Die Casting

Die Casting: Μια βαθιά κατάδυση στη διαδικασία, τους τύπους και τους λόγους που το χρησιμοποιούμε

Το Die casting είναι ένας από εκείνους τους όρους παραγωγής που ακούτε να κυκλοφορούν συνεχώς στη βιομηχανία. Βασικά, είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για την παραγωγή μεταλλικών εξαρτημάτων με πραγματικά υψηλή ακρίβεια, συνήθως βασιζόμενη σε συγκεκριμένα κράματα χύτευσης. Σε αυτήν την ανάρτηση, θα ρίξουμε μια καλή ματιά στο τι πραγματικά συνεπάγεται αυτή η διαδικασία, θα αναλύσουμε τους διαφορετικούς τρόπους που μπορεί να γίνει και θα καταλάβουμε γιατί τόσοι πολλοί κατασκευαστές την προτιμούν από άλλες επιλογές εκεί έξω.

Λοιπόν, τι ακριβώς είναι το Die Casting;

Όταν οι άνθρωποι ρωτούν «τι είναι το die casting», η πιο απλή απάντηση είναι ότι είναι αχύτευση μετάλλωντεχνική που βασίζεται σε μεταλλικές μήτρες - οι οποίες βασικά είναι απλώς επαναχρησιμοποιήσιμα καλούπια - για τη διαμόρφωση του τελικού προϊόντος. Η βασική ιδέα είναι αρκετά απλή: παίρνετε λιωμένο μέταλλο, το ρίχνετε ή το εγχέετε σε αυτές τις μήτρες από χάλυβα και στη συνέχεια το αφήνετε να καθίσει εκεί μέχρι να στερεοποιηθεί. Μόλις το μέταλλο ξαναγίνει στερεό, βγάζετε το μέρος από το καλούπι, κάνετε λίγη δουλειά καθαρισμού και είναι έτοιμο.

Κυρίως, όταν μιλάμε για χύτευση, μιλάμε για μη-σιδηρούχα μέταλλα. Εξετάζουμε υλικά όπως το αλουμίνιο, ο ψευδάργυρος, το μαγνήσιο και διάφορα κράματα αυτών των μετάλλων. Τούτου λεχθέντος, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν άλλα μέταλλα εάν έχουν παρόμοια σημεία τήξης, αλλά αυτά που αναφέρονται είναι τα πιο συνηθισμένα.

Αν το σκεφτείτε, η χύτευση με χύτευση είναι στην πραγματικότητα πολύ παρόμοια με τη χύτευση με έγχυση. Η κύρια διαφορά είναι μόνο το υλικό. Η χύτευση με έγχυση συνήθως ασχολείται με τηγμένο πλαστικό, ενώ η χύτευση με τηγμένο μέταλλο (ή μερικές φορές μεταλλική σκόνη με συνδετικά). Επειδή εδώ έχουμε να κάνουμε με μέταλλο, η διαδικασία απαιτεί φυσικά πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες και σημαντικά υψηλότερες πιέσεις. Γι' αυτό τα καλούπια (μήτρες) πρέπει να είναι κατασκευασμένα από χάλυβα υψηλής- αντοχής. Πρέπει να είναι αρκετά σκληροί για να χειριστούν αυτό το είδος άγχους. Τα πλαστικά καλούπια μπορούν να κατασκευαστούν από φθηνότερα υλικά, αλλά για μέταλλο, χρειάζεστε χάλυβα βαρέως τύπου-.

Πού χρησιμοποιούμε το Die Casting;

Βλέπετε ανταλλακτικά με χυτά-χυτά παντού σε διάφορες βιομηχανίες. Είναι πολύ συνηθισμένο για πράγματα όπως:

• Αυτοκίνητα και Φορτηγά:Πράγματα όπως τα μπλοκ κινητήρα, οι θήκες για τα κιβώτια ταχυτήτων, ακόμη και οι ζάντες των τροχών είναι συχνά χυτές-.
• Ηλεκτρονική:Αν κοιτάξετε το περίβλημα του φορητού υπολογιστή, του smartphone ή της φωτογραφικής μηχανής σας, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να έχει κατασκευαστεί με αυτόν τον τρόπο.
• Οικιακές Συσκευές:Απλά πράγματα όπως στηρίγματα, λαβές σε ψυγεία ή ψύκτρες.
• Ιπτάμενες Μηχανές:Η αεροδιαστημική βιομηχανία το χρησιμοποιεί για διάφορα εξαρτήματα και εξαρτήματα αεροσκαφών.
• Εργοστασιακός εξοπλισμός:Βιομηχανικές αντλίες, σώματα βαλβίδων και-περιβλήματα βαρέως τύπου.

