Basınçlı döküm nedir

Basınçlı döküm bir imalat yöntemidir Doğru boyutlandırılmış, keskin bir şekilde tanımlanmış, pürüzsüz veya dokulu yüzeyli metal parçalar üretme işlemi. Erimiş metalin yüksek basınç altında yeniden kullanılabilir metal kalıplara zorlanmasıyla gerçekleştirilir. Süreç genellikle ham madde ile bitmiş ürün arasındaki en kısa mesafe olarak tanımlanır. "Basınçlı döküm" terimi aynı zamanda bitmiş parçayı tanımlamak için de kullanılır.
"Kokil döküm" terimi, dökümhanelerde yapılan dökümleri ifade eder. metal kalıplar bir yerçekimi başlığı altında. Şöyle bilinir kalıcı kalıp dökümü A.B.D. ve Kanada'da. "Kalıp döküm" dediğimiz şey" burada "yüksek basınçlı döküm" Avrupa'da.

Basınçlı dökümler nasıl üretilir?

Yüksek Basınçlı Döküm

İlk olarak, hızlı bir şekilde arka arkaya on binlerce döküm üretebilen bir çelik kalıp, dökümlerin çıkarılmasına izin vermek için en az iki bölüm halinde yapılmalıdır. Bu bölümler bir makineye güvenli bir şekilde monte edilir ve biri sabit (sabit kalıp yarısı), diğeri hareketli (enjektör kalıp yarısı) olacak şekilde düzenlenir. Döküm döngüsünü başlatmak için, iki kalıp yarısı basınçlı döküm makinesi tarafından sıkıca birbirine kenetlenir. Erimiş metal, hızla katılaştığı kalıp boşluğuna enjekte edilir. Kalıp yarımları birbirinden çekilir ve döküm dışarı atılır. Basınçlı döküm kalıpları, dökümün karmaşıklığına bağlı olarak hareketli kızaklara, maçalara veya diğer bölümlere sahip basit veya karmaşık olabilir.
Basınçlı döküm sürecinin tüm döngüsü, hassas demir dışı metal parçalar üretmek için bilinen en hızlı süreçtir. Bu, aşağıdakilerle belirgin bir tezat oluşturmaktadır kum döküm Bu da her döküm için yeni bir kum kalıbı gerektirir. Kalıcı kalıp işlemi kum yerine demir veya çelik kalıplar kullansa da, oldukça yavaştır ve kalıp döküm.

Basınçlı döküm için makine türleri

Kullanılan makinenin türüne bakılmaksızın, kalıp yarımlarının, maçaların ve/veya diğer hareketli bölümlerin döküm döngüsü sırasında güvenli bir şekilde yerine kilitlenmesi esastır. Genel olarak, makinenin sıkıştırma kuvveti (a) dökümün öngörülen yüzey alanı (kalıp ayırma çizgisinde ölçülür) ve (b) metali kalıba enjekte etmek için kullanılan basınç tarafından yönetilir. Çoğu makine, kilitlemeyi sağlamak için hidrolik silindirler (bazen hava basıncı) tarafından çalıştırılan mafsal tipi mekanizmalar kullanır. Diğerleri doğrudan etkili hidrolik basınç kullanır. Döküm çevrimleri sırasında kalıbın açılmasını önlemek için güvenlik kilit sistemleri kullanılır.
Büyük veya küçük basınçlı döküm makineleri, temelde sadece erimiş metali kalıba enjekte etmek için kullanılan yöntemde çok temeldir. Bunlar sıcak veya soğuk kamaralı basınçlı döküm makineleri olarak sınıflandırılır ve tanımlanır.

Sıcak kamara döküm makineleri

Sıcak kamara makineleri (ġekil 1) öncelikle çinko ve metal kaplara, silindirlere ve pistonlara kolayca saldırmayan ve aĢındırmayan düĢük erime noktalı alaĢımlar için kullanılır. İleri teknoloji ve yeni, daha yüksek sıcaklıktaki malzemelerin geliştirilmesi, bu ekipmanın kullanımını aşağıdakiler için genişletmiştir magnezyum alaşımlı döküm.
Şekil 1: Sıcak Oda Makinesi. Diyagram, erimiş metalin içine daldırılmış piston mekanizmasını göstermektedir. Modern makineler hidrolik olarak çalıştırılır ve otomatik döngü kontrolleri ve güvenlik cihazları ile donatılmıştır.
Sıcak hazneli makinede enjeksiyon mekanizması makineye bağlı bir fırında erimiş metalin içine daldırılır. Piston kaldırıldığında, erimiş metalin silindire dolmasını sağlayan bir port açılır. Piston aşağı doğru hareket ederek portu kapatırken, erimiş metali deveboynu ve nozuldan kalıba doğru zorlar. Metal katılaştıktan sonra piston geri çekilir, kalıp açılır ve elde edilen döküm dışarı atılır.
Sıcak kamara makineleri hızlı çalışır. Çevrim süreleri bir ons ağırlığındaki küçük parçalar için bir saniyeden az, birkaç kiloluk bir döküm için otuz saniye arasında değişir. Kalıplar hızlı bir şekilde doldurulur (normalde beş ila kırk milisaniye arasında) ve metal yüksek basınçlarda (1.500 ila 4.500 psi) enjekte edilir. Bununla birlikte, modern teknoloji bu değerler üzerinde yakın kontrol sağlar ve böylece ince detaylara, yakın toleranslara ve yüksek mukavemete sahip dökümler üretir.

