Formgjutning

Die Casting: En djupdykning i processen, typerna och varför vi använder den

Pressgjutning är en av de tillverkningstermer man hör slängas runt hela tiden i branschen. I grund och botten är det en metod som används för att producera metalldelar med riktigt hög precision, vanligtvis beroende på specifika pressgjutningslegeringar. I det här inlägget ska vi ta en ordentlig titt på vad den här processen faktiskt innebär, bryta ner de olika sätten det kan göras på och ta reda på varför så många tillverkare föredrar det framför andra alternativ där ute.

Så, exakt vad är formgjutning?

När folk frågar "vad är formgjutning" är det enklaste svaret att det är enmetallgjutningteknik som förlitar sig på metallformar – som i princip bara är återanvändbara formar – för att forma slutprodukten. Kärnkonceptet är ganska okomplicerat: du tar smält metall, häller eller injicerar den i dessa stålformar och låter den sedan sitta där tills den stelnar. När metallen har förvandlats tillbaka till ett fast material, tar du ut delen ur formen, gör lite saneringsarbete och den är redo att gå.

När vi talar om pressgjutning talar vi oftast om icke-järnmetaller. Vi tittar på material som aluminium, zink, magnesium och olika legeringar av dessa metaller. Som sagt är det möjligt att använda andra metaller om de har liknande smältpunkter, men de som nämns är vanligast.

Om du tänker efter så är formgjutning faktiskt väldigt lik formsprutning. Den största skillnaden är bara materialet. Formsprutning handlar vanligtvis om smält plast, medan pressgjutning handlar om smält metall (eller ibland metallpulver med bindemedel). Eftersom vi här har att göra med metall kräver processen naturligtvis mycket högre temperaturer och betydligt högre tryck. Det är därför formarna (formarna) måste vara gjorda av hög-hållfast stål; de måste vara tuffa nog att hantera den typen av stress. Plastformar kan göras av billigare grejer, men för metall behöver du kraftigt-stål.

Var använder vi pressgjutning?

Du ser gjutna-delar överallt i olika branscher. Det är väldigt vanligt med saker som:

• Bilar och lastbilar:Saker som motorblock, växellådor till transmissioner och till och med fälgar är ofta gjutna-.
• Elektronik:Om du tittar på höljet för din bärbara dator, smartphone eller kamera, finns det en god chans att det gjordes på detta sätt.
• Vitvaror:Enkla saker som fästen, handtag på kylskåp eller kylflänsar.
• Flygmaskiner:Flygindustrin använder den för olika beslag och flygplansdelar.
• Fabriksutrustning:Industriella pumpar, ventilhus och kraftiga-kapslingar.

Att bryta ner pressgjutningsprocessen

Själva mekaniken i processen kan förändras lite beroende på vilken metall du använder eller vad den sista delen behöver göra. Till exempel, ibland hälls metallen bara in av gravitationen, och andra gånger skjuts den in där under galet högt tryck.

Men generellt sett, om vi tittar på en typisk cykel, involverar den vanligtvis sex huvudsteg:

1. Skapa formen

Först och främst behöver du en form. I den här industrin är formen en metallform som har ett ihåligt utrymme inuti format exakt som den del du vill göra. Nuförtiden använder ingenjörer snygg programvara som CAD och CFD för att designa dessa saker. De kör simuleringar för att kontrollera flödeshastigheter, temperatur och hur värmen kommer att försvinna, bara för att se till att allt kommer att fungera innan de faktiskt bygger det.

När designen är bra skär verktygstillverkare formen ur stål med hjälp av CNC-maskiner. Detta är ett superkritiskt steg. Om du lägger ner tid på att göra en form av riktigt hög-kvalitet, sparar du dig själv mycket huvudvärk senare, som dåliga ytor eller delar som inte fylls hela vägen.

2. Förbereda formen

Innan du kan börja gjuta måste du förbereda formen. Detta involverar vanligtvis två halvor: en fast sida och en rörlig sida. Du måste rengöra formen och värma upp den. Sedan sprayar du insidan med ett smörjmedel. Detta smörjmedel är viktigt eftersom det hjälper till att kontrollera temperaturen, hindrar metallen från att fastna och gör det lättare att plocka ut delen senare. När det väl är smörjt klämmer maskinen ihop de två halvorna riktigt hårt.

3. Injicera metallen

Nu kommer huvudevenemanget. Du måste fylla formen med smält metall. Du kan göra detta medGravity Die Casting, där du bara häller i metallen och låter gravitationen göra jobbet. Eller så kan du användaHögtrycksgjutning{{0}. Det är här du injicerar metallen vid tryck allt från 100 till 1800 bar. Högtrycksmetoden är vanligtvis bättre om du vill ha tunna väggar, komplexa former och en jämnare finish eftersom trycket tvingar in metallen i varje liten spricka.

4. Avkylningsfasen

Efter att metallen är inne måste du vänta. Avkylningssteget handlar om att låta metallen stelna. Du måste kontrollera detta noggrant eftersom om det svalnar för snabbt eller för långsamt kan du förstöra metallens inre struktur. Du måste i princip bara vänta tills den är tillräckligt stabil för att röra sig.

