TRUMPAI

Vakuuminių formavimo liejimo procesas yra pažangus gamybos metodas, kai prieš įpurškiant lydalį į formos ertmę vakuumu pašalinamas oras ir kitos dujos. Automobilių pramonei ši technika yra labai svarbi, nes žymiai sumažina porėtumą, dėl ko gaminami stipresni, tankesni ir patikimesni metaliniai komponentai su geresne struktūrine vientisumu bei paviršiaus apdorojimu.

Kas yra vakuuminis formavimo liejimas ir kodėl jis svarbus automobilių pramonei?

Vakuumo lydinio liejimas, taip pat žinomas kaip beoro ar vakuumu padedamo slėgio liejimo forma, yra išplėstas tradicinio formos liejimo proceso tobulinimas. Pagrindinė principas susideda iš įkaitinto metalo įpylimo į pakartotinai naudojamą plieninę formą (formą) dideliu slėgiu, kad būtų suformuotos sudėtingos detalės. Šio metodo pagrindinė savybė – integruota vakuumo sistema, kuri pašalina beveik visą orą ir užčiuoptus dujų kiekius iš formos ertmės vos prieš įleidžiant metalą. Atrodytų paprastas papildymas esminiai pakeičia liejimo proceso kokybę ir galimybes. Pašalinus atmosferą iš formos , įkaitęs metalas gali laisvai tekėti į kiekvieną ertmės detalę, nekliudomas, neleidžiant susidaryti burbulams ir tuštumoms.

Konvenciniame liejime forma, oro burbuliukai formoje gali patekti į kietėjantį metalą, sukeliant mažas kišenes ar poras. Ši dujų porėtumas yra pagrindinis defektas, kuris gali pažeisti detalės mechaninį stiprumą ir sukelti nenuspėjamus veikimo gedimus. Vakuuminiu liejimu proceso būdu ši problema išspręsta tiesiogiai. Sukuriant beveik vakuumo aplinką, tiesiog nėra oro, kuris galėtų užstrigti. Gautas liejinys yra žymiai tankesnis, vientisesnis ir laisvas nuo vidinių trūkumų, būdingų standartiniam liejimui. Šis medžiagos vientisumo pagerėjimas kaip tik ir lemia šios technikos svarbą automobilių pramonei.

Automobilių pramonė veikia didžiulio slėgio sąlygomis, siekdama gaminti saugesnius, kuro naudojimui efektyvesnius ir ilgiau tarnaujančius automobilius. Tam reikalingos detalės, kurios būtų tiek lengvos, tiek išskirtinai stiprios. Vakuuminiu lydiniu liejimu galima gaminti dalis, atitinkančias šiuos griežtus reikalavimus. Pavyzdžiui, konstrukcines dalis, tokius kaip rėmo mazgai, pakabos detalės ir variklio blokai, galima lieti su storesnėmis sienelėmis, neprarandant jų stiprumo, taip tiesiogiai prisidedant prie transporto priemonės svorio mažinimo. Be to, dėl žemos poringumo šios detalės gali būti patikimai terminio apdorojamos, kad dar labiau pagerintų jų mechanines savybes, arba suvirinamos surinkimo metu be defektų, pvz., burbuliavimo, rizikos, kuri gali atsirasti, kai užstrigę dujos išsiplėtę. Tai daro jį nepakeičiamą aukštos kokybės ir saugumui svarbių automobilių detalių gamybai.

• Gerinta konstrukcinė vientisumas: Sumažintas poringumas lemia detales su aukštesniu stiprumu ir ilgaamžiškumu.
• Svorio sumažinimas: Procesas leidžia projektuoti sudėtingus, plonasienius komponentus, sumažinant bendrą transporto priemonės svorį ir gerinant kuro ekonomiškumą.
• Gerėjantis našumas: Detalės pasižymi nuosekliais ir numatomiems mechaniniais savybėmis, kurios yra būtinos saugai kritiškoms sritims, tokioms kaip pakaba ir variklio komponentai.
• Apdorojimo po galvavimo galimybės: Defektų neturintys liejiniai tinka antriniams apdorojimams, tokiems kaip suvirinimas ir terminis apdorojimas.
• Puikus paviršiaus išdėstymas: Sklandus metalo tekėjimas sukuria aukštesnės kokybės paviršių, kuriam dažnai reikia mažiau apdailos darbų.

