ҚЫСҚАША

Құю үшін дұрыс материалдарды таңдау екі негізгі санатты қамтиды. Қалыптар немесе матрицалар экстремалды температура мен қысымға шыдайтын H13 және P20 сияқты берік жылуға төзімді болаттан жасалады. Өздері бөлшектер бұл қалыптарға сұйылтылған түсті емес қорытпалар — негізінен алюминий, мырыш және магний — енгізу арқылы жасалады. Бұл айырманы түсіну сәтті өндіріс үшін маңызды.

Қалып материалдары мен құю материалдары: Маңызды айырмашылық

Құюда кездесетін жиі қате түсінік — қалып жасау үшін қолданылатын материал мен соңғы бөлшекті жасау үшін қолданылатын материал арасындағы айырмашылық. Бұл айырмашылықты түсіндіру — дұрыс инженерлік шешім қабылдаудың алғашқы қадамы. Бұл екеуі толығымен әртүрлі қызмет атқарады және негізінен әртүрлі қасиеттерге ие. Қалып — төзімді, қайта қолданылатын құрал, ал құю материалы — дайын өнімге айналатын шикізат.

Қалып материалы өте мықты болуы керек. Оның негізгі қызметі — үлкен қысым астындағы балқыған металды ұстап тұру және пішіні өзгермей, жарылмай, тозбай мыңдаған жылу циклдарын шыдай алу. Сондықтан өндірушілер арнайы ыстық жұмыс құралдары болатына сүйенеді. Бұл болаттар жоғары қаттылыққа, жоғары деңгейдегі жылу әлсіреуіне төзімділікке және жоғары температурадағы беріктікке ие болу үшін жасалған. Осының барлығы HLC Metal Parts бағдарламаларында айтылғандай, құю операциясының дәлдігі мен қызмет ету мерзімі қалып болатының сапасына тәуелді.

Керісінше, құю материалдары соңғы бөлшектің қажетті сипаттамаларына негізделе отырып таңдалады. Бұл материалдар әдетте балқыған кезде өте жақсы сұйықтық қасиетке, төмен балқу температурасына, жеңілдікке және коррозияға төзімділікке ие болатын түсті емес қорытпалар болып табылады. Мақсат — күрделі қалып қуыстарына оңай ағып кіретін, берілген өлшемдік дәлдіктегі, қажетті механикалық беріктік пен бетінің сапасы бар бөлшекті шығаруға мүмкіндік беретін қорытпаны таңдау. Құю материалының өнімділігі талаптары тек өнімнің соңғы қолданылуына байланысты, өндіріс құралының төзімділігіне емес.

Осы екеуін шатастыру жобалау мен өндірісте үлкен қателіктерге әкеп соғуы мүмкін. Мысалы, қалып үшін кең тараған құю қорытпасын көрсету құю материалымен жанасқан сәтте тез ғана балқып кетуіне әкеледі. Төмендегі кесте осы негізгі айырмашылықты кең таралған мысалдар арқылы көрсетеді.

Терең шолу: Термиялық құю формалары үшін жоғары өнімді болаттар

Термиялық құю формаларын жасау үшін қолданылатын материалдар өндірістік процестің атаусыз геройлері болып табылады. Олар ең қатаң өнеркәсіптік жағдайларда сенімді жұмыс істеуге тиіс. Бұл мақсат үшін негізгі материалдар тобы — ыстық жұмыс құралы болаты, яғни өте жоғары температурада беріктігін, қаттылығын және өлшемді тұрақтылығын сақтау үшін арнайы дайындалған қорытпалар. Бұл болаттар он мыңдаған циклдар бойы форманың ұзақ қызмет етуін және тұрақты, жоғары сапалы бөлшектерді шығару үшін маңызды.

Термиялық құю формалары үшін ең кеңінен қолданылатын материал — H13 құрал болаты. Толық мәліметке сәйкес Neway Precision h13 қаттылық, беріктік және жылулық шаршауға төзімділіктің өте жақсы тепе-теңдігін ұсынады. Хром, молибден және ванадий құрамы балқытылған металлмен тұрақты толтыру кезінде жылулық соққыға төтеп бере алады. Бұл оны алюминий және мырыш қорытпаларын құю үшін негізгі таңдауға айналдырады. Екінші жиі қолданылатын материал — P20 болаты, оны жиі алдын-ала қатайтып жеткізеді. Жоғары температураға H13 деңгейінде төзімді болмаса да, P20 жонуға оңай және төмен температурадағы қолданыстар немесе қысқа өндіріс сериялары үшін құйма үшін құны тиімді нұсқа болып табылады.

Нақты бір құрал болатын таңдау қолданылуына әлдеқайда байланысты. Күрделі геометриялық пішіндер немесе жоғары өндіріс көлемдерін қамтитын өте қиын жұмыстар үшін өндірушілер бағасы жоғары, бірақ беріктігі мен қызмет ету мерзімі жағынан асып түсетін мараждау болаттары немесе никель негізіндегі суперқорытпалар сияқты одан да жетілдірілген материалдарға жүгінуі мүмкін. Дәлдік пен беріктік маңызды орын алатын автомобиль саласында материалды таңдау өте маңызды. Арнайы өндірушілер Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. жоғары дәлдіктегі автомобиль штампылау матрицаларын жасауда мамандандырылған, бұл процесс OEM және Tier 1 жабдықтаушылар үшін бөлшектердің тұрақтылығы мен құралдың ұзақ қызмет етуін қамтамасыз ету үшін ұқсас берік құрал болаттарына сүйенеді.

Өнімділікті одан әрі арттыру үшін қалып беттері жиі арнайы өңдеуден өтеді. Мысалы, нитрлеу балқыған металдың ағуынан туындайтын тозу мен эрозияға төзімді өте қатты бет қабатын құрады. Беттің қаттылығын арттыру және бөлшектерді шығаруды жеңілдету үшін қатты хромдық капталдау да қолданылуы мүмкін. Бұл өңдеулер қалыптың жұмыс істеу мерзімін едәуір ұзарта алады және оны жасауға салынған үлкен инвестицияны қорғайды. Төменде құйу қалыптары үшін жиі қолданылатын құрал болаттарының салыстырмасы келтірілген.

Құю бөлшектері үшін жиі қолданылатын қорытпаларға арналған нұсқау

Қалып пішінді берсе, құйма қорытпаның өзі бөлшекке затын және қызметін береді. Құю бөлшектерінің көпшілігі алюминий, мырыш және магний болатын үш негізгі түсті емес қорытпалардан жасалады. Әрқайсысы әртүрлі қолданыстарға сәйкес келетін қасиеттердің өзіндік профилін ұсынады. Қорытпаны таңдау — бұл бөлшектің салмағына, беріктігіне, ұзақтылығына және құнына әсер ететін маңызды конструкторлық шешім.

Алюминиевық сплавтар

Алюминий — құюда ең кең таралған материал, ол өзінің үлкен беріктік-салмақ қатынасы, коррозияға төзімділігі және жылу өткізгіштігі үшін бағаланады. Төменде келтірілгендей, A380 сияқты қорытпалар өте кең қолданылатын болып табылады және автомобиль двигателінің блоктарынан бастап электрондық корпусқа дейін және қуат құралдарына дейінгі өнімдердің кең спектрінде қолданылады. Екінші кең таралған маркалық ADC12 қалыңдығы аз қабырғалы күрделі қалыптарды толтыруға мүмкіндік беретін өте жақсы құю қабілетімен танымал. Алюминий қорытпалары жеңіл, бірақ берік бөлшектерді өндірудің құны төмен шешімін ұсынады. Xometry алюминий — құюда ең кең таралған материал, ол өзінің үлкен беріктік-салмақ қатынасы, коррозияға төзімділігі және жылу өткізгіштігі үшін бағаланады. Төменде келтірілгендей, A380 сияқты қорытпалар өте кең қолданылатын болып табылады және автомобиль двигателінің блоктарынан бастап электрондық корпусқа дейін және қуат құралдарына дейінгі өнімдердің кең спектрінде қолданылады. Екінші кең таралған маркалық ADC12 қалыңдығы аз қабырғалы күрделі қалыптарды толтыруға мүмкіндік беретін өте жақсы құю қабілетімен танымал. Алюминий қорытпалары жеңіл, бірақ берік бөлшектерді өндірудің құны төмен шешімін ұсынады.

