած խառնուրդ շարժվում է դեպի կենտրոն, որտեղից դրանք կարող են հեռացվել: Այն լավ է աշխատում այնպիսի մետաղների համար, ինչպիսիք են երկաթը և պողպատը, ինչպես նաև բրոնզը և ալյումինը:

Տիպիկ ապրանքներ՝

• Ջրի խողովակներ
• Բուշինգներ
• Թռչնակներ

Իր հուսալի արդյունքների շնորհիվ, կենտրոնախույս ձուլումը տարածված է այնպիսի մասերի արտադրության մեջ, որոնք պետք է դիմանան ծանր օգտագործմանը կամ ճնշմանը:

Շենքերի կաղապարի ձուլում

Կաղապարի ձուլումը գործընթաց է, որի ընթացքում որպես կաղապար օգտագործվում է ավազի և հատուկ խեժի բարակ կաղապար։ Սկսվում է մետաղական նախշը տաքացնելով և այն ավազի ու խեժի խառնուրդով ծածկելով։ Ջերմությունը կաղապարը կարծրացնում է՝ ստեղծելով ամուր, բարակ կաղապարի շերտ։

Երբ պատյանը սառչում է, այն առանձնանում է նախշից և միացվում պատյանի մեկ այլ կեսի հետ։ Այնուհետև դուք լցնում եք հալված մետաղը՝ վերջնական մասը ստանալու համար։ Այս մեթոդը ձեզ տալիս է հարթ մակերեսներ և սուր եզրեր, ինչը օգտակար է, եթե ցանկանում եք ստանալ մանրամասն կամ բարդ ձևեր։

Շենքերի կաղապարի ձուլման հիմնական առանձնահատկությունները.

• Մակերեւույթի լավ ավարտ
• Բարձր ճշգրտություն և կրկնելիություն
• Աշխատում է փոքր և միջին չափի մասերի համար

Տարածված արտադրանքներից են փականների մարմինները, փոխանցման տուփերը և գլանների գլխիկները։

Շարունակական ձուլում

Անընդհատ ձուլման միջոցով կարելի է ստանալ երկար ձևեր, ինչպիսիք են ձողերը, ձողերը և թերթերը: Այս գործընթացում դուք հալված մետաղը լցնում եք երկու ծայրերից բաց կաղապարի մեջ: Երբ մետաղը սառչում է, այն դանդաղորեն դուրս է գալիս կաղապարից՝ կազմելով անընդհատ կտոր:

Հիմնական առավելությունն այն է, որ դուք կարող եք պատրաստել գրեթե ցանկացած երկարության արտադրանք՝ քիչ թափոններով: Այս գործընթացը խիստ ավտոմատացված է, ուստի այն հաճախ օգտագործվում է խոշոր գործարաններում: Այն լավ է աշխատում պողպատի, պղնձի և ալյումինի նման մետաղների համար:

Շարունակական ձուլման առավելությունները.

• Հաստատուն որակ
• Բարձր արդյունավետություն
• Արտադրության ավելի ցածր ծախսեր

Այս մեթոդը հաճախ հանդիպում եք ռելսեր, գերաններ և այլ կառուցվածքային մետաղական արտադրանք պատրաստելիս, որոնք պետք է լինեն միատարր և ամուր։

Ձուլման գործընթացներ

Մամլիչով ձուլման ժամանակ հալված մետաղը պողպատե կաղապարների մեջ մտցնելու համար օգտագործվում է բարձր ճնշում: Դա արագ և ճշգրիտ գործընթաց է, ինչը այն դարձնում է հարթ մակերեսներով և խիտ չափսերով մետաղական մասեր արտադրելու համար:

Կան երկու հիմնական տեսակ՝ տաք խցիկ և սառը խցիկ։ Յուրաքանչյուր մեթոդ համապատասխանում է որոշակի մետաղների և արտադրական կարիքների։

Hot Chamber Die Casting

Տաք խցիկով մետաղաձուլումը լավագույնն է ցածր հալման կետեր ունեցող մետաղների համար, ինչպիսիք են ցինկը, մագնեզիումը և որոշ կապարի համաձուլվածքները: Այս գործընթացում ներարկման համակարգը միշտ շփման մեջ է հալված մետաղի հետ: Մետաղը մեքենայի խցիկից անմիջապես հոսում է մատրիցայի մեջ:

Այս մեթոդը արագ է՝ կարճ ցիկլի տևողությամբ, որը կարող է օգնել ձեզ ավելի կարճ ժամանակում մեծ քանակությամբ մասեր արտադրել: Ավտոմատ աշխատանքը նաև նվազեցնում է աշխատուժի անհրաժեշտությունը: Այնուամենայնիվ, դուք չեք կարող օգտագործել տաք խցիկով ձուլում ալյումինի կամ բարձր հալման ջերմաստիճան ունեցող մետաղների համար, քանի որ դրանք կարող են վնասել մեքենան:

Տաք խցիկով ձուլումը տարածված է փոքր և միջին չափի մասեր պատրաստելու համար: Այն հաճախ օգտագործվում է ավտոմեքենաների բաղադրիչների, խաղալիքների մասերի և երկաթյա իրերի համար: Այս գործընթացը տալիս է ճշգրիտ ձևեր և հարթ մակերեսներ՝ առանց լրացուցիչ մշակման անհրաժեշտության:

Հիմնական առավելություններ	Հիմնական սահմանափակումները
Արագ արտադրության արագություն	Հարմար չէ ալյումինի համար
Բարձր ճշգրտություն	Սահմանափակված է ցածր հալվող մետաղներով

Cold Chamber Die Casting

Սառը խցիկով մետաղաձուլումը կիրառվում է ավելի բարձր հալման կետեր ունեցող մետաղների համար, ինչպիսիք են ալյումինը, պղինձը և արույրը: Այստեղ մետաղը հալվում է առանձին վառարանում, ապա լցվում ներարկման համակարգի մեջ: Մետաղը մղվում է մատրիցայի մեջ մխոցի միջոցով:

Այս մեթոդը օգնում է պաշտպանել մեքենայի մասերը ջերմային վնասումից, ինչը կարևոր է ավելի տաք մետաղների հետ աշխատելիս: Այնուամենայնիվ, ցիկլի տևողությունը մի փոքր ավելի երկար է տաք խցիկով ձուլման համեմատ:

Սառը խցիկով ձուլումը լավ ընտրություն է ավելի մեծ կամ ծանր մասերի, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկները կամ պատյանները, համար: Այս գործընթացը ձեզ տալիս է ամուր, մանրակրկիտ մասեր, բայց կարող է պահանջել ավելի շատ սպասարկում հալված մետաղի ազդեցությանը ենթարկված շարժվող մասերի համար: