Как работает литье под высоким давлением?

Литье под высоким давлением — это процесс, при котором жидкий металл впрыскивается в полость формы под высоким давлением и скоростью. Базовая установка состоит из двух вертикальных плит, валиков и подвижной плиты, которая удерживает половины формы на месте. Для открытия и закрытия формы используется поршень с гидравлическим приводом. Затем металл заливается в рукав для дробления перед введением в полость формы.

Металлы с низкой температурой плавления

Литье под высоким давлением использует один плунжер для подачи расплавленного металла через литник или канал питателя, применяя при этом давление от 7 до 207 МПа. Металл быстро затвердевает, а затем извлекается из формы. В процессе литья может образоваться заусенец в месте, где встречаются две половины формы. Обрезка формы может устранить этот заусенец. Литье под высоким давлением требует большого количества капитала.

Использование железа и меди снижает скорость воздействия алюминия на формы, а медь увеличивает твердость отливки, хотя избыток меди может вызвать растрескивание. Процесс требует высокого уровня Fe и может вызвать образование интерметаллических фаз. Эти интерметаллиды влияют на пластичность и возможности термообработки отливки. Обычно этот процесс не идеален для литья тугоплавких металлов.

Цветные металлы

Литье под высоким давлением цветных металлов — это метод, используемый для производства металлических деталей с использованием расплава под давлением. Этот процесс имеет свои преимущества и может выполняться с высокой производительностью и в определенных потоках. Для использования этого процесса пресс-формы нагреваются примерно до 700°C. Давление внутри пресс-форм постоянно или увеличивается и позволяет металлу оставаться в пресс-форме до тех пор, пока он не затвердеет. Когда пресс-формы освобождаются, остаточная жидкость возвращается в печь-держатель, в то время как отливка извлекается из машины.

HPDC — это процесс, который лучше всего подходит для крупносерийного производства деталей, близких к заданной форме. Тиксотропное поведение суспензии обеспечивает получение отливок с высокой целостностью. Машины для литья под высоким давлением могут производить суспензии SSM с использованием горизонтального или вертикального впрыска и зажима. Этот процесс также был успешно коммерциализирован компаниями V-Forge и SAG.

Гладкие поверхности

Процесс литья под высоким давлением позволяет производить детали с превосходной точностью размеров и отделкой поверхности. Процесс литья позволяет производить детали со стенками толщиной до 3 мм и шероховатостью поверхности 1,5 Ra. Этот процесс также минимизирует затраты на вторичную обработку, но он менее гибок по конструкции, чем литье под давлением. Металл или сплав впрыскивается в форму под высоким давлением, что приводит к быстрому заполнению и мелкозернистой структуре. Этот процесс снижает потери металла, ускоряет производство и обеспечивает гладкие поверхности.

Помимо получения гладких поверхностей, литье под высоким давлением позволяет производить очень сложные детали с жесткими допусками. Поскольку металл быстро заполняет полость, становится трудно выпустить газ. Кроме того, газ часто оседает под поверхностью, ограничивая сложность готового продукта. Этот процесс часто используется в аэрокосмической и других отраслях промышленности, где требуются точные и высококачественные детали. Литье под высоким давлением является идеальным решением для широкого спектра применений.

Расходы

Стоимость материала для литья под высоким давлением является основным фактором в общей стоимости производства. Количество используемого материала будет зависеть от объема и плотности детали, а также от максимальной толщины стенки детали. Сама матрица будет изготовлена из твердой инструментальной стали. Чем выше температура расплавленного металла, тем дольше прослужит матрица. По этой причине требуется более крупная система каналов, чем маленькая, так как для более мелких деталей требуется меньше материала.

Сама матрица очень тяжелая, обычно ее вес в тысячу раз превышает вес детали. Она должна иметь дополнительные охлаждающие каналы, чтобы предотвратить ее размягчение под высоким давлением. Она также должна иметь выталкивающие штифты для извлечения детали после процесса литья. матрица также должна выдерживать термический удар и не размягчаться при температуре впрыска. Материалы матрицы обычно изготавливаются из закаленной инструментальной стали, а углы наклона на разделительных поверхностях должны быть точными.