Γιατί ένας σχεδιαστής προϊόντος θα επέλεγε τη χύτευση υπό πίεση έναντι ενός εξαρτήματος που κατασκευάζεται με άλλη ανταγωνιστική διαδικασία;
Ποιες είναι οι δυνατότητες ενός προϊόντος που κατασκευάζεται με χύτευση;
Κατά τη διάρκεια αυτής της συνεδρίας, θα απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις. Θα εξερευνήσουμε επίσης το μήκος και το εύρος των εφαρμογών χύτευσης με εκμαγείο και θα εξηγήσουμε τα μοναδικά χαρακτηριστικά και τη βέλτιστη διαμόρφωση της χύτευσης με εκμαγείο.
Μετά την ολοκλήρωση αυτού του κεφαλαίου, θα είστε σε θέση να:
- Απαριθμήστε τα πλεονεκτήματα της χρήσης της διαδικασίας χύτευσης υπό πίεση
- Προσδιορίστε τη χύτευση μήτρας
Το μεγάλο περίβλημα κιβωτίου ταχυτήτων αυτοκινήτου αλουμινίου που απεικονίζεται στα παραπάνω παράγεται σε μηχανή χύτευσης ψυχρού θαλάμου 3500 τόνων. Το αλουμίνιο γεμίζει την πολύπλοκη κοιλότητα της μήτρας σε λιγότερο από ½ δευτερόλεπτο και ένα πλήρως σχηματισμένο στερεοποιημένο χυτό εκτοξεύεται από τη μήτρα κάθε δύο λεπτά. Τα περιβλήματα κιβωτίου ταχυτήτων ζυγίζουν έως και 35 lb. Αντίθετα, ο μικρός σύνδεσμος γραμμής ψευδαργύρου για μια κουζίνα παράγεται σε μια πολύ μικρότερη μηχανή. Ο ψευδάργυρος γεμίζει την κοιλότητα της τάξης των μερικών εκατοστών του δευτερολέπτου και εκτοξεύονται αρκετά χυτά κάθε λεπτό. Το βάρος καθενός από αυτά τα χυτά είναι 0,5 ουγγιές. - Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά της βέλτιστης διαμόρφωσης της χύτευσης με εκμαγείο
- Προσδιορίστε τα συστατικά της βολής χύτευσης
Οι πληροφορίες που παρουσιάζονται σε αυτό το κεφάλαιο είναι γενικού ενδιαφέροντος και αποτελούν βασικές πληροφορίες για το υλικό που παρουσιάζεται στα επόμενα κεφάλαια.
Στις προηγούμενες πληροφορίες μάθατε γενικές πληροφορίες για τη βιομηχανία χύτευσης στην Κίνα. Σε αυτό το κεφάλαιο θα μάθετε συγκεκριμένες πληροφορίες σχετικά με τη χύτευση υπό πίεση.
Στο παρόν κεφάλαιο χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι νέοι όροι.
- Die casting "shot" Ορίζεται ως ουσιαστικό σε αυτό το κεφάλαιο, όχι ως ρήμα.
- Sprue Μεταλλικό τμήμα του βλήματος σε σχήμα κώνου που συνδέει το ακροφύσιο και τον δρομέα.
- Overflows Μικροί θύλακες μετάλλου περιμετρικά του εξαρτήματος, καθώς και σε ανοίγματα.
- Runner Η διαδρομή που πρέπει να διανύσει το μέταλλο για να φτάσει από το καλούπι ή το μπισκότο στο χυτό.
Το Die Casting Advantage
Η χύτευση σε μήτρα παράγει εξαρτήματα σε υψηλή ταχύτητα από μια σειρά ανθεκτικών κραμάτων ψευδαργύρου, μαγνησίου και αλουμινίου, ενώ παράλληλα αποτυπώνει πιστά τις πιο περίπλοκες σχεδιαστικές λεπτομέρειες.
