Die Casting

Die Casting: una immersió profunda en el procés, els tipus i per què el fem servir

La fosa a pressió és un d'aquests termes de fabricació que escolteu constantment a la indústria. Bàsicament, es tracta d'un mètode utilitzat per produir peces metàl·liques amb una precisió molt alta, basant-se generalment en aliatges específics de fosa a pressió. En aquesta publicació, farem una bona ullada a què implica realment aquest procés, desglossarem les diferents maneres en què es pot fer i esbrinarem per què tants fabricants ho prefereixen sobre altres opcions.

Aleshores, què és exactament la fosa a pressió?

Quan la gent pregunta "què és la fosa a pressió", la resposta més senzilla és que és afosa de metalltècnica que es basa en matrius metàl·liques, que bàsicament són només motlles reutilitzables, per donar forma al producte final. El concepte bàsic és bastant senzill: agafeu metall fos, l'aboqueu o l'injecteu en aquestes matrius d'acer i després deixeu-lo reposar fins que es solidifiqui. Un cop el metall s'ha tornat sòlid, traieu la peça del motlle, feu una mica de treball de neteja i ja està a punt.

Majoritàriament, quan parlem de fosa a pressió, estem parlant de metalls no-ferrosos. Estem buscant materials com l'alumini, el zinc, el magnesi i diversos aliatges d'aquests metalls. Dit això, és possible utilitzar altres metalls si tenen punts de fusió similars, però els esmentats són els més habituals.

Si ho penseu, la fosa a pressió és en realitat molt similar a l'emmotllament per injecció. La diferència principal és només el material. L'emmotllament per injecció sol tractar plàstic fos, mentre que la fosa a pressió tracta de metall fos (o de vegades pols metàl·lica amb aglutinants). Com que aquí estem tractant amb metall, el procés requereix naturalment temperatures molt més altes i pressions significativament més altes. És per això que els motlles (encunys) han de ser d'acer-d'alta resistència; han de ser prou durs per manejar aquest tipus d'estrès. Els motlles de plàstic es poden fer amb coses més barates, però per a metall, necessiteu acer resistent-.

On fem servir la fosa a pressió?

Veus peces de fosa-per tot arreu en diverses indústries. És molt comú per a coses com:

• Cotxes i camions:Coses com ara els blocs del motor, les carcasses de les transmissions i fins i tot les llantes de les rodes sovint es fan-a pressió.
• Electrònica:Si mireu la carcassa del vostre ordinador portàtil, telèfon intel·ligent o càmera, hi ha moltes possibilitats que s'hagi fet d'aquesta manera.
• Electrodomèstics:Coses senzilles com ara suports, nanses de la nevera o dissipadors de calor.
• Màquines voladores:La indústria aeroespacial l'utilitza per a diversos accessoris i peces d'avions.
• Equip de fàbrica:Bombes industrials, cossos de vàlvules i tancaments-resistents.

Desglossament del procés de fosa a pressió

La mecànica real del procés pot canviar una mica en funció del metall que utilitzeu o del que ha de fer la peça final. Per exemple, de vegades el metall només s'aboca per gravetat, i d'altres vegades es dispara allà sota una pressió boja.

Però en termes generals, si ens fixem en un cicle típic, normalment implica sis passos principals:

1. Creació del motlle

Primer de tot, cal un motlle. En aquesta indústria, el motlle és una matriu metàl·lica que té un espai buit a l'interior amb la forma exacta de la peça que voleu fer. Avui en dia, els enginyers utilitzen programari fantàstic com CAD i CFD per dissenyar aquestes coses. Realitzen simulacions per comprovar els cabals, la temperatura i com es dissiparà la calor, només per assegurar-se que tot funcionarà abans de construir-lo.

Un cop el disseny és bo, els fabricants d'eines tallen el motlle d'acer amb màquines CNC. Aquest és un pas súper crític. Si dediques el temps a fer un motlle de-alta qualitat, t'estalvies molts maldecaps més endavant, com ara superfícies dolentes o peces que no s'omplen del tot.

2. Preparant el motlle

Abans de començar a fosa, heu de preparar el motlle. Això sol implicar dues meitats: un costat fix i un costat mòbil. Cal netejar el motlle i escalfar-lo. A continuació, ruixeu l'interior amb un lubricant. Aquest lubricant és important perquè ajuda a controlar la temperatura, evita que el metall s'enganxi i fa que sigui més fàcil treure la peça més tard. Un cop s'ha lubricat, la màquina uneix les dues meitats molt fort.

3. Injectar el metall

Ara ve l'acte principal. Heu d'omplir aquest motlle amb metall fos. Podeu fer-ho ambFunció a pressió per gravetat, on només aboqueu el metall i deixeu que la gravetat faci la feina. O, podeu utilitzarFunció a pressió d'alta-pressió. Aquí és on injecteu el metall a pressions entre 100 i 1800 bars. El mètode d'alta pressió-acostuma a ser millor si voleu parets primes, formes complexes i un acabat més suau perquè la pressió força el metall a cada petita escletxa.

4. La fase de refrigeració

Quan el metall estigui dins, cal esperar. L'etapa de refredament consisteix a deixar que el metall es solidifiqui. Heu de controlar-ho amb cura perquè si es refreda massa ràpid o massa lent, podríeu malmetre l'estructura interna del metall. Bàsicament només cal esperar fins que sigui prou sòlid per moure's.

