2024-01-11
Proces odlewania pod niskim ciśnieniem
Najbardziej typowym produktem niskociśnieniowego odlewania ciśnieniowego są aluminiowe wały obrotowe. Ponadto koła samochodowe są również typowymi przykładami odlewania ciśnieniowego pod niskim ciśnieniem. W przypadku odlewania pod niskim ciśnieniem forma jest zawsze ustawiana pionowo nad kąpielą roztopionego metalu, która pozostaje połączona pionem. Ogrzany metal jest następnie poddawany działaniu ciśnienia w komorze od 20 kPa do 100 kPa, wciągając stopiony metal w górę do formy.
Odlewanie próżniowe
Proces odlewania ciśnieniowego jest procesem dodatkowym w stosunku do dwóch tradycyjnych metod odlewania ciśnieniowego i jest najbardziej odpowiedni do odlewania ciśnieniowego w zimnej komorze. Zanim roztopiony metal dostanie się do gniazda formy, usuwa się powietrze i gazy, aby uzyskać próżniową wnękę formy. Odlewanie ciśnieniowe minimalizuje turbulencje i pył gazowy, ułatwiając obróbkę cieplną po odlewaniu. Zaletami odlewania próżniowego są ulepszone właściwości mechaniczne, lepsze wykończenie powierzchni, bardziej stabilne precyzyjne wymiary, skrócony czas cyklu, mniej defektów spowodowanych uwięzionym gazem i wygodna późniejsza obróbka cieplna części.
Wyciśnij odlew
Odlewanie przez wyciskanie, znane również jako kucie ciekłego metalu, łączy w sobie cechy odlewania i kucia w celu produkcji części samochodowych i korpusów wałów. Schemat ten przedstawia sekwencję operacji procesu odlewania w stanie ciekłym, podczas którego roztopiony metal jest wciskany do formy podczas wypełniania wgłębień formy, dzięki czemu na koniec procesu uzyskuje się bardzo gęsty produkt. Metodę tę wykorzystuje się także do wytwarzania kompozytów ze wzmocnioną osnową metaliczną, w których roztopione aluminium infiltruje strukturę wzmocnioną włóknami. Odlewanie przez wyciskanie zmniejsza skurcz i porowatość, poprawia jakość produktu dzięki drobnoziarnistej strukturze spowodowanej szybkim krzepnięciem i zapewnia gładką powierzchnię. Metalami najczęściej odlewanymi metodą wyciskania są: stopy aluminium i magnezu.
Półstałe formowanie metali
Formowanie metali półstałych, znane również jako formowanie półstałe, odlewanie ciśnieniowe półstałe lub przetwarzanie pasty, to proces odlewania ciśnieniowego, który łączy w sobie cechy odlewania i kucia oraz wykorzystuje półstopione materiały. Jest powszechnie stosowany do produkcji części ze stopów aluminium do zastosowań w przemyśle lotniczym, zbiornikach ciśnieniowych, wojsku, mocowaniach silników i blokach cylindrów oraz obudowach filtrów pomp olejowych. Formowanie metali półstałych umożliwia wytwarzanie skomplikowanych części o cienkich ściankach, doskonałych właściwościach mechanicznych, doskonałym wykończeniu powierzchni, stosunkowo niskiej porowatości i wąskich tolerancjach. Można je również poddać obróbce cieplnej. Wadą jest to, że proces jest bardzo podatny na czynniki środowiskowe, takie jak temperatura, dlatego sprzęt produkcyjny i środowisko wymagają większej kontroli, co skutkuje kosztownym sprzętem.
Materiał do odlewania ciśnieniowego
Chociaż może odlewać materiały żelazne i nieżelazne, nie wszystkie materiały nadają się do odlewania ciśnieniowego, ponieważ proces ten wymaga podgrzania materiału do temperatury topnienia, a następnie wtłoczenia go do formy wielokrotnego użytku. Dlatego w odlewach ciśnieniowych powszechnie stosuje się takie materiały, jak magnez, cynk, aluminium, żelazo, miedź, krzem, cyna i ołów.
Aluminium
Aluminium jest szeroko stosowane w procesach odlewania ciśnieniowego ze względu na swoje tanie właściwości. Odlewane ciśnieniowo aluminium jest lekkie i przyjazne dla środowiska oraz charakteryzuje się dobrą stabilnością wymiarową, co pozwala producentom wytwarzać komponenty o cienkich ściankach i złożonej geometrii. Elementy aluminiowe znajdują wiele zastosowań w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i elektronicznym ze względu na ich odporność na korozję oraz przewodność cieplną/elektryczną. Aluminium jest stopowe z krzemem i miedzią, aby uniknąć kurczenia się i pękania w wysokich temperaturach.
Cynk
Odlewanie ciśnieniowe cynku to wszechstronna metoda produkcji idealna dla produktów wymagających zwiększonej wytrzymałości i plastyczności, wysokiej precyzji, wąskich tolerancji i doskonałych właściwości termicznych. Najczęstszymi przykładami odlewów cynkowych są koła zębate i złącza. Cynk może wymagać zmieszania z aluminium, aby poprawić jakość produktu końcowego. Odlew cynkowy doskonale nadaje się do odlewania ciśnieniowego w gorącej komorze ze względu na niską temperaturę topnienia metalu. Części odlewane ciśnieniowo z cynku znajdują różnorodne zastosowania w elektronice użytkowej i motoryzacji.
Miedź
Prawie wszystko wykonane z miedzi jest trwałe. Dodatkowo miedź charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję. Dlatego jest szeroko stosowany w produkcji komponentów dla przemysłu wodno-kanalizacyjnego i elektrycznego.
Magnez
Magnez jest idealnym metalem do odlewania ciśnieniowego, gdy wymagane są cienkościenne konstrukcje i wysoka precyzja. Ma wysoki stosunek wytrzymałości do masy i jest lekki, dzięki czemu jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym.
Stop cynkowy
Stopy cynku, takie jak stop ZA i stop Zamak, są nadal bardzo łatwe do odlewania pod ciśnieniem, a ich reakcje są również dobrze dostosowane do procesu ze względu na zwiększoną wytrzymałość i lejność. Stopy cynku są szeroko stosowane jako dekoracyjne i praktyczne alternatywy dla żelaza i mosiądzu.
Stopy brązu i mosiądzu
Stopy brązu i mosiądzu można odlewać ciśnieniowo niemal tak szybko, jak stopy cynku. Stopy brązu i mosiądzu umożliwiają producentom tworzenie trwałych części o lepszej obrabialności, szczególnie w przypadku domieszki ołowiu. Oprócz tego, że są całkowicie dokładne wewnętrznie, stopy mosiądzu oferują dobrą odporność na korozję, niskie temperatury topnienia, niskie współczynniki tarcia, stosunkowo wysoką wytrzymałość ze względu na zawartość aluminium i możliwość recyklingu.
Stop ołowiu
Stopy ołowiu wykorzystywane są do produkcji sprzętu przeciwpożarowego, metaloplastyki dekoracyjnej i łożysk. Jest to niewątpliwie spowodowane ich odpornością na korozję. Nie zaleca się ich stosowania na towarach mających kontakt z żywnością.