> Resurse > Blog

HY vă prezintă procesul complet de turnare sub presiune (Partea 1)

2024-01-09

Ce este turnarea sub presiune?

Turnarea sub presiune este un proces de turnare pe termen lung a metalului utilizat pe scară largă, în care metalul topit este topit într-o „matriță” sub presiune de 0,7 până la 700 MPa, unde se solidifică într-o turnare de metal. Piesele turnate sub presiune, numite uneori turnate sub presiune, sunt folosite în carcasele autoturismelor, componentele electrice și jucăriile.

Exemplu de matriță de turnare

Metalele neferoase aluminiu, zinc, cupru, magneziu, plumb și Inconel sunt utilizate pe scară largă pentru a produce componente complexe puternice, de înaltă calitate. La metalul topit se adaugă diferite elemente chimice pentru a modifica compoziția chimică inițială a metalului pentru a satisface nevoile diferitelor părți ale produsului. În funcție de complexitatea, dimensiunea și materialul piesei, piesa finală produsă poate fi o singură turnare sau mai multe piese turnate. Există o singură cavitate, mai multe cavități sau chiar mai multe cavități diferite ale pieselor în matriță sau un set de unități de matriță formate din mai multe matrițe combinate împreună.

Istoria matrițelor de turnare sub presiune

Procesul a fost introdus la mijlocul secolului al XIX-lea și a fost folosit pentru prima dată la fabricarea de piese pentru industria tipografică. Ulterior, a devenit unul dintre cele mai critice procese de fabricație. Odată cu progresul științei și tehnologiei moderne, a devenit unul dintre procesele de producție din ce în ce mai importante și este utilizat pe scară largă în industria auto.

După cum se arată mai jos, turnarea sub presiune poate produce piese cu caracteristici complexe și finisaje excelente ale suprafeței. De asemenea, poate concura cu alte tehnici de fabricație, cum ar fi ștanțarea tablei, forjarea și alte procese de turnare.

AAvantajele și dezavantajele procesului de turnare sub presiune

Avantajele turnării sub presiune

Piesele turnate sub presiune sunt mai ieftine, iar calitatea produsă este stabilă și consecventă. Sunt una dintre piesele potrivite pentru procesele de producție în masă. Procesele de producție semi-automatizate sau complet automatizate reduc costurile cu forța de muncă. Precizia complexă poate fi turnată cu ușurință, cu dimensiunile pieselor variind de la 25g la 25Kg. Datorită presiunii ridicate utilizate în proces, grosimea peretelui pieselor poate fi subțire până la 0,38 mm. Deoarece metalul topit se răcește rapid la pereții matriței, turnarea are o crustă cu granulație fină, care este foarte puternică și dură. Prin urmare, pe măsură ce grosimea peretelui crește, rezistența pieselor turnate sub presiune crește. Rulmenții care inițial necesitau prelucrare au fost produși fără prelucrare suplimentară și au produs direct o suprafață netedă. Turnarea sub presiune HY poate produce produse cu suprafețe netede și curate la viteză mare, aproape fără nevoie de post-procesare. Precizie dimensională excelentă și finisare bună a suprafeței la - 0,8-3,2 um Ra.

Procesul de turnare sub presiune nu este utilizat numai pentru piese mari, piesele mai mici pot fi produse și folosind matrițe de turnare sub presiune cu mai multe cavități sau micro turnare sub presiune.

Dezavantajele turnării sub presiune

Datorită costului ridicat al echipamentelor, turnările sub presiune sunt potrivite pentru producția în masă a multor metale, dar nu sunt potrivite pentru metale și aliaje cu punct de topire ridicat. De asemenea, nu sunt potrivite pentru metale feroase, cum ar fi oțel inoxidabil, oțel carbon și oțel aliat, care sunt predispuse la rugină. Costul matriței este mare și timpul de livrare a designului este relativ lung. Schimbarea designului pieselor este consumatoare de timp și costisitoare, așa că prototiparea piesei necesită confirmarea tuturor detaliilor cu clientul înainte de a trece la producția turnată sub presiune.