Σπάζοντας τη διαδικασία χύτευσης καλουπιών

Η πραγματική μηχανική της διαδικασίας μπορεί να αλλάξει λίγο ανάλογα με το μέταλλο που χρησιμοποιείτε ή τι πρέπει να κάνει το τελικό μέρος. Για παράδειγμα, μερικές φορές το μέταλλο απλώς χύνεται μέσα από τη βαρύτητα, και άλλες φορές πυροβολείται εκεί κάτω από τρελή υψηλή πίεση.

Αλλά σε γενικές γραμμές, αν δούμε έναν τυπικό κύκλο, συνήθως περιλαμβάνει έξι βασικά βήματα:

1. Δημιουργία του καλουπιού

Πρώτα πρώτα, χρειάζεστε ένα καλούπι. Σε αυτή τη βιομηχανία, το καλούπι είναι μια μεταλλική μήτρα που έχει ένα κοίλο χώρο μέσα σε σχήμα ακριβώς όπως το μέρος που θέλετε να φτιάξετε. Σήμερα, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν φανταχτερό λογισμικό όπως το CAD και το CFD για να σχεδιάσουν αυτά τα πράγματα. Εκτελούν προσομοιώσεις για να ελέγξουν τους ρυθμούς ροής, τη θερμοκρασία και τον τρόπο με τον οποίο θα διαλυθεί η θερμότητα, απλώς για να βεβαιωθούν ότι όλα θα λειτουργήσουν προτού τα κατασκευάσουν πραγματικά.

Μόλις ο σχεδιασμός είναι καλός, οι κατασκευαστές εργαλείων κόβουν το καλούπι από χάλυβα χρησιμοποιώντας μηχανές CNC. Αυτό είναι ένα εξαιρετικά κρίσιμο βήμα. Αν αφιερώσετε χρόνο για να φτιάξετε ένα καλούπι- πραγματικά υψηλής ποιότητας, θα γλιτώσετε από πολλούς πονοκεφάλους αργότερα, όπως κακές επιφάνειες ή μέρη που δεν γεμίζουν μέχρι τέρμα.

2. Προετοιμασία του καλουπιού

Πριν ξεκινήσετε τη χύτευση, πρέπει να προετοιμάσετε το καλούπι. Αυτό συνήθως περιλαμβάνει δύο μισά: μια σταθερή πλευρά και μια κινούμενη πλευρά. Πρέπει να καθαρίσετε το καλούπι και να το ζεστάνετε. Στη συνέχεια, ψεκάζετε το εσωτερικό με ένα λιπαντικό. Αυτό το λιπαντικό είναι σημαντικό επειδή βοηθά στον έλεγχο της θερμοκρασίας, εμποδίζει το μέταλλο να κολλήσει και διευκολύνει το σκάσιμο του εξαρτήματος αργότερα. Μόλις λιπανθεί, το μηχάνημα σφίγγει τα δύο μισά μεταξύ τους πολύ σφιχτά.

3. Έγχυση του μετάλλου

Τώρα έρχεται το κύριο γεγονός. Πρέπει να γεμίσετε αυτό το καλούπι με λιωμένο μέταλλο. Μπορείτε να το κάνετε αυτό μεGravity Die Casting, όπου απλά ρίχνεις το μέταλλο και αφήνεις τη βαρύτητα να κάνει τη δουλειά. Ή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετεΥψηλή-χύτευση υπό πίεση. Εδώ εγχέετε το μέταλλο σε πιέσεις από 100 έως 1800 bar. Η μέθοδος υψηλής-πίεσης είναι συνήθως καλύτερη αν θέλετε λεπτά τοιχώματα, περίπλοκα σχήματα και πιο λείο φινίρισμα, επειδή η πίεση αναγκάζει το μέταλλο σε κάθε μικροσκοπική σχισμή.

4. Η Φάση Ψύξης

Αφού το μέταλλο είναι μέσα, πρέπει να περιμένετε. Το στάδιο ψύξης έχει να κάνει με το να αφήσουμε το μέταλλο να στερεοποιηθεί. Πρέπει να το ελέγχετε προσεκτικά γιατί αν κρυώσει πολύ γρήγορα ή πολύ αργά, μπορεί να χαλάσετε την εσωτερική δομή του μετάλλου. Βασικά πρέπει απλώς να περιμένετε μέχρι να γίνει αρκετά σταθερό για να μετακινηθείτε.

