Hjem > Ressourcer > Blog

HY introducerer dig til den komplette trykstøbeproces (del 1)

2024-01-09

Hvad er trykstøbning?

Trykstøbning er en meget brugt langtidsmetalstøbeproces, hvor smeltet metal smeltes til en "form" under tryk på 0,7 til 700 MPa, hvor det størkner til en metalstøbning. Trykstøbegods, nogle gange kaldet trykstøbegods, bruges i bilkarme, elektriske komponenter og legetøj.

Eksempel på støbeform

De ikke-jernholdige metaller aluminium, zink, kobber, magnesium, bly og Inconel bruges i vid udstrækning til at producere stærke, højkvalitets, komplekse komponenter. Forskellige kemiske elementer tilsættes det smeltede metal for at ændre metallets oprindelige kemiske sammensætning for at imødekomme behovene for forskellige produktdele. Afhængigt af delens kompleksitet, størrelse og materiale kan den endelige del, der produceres, være en enkelt støbning eller flere støbninger. Der er et enkelt hulrum, flere hulrum eller endda flere forskellige delhulrum i støbeformen eller et sæt støbeformenheder dannet af flere støbeforme kombineret sammen.

Historien om trykstøbeforme

Processen blev introduceret i midten af ​​det 19. århundrede og blev først brugt til at fremstille dele til trykkeriindustrien. Efterfølgende er det blevet en af ​​de mest kritiske fremstillingsprocesser. Med fremskridt inden for moderne videnskab og teknologi er det blevet en af ​​de mere og mere vigtige fremstillingsprocesser og er meget udbredt i bilindustrien.

Som vist nedenfor kan trykstøbning producere dele med komplekse funktioner og fremragende overfladefinish. Det kan også konkurrere med andre fremstillingsteknikker såsom stempling af metalplader, smedning og andre støbeprocesser.

Afordele og ulemper ved støbeprocessen

Fordele ved trykstøbning

Trykstøbte dele er billigere, og den producerede kvalitet er stabil og ensartet. De er en af ​​de dele, der er egnede til masseproduktionsprocesser. Halvautomatiske eller fuldautomatiske produktionsprocesser reducerer lønomkostningerne. Kompleks præcision kan let støbes med delstørrelser fra 25 g til 25 kg. På grund af det høje tryk, der bruges i processen, kan vægtykkelsen af ​​delene være så tynd som 0,38 mm. Fordi det smeltede metal afkøles hurtigt ved formvæggene, har støbningen en finkornet skorpe, der er meget stærk og hård. Derfor, når vægtykkelsen øges, øges styrken af ​​de trykstøbte dele. Lejer, der oprindeligt krævede forarbejdning, blev produceret uden yderligere forarbejdning og gav direkte en glat overflade. HY trykstøbning kan producere produkter med glatte og rene overflader ved høj hastighed, næsten uden behov for efterbehandling. Fremragende deldimensionsnøjagtighed og god overfladefinish ved - 0,8-3,2 um Ra.

Trykstøbeprocessen bruges ikke kun til store dele, mindre dele kan også fremstilles ved hjælp af multi-cavity trykstøbeforme eller mikro-støbning.

Ulemper ved trykstøbning

På grund af de høje udstyrsomkostninger er trykstøbegods velegnet til masseproduktion af mange metaller, men de er ikke egnede til metaller og legeringer med højt smeltepunkt. De er heller ikke egnede til jernholdige metaller såsom rustfrit stål, kulstofstål og legeret stål, der er tilbøjelige til at ruste. Formomkostningerne er høje, og designleveringstiden er relativt lang. Ændring af deledesign er tidskrævende og dyrt, så prototyping af delen kræver bekræftelse af alle detaljer med kunden, før du fortsætter til trykstøbt produktion.

Trykstøbningstype

Varmtkammerproces og koldtkammerproces

De to grundlæggende typer trykstøbemaskiner er trykstøbemaskiner med varmt kammer og trykstøbemaskiner med koldt kammer. Variationer på disse to vigtige typer støbeprocesser er vakuum, ekstrudering, lavtryk og halvfast trykstøbning. Forskellige trykstøbeprocesser vælges baseret på delmateriale, geometri, størrelse og kompleksitet.

Varmkammerproces

Varmekammerprocessen kaldes nogle gange varmformen eller svanehalsstøbeprocessen. I denne proces nedsænkes stemplet og kammeret i injektionsmekanismen i et bad af smeltet metal i en metalovn og bruges med metaller med lavt smeltepunkt, der ikke kemisk angriber den nedsænkede stempelsamling. Når formen lukker, trækkes stemplet tilbage og åbner kammerporten, hvilket tillader smeltet metal at strømme ind i kammeret. Stemplet forsegler derefter porten, mens det skubber smeltet metal gennem svanehalsen og dysen ind i formhulrummet. Efter indtrængen i formhulrummet holdes det smeltede metal under tryk, indtil det størkner i formen. På grund af det højere tryk har varmkammerprocessen meget højere produktivitet end koldkammerprocessen. Varmkammerstøbning er bedre egnet til bearbejdning af metaller med lavere smeltepunkter, såsom tin og zink og legeringer.

Fordele ved varm kammer trykstøbning

1. Den tilbyder hurtigere produktionshastigheder – op til 18.000 kørsler i timen for mindre dele.

2. Fremstil dele med lavere porøsitet

3. Metal inde i trykstøbemaskinen kan smeltes, og processen producerer reduceret metalaffald

4. Længere formlevetid på grund af lavt smeltepunkt

Ulemper ved varm kammer trykstøbning

1. Kun omkostningseffektiv til produktion af store mængder

2. Metaller med højt smeltepunkt kan ikke anvendes

3. Kræver højtryksområde

4. Metalmobiliteten er lav, hvilket begrænser produktets kompleksitet

5. Der kan være udstødningsmærker og en lille mængde grater tilbage på formens adskillelseslinje.

Kølerumsproces

I koldkammerprocessen hældes smeltet metal ind i skudhylsteret eller kammerdelen af ​​injektionscylinderen, før det skubbes ind i formen. Da muffen ikke er opvarmet, kaldes processen en koldkammerproces. Da metalovnen er selvstændig, er der ingen korrosionsproblemer.

Koldkammerprocessen begynder, når det smeltede materiale overføres fra ovnen til injektionskammeret gennem hældehullet. En hydraulisk cylinder forsegler derefter koldkammerporten og tvinger metallet under tryk ind i formhulrummet. Trykområdet er mellem 30Mpa og 150MPa. Processen bruges typisk til højsmeltende legeringer af aluminium, magnesium og kobber, men kan også bruges til at støbe andre metaller, herunder jernholdige metaller. Den smeltede metaltemperatur starter ved 600°C for aluminium og nogle magnesiumlegeringer og stiger markant for kobber- og jernbaserede legeringer.

Fordele ved koldkammer trykstøbning

1. Kan producere dele med højere styrke

2. På grund af det øgede tryk under injektionsprocessen er densiteten af ​​metalstøbegods højere

3. Nulniveau er ikke let at beskadige og reducerer vedligeholdelsesomkostningerne.

4. Det giver overlegen dimensionel nøjagtighed til dele

5. Processen er enkel og nem at betjene.

Ulemper ved koldkammer trykstøbning

Mekanisk udstyrs cyklustider er langsommere end trykstøbning med varmt kammer, sandsynligvis på grund af overførslen af ​​metal fra ovnen til kammeret. Under denne proces forbliver niveauer af oxidation og andre forurenende stoffer høje, og kvaliteten af ​​den sidste del er mere modtagelig over for forurenende stoffer.