2024-01-09
Kas yra liejimas su spaudimu?
Liejimas slėgiu yra plačiai taikomas ilgalaikis metalo liejimo procesas, kurio metu išlydytas metalas, veikiant 0,7–700 MPa slėgiui, išlydomas į „formą“, kurioje jis sukietėja į metalo liejinį. Liejiniai, kartais vadinami slėginiais liejiniais, naudojami automobilių korpusuose, elektriniuose komponentuose ir žaisluose.
Liejimo formos pavyzdys
Spalvotieji metalai aliuminis, cinkas, varis, magnis, švinas ir Inconel yra plačiai naudojami gaminant tvirtus, aukštos kokybės sudėtingus komponentus. Į išlydytą metalą dedama įvairių cheminių elementų, siekiant pakeisti pradinę metalo cheminę sudėtį, kad ji atitiktų skirtingų gaminio dalių poreikius. Priklausomai nuo detalės sudėtingumo, dydžio ir medžiagos, galutinė pagaminta dalis gali būti vienas arba keli liejiniai. Formoje yra viena ertmė, kelios ertmės ar net kelios skirtingos dalių ertmės arba formų rinkinys, sudarytas iš kelių formų, sujungtų kartu.
Liejimo formų istorija
Šis procesas buvo pradėtas naudoti XIX amžiaus viduryje ir pirmą kartą buvo naudojamas gaminant dalis spausdinimo pramonei. Vėliau tai tapo vienu iš svarbiausių gamybos procesų. Tobulėjant šiuolaikiniam mokslui ir technologijoms, jis tapo vienu iš vis svarbesnių gamybos procesų ir plačiai naudojamas automobilių pramonėje.
Kaip parodyta toliau, liejant slėgiu galima pagaminti sudėtingų savybių ir puikios paviršiaus apdailos detales. Jis taip pat gali konkuruoti su kitais gamybos būdais, pavyzdžiui, lakštinio metalo štampavimu, kalimu ir kitais liejimo procesais.
ASmasinio liejimo proceso privalumai ir trūkumai
Smasinio liejimo pranašumai
Liejamos dalys yra pigesnės, o pagaminta kokybė yra stabili ir pastovi. Jie yra viena iš dalių, tinkamų masinės gamybos procesams. Pusiau automatizuoti arba visiškai automatizuoti gamybos procesai mažina darbo sąnaudas. Lengvai galima išlieti sudėtingą tikslumą, o dalių dydis svyruoja nuo 25 g iki 25 kg. Dėl procese naudojamo aukšto slėgio dalių sienelių storis gali būti net 0,38 mm. Kadangi išlydytas metalas greitai atvėsta prie formos sienelių, liejinys turi smulkiagrūdę plutą, kuri yra labai stipri ir kieta. Todėl, didėjant sienelės storiui, didėja lietinių dalių stiprumas. Guoliai, kuriuos iš pradžių reikėjo apdoroti, buvo gaminami be papildomo apdorojimo ir tiesiogiai išgauna lygų paviršių. HY liejimo slėgiu būdu galima pagaminti gaminius su lygiais ir švariais paviršiais dideliu greičiu, beveik nereikia papildomo apdorojimo. Puikus detalės matmenų tikslumas ir gera paviršiaus apdaila – 0,8–3,2 um Ra.
Liejimo slėgiu procesas naudojamas ne tik didelėms dalims, mažesnės dalys taip pat gali būti gaminamos naudojant kelių ertmių liejimo formas arba mikro liejimą.
Liejinių trūkumai
Dėl brangios įrangos, liejiniai tinka masinei daugelio metalų gamybai, tačiau jie netinka metalams ir lydiniams su aukšta lydymosi temperatūra. Jie taip pat netinka juodiesiems metalams, tokiems kaip nerūdijantis plienas, anglinis plienas ir legiruotasis plienas, kurie linkę rūdyti. Formos kaina yra didelė, o dizaino pristatymo laikas yra gana ilgas. Dalies konstrukcijų keitimas užima daug laiko ir yra brangus, todėl norint sukurti prototipą, reikia su klientu patvirtinti visą informaciją prieš pradedant gaminti liejimo būdu.