Soğuk Kamara döküm makineleri

Soğuk kamaralı makineler (Şekil 2) sıcak kamaralı makinelerden temel olarak bir açıdan farklıdır; enjeksiyon pistonu ve silindir erimiş metalin içine daldırılmaz. Erimiş metal bir el veya otomatik kepçe vasıtasıyla bir port veya dökme yuvasından bir "soğuk hazneye" dökülür. Hidrolik olarak çalıştırılan bir piston, ileri doğru ilerleyerek, metali yüksek basınçlarda kilitli kalıba zorlayarak portu kapatır. Enjeksiyon basınçları hem alüminyum hem de magnezyum alaşımları için 3.000 ila 10.000 psi arasında ve bakır bazlı alaşımlar için 6.000 ila 15.000 psi arasında değişir.

Şekil 2: Soğuk Oda Makinesi. Şemada kalıp, soğuk hazne ve yatay koç veya piston (şarj konumunda) gösterilmektedir.
Basınçlı döküm, diğer birçok seri üretim sürecinden daha yakın toleranslar dahilinde karmaşık şekiller sağlar. Soğuk hazneli bir makinede, kalıp boşluğunu doldurmak için gereken hazneye daha fazla erimiş metal dökülür. Bu, boşluğu döküm alaşımıyla sağlam bir şekilde doldurmak için yeterli basıncın sürdürülmesine yardımcı olur. Fazla metal dökümle birlikte dışarı atılır ve tam atışın bir parçasıdır.
"Soğuk kamara" makinesinin çalışması, potalama işlemi nedeniyle "sıcak kamara" makinesinden biraz daha yavaştır. Soğuk kamara makinesi yüksek erime noktalı ürünler için kullanılır. kalıp döküm alaşımları Çünkü piston ve silindir tertibatları erimiş metalin içine daldırılmadıkları için saldırıya daha az maruz kalırlar.

Basınçlı döküm ve konstrüksiyonları

Basınçlı döküm kalıpları (Şekil 3), sabit kalıp yarısı ve ejektör kalıp yarısı olarak adlandırılan en az iki bölüm halinde alaşımlı takım çeliklerinden yapılır. Sabit kalıp yarısı, erimiş metal enjeksiyon sistemine doğru olan tarafa monte edilir. Kalıp dökümün yapıştığı ve kalıp açıldığında dışarı atıldığı ejektör kalıp yarısı, makinenin hareketli plakasına monte edilir.

Kalıbın sabit kalıp yarısı, erimiş metalin kalıba girdiği yolluk deliğini içerecek şekilde tasarlanmıştır. İtici yarı genellikle erimiş metali kalıbın boşluğuna (veya boşluklarına) yönlendiren yollukları (geçiş yolları) ve kapıları (girişler) içerir. İtici yarı aynı zamanda dökümün kalıptan çıkarılmasını sağlayan mekanizmayı barındıran bir itici kutusuna da bağlıdır. Fırlatma, ejektör plakasına bağlı pimlerin ileri doğru hareket ederek dökümü boşluktan çıkarmaya zorlamasıyla gerçekleşir. Bu genellikle makinenin açma strokunun bir parçası olarak gerçekleşir. İtici pimlerin yerleşimi dikkatlice ayarlanmalıdır, böylece itme sırasında döküm üzerine uygulanan kuvvet deformasyona neden olmaz. İtici plakaya bağlı geri dönüş pimleri, kalıp kapanırken bu plakayı döküm konumuna geri döndürür.
Kalıplarda genellikle sabit ve hareketli maçalar kullanılır. Eğer sabit ise, maça ekseni kalıp yönüne paralel olmalıdır. kalıp döküm kalıbı açılır. Eğer hareket edebiliyorlarsa, genellikle maça kızaklarına bağlanırlar. Bir basınçlı döküm tasarımının yan tarafı bir çöküntü gerektiriyorsa, dökümün kalıp boşluğundan çıkarılmasını etkilemeden istenen sonucu elde etmek için kalıp bir veya daha fazla kızakla yapılabilir. Tüm hareketli kızaklar ve maçalar dikkatli bir şekilde yerleştirilmeli ve döküm döngüsü sırasında güvenli bir şekilde kilitlenebilmelidir. Aksi takdirde, erimiş metal kızakların içine girerek operasyonların aksamasına neden olabilir. Kızaklar ve maçalar kalıp yapımının karmaşıklığına ve maliyetine katkıda bulunsa da, çok çeşitli konfigürasyonlarda ve genellikle diğer metal işleme süreçlerinden daha ekonomik bir şekilde kalıp dökümleri üretmeyi mümkün kılar.

