Что такое литье под давлением?

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением — это тип метода литья, при котором расплавленный материал нагревается и заливается в форму.

Материалами для плавки являются такие металлы, как алюминий, цинк и магний. Производственный процесс автоматизирован и подходит для массового производства. Преимуществом является низкая стоимость, поскольку после изготовления формы ее можно использовать непрерывно.

Термин «литье под давлением» относится не только к способу производства, но и к самому продукту, изготовленному этим способом. По сравнению с другими методами литья, литье под давлением имеет более короткую историю с момента его создания, и новые методы создаются даже сегодня.

Применение литья под давлением

1. Автомобильные детали

Литье под давлением используется в самых разных автомобильных деталях, включая части кузова, крышки вокруг водяных насосов, двигателей, трансмиссий, компрессоров для кондиционеров и других деталей со сложными формами.

В последнее время, с необходимостью электрификации и снижения веса, они также используются в деталях вокруг усилителя руля и крышках для блоков управления. Литье под давлением алюминия часто используется для автомобильных деталей, поскольку они часто сложны и требуют хорошего рассеивания тепла; хотя существуют альтернативы с использованием АБС и других смол, литье под давлением алюминия по-прежнему является неотъемлемой частью автомобильных деталей сегодня.

2. Бытовая техника

Продукция литья под давлением также используется в привычных бытовых приборах, таких как телевизоры, кондиционеры, стиральные машины и электрические плиты.

Как и автомобильные детали, многие бытовые приборы являются точными изделиями, и требуется массовое производство. Поэтому литье под давлением используется из-за его способности обрабатывать сложные формы и поддерживать низкие производственные затраты.

3. Другие продукты

Изделия из литейной формы также способствуют миниатюризации и снижению веса. Поэтому их часто используют для изделий, требующих легкости, таких как оборудование для гольфа, камеры, рыболовное снаряжение, оборудование OA и мобильные телефоны.

Принцип работы литейной формы

Существует несколько типов литейных форм. Общий метод изготовления заключается в следующей процедуре:

1. Неподвижная и подвижная формы литейной формы сжимаются вместе с большой силой.
2. Расплавленный металл впрыскивается в пространство между ними под высоким давлением в несколько десятков мегапаскалей.
3. Когда горячая вода затвердевает, подвижная форма перемещается для извлечения детали.

Специальные методы следующие:

1. Метод вакуумного литья под давлением

После того, как формы сжаты, воздух удаляется для создания вакуума. После создания вакуума впрыскивается горячая вода и изделие удаляется. Поскольку воздух удаляется, оксиды подавляются и можно производить высококачественные изделия.

2. Метод непористого литья под давлением

После того, как формы спрессованы, внутренняя часть формы заполняется кислородом. После заполнения впрыскивается горячая вода и изделие извлекается. Этот метод имеет особенность предотвращения образования гнезд из-за декомпрессии, вызванной реакцией окисления. Этот метод подходит для изделий, требующих прочности.

3. Местная литейная форма под давлением

После выравнивания форм впрыскивается горячая вода. Когда горячая вода наполовину затвердеет, форма частично повторно герметизируется. При повторном герметизации горячая вода может быть пополнена в области, где во время затвердевания произошла усадка, что позволяет производить изделия с меньшим количеством трещин.

Другая информация о литейных формах

1. Разница между литейными формами и литьем

Литье — это метод формования изделий путем заливки жидкого металла, расплавленного в высокотемпературной печи, в формы из песка, металла или воска. По сути, никакая внешняя сила не применяется, а используется собственный вес жидкого металла и последующее течение.

С другой стороны, литье под давлением — это дальнейшее развитие литья, при котором жидкий металл впрыскивается в форму под давлением для ее формирования.

При литье высокотемпературный жидкий металл не настолько текуч, чтобы ему требовалось время, чтобы распространиться по всем углам формы только под собственным весом. Кроме того, он сжимается по мере затвердевания, поэтому изменения размеров и морщины, возникающие во время течения, могут привести к дефектам.

С другой стороны, в литейном штампе давление оказывается на жидкий металл и впрыскивается в форму, поэтому металл быстро распространяется по всем углам формы. Поскольку он формируется под давлением, он имеет высокую размерную точность и превосходную шероховатость поверхности. Это обеспечивает высокую производительность при массовом производстве.

Другим важным отличием от литья является то, что процессы отделки и проверки могут быть сокращены из-за высокого качества.

2. Недостатки литейного штампа

Формы поднутрений невыгодны
Литейная форма используется для выдавливания изделия после формования, и трудно выдавливать горизонтальные отверстия или фланцевые детали, которые перпендикулярны направлению выдавливания. Такие детали называются поднутрениями. Для изготовления изделий с поднутрениями мы используем стержни, которые можно удалить после литья. Это усложняет форму и увеличивает стоимость производства.

Меньшая прочность, чем у литых изделий
В литейном штампе высокотемпературный жидкий металл нагнетается в изделие с высокой скоростью и высоким давлением, в результате чего воздух, который не может выйти, и испаряющиеся газы из разделительного состава, который отделяет форму от изделия, увлекаются в изделие. Это неизбежно приводит к включению внутренних дефектов и снижению прочности.

Когда пластическая формовка применяется с помощью внешней силы, такой как горячая ковка или холодная ковка, можно раздавить эти дефекты, и, таким образом, прочность изделия превосходит прочность литейного штампа. Однако в последнее время были разработаны методы литейного штампа, которые решают эту проблему.

Высокая начальная стоимость
Недостатком литейного штампа является то, что начальная стоимость высока из-за сложной формы формы и необходимости использования дорогих материалов с отличной устойчивостью к нагреванию и коррозии алюминия. Кроме того, поскольку штамп многократно подвергается воздействию высоких температур и высокого давления сотни или тысячи раз в день, он не имеет длительного срока службы, что приводит к высоким эксплуатационным расходам.