Liejimo tipas
Karštos kameros procesas ir šaltos kameros procesas
Dviejų pagrindinių liejimo mašinų tipai yra karštosios kameros liejimo mašinos ir šaltos kameros liejimo mašinos. Šių dviejų svarbių liejimo procesų tipų variantai yra vakuuminis, ekstruzinis, žemo slėgio ir pusiau kietas liejimas. Skirtingi liejimo procesai parenkami pagal detalės medžiagą, geometriją, dydį ir sudėtingumą.
Karštos kameros procesas
Karštos kameros procesas kartais vadinamas karštosios formos arba žąsies kaklo liejimo procesu. Šiame procese įpurškimo mechanizmo stūmoklis ir kamera panardinami į išlydyto metalo vonią metalinėje krosnyje ir naudojami su žemos lydymosi temperatūros metalais, kurie chemiškai nepažeidžia panardinto stūmoklio mazgo. Kai forma užsidaro, stūmoklis atsitraukia ir atidaro kameros angą, leidžiančią išlydytam metalui tekėti į kamerą. Tada stūmoklis užsandarina angą, stumdamas išlydytą metalą per žąsies kaklelį ir antgalį į formos ertmę. Patekęs į formos ertmę, išlydytas metalas laikomas slėgyje, kol formoje sukietėja. Dėl didesnio slėgio karštosios kameros procesas turi daug didesnį našumą nei šaltosios kameros procesas. Karštosios kameros liejimas geriau tinka metalams, kurių lydymosi temperatūra žemesnė, pavyzdžiui, alavo ir cinko bei lydinių apdirbimui.
Karštos kameros liejimo privalumai
1. Siūlo didesnį gamybos greitį – iki 18 000 paleidimų per valandą mažesnėms detalėms.
2. Gaminkite mažesnio poringumo dalis
3. Metalas liejimo mašinos viduje gali būti išlydytas, o proceso metu susidaro mažiau metalo atliekų
4. Ilgesnis pelėsių tarnavimo laikas dėl žemos lydymosi temperatūros
Karštos kameros liejimo trūkumai
1. Ekonomiškai naudinga tik didelės apimties gamybai
2. Negalima naudoti aukštos lydymosi temperatūros metalų
3. Reikia aukšto slėgio diapazono
4. Metalo mobilumas yra mažas, todėl ribojamas gaminio sudėtingumas
5. Ant pelėsių atskyrimo linijos gali būti išstūmimo žymių ir nedidelis kiekis įbrėžimų.
Šalto kambario procesas
Šaltosios kameros procese išlydytas metalas pilamas į įpurškimo cilindro šūvio movą arba kameros dalį prieš įstumiant į formą. Kadangi įvorė nėra šildoma, procesas vadinamas šaltos kameros procesu. Kadangi metalinė krosnis yra autonominė, korozijos problemų nėra.
Šaltosios kameros procesas prasideda, kai išlydyta medžiaga per liejimo angą perkeliama iš krosnies į įpurškimo kamerą. Tada hidraulinis cilindras užsandarina šaltos kameros angą ir spaudžiamas metalas įstumia į formos ertmę. Slėgio diapazonas yra nuo 30 MPa iki 150 MPa. Šis procesas paprastai naudojamas aukštos lydymosi temperatūros aliuminio, magnio ir vario lydiniams, bet taip pat gali būti naudojamas ir kitiems metalams, įskaitant juoduosius metalus, lieti. Aliuminio ir kai kurių magnio lydinių išlydyto metalo temperatūra prasideda nuo 600 °C, o vario ir geležies lydinių – žymiai pakyla.
Šaltojo kameros liejimo privalumai
1. Gali pagaminti didesnio stiprumo dalis
2. Dėl padidėjusio slėgio įpurškimo proceso metu metalo liejinių tankis yra didesnis
3. Nulinį lygį nėra lengva sugadinti ir tai sumažina priežiūros išlaidas.
4. Tai užtikrina aukštą dalių matmenų tikslumą
5. Procesas yra paprastas ir lengvai valdomas.
Šaltojo kameros liejimo trūkumai
Mechaninės įrangos ciklo laikas yra lėtesnis nei liejimas karštoje kameroje, greičiausiai dėl metalo perkėlimo iš krosnies į kamerą. Šio proceso metu oksidacijos ir kitų teršalų lygis išlieka aukštas, o galutinės dalies kokybė yra jautresnė teršalams.