5. Utkastning (ta bort delen)

När delen är solid lossar maskinen formhalvorna. Sedan trycker ejektorstift (som är inbyggda i formen) ut gjutgodset. Detta kan göras för hand, men vanligtvis hanterar maskiner det automatiskt.

6. Finishing touch

Även efter att delen är ute är du inte riktigt klar. Du har vanligtvis extra metall fäst - som "löpare" eller "sprutor" där metallen kom in i formen. Du måste trimma bort dem. Vanligtvis slängs det metallskrotet bara tillbaka i ugnen för att smältas ner igen. Ibland behöver delen slipas eller bearbetas för att se perfekt ut, men ofta är den ganska bra direkt ur formen.

De olika typerna: varm vs kall kammare

Det finns några sätt att göra formgjutning, men de två stora du verkligen behöver veta om ärHeta kammarenochKall kammare.

Heta kammarformgjutning

I denna uppställning är ugnen faktiskt byggdinutimaskinen. Det kallas "hot chamber" eftersom metallen hålls varm precis där i maskinen. Det finns ett "svanhals"-system som matar in metallen i formen. Eftersom metallen redan är där, smält och klar, är denna process väldigt snabb. Cykler kan vara supersnabb, vilket gör den perfekt för massproduktion. Haken: Du kan inte få det supervarmt, annars skadar du maskinkomponenterna. Så detta används mest för metaller med lägre smältpunkter som zink, bly eller magnesium.

Pressgjutning för kall kammare

Detta är för metaller som smälter vid mycket högre temperaturer, som aluminium eller koppar. Du kan inte smälta dessa inuti gjutmaskinen eftersom det skulle förstöra insprutningsmekanismen. Istället smälter man metallen i en separat ugn i närheten. Sedan använder en arbetare (eller en robotarm) en slev för att ösa upp den smälta metallen och hälla den i maskinens injektionscylinder ("den kalla kammaren"). Sedan trycker en hydraulisk kolv in den i formen. Det är en långsammare process än varmkammarmetoden, men den är nödvändig om du vill ha delar gjorda av starkare material som aluminiumlegeringar.

Varför gillar tillverkare formgjutning? (Fördelarna)

Pressgjutning är inte nytt, men det är fortfarande en av favoriterna i tillverkningsvärlden. Här är varför folk håller fast vid det:

• Komplexa former är lätta:Du kan göra riktigt intrikata delar med denna metod. På grund av det höga trycket kan metallen fylla mycket tunna väggar som andra gjutningsmetoder helt enkelt inte klarar av.
• Perfekt för massproduktion:När du väl har formen kan du pumpa ut delar otroligt snabbt. Det är mycket effektivt för att göra tusentals eller miljoner av samma föremål.
• Modern och hög-teknologi:Det fungerar bra med automation, robotar och modern designprogramvara. Den passar direkt in i en-högteknologisk fabrik.
• Billigt i längden:Visst, maskinen och formen kostar mycket i förväg. Men kostnadenper delär superlåg när du gör höga volymer. Det är ett av de billigaste sätten att använda om du gör mycket saker.
• Slät finish:Delarna brukar bli riktigt bra. Ofta behöver du inte polera eller slipa så mycket, vilket sparar tid och pengar.

Det är inte perfekt (begränsningarna)

Självklart har pressgjutning sina nackdelar också. Det är viktigt att vara realistisk om vad den inte kan göra.

• Dyrt att starta:Det största hindret är den initiala kostnaden. Att tillverka formen (verktyget) är mycket dyrt. Om du bara behöver göra 50 delar, använd inte pressgjutning. Det är bara värt det om du tjänar tusentals.
• Bubblor och porositet:Eftersom du skjuter in metall så snabbt kan du få turbulens, som fångar luftbubblor inuti metallen. Ingenjörer försöker fixa detta med bra formdesign, men det är alltid en risk.
• Storleksgränser:Du kan inte göra stora delar med detta. Det finns en gräns för hur stora stansarna och maskinerna kan bli. Om du behöver ett gigantiskt metallrör, behöver du förmodligen en annan metod, somcentrifugalgjutning.

Slår ihop det

För att sammanfatta det hela är pressgjutning i grunden ett kraftpaket för modern tillverkning. Det låter oss skapa komplexa, lätta och starka metalldelar utan alltför mycket krångel. Det slår ut äldre metoder som sandgjutning när det gäller hastighet och ytfinish, vilket är anledningen till att det är bra-för saker som bildelar i aluminium.

Medan de höga startkostnaderna och storleksgränserna betyder att det inte är för alla, är det svårt att slå för massproduktion. När tekniken blir bättre, med mer automatisering och bättre simuleringar, kommer pressgjutning bara att bli effektivare.

ABIS MOLD Technology Co., Ltd är en av de mest kända tillverkarna av pressgjutning i Shenzhen och Kinas leverantörer, välkommen till grossistförsäljning av pressgjutning av aluminium, zinkgjutning, metallinsprutningsform, formgjutningsverktyg, hårdvaruform från vår fabrik.