Литье под низким давлением: полное руководство по процессу
Литье под низким давлением представляет собой передовую технологию производства, которая включает в себя впрыскивание расплавленного материала в отлитую деталь в условиях точно контролируемого низкого давления, что дает многочисленные преимущества. Автомобильная промышленность, в частности, извлекает выгоду из этого процесса, производя точно изготовленные осесимметричные компоненты, такие как колеса. Прежде чем рассматривать возможность аутсорсинга услуги литья под давлением, важно понять этот процесс. В этой статье представлено подробное описание литья под низким давлением, его работы, преимуществ, недостатков и альтернативных методов.
Что такое литье под низким давлением?
Литье под низким давлением (LPDC) предполагает заполнение литой формы расплавленным металлом в условиях низкого давления. Его точность является результатом поддержания низкого давления во время затвердевания, что обеспечивает непрерывное заполнение полости матрицы, компенсируя уменьшение объема. LPDC сводит к минимуму образование оксидов, пористость и обеспечивает стабильное качество расплавленного металла сверху донизу.
Как работает литье под низким давлением?
При литье под низким давлением для заполнения матрицы используется умеренное давление, обычно около 20–100 кПа (2.9–14.5 фунтов на квадратный дюйм), а не сила тяжести. Он включает в себя специализированную установку и различное оборудование. Этот процесс состоит из следующих ключевых шагов:
Плавильная печь: Процесс начинается с плавильной печи, в которой металлические сплавы нагреваются до температуры литья, например 710–720°C для алюминия.
Выдерживающая печь: Под формой находится раздаточная печь, поддерживающая температуру расплавленного металла при температуре отливки, служащая резервуаром.
Инъекция расплавленного металла: Низкое давление выталкивает расплавленный металл через стояк в форму. Расплавленный металл продолжает течь под постоянным давлением, пока не затвердеет внутри полости матрицы.
Сброс давления: После затвердевания давление сбрасывается, и любой оставшийся расплавленный металл возвращается через стояк в раздаточную печь для переработки.
Удаление кастинга: Когда форма остынет, отливку легко снять.
Преимущества литья под низким давлением
Литье под низким давлением имеет ряд преимуществ, что делает его ценным методом в различных отраслях промышленности:
Высокая точность: Детали, изготовленные с помощью этого процесса, отличаются исключительной точностью благодаря непрерывному заполнению под низким давлением, компенсирующему объемную усадку во время затвердевания. Это предпочтительный метод для создания осесимметричных компонентов, таких как колеса.
Отливки высокой чистоты: Отливки низкого давления отличаются исключительной чистотой благодаря минимальному количеству примесей шлака. Установка предотвращает попадание шлака в жидкий металл, обеспечивая высокую чистоту отливки.
Хорошая формуемость: Процесс заполнения под низким давлением улучшает текучесть жидкого металла, что приводит к четким контурам и гладким поверхностям. Это делает его идеальным для изготовления деталей сложной геометрии.
Кристаллизация: Отливка затвердевает под давлением, что позволяет сформировать компактную плотную структуру. В результате отливки обладают отличными прочностными свойствами, подходящими для деталей, требующих высокой прочности.
Недостатки литья под низким давлением
Несмотря на свои преимущества, литье под низким давлением имеет некоторые ограничения:
Более медленный цикл литья: Процесс низкого давления имеет более медленный цикл из-за его природы низкого давления, что приводит к меньшему объему производства и более высокой стоимости деталей.
Эрозия металла: Контакт между расплавленным металлом и деталями оборудования может привести к эрозии этих деталей, что приведет к увеличению затрат на техническое обслуживание, особенно в крупных установках.
Не подходит для тонкостенных деталей: Этот процесс не идеален для создания тонкостенных компонентов; минимальная достижимая толщина стенки составляет около 3 мм.
Литье под низким давлением и литье под высоким давлением
Литье под низким и высоким давлением подходит для различных применений, в зависимости от сложности детали, объема производства и бюджета. Ключевые различия между этими двумя методами включают в себя:
Время цикла: Литье под низким давлением имеет более короткое время цикла из-за более низкого диапазона давления, обычно от 0.7 до 1 бар, тогда как литье под высоким давлением работает при значительно более высоких давлениях (часто более 1000 бар).
Прочность деталей: Отливки под низким давлением известны своими высокими прочностными свойствами благодаря медленному процессу затвердевания. Отливки под высоким давлением также обладают хорошей прочностью, но они не могут сравниться с прочностью отливок под низким давлением.
Качество литья: Отливки под низким давлением имеют превосходное качество, имеют минимальное количество примесей и отсутствие пор. Это контрастирует с отливками под высоким давлением, которые могут содержать поры и примеси из-за более высокого давления.
Стоимость: Литье под высоким давлением требует более существенных первоначальных инвестиций в оборудование, но требует более низких затрат на детали из-за более короткого времени цикла. Литье под низким давлением имеет более низкие эксплуатационные расходы, но более высокую стоимость деталей.
Толщина: Литье под низким давлением идеально подходит для толстых деталей, а литье под высоким давлением подходит для тонкостенных деталей.
Альтернативы литью под низким давлением
Хотя литье под низким давлением очень эффективно, в определенных условиях могут потребоваться альтернативные методы, в том числе:
Гравитационное литье: Гравитационное литье под давлением, также известное как литье в постоянную форму, основано на силе гравитации, заполняющей форму расплавленным металлом. Подходит для широкого спектра цветных сплавов, таких как алюминий, медь, магний и цинк.
Литье по выплавляемым моделям: При литье по выплавляемым моделям или точном литье используются восковые модели для точного создания форм. Он отличается высокой точностью и идеально подходит для сложных геометрических форм.
Пескоструйная обработка: Литье в песчаные формы, традиционный метод, используемый в литейном производстве, подходит для жаропрочных металлов и обеспечивает широкий диапазон совместимости материалов.
В заключение отметим, что литье под низким давлением — это точный и эффективный производственный процесс, особенно подходящий для сложных высокопрочных компонентов. Хотя он имеет более медленное время цикла и определенные ограничения, он остается ценным методом для многих отраслей. Понимание процесса, его преимуществ и потенциальных альтернатив имеет решающее значение для принятия обоснованных решений в производственных проектах.
Донгрун Кастинг Имеем 20000 квадратных метров производственных помещений и 200 производственного и испытательного оборудования. От предложения и проектирования оснастки до литья и окончательной обработки, мы можем работать с вами на каждом этапе. Мы обслуживаем широкий спектр отраслей: от корпораций из списка Fortune 500 до малых и средних OEM-производителей. Наша продукция включает в себя: Автомобильная промышленность и грузоперевозки, Электроэнергетика и связь, Система учета, Гидравлическая промышленность, Медицинский приборs, Освещение, Давление топлива и газа, Детали мебели.
Больше деталей: www.dongruncasting.com