5. Expulsió (eliminació de la peça)

Un cop la peça està sòlida, la màquina desenganxa les meitats del motlle. A continuació, les agulles d'expulsió (que estan integrades al motlle) empenyen la fosa. Això es pot fer a mà, però normalment les màquines ho gestionen automàticament.

6. Acabats

Fins i tot després d'haver acabat la part, no heu acabat. Normalment teniu un metall addicional connectat, com els "corredors" o els "sprues" on el metall va entrar al motlle. Els has de retallar. En general, aquesta ferralla només es llença al forn per tornar-se a fondre. De vegades, la peça necessita polir o mecanitzar per tenir un aspecte perfecte, però sovint està força bé fora del motlle.

Els diferents tipus: càmera calenta vs. freda

Hi ha algunes maneres de fer fosa a pressió, però les dues grans que necessites saber ho sónCambra calentaiCambra freda.

Càmera calenta a pressió

En aquesta configuració, el forn està realment construïtdinsla màquina. S'anomena "cambra calenta" perquè el metall es manté calent allà mateix a la màquina. Hi ha un sistema de "col de cisne" que alimenta el metall a la matriu. Com que el metall ja és allà mateix, fos i llest, aquest procés és molt ràpid. Els cicles poden ser molt ràpids, per la qual cosa és ideal per a la producció en massa. La trampa: no podeu escalfar-lo molt, o danyareu els components de la màquina. Per tant, s'utilitza principalment per a metalls amb punts de fusió més baixos com el zinc, el plom o el magnesi.

Cold Camera Die Casting

Això és per als metalls que es fonen a temperatures molt més altes, com l'alumini o el coure. No es poden fondre dins de la màquina de fosa perquè destruiria el mecanisme d'injecció. En canvi, foneu el metall en un forn separat proper. Aleshores, un treballador (o un braç de robot) utilitza un cullerot per recollir el metall fos i abocar-lo al cilindre d'injecció de la màquina (la "cambra freda"). A continuació, un pistó hidràulic l'enfonsa a la matriu. És un procés més lent que el mètode de la cambra calenta, però és necessari si voleu peces fetes de materials més resistents com els aliatges d'alumini.

Per què als fabricants els agrada la fosa a pressió? (Els beneficis)

La fosa a pressió no és nova, però segueix sent una de les preferides en el món de la fabricació. Aquí és per què la gent s'hi adhereix:

• Les formes complexes són fàcils:Podeu fer peces realment complicades amb aquest mètode. A causa de l'alta pressió, el metall pot omplir parets molt primes que altres mètodes de fosa simplement no poden manejar.
• Ideal per a la producció en massa:Un cop tingueu el motlle, podeu treure peces increïblement ràpid. És altament eficient per fer milers o milions del mateix article.
• Moderna i{0}}alta tecnologia:Funciona bé amb l'automatització, els robots i el programari de disseny modern. Encaixa perfectament en una fàbrica-d'alta tecnologia.
• Barat a llarg termini:Per descomptat, la màquina i el motlle costen molt per endavant. Però el costper partés molt baix quan feu grans volums. És una de les maneres més barates d'operar si feu moltes coses.
• Acabat llis:Les peces solen sortir molt bé. Sovint no necessiteu polir o polir massa, la qual cosa estalvia temps i diners.

No és perfecte (les limitacions)

Per descomptat, la fosa a pressió també té els seus inconvenients. És important ser realista sobre allò que no pot fer.

• Car per començar:El major obstacle és el cost inicial. Fer el motlle (l'utillatge) és molt car. Si només necessiteu fer 50 peces, no feu servir fosa a pressió. Només val la pena si en feu milers.
• Bombolles i porositat:Com que esteu llançant metall tan ràpid, podeu obtenir turbulències, que atrapan les bombolles d'aire dins del metall. Els enginyers intenten solucionar-ho amb un bon disseny del motlle, però sempre és un risc.
• Límits de mida:No podeu fer peces massives amb això. Hi ha un límit a la mida de les matrius i de les màquines. Si necessiteu una canonada metàl·lica gegant, probablement necessitareu un mètode diferent, com arafosa centrífuga.

Embolicant-ho

Per resumir-ho tot, la fosa a pressió és essencialment una potència de la fabricació moderna. Ens permet crear peces metàl·liques complexes, lleugeres i fortes sense massa molèsties. Supera els mètodes més antics, com ara la fosa de sorra, pel que fa a la velocitat i l'acabat de la superfície, i per això és ideal-per a coses com ara peces d'alumini per a cotxes.

Tot i que l'alt cost d'inici i els límits de mida significa que no és per a tothom, per a la producció en massa, és difícil de superar. A mesura que la tecnologia millora, amb més automatització i millors simulacions, la fosa a pressió només serà més eficient.

ABIS MOLD Technology Co., Ltd és un dels fabricants de fosa a pressió i proveïdors de la Xina més famosos de Shenzhen, benvingut a la fosa a l'engròs d'alumini, fosa de zinc, motlle d'injecció de metall, eines de fosa, motlle de maquinari de la nostra fàbrica.