Tip turnare sub presiune

Procesul cu camera caldă și procesul cu camera rece

Cele două tipuri de bază de mașini de turnare sub presiune sunt mașinile de turnare sub presiune cu cameră caldă și mașinile de turnare sub presiune cu cameră rece. Variațiile asupra acestor două tipuri importante de procese de turnare sunt vid, extrudare, joasă presiune și turnare sub presiune semisolidă. Sunt selectate diferite procese de turnare sub presiune pe baza materialului piesei, geometriei, dimensiunii și complexității.

Proces cu camera fierbinte

Procesul cu camera fierbinte este uneori numit proces de turnare cu forma fierbinte sau gât de gâscă. În acest proces, pistonul și camera mecanismului de injecție sunt scufundate într-o baie de metal topit într-un cuptor metalic și utilizate cu metale cu punct de topire scăzut care nu vor ataca chimic ansamblul pistonului imersat. Când matrița se închide, pistonul se retrage și deschide portul camerei, permițând metalului topit să curgă în cameră. Pistonul etanșează apoi portul în timp ce împinge metalul topit prin gâtul de gâscă și duza în cavitatea matriței. După ce intră în cavitatea matriței, metalul topit este ținut sub presiune până când se solidifică în matriță. Datorită presiunii mai mari, procesul cu cameră caldă are o productivitate mult mai mare decât procesul cu cameră rece. Turnarea în cameră fierbinte este mai potrivită pentru prelucrarea metalelor cu puncte de topire mai mici, cum ar fi staniul și zincul și aliajele.

Avantajele turnării sub presiune cu cameră fierbinte

1. Oferă viteze de producție mai rapide – până la 18.000 de rulări pe oră pentru piesele mai mici.

2. Produceți piese cu porozitate mai mică

3. Metalul din interiorul mașinii de turnare sub presiune poate fi topit, iar procesul produce deșeuri de metal reduse

4. Durată de viață mai lungă a matriței datorită punctului de topire scăzut

Dezavantajele turnării sub presiune cu cameră fierbinte

1. Eficient numai pentru producția de mare volum

2. Metalele cu punct de topire ridicat nu pot fi folosite

3. Necesită un interval de presiune ridicată

4. Mobilitatea metalelor este redusă, limitând astfel complexitatea produsului

5. Pe linia de separare a matriței pot rămâne urme de evacuare și o cantitate mică de bavuri.

Procesul camerei frigorifice

În procesul cu cameră rece, metalul topit este turnat în manșonul de împușcare sau în porțiunea de cameră a cilindrului de injecție înainte de a fi împins în matriță. Deoarece manșonul nu este încălzit, procesul se numește proces în cameră rece. Deoarece cuptorul metalic este autonom, nu există probleme de coroziune.

Procesul cu camera rece începe atunci când materialul topit este transferat din cuptor în camera de injecție prin orificiul de turnare. Un berbec hidraulic etanșează apoi portul camerei rece și forțează metalul sub presiune în cavitatea matriței. Intervalul de presiune este între 30Mpa și 150MPa. Procesul este utilizat de obicei pentru aliajele cu punct de topire ridicat de aluminiu, magneziu și cupru, dar poate fi folosit și pentru turnarea altor metale, inclusiv metale feroase. Temperatura metalului topit începe de la 600°C pentru aluminiu și unele aliaje de magneziu și crește semnificativ pentru aliajele pe bază de cupru și fier.

Avantajele turnării sub presiune cu cameră rece

1. Poate produce piese cu rezistență mai mare

2. Datorită presiunii crescute în timpul procesului de injecție, densitatea pieselor turnate metalice este mai mare

3. Nivelul zero nu este ușor de deteriorat și reduce costurile de întreținere.

4. Oferă precizie dimensională superioară pieselor

5. Procesul este simplu și ușor de operat.

Dezavantajele turnării sub presiune cu cameră rece

Timpii ciclului echipamentului mecanic sunt mai lenți decât turnarea sub presiune cu cameră fierbinte, probabil din cauza transferului de metal din cuptor în cameră. În timpul acestui proces, nivelurile de oxidare și alți contaminanți rămân ridicate, iar calitatea piesei finale este mai susceptibilă la contaminanți.

Anterior:HY vă prezintă alte aspecte ale ștampilării

Următorul:HY vă prezintă procesul complet de turnare sub presiune (Partea 2)