Prezentare generală a turnării sub presiune
Turnarea sub presiune este un proces de turnare a metalului în care metalul topit este injectat într-o matriță la presiune ridicată. Această metodă este adesea denumită turnare sub presiune la înaltă presiune și este utilizată pe scară largă pentru a produce în mod eficient piese metalice complexe și precise. Utilizarea aliajelor neferoase, cunoscute sub numele de aliaje de turnare sub presiune, cum ar fi aluminiu, zinc, magneziu, staniu, cupru și plumb, fiecare oferă proprietăți unice precum rezistența, greutatea și rezistența la coroziune.
- Turnare sub presiune din aluminiu: Popular pentru greutatea și rezistența sa printre diversele produse de turnare sub presiune.
- Zinc: Oferă o ductilitate excelentă și este utilizat în mod obișnuit în turnarea sub presiune cu cameră fierbinte.
- Magneziu: Cunoscut pentru că este cel mai ușor metal structural, cu proprietăți mecanice excelente.
- Staniu și cupru: Utilizat în funcție de aplicație pentru aliaje specifice de turnare.
Etape comune în turnarea sub presiune
- Crearea mucegaiului: O matriță, numită „matriță”, adesea o matriță din oțel, este construită din oțel întărit.
- Injectare: Metalul topit este forțat în cavitatea matriței la presiune înaltă - un proces în care metalul topit este injectat în matriță, adesea denumit turnare sub presiune.
- Răcire: Metalul se răcește și se întărește pentru a forma piesa.
- Ejectie: Piesa răcită, cunoscută și ca piesă turnată sub presiune, este ejectată din matriță.
- Tunderea: Excesul de material este tăiat de pe piesă.
Această metodă de turnare sub presiune este renumită pentru producerea de piese cu precizie ridicată și geometrii complexe. Turnarea sub presiune este folosită pentru a face piese de automobile, carcase electronice și multe alte aplicații în care precizia și rezistența sunt esențiale.
Tipuri de procese de turnare sub presiune
Turnarea sub presiune este versatilă și eficientă, cu diverse metode adaptate materialelor specifice și cerințelor produsului:
- Turnare sub presiune cu cameră fierbinte:
- Folosește metale cu puncte de topire scăzute, cum ar fi zincul, magneziul și plumbul.
- Procesul implică trasarea metalului topit într-o cameră unde este injectat în matriță la presiune ridicată.
- Rapid cu ciclism rapid, ideal pentru piese de dimensiuni mici până la mijlocii.
- Turnare sub presiune în cameră rece:
- Potrivit pentru metale cu puncte de topire mai mari, cum ar fi aluminiul și cuprul.
- Metalul topit este introdus în camera de injecție, reducând riscul de deteriorare termică a mecanismului de injecție.
- Esențial pentru piese mai mari și producție de volum mare.
- Turnare sub presiune la joasă presiune:
- Metalul topit este împins în matriță folosind o presiune mai mică.
- Potrivit pentru piese mari, neferoase, cu integritate structurală ridicată.
- Turnare sub vid:
- Îndepărtează aerul din matriță pentru a reduce porozitatea, sporind astfel rezistența și proprietățile mecanice ale pieselor turnate sub presiune.
- Ideal pentru piese care necesită etanșeitate la presiune, cum ar fi componentele hidraulice.
- Strângeți turnarea sub presiune:
- Combină turnarea și forjarea cu presiune suplimentară pentru a elimina bulele de gaz.
- Produce părți excepțional de puternice și dense.
- Turnare sub presiune semi-solidă:
- Metalul este parțial topit înainte de injectarea în matrița metalică, reducând turbulențele și evitând contracția.
- Rezultă o precizie ridicată și un finisaj excelent al suprafeței.
Materiale utilizate în turnarea sub presiune
Diferite metale sunt alese în funcție de proprietățile lor pentru a satisface diverse nevoi în turnarea sub presiune. Iată materialele comune utilizate în procesul de fabricație:
- Aliaje de aluminiu:
- Ușoare, puternice și rezistente la coroziune.
- Turnarea sub presiune a aluminiului este ideală pentru piese auto, electronice și aparate de uz casnic.
- Aliaje de zinc:
- Turnare ușoară, cost redus și finisaje de calitate.
- Ideal pentru piese mici de precizie, cum ar fi angrenaje și conectori.
- Aliaje de magneziu:
- Ușoare cu prelucrabilitate bună.
- Folosit în automobile și aeronautică pentru a reduce greutatea.
- Aliaje de cupru:
- Conductivitate electrică și termică excelentă.
- Folosit în conectori electrici și radiatoare.
- Aliaje pe bază de staniu:
- Este benefic pentru punctele de topire scăzute și rezistența la coroziune.
- Folosit în aplicații specifice, cum ar fi rulmenți și electronice.
Mașini și echipamente de turnare sub presiune
Pentru a înțelege turnarea sub presiune, este esențial să explorați mașinile și instrumentele implicate:
- Sisteme hidraulice și mecanice:
- Sisteme Hidraulice: Controlați fluxul de metal topit în matriță cu precizie.
- Sisteme mecanice: Gestionați mișcările matriței și știfturile ejectorului, oferind forța necesară pentru a menține matrițele închise în timpul injecției de metal.
- Cuptoare și echipamente de topire:
- Tipuri: Cuptoare cu creuzet și reverberație utilizate pentru topirea metalelor cu puncte de topire diferite.
- Funcţie: Topirea și menținerea metalului la temperaturi corecte.
- Matrice și scule:
- matriță de metal: Fabricat din oțel călit, cuprinzând părți fixe și mobile.
- Scule: Folosit pentru modelarea, injectarea metalului topit în matriță și ejectarea pieselor metalice.
Avantajele și aplicațiile turnării sub presiune
Avantaje:
- Timp scurt de livrare
- Cost-eficient pentru loturi mari de producție
- Rezistență ridicată cu precizie dimensională excelentă
- Finisaj neted al suprafeței
- Rezistenta la coroziune
Aplicații:
- Automobile: Turnarea sub presiune este utilizată pentru fabricarea blocurilor motoare, a carcasei cutiei de viteze și a altor componente, oferind atât proprietăți de rezistență, cât și ușurință.
- Aparate de consum: Ajută la producerea de piese durabile și precise pentru frigidere, mașini de spălat și cuptoare cu microunde.
- Electronice: Beneficiază de capacitatea turnării sub presiune de a crea piese complicate, mici, cu precizie ridicată.
- Aerospațial: Utilizează turnarea sub presiune pentru a produce componente care au nevoie de un raport bun rezistență-greutate.
Probleme comune și controlul calității în turnarea sub presiune
Prevenirea defectelor:
- Controlați temperatura și presiunea în timpul procesului.
- Utilizați materii prime de calitate și modele adecvate de matriță.
- Întreținere regulată pentru a evita alinierea greșită și alte probleme.
Inspecție suprafață și dimensională:
- Utilizați instrumente de măsurare precise, cum ar fi șublere și micrometre.
- Inspecții vizuale de rutină pentru abateri de suprafață și dimensionale.
Testarea porozității și a scurgerilor:
- Testarea porozității: Inspecție cu raze X pentru a descoperi golurile interne.
- Testarea scurgerilor: Aplicarea presiunii pentru a verifica dacă aerul sau lichidul iese.
Turnarea sub presiune rămâne un proces critic în producția modernă, oferind numeroase avantaje și servind o gamă largă de aplicații. În timp ce turnarea cu nisip este o altă metodă tradițională, turnarea sub presiune oferă precizie și eficiență superioară pentru producția de volum mare.