> Resurser > Blogg

HY introducerar dig för hela pressgjutningsprocessen (del 1)

2024-01-09

Vad är formgjutning?

Pressgjutning är en mycket använd långvarig metallgjutningsprocess där smält metall smälts till en "form" under ett tryck på 0,7 till 700 MPa, där den stelnar till ett metallgjutgods. Pressgjutgods, ibland kallat pressgjutgods, används i bilhöljen, elektriska komponenter och leksaker.

Exempel på gjutform

De icke-järnhaltiga metallerna aluminium, zink, koppar, magnesium, bly och Inconel används i stor utsträckning för att producera starka, högkvalitativa, komplexa komponenter. Olika kemiska element läggs till den smälta metallen för att ändra den ursprungliga kemiska sammansättningen av metallen för att möta behoven hos olika produktdelar. Beroende på delens komplexitet, storlek och material kan den slutliga delen som produceras vara en enda gjutning eller flera gjutningar. Det finns en enda kavitet, flera kaviteter, eller till och med flera olika delhåligheter i formen, eller en uppsättning formenheter bildade av flera formar kombinerade tillsammans.

Historien om pressgjutningsformar

Processen introducerades i mitten av 1800-talet och användes först för att tillverka delar till den grafiska industrin. Därefter har det blivit en av de mest kritiska tillverkningsprocesserna. Med utvecklingen av modern vetenskap och teknik har det blivit en av de mer och viktigare tillverkningsprocesserna och används i stor utsträckning inom bilindustrin.

Som visas nedan kan pressgjutning producera delar med komplexa egenskaper och utmärkt ytfinish. Den kan också konkurrera med andra tillverkningstekniker såsom plåtstansning, smide och andra gjutprocesser.

Afördelar och nackdelar med pressgjutningsprocessen

Fördelar med pressgjutning

Pressgjutna delar är billigare och den producerade kvaliteten är stabil och konsekvent. De är en av delarna som är lämpliga för massproduktionsprocesser. Halvautomatiska eller helautomatiska produktionsprocesser minskar arbetskostnaderna. Komplex precision kan gjutas med lätthet, med delstorlekar från 25 g till 25 kg. På grund av det höga trycket som används i processen kan väggtjockleken på delarna vara så tunn som 0,38 mm. Eftersom den smälta metallen svalnar snabbt vid formväggarna har gjutgodset en finkornig skorpa som är mycket stark och hård. Därför, när väggtjockleken ökar, ökar hållfastheten hos de pressgjutna delarna. Lager som ursprungligen krävde bearbetning producerades utan ytterligare bearbetning och gav direkt en slät yta. HY pressgjutning kan producera produkter med släta och rena ytor i hög hastighet, nästan utan behov av efterbearbetning. Utmärkt detaljdimensionell noggrannhet och bra ytfinish vid -0,8-3,2 um Ra.

Pressgjutningsprocessen används inte bara för stora delar, mindre delar kan också tillverkas med hjälp av pressgjutformar med flera hålrum eller mikropressgjutning.

Nackdelar med pressgjutningar

På grund av den höga kostnaden för utrustning är pressgjutgods lämpliga för massproduktion av många metaller, men de är inte lämpliga för metaller och legeringar med hög smältpunkt. De är inte heller lämpliga för järnhaltiga metaller som rostfritt stål, kolstål och legerat stål som är benägna att rosta. Formkostnaden är hög och designens leveranstid är relativt lång. Att ändra detaljdesign är tidskrävande och dyrt, så att prototypa delen kräver att alla detaljer bekräftas med kunden innan man fortsätter till pressgjuten produktion.

Typ av pressgjutning

Varmkammarprocess och kallkammarprocess

De två grundläggande typerna av pressgjutningsmaskiner är varmkammarpressgjutmaskiner och kallkammarpressgjutmaskiner. Variationer på dessa två viktiga typer av gjutningsprocesser är vakuum, extrudering, lågtryck och halvfast pressgjutning. Olika pressgjutningsprocesser väljs utifrån detaljmaterial, geometri, storlek och komplexitet.

Varmkammarprocess

Den heta kammarprocessen kallas ibland varmformen eller svanhalsgjutningsprocessen. I denna process nedsänks kolven och kammaren i injektionsmekanismen i ett bad av smält metall i en metallugn och används med metaller med låg smältpunkt som inte kommer att angripa den nedsänkta kolvenheten kemiskt. När formen stängs dras kolven in och öppnar kammarporten, vilket tillåter smält metall att flöda in i kammaren. Kolven förseglar sedan porten samtidigt som den trycker smält metall genom svanhalsen och munstycket in i formhåligheten. Efter att ha kommit in i formhåligheten hålls den smälta metallen under tryck tills den stelnar i formen. På grund av det högre trycket har varmkammarprocessen mycket högre produktivitet än kallkammarprocessen. Varmkammargjutning är bättre lämpad för bearbetning av metaller med lägre smältpunkter, såsom tenn och zink och legeringar.

Fördelar med varmkammarpressgjutning

1. Den erbjuder snabbare produktionshastigheter – upp till 18 000 körningar per timme för mindre delar.

2. Framställ delar med lägre porositet

3. Metall inuti pressgjutningsmaskinen kan smältas, och processen ger minskat metallavfall

4. Längre formlivslängd på grund av låg smältpunkt

Nackdelar med varmkammarpressgjutning

1. Kostnadseffektiv endast för produktion i hög volym

2. Metaller med hög smältpunkt kan inte användas

3. Kräver högtrycksintervall

4. Metallrörlighet är låg, vilket begränsar produktens komplexitet

5. Det kan finnas utstötningsmärken och en liten mängd grader kvar på formsepareringslinjen.

Kylrumsprocess

I kallkammarprocessen hälls smält metall i spruthylsan eller kammardelen av injektionscylindern innan den skjuts in i formen. Eftersom hylsan inte är uppvärmd kallas processen en kallkammarprocess. Eftersom metallugnen är fristående finns det inga korrosionsproblem.

Kallkammarprocessen börjar när det smälta materialet överförs från ugnen till injektionskammaren genom hällhålet. En hydraulcylinder förseglar sedan kallkammarporten och tvingar metallen under tryck in i formhåligheten. Tryckområdet är mellan 30Mpa och 150MPa. Processen används vanligtvis för högsmältande legeringar av aluminium, magnesium och koppar, men kan också användas för att gjuta andra metaller inklusive järnmetaller. Den smälta metallens temperatur börjar vid 600°C för aluminium och vissa magnesiumlegeringar och stiger avsevärt för koppar- och järnbaserade legeringar.

Fördelar med kallkammarpressgjutning

1. Kan producera delar med högre hållfasthet

2. På grund av det ökade trycket under injektionsprocessen är densiteten hos metallgjutgods högre

3. Nollnivå är inte lätt att skada och minskar underhållskostnaderna.

4. Det ger överlägsen dimensionsnoggrannhet till delar

5. Processen är enkel och lätt att använda.

Nackdelar med kallkammarpressgjutning

Cykeltiderna för mekanisk utrustning är långsammare än pressgjutning med varmkammar, troligen på grund av överföringen av metall från ugnen till kammaren. Under denna process förblir nivåerna av oxidation och andra föroreningar höga, och kvaliteten på den sista delen är mer mottaglig för föroreningar.

Tidigare:HY introducerar dig till andra aspekter av stämpling

Nästa:HY introducerar dig för hela pressgjutningsprocessen (del 2)