Basınçlı döküm kalıplarının tipi

Kalıplar şu şekilde sınıflandırılır: tek boşluklu, çok boşluklu, kombinasyon ve birim kalıplar (Şekil 4-A ila 4-D).

Tek boşluklu bir kalıp açıklama gerektirmez. Birden fazla boşluklu kalıpların hepsi aynı olan birkaç boşluğu vardır. Bir kalıpta farklı şekillerde boşluklar varsa, buna kombinasyon veya aile kalıbı denir. Bir kalıp kombinasyonu, bir montaj için birkaç parça üretmek için kullanılır. Basit parçalar için, takımlama ve üretim ekonomilerini etkilemek amacıyla birim kalıplar kullanılabilir. Bir montaj için veya farklı müşteriler için birkaç parça, birim kalıplarla aynı anda dökülebilir. Bir veya daha fazla birim kalıp ortak bir tutucuya monte edilir ve yolluklarla ortak bir açıklığa veya yolluk deliğine bağlanır. Bu, tüm boşlukların aynı anda doldurulmasına izin verir.

Basınçlı dökümün avantajları

Basınçlı döküm bileşen parçaları, dekoratif süslemeler ve/veya bitmiş ürünler, bu üretim sürecini belirleyenlere birçok özellik, avantaj ve fayda sunar.

1. Basınçlı dökümler yüksek üretim hızlarında üretilir. Çok az veya hiç işleme gerekmez.
2. Basınçlı dökümler, diğer döküm yöntemleriyle elde edilebilenlerden daha ince duvarlarla üretilebilir ... ve aynı boyutlara sahip plastik enjeksiyon kalıplarından çok daha güçlüdür.
3. Basınçlı döküm, dayanıklı, boyutsal olarak kararlı ve kalite hissi ve görünümüne sahip parçalar sağlar.
4. Basınçlı döküm kalıpları ek takımlama gerekmeden önce belirtilen toleranslar dahilinde binlerce aynı döküm üretebilir.
5. Çinko dökümler minimum yüzey hazırlığı ile kolayca kaplanabilir veya bitirilebilir.
6. Basınçlı dökümler çok çeşitli dokuları simüle eden yüzeylerle üretilebilir.
7. Döküm yüzeyler, döküm olarak, diğer döküm şekillerinin çoğundan daha pürüzsüzdür.
8. Kalıp dökümlerdeki delikler özlü hale getirilebilir ve matkap boyutlarına uygun hale getirilebilir.
9. Parçalardaki dış dişler kolaylıkla kalıpla dökülebilir.
10. Basınçlı dökümler, montaj ekonomisiyle sonuçlanabilecek göbekler ve saplamalar gibi entegre bağlantı elemanları sağlar.
11. Diğer metallerin ve bazı metal olmayan malzemelerin ek parçaları yerinde dökülebilir.
12. Basınçlı döküm alaşımlarının korozyon direnci iyiden yükseğe doğru değişir.
13. Basınçlı dökümler monolitiktir. Birçok işlevi tek bir karmaşık şekilli parçada birleştirirler. Basınçlı dökümler birbirine kaynaklanmış veya tutturulmuş ayrı parçalardan oluşmadığından, mukavemet dişlerin veya kaynakların vb. değil malzemenin mukavemetidir.
14. Basınçlı Döküm Süreci üretebilir alümi̇nyum dökümmagnezyum basınçlı döküm, çinko basınçlı döküm, pirinç basınçlı döküm , kurşun dökümü ve benzeri ve bunların hepsi kolayca kitlesel olarak üretilebilir.

Basınçlı döküm, maksimum potansiyeli kullanıldığında, maliyet ve işçilikten önemli ölçüde tasarruf ederek çeşitli üretim süreçleriyle üretilen çeşitli parçaların montajlarının yerini alan verimli ve ekonomik bir süreçtir.