Αυτή η δυνατότητα το καθιστά μια πρώτης τάξεως επιλογή παραγωγής για εξαρτήματα παραγωγής μεγάλου όγκου. Η ικανότητα διατήρησης στενών ανοχών, συχνά εξαλείφοντας κάθε κατεργασία, μπορεί να καταστήσει τη διαδικασία τη βέλτιστη επιλογή και για παραγωγή μικρότερου όγκου.
Σύγχρονη τεχνολογία διεργασιών που εξασφαλίζει σταθερή ποιότητα | Ο ηλεκτρονικός έλεγχος των σημαντικών μεταβλητών της διαδικασίας οδήγησε σε συνεπή έλεγχο των διαστάσεων και εσωτερική ακεραιότητα. Η διαδικασία ανταποκρίνεται στον στατιστικό έλεγχο και στις τεχνικές στατιστικής επίλυσης προβλημάτων. |
Ελευθερία σχεδιασμού περίπλοκων διαμορφώσεων | Η διαμόρφωση του σχεδιασμού περιορίζεται μόνο στη φαντασία του σχεδιαστή και στην εφευρετικότητα του κατασκευαστή του καλουπιού για την κατασκευή της μήτρας χύτευσης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα περίπλοκης διαμόρφωσης είναι το σώμα βαλβίδας του κιβωτίου ταχυτήτων αυτοκινήτων. |
Οικονομίες χύτευσης καθαρού σχήματος, ακόμη και σε χαμηλότερους όγκους | Η εξάλειψη της μηχανικής κατεργασίας και των δευτερευουσών εργασιών μπορεί να καταστήσει τη χύτευση υπό πίεση ανταγωνιστική σε χαμηλούς όγκους παραγωγής. |
Μεγάλη ποικιλία διαθέσιμων κραμάτων και ιδιοτήτων κραμάτων | Θυμηθείτε ότι τα τυπικά μέταλλα είναι κράματα αλουμινίου, μαγνησίου και ψευδαργύρου. Μικρές ποσότητες κραμάτων από χαλκό και μόλυβδο χυτεύονται επίσης συνήθως με χύτευση υπό πίεση. Υλικά από σίδηρο και τιτάνιο έχουν επίσης χυτευτεί σε μήτρα. Η τρέχουσα ανάπτυξη κραμάτων περιλαμβάνει τη χρήση σύνθετων υλικών, για παράδειγμα αλουμινίου και καρβιδίου του πυριτίου. |
Η ακαμψία, η εμφάνιση και η αίσθηση του μετάλλου | Η αντιληπτή ποιότητα ενός μεταλλικού εξαρτήματος είναι υψηλότερη από εκείνη που κατασκευάζεται από μη μεταλλικό υλικό. Η ακαμψία είναι ανάλογη της αντοχής και βασίζεται στο μέτρο ελαστικότητας και στη διαμόρφωση. Η καλή ακαμψία μειώνει επίσης τους κραδασμούς. |
Ανταποκρίνεται σε μέτριες έως υψηλές επιδόσεις αντοχής | Οι αντοχές των χυτών κραμάτων είναι υψηλότερες από τις αντοχές των πλαστικών και ελαφρώς χαμηλότερες από τις αντοχές των χαλυβδοφύλλων. |
Μέτρια έως υψηλή αντοχή σε χτυπήματα και βαθουλώματα | Τα επιλεγμένα κράματα έχουν πολύ υψηλή ικανότητα απορρόφησης ενέργειας. |
Τεκμηριωμένα χαρακτηριστικά αντοχής σε κόπωση | Οι δημοσιευμένες τιμές της αντοχής σε κόπωση είναι συντηρητικές. Οι διαδικασίες χύτευσης υψηλής πυκνότητας ελαχιστοποιούν τα ελαττώματα, όπως το πορώδες, που προκαλούν κόπωση. |
Εξαιρετικές ιδιότητες απόσβεσης του ήχου | Μελέτες δείχνουν ότι τα κράματα ψευδαργύρου και ZA είναι καλά στην απόσβεση του ήχου. Το μαγνήσιο έχει αποδείξει την απόσβεση του ήχου σε εξαρτήματα του συστήματος μετάδοσης κίνησης. |