Цинк alloyтары

Цинк қорытпалары, әсіресе Zamak отбасының қорытпалары (мысалы, Zamak 3 және Zamak 5), матрицалық құю саласындағы тағы бір негізгі элемент болып табылады. Олардың негізгі артықшылықтарына энергия шығынын азайтатын және қалып қызмет ету мерзімін ұзартатын өте төмен балқу температурасы мен өте жоғары құйылғыштығы жатады. Бұл құйылғыштық өте жіңішке детальдар мен өте жұқа қабырғалардан тұратын бөлшектерді жасауға мүмкіндік береді және жиі екінші ретті өңдеудің минималды деңгейін қажет ететін жоғары сапалы беттік өңдеуге ие болады. Цинк қорытпалары алюминийге қарағанда тығыздығы жоғары, бірақ олардың беріктігі мен қаттылығы автомобильдің есік қолданбалары, безендіру фурнитурасы, дөңгелектер мен электрондық қосылғыштар сияқты қолданыстар үшін идеалды нұсқа болып табылады.

Магний alloyтары

Абсолютті ең аз салмақ қажет болғанда, конструкторлар магний қорытпаларына жүгінеді. Құрылымдық металдардың ішіндегі ең жеңілі ретінде магний ең жақсы беріктік-салмақ қатынасын ұсынады. AZ91D сияқты қорытпалар самауыт компоненттері, жоғарғы санаттағы автомобиль бөлшектері мен ноутбуктердің қаңқасы мен фотокамералар корпусы сияқты портативті электроника сияқты салмақты азайту маңызды болып табылатын қолдануларда кеңінен қолданылады. Алюминий немесе мырышқа қарағанда қымбат болса да, магнийдің ерекше қасиеттері оның жоғары сапалы қолданбаларда, онда өнімділік пен төмен салмақ шарт болып табылатын жерлерде қолданылуын дәлелдейді.

Негізгі таңдау критерийлері: Қолданыңызға сәйкес дұрыс материалды таңдау

Құйма қалып пен соңғы бөлшектің оптималды материалдарын таңдау механикалық, жылулық және экономикалық факторларды мұқият талдауды талап етеді. Бұл шешім қабылдау процесі жалғыз "ең жақсы" материалды табу туралы емес, нақты қолдануға ең сәйкес келетін материалды таңдау туралы. Сондықтан өнім жұмыс істеу мақсаттарына сай болатындай және өндіру үшін экономикалық тиімді болып қала береді.

Қалып материалын таңдау факторлары

Қалып үшін құрал болатының таңдауы негізінен құю шарттары мен өндірістік талаптарға байланысты. Сарапшылардың айтуынша, негізгі ескерілетін факторлар Ace Mold мыналарды қамтиды:

• Құю қорытпасының температурасы: Құю қорытпасының балқу температурасы неғұрлым жоғары болса (мысалы, мырышқа қарағанда алюминий), қалып материалы соғұрлым жылуға төзімді болуы керек. Сондықтан алюминий үшін H13 стандартты, ал мырыш үшін P20 жеткілікті.
• Өндіріс көлемі: Жүз мыңдаған данадан тұратын үлкен көлемді шығарылымдар үшін ұзақ қызмет ететін және аспаптық болаттың берік, қымбат түрін сатып алу — маңызды шешім, себебі бұл ұзақ уақыт пайдалануға мүмкіндік береді және тоқтауларды азайтады. Тәжірибелік үлгілер немесе аз көлемді өндіріс үшін беріктігі төменірек, бірақ өңдеуге оңай болат тиімдірек болуы мүмкін.
• Бөлшек күрделілігі: Жұқа қабырғалы күрделі геометриялық пішіндер құйма формасында жоғары кернеу аймақтарын жасауы мүмкін. Ерте жарықшақтар мен істен шығуды болдырмау үшін шаршықа төзімді, берік болат қажет.