5. Εξαγωγή (Αφαίρεση του εξαρτήματος)

Μόλις το εξάρτημα είναι στερεό, το μηχάνημα ξεσφίγγει τα μισά του καλουπιού. Στη συνέχεια, οι πείροι του εκτοξευτήρα (οι οποίοι είναι ενσωματωμένοι στο καλούπι) σπρώχνουν το χυτό προς τα έξω. Αυτό μπορεί να γίνει με το χέρι, αλλά συνήθως οι μηχανές το χειρίζονται αυτόματα.

6. Τελειωτικές πινελιές

Ακόμη και μετά το τέλος του μέρους, δεν έχετε τελειώσει. Συνήθως έχετε προσαρτημένο επιπλέον μέταλλο—όπως τα "runners" ή τα "sprues" όπου το μέταλλο εισήλθε στο καλούπι. Πρέπει να τα κόψεις. Συνήθως, αυτό το παλιοσίδερο απλώς πετιέται πίσω στον κλίβανο για να λιώσει ξανά. Μερικές φορές το εξάρτημα χρειάζεται τρίψιμο ή μηχανική κατεργασία για να φαίνεται τέλειο, αλλά συχνά είναι αρκετά καλό αμέσως έξω από το καλούπι.

Οι διαφορετικοί τύποι: Θερμός εναντίον Ψυχρού Θαλάμου

Υπάρχουν μερικοί τρόποι για να κάνετε χύτευση, αλλά οι δύο μεγάλοι που πραγματικά πρέπει να γνωρίζετε είναιΘερμός ΘάλαμοςκαιΨυχρός Θάλαμος.

Hot Chamber Die Casting

Σε αυτή τη ρύθμιση, ο φούρνος είναι πραγματικά κατασκευασμένοςμέσατο μηχάνημα. Ονομάζεται "θερμός θάλαμος" επειδή το μέταλλο διατηρείται ζεστό ακριβώς εκεί στο μηχάνημα. Υπάρχει ένα σύστημα "χήνας" που τροφοδοτεί το μέταλλο στη μήτρα. Επειδή το μέταλλο είναι ήδη εκεί, λιωμένο και έτοιμο, αυτή η διαδικασία είναι πραγματικά γρήγορη. Οι κύκλοι μπορεί να είναι εξαιρετικά γρήγοροι, καθιστώντας το ιδανικό για μαζική παραγωγή. Η σύλληψη: Δεν μπορείτε να το κάνετε πολύ ζεστό, διαφορετικά θα καταστρέψετε τα εξαρτήματα του μηχανήματος. Έτσι, αυτό χρησιμοποιείται κυρίως για μέταλλα με χαμηλότερα σημεία τήξης όπως ψευδάργυρος, μόλυβδος ή μαγνήσιο.

Χύτευση Ψυχρού Θαλάμου

Αυτό είναι για τα μέταλλα που λιώνουν σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες, όπως το αλουμίνιο ή ο χαλκός. Δεν μπορείτε να τα λιώσετε μέσα στη μηχανή χύτευσης γιατί θα κατέστρεφε τον μηχανισμό έγχυσης. Αντίθετα, λιώνετε το μέταλλο σε ξεχωριστό φούρνο κοντά. Στη συνέχεια, ένας εργάτης (ή ένας βραχίονας ρομπότ) χρησιμοποιεί μια κουτάλα για να μαζέψει το λιωμένο μέταλλο και να το χύσει στον κύλινδρο έγχυσης της μηχανής (τον «ψυχρό θάλαμο»). Στη συνέχεια, ένα υδραυλικό έμβολο το εμβολίζει στη μήτρα. Είναι μια πιο αργή διαδικασία από τη μέθοδο του θερμού θαλάμου, αλλά είναι απαραίτητη εάν θέλετε μέρη κατασκευασμένα από ισχυρότερα υλικά όπως κράματα αλουμινίου.