Diğer ürünlerle karşılaştırmalar

Plastik enjeksiyon kalıplama Parçaları

ile karşılaştırıldığında plastik enjeksiyon kalıplama Parçalarıkalıp dökümler daha güçlü, daha sert, daha kararlı boyuttadır, ısıya daha dayanıklıdır ve özellik/maliyet bazında plastiklerden çok daha üstündür. Radyo frekansı ve elektromanyetik emisyonları önlemeye yardımcı olurlar. Krom kaplama için basınçlı dökümler plastikten çok daha üstündür. Basınçlı dökümler, plastiklere kıyasla yük altında yüksek derecede kalıcılığa sahiptir, ultraviyole ışınlarına, hava koşullarına ve çeşitli reaktiflerin varlığında gerilme çatlamasına karşı tamamen dirençlidir. Basınçlı döküm üretimi için üretim döngüleri plastik enjeksiyon kalıplarına göre çok daha hızlıdır. Bununla birlikte, plastikler birim hacim bazında daha ucuz olabilir, finisajı ortadan kaldırma eğiliminde olan doğal renk özelliklerine sahiptir, sıcaklığa duyarlıdır ve iyi elektrik izolatörleridir.

Kum dökümler

Kum döküm ile karşılaştırıldığında, kalıp dökümler çok daha az işleme gerektirir; daha ince cidarlı yapılabilir; tüm delikler veya neredeyse tüm delikler boyuta göre özlü olabilir; çok daha yakın boyutsal sınırlar içinde tutulabilir; değiştirilmeden binlerce kalıp döküm yapan kalıplarda daha hızlı üretilir; her döküm için yeni maça gerektirmez; yerinde kalıp döküm ekleri ile kolayca sağlanır; daha pürüzsüz yüzeylere sahiptir ve döküm başına çok daha az işçilik maliyeti içerir. Öte yandan kum dökümler, demir içeren metallerden ve basınçlı döküm için uygun olmayan birçok demir içermeyen alaşımdan yapılabilir. Basınçlı dökümle üretilemeyen şekiller kum dökümlerde mevcuttur; maksimum boyut daha büyük olabilir; takım maliyeti genellikle daha azdır ve küçük miktarlar daha ekonomik olarak üretilebilir. daha fazlasını kontrol edebilirsiniz kum alümi̇nyum döküm

Kalıcı kalıp dökümleri

ile karşılaştırıldığında kalıcı kalıp dökümleriBasınçlı dökümler daha yakın boyut sınırlarında ve daha ince kesitlerle yapılabilir; delikler açılabilir; daha az el işçiliği ile daha yüksek oranlarda üretilir; daha pürüzsüz yüzeylere sahiptir ve genellikle basınçlı döküm başına daha az maliyetlidir. Kalıcı kalıp dökümü biraz daha düşük takım maliyetleri içerir; basınçlı dökümde bulunmayan şekiller veren kum maçalarla yapılabilir.

Dövülerek

Dövme parçalar ile karşılaştırıldığında, kalıp dökümler daha karmaşık şekillerde yapılabilir ve dövülemeyen şekillere sahip olabilir; daha ince kesitlere sahip olabilir; daha yakın boyutlarda tutulabilir ve dövmelerde mümkün olmayan karotlara sahip olabilir. Bununla birlikte, dövmeler basınçlı dökümlerden daha yoğun ve daha güçlüdür; işlenmiş alaşımların özelliklerine sahiptir; demir ve diğer metallerde ve basınçlı dökümler için uygun olmayan boyutlarda üretilebilir.

Damgalama

Damgalama ile karşılaştırıldığında, bir basınçlı döküm genellikle birkaç parçanın yerini alabilir. Basınçlı dökümler sıklıkla daha az montaj işlemi gerektirir; daha yakın boyutsal sınırlar içinde tutulabilir; kesit kalınlığında neredeyse istenen herhangi bir varyasyona sahip olabilir; hurdada daha az atık içerir; daha karmaşık şekillerde üretilebilir ve damgalanmış formlarda üretilemeyen şekillerde yapılabilir. Damgalama ise dövme metallerin özelliklerine sahiptir; çelikte ve basınçlı döküm için uygun olmayan alaşımlarda yapılabilir; daha basit formlarında daha hızlı üretilir ve basınçlı dökümlerden daha hafif olabilir.

Vida makinesi ürünleri

Vida makinesi ürünleri ile karşılaştırıldığında, kalıp dökümler genellikle daha hızlı üretilir; çok daha az hurda atığı içerir; çubuk veya boru şeklindeki stoktan üretilmesi zor veya imkansız şekillerde yapılabilir ve daha az işlem gerektirebilir. Öte yandan, vida makinesi ürünleri, döküm yapılamayan çelik ve alaşımlardan yapılabilir; dövme metallerin özelliklerine sahiptirler ve daha az takım masrafı gerektirirler.