Ιδιότητες ρουλεμάν που συχνά εξαλείφουν τα ξεχωριστά ρουλεμάν | Τα κράματα ZA έχουν καλές ιδιότητες έδρασης. Το κράμα αλουμινίου 390 παρουσιάζει καλή αντοχή στη φθορά. |
Εγγενής θωράκιση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας για ηλεκτρονικές εφαρμογές | Η υψηλή αγωγιμότητα παρέχει εγγενή θωράκιση |
Στεγανότητα πίεσης για υδραυλικά και πνευματικά εξαρτήματα | Η επιλογή κράματος, η τεχνολογία πύλης και τα συστήματα κενού μειώνουν σημαντικά τα παγιδευμένα αέρια και το πορώδες συρρίκνωσης. |
Υψηλής ποιότητας επιφανειακά φινιρίσματα για διακοσμητικές εφαρμογές | Το καλό φινίρισμα της επιφάνειας είναι σχετικά εύκολο να επιτευχθεί. Μια ποικιλία επιφανειακών επεξεργασιών είναι εύκολο να εφαρμοστεί. |
Πληροί τα κριτήρια για τη λειτουργικότητα και την ανακυκλωσιμότητα | Τα κράματα είναι "πράσινα", ανακυκλώνονται εύκολα. Τα κράματα αλουμινίου παράγονται συνήθως από ανακυκλωμένα υλικά. Το ρεύμα ανακύκλωσης κραμάτων χύτευσης βασίζεται σε μια παγκόσμια υποδομή ανάκτησης μετάλλων που λειτουργεί για περισσότερα από 50 χρόνια. |
Σήμερα, με την εισαγωγή νέων, υψηλότερων επιδόσεων κραμάτων χύτευσης και νέων τεχνολογιών επεξεργασίας, πολλές από τις παλιές παραδοχές σχεδιασμού σχετικά με τους περιορισμούς της διαδικασίας έχουν καταστεί παρωχημένες.
- Εκδόθηκαν νέες προδιαγραφές για τον έλεγχο των διαστάσεων, το βύθισμα και την επιπεδότητα. Οι προδιαγραφές αυτές επανεξετάζονται και επικαιροποιούνται σε περιοδική βάση.
- Έχουν αναπτυχθεί νέες βελτιώσεις της διαδικασίας, όπως η τεχνολογία κενού, η χύτευση με συμπίεση, η ημιστερεά χύτευση και η θιξοτροπική χύτευση, οι οποίες έχουν οδηγήσει σε σημαντικά μειωμένα επίπεδα πορώδους.
Η βέλτιστη διαμόρφωση χύτευσης
Πριν από την ανάληψη ενός έργου χύτευσης, ο σχεδιασμός της χύτευσης θα πρέπει να αξιολογηθεί από άποψη κατασκευασιμότητας. Με άλλα λόγια, μπορεί να κατασκευαστεί η χύτευση; Είναι ο σχεδιασμός της χύτευσης βέλτιστος;
Η βέλτιστη διαμόρφωση χύτευσης θα:
- Γεμίστε πλήρως με μέταλλο.
- Στερεοποιείται γρήγορα χωρίς ελαττώματα.
- Εκτοξεύεται εύκολα από τη μήτρα.
Η βέλτιστη διαμόρφωση της χύτευσης δεν προκύπτει έτσι απλά.
Οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές πρέπει να συνεργαστούν για να διασφαλίσουν ότι ο σχεδιασμός του χυτού υλικού πληροί τις απαιτήσεις του προϊόντος και μπορεί να κατασκευαστεί. Για να επιτευχθούν και οι δύο αυτοί στόχοι, η χύτευση πρέπει να σχεδιαστεί με χαρακτηριστικά που αξιοποιούν τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας χύτευσης. Οι ακόλουθες έξι αρχές θα πρέπει να χρησιμοποιούνται κατά την εργασία προς την κατεύθυνση και την ανάπτυξη της βέλτιστης διαμόρφωσης της χύτευσης υπό πίεση.