Құю материалдарын таңдау факторлары

Бөлшек үшін қорытпаны таңдаған кезде назар аударатын негізгі нәрсе — бұл қолдану ортасы мен өнімнің өнімділік талаптары. Назар аударылатын негізгі факторлар мыналар:

• Механикалық қасиеттер: Бөлшек жоғары кернеуге, соққыға немесе үйкеліске ұшырай ма? Цинк қорытпалары өте жақсы қаттылық пен соққыға төзімділік көрсетеді, ал алюминий құрылымдық бөлшектер үшін тепе-теңдікті жақсы қамтамасыз етеді.
• Жұмыс ортасы: Бөлшек ылғалға, химикаттарға немесе экстремалды температураларға ұшырай ма? Алюминийдің табиғи коррозияға төзімділігі оны көптеген ашық аспан астындағы немесе қатаң жағдайларда пайдалану үшін идеалды етеді. Магний қорғаныштық қаптамаларды қажет етуі мүмкін.
• Салмақ талаптары: Салмақты минимумға дейін азайту — негізгі конструкторлық мақсат па? Аэрокосмостық және портативті электроника сияқты қолданыстар үшін магний айқын жеңіске ие, одан кейін алюминий келеді.
• Бюджет: Бөлшек бірлігінің құны негізгі фактор болып табылады. Мырыш пен алюминий қорытпалары, әдетте, магнийден арзан болады. Бөлшектің күрделілігі мен қажетті өңдеу операциялары соңғы құнына да үлкен әсер етеді.

Осы процесті басқару үшін дизайнер материалдарды таңдауды соңғылай алмас бұрын бірнеше сұрақ қоюы керек. Кез-келген матрицалық құю жобасы үшін төмендегі тізім практикалық бастама ретінде қызмет етуі мүмкін.

• Осы бөлшек үшін күтілетін жалпы өндіріс көлемі қандай?
• Бөлшек шыдайтын максималды және минималды жұмыс температуралары қандай?
• Бөлшек қызметінің мерзімі ішінде қандай конструкциялық жүктемелерге немесе соққыларға шыдай алуы керек?
• Бөлшектің салмағы маңызды конструкторлық шектеу болып табыла ма?
• Қандай деңгейдегі коррозияға төзімділік талап етіледі?
• Жарамды өнімнің бетінің өңделуі мен эстетикалық талаптары қандай?
• Әр бөлшекке белгіленген баға қанша?

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Түрдей тастау қалыптары үшін қандай материал қолданылады?

Түрдей тастау қалыптары негізінен жоғары сортты құрал-жабдық болаттарынан, нақтырақ айтқанда, ыстық жұмыс болаттарынан жасалады. Ең кең тараған және көп мақсатты нұсқа — H13 болаты, ол беріктік, қажылуға төзімділік және жылулық шаршауға төзімділіктің үйлесімді қоспасын ұсынады. Төмен температурадағы қолданулар немесе қысқа өндіріс сериялары үшін P20 болаты да кеңінен қолданылатын нұсқа болып табылады.

2. Құйма формалар үшін ең қолайлы материал қандай?

Құйма бөлшектің ең қолайлы материалды таңдау толығымен қолданылу талаптарына байланысты. Әдетте A380 сияқты алюминий қорытпалары өздерінің беріктіктің, жеңіл салмақтың, коррозияға төзімділіктің және құнының жақсы тепе-теңдігіне байланысты ең танымал болып табылады. Дегенмен, әлдеқайда жоғары дәлдікті және соққыға төзімділікті талап ететін бөлшектер үшін мырыш қорытпалары жақсырақ, ал салмақты минималдандыру ең басты мақсат болып табылатын жағдайда магний ең жақсы таңдау болып табылады.

құйу үлгісін дайындау үшін төмендегі материалдардың қайсысы жиі қолданылады?

Жалпы таралған материалдардың ішінде құйу үлгілерін дайындау үшін құрал-жабдық болаттары стандарт болып табылады. H13 және P20 сияқты маркалар құйу процесіне тән жоғары қысым мен жылулық соққыға шыдайтындай етіп арнайы жасалған. Бұл материалдар көптеген мыңдаған құю циклдары бойы үлгінің беріктігі мен өлшемдік дәлдігін қамтамасыз етеді.