Γιατί αρέσει στους κατασκευαστές το Die Casting; (Τα Οφέλη)

Το Die casting δεν είναι καινούργιο, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα από τα αγαπημένα στον κόσμο της παραγωγής. Να γιατί οι άνθρωποι το μένουν:

• Τα σύνθετα σχήματα είναι εύκολα:Μπορείτε να φτιάξετε πολύ περίπλοκα εξαρτήματα με αυτή τη μέθοδο. Λόγω της υψηλής πίεσης, το μέταλλο μπορεί να γεμίσει πολύ λεπτά τοιχώματα που άλλες μέθοδοι χύτευσης απλά δεν μπορούν να χειριστούν.
• Εξαιρετικό για μαζική παραγωγή:Μόλις έχετε το καλούπι, μπορείτε να αντλήσετε εξαρτήματα απίστευτα γρήγορα. Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό για την κατασκευή χιλιάδων ή εκατομμυρίων ίδιων αντικειμένων.
• Σύγχρονη και υψηλή-τεχνολογία:Λειτουργεί καλά με αυτοματισμούς, ρομπότ και σύγχρονο λογισμικό σχεδιασμού. Ταιριάζει σε ένα εργοστάσιο-υψηλής τεχνολογίας.
• Μακροπρόθεσμα φθηνό:Σίγουρα, το μηχάνημα και το καλούπι κοστίζουν πολύ εκ των προτέρων. Αλλά το κόστοςανά μέροςείναι εξαιρετικά χαμηλή όταν βγάζετε μεγάλους όγκους. Είναι ένας από τους φθηνότερους τρόπους λειτουργίας εάν φτιάχνετε πολλά πράγματα.
• Ομαλό φινίρισμα:Τα εξαρτήματα συνήθως βγαίνουν πολύ καλά. Συχνά δεν χρειάζεται να κάνετε πολύ γυάλισμα ή λείανση, κάτι που εξοικονομεί χρόνο και χρήμα.

Δεν είναι τέλειο (Οι περιορισμοί)

Φυσικά, το die casting έχει και τα αρνητικά του. Είναι σημαντικό να είμαστε ρεαλιστές για το τι δεν μπορεί να κάνει.

• Ακριβό για την έναρξη:Το μεγαλύτερο εμπόδιο είναι το αρχικό κόστος. Η κατασκευή του καλουπιού (το εργαλείο) είναι πολύ ακριβό. Εάν χρειάζεται να φτιάξετε μόνο 50 εξαρτήματα, μην χρησιμοποιείτε χύτευση. Αξίζει τον κόπο μόνο αν βγάζεις χιλιάδες.
• Φυσαλίδες και πορώδες:Επειδή ρίχνετε μέταλλο τόσο γρήγορα, μπορεί να έχετε αναταράξεις, οι οποίες παγιδεύουν φυσαλίδες αέρα μέσα στο μέταλλο. Οι μηχανικοί προσπαθούν να το διορθώσουν με καλό σχεδιασμό καλουπιού, αλλά είναι πάντα ένας κίνδυνος.
• Όρια μεγέθους:Δεν μπορείτε να φτιάξετε τεράστια μέρη με αυτό. Υπάρχει ένα όριο στο πόσο μεγάλες μπορούν να γίνουν οι μήτρες και οι μηχανές. Εάν χρειάζεστε έναν τεράστιο μεταλλικό σωλήνα, πιθανότατα θα χρειαστείτε μια διαφορετική μέθοδο, όπωςφυγοκεντρική χύτευση.

Τυλίγοντας το

Για να τα συνοψίσουμε όλα, η χύτευση με χύτευση είναι ουσιαστικά μια δύναμη της σύγχρονης κατασκευής. Μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε πολύπλοκα, ελαφριά και ισχυρά μεταλλικά μέρη χωρίς πολλή ταλαιπωρία. Ξεπερνά τις παλαιότερες μεθόδους, όπως η χύτευση με άμμο, όσον αφορά την ταχύτητα και το φινίρισμα της επιφάνειας, γι' αυτό είναι ο καλύτερος-για πράγματα όπως ανταλλακτικά αυτοκινήτων από αλουμίνιο.

Ενώ το υψηλό κόστος εκκίνησης και τα όρια μεγέθους σημαίνει ότι δεν είναι για όλους, για μαζική παραγωγή, είναι δύσκολο να ξεπεραστεί. Καθώς η τεχνολογία βελτιώνεται, με περισσότερους αυτοματισμούς και καλύτερες προσομοιώσεις, η χύτευση θα γίνει πιο αποτελεσματική.

Η ABIS MOLD Technology Co., Ltd είναι ένας από τους πιο διάσημους κατασκευαστές χύτευσης σε Shenzhen και προμηθευτές στην Κίνα, καλώς ήρθατε στη χονδρική χύτευση αλουμινίου, χύτευση ψευδαργύρου, καλούπι έγχυσης μετάλλων, εργαλεία χύτευσης με χύτευση, καλούπι υλικού από το εργοστάσιό μας.