Žingsnis po žingsnio vakuuminiu formavimu liejimo procesas

Vakuuminiu formavimu liejimo procesas vyksta griežtai struktūrizuota operacijų seka, skirta maksimaliai padidinti kokybę ir kartojamumą. Nors jis dalijasi bendrą pagrindą su tradiciniu liejimu forma, vakuumo etapo integracija yra esminis skirtumas, kuris atliekamas tiesiog prieš įpurškiant metalą. Kiekvienas žingsnis yra kruopščiai kontroliuojamas, kad užtikrintų, jog galutinė detalė atitiktų tiksliai nustatytus inžinerinius reikalavimus.

1. Formos paruošimas: Procesas prasideda pačiu formavimo įrankiu, kuris dažniausiai gaminamas iš aukštos kokybės įrankinio plieno, kad atlaikytų ekstremalias temperatūras ir slėgį. Vidinė ertmė yra pageidaujamo gaminio neigiamoji kopija. Prieš liejimą abi formos pusės išvalomos ir jų paviršiai padengiami išleidimo agentu. Šis tepimas užtikrina, kad sustingęs gaminys vėliau galėtų būti lengvai išstumtas iš formos be pažeidimų.
2. Metalo lydymas: Tuo pat metu parinkta metalo lydinio – dažniausiai aliuminio, cinko ar magnio sudėtis – kaitinama krosnyje, kol pasiekiama tirpi būsena. Temperatūra turi būti tiksliai kontroliuojama, kad metalas turėtų tinkamą tekštumą, visiškai užpildant formos ertmę injekcijos metu.
3. Vakuumo kūrimas: Tai yra lemiamas proceso etapas. Kai forma tvirtai uždaryta ir pritvirtinta, įjungiamas galingas vakuumo siurblys. Ši sistema prijungta prie formos ertmės per vožtuvus ir kanalus ir greitai pašalina orą bei kitus dujinius elementus, kol pasiekiamas tam tikras žemas slėgis. Šis išsiurbimas turi vykti greitai, akimirkomis prieš įpurškiant.
4. Įkaitinto metalo įpurškimas: Kai formos ertmėje yra vakuumas, tiksliai išmatuota lydalio kiekis, vadinamas „šūviu“, iš šūvio kameros į formą įstumiamas labai dideliu slėgiu naudojant hidraulinį stūmoklį arba plungerį. Vakuumas ertmėje padeda traukti lydalį į priekį , užtikrindamas, kad jis tolygiai ir visiškai užpildytų net sudėtingiausias ir ploniausias formos dalis.
5. Sukietėjimas ir išstūmimas: Įpurškus, įkaitęs metalas greitai atvėsta ir sustingsta, kai jo šiluma perduodama į plieninį formą, kuri dažnai turi vidinius aušinimo kanalus. Kai detalė pakankamai sustiprėja, formos pusės atsidaro. Išstūmimo smeigtukų mechanizmas išstumia paruoštą liejinių iš formos. Po to detalė yra pasiruošusi bet kokioms būtinoms apdailos operacijoms, pvz., perteklinės medžiagos nupjovimui.

Pagrindiniai pranašumai automobilių komponentams

Vakuuminiu liejimu forma automobilių gamyboje naudojamasi dėl aiškių pranašumų, kurie tiesiogiai lemia geresnį transporto priemonių našumą, saugumą ir efektyvumą. Šie pranašumai kyla daugiausia iš beveik visiško dujų porėtumo pašalinimo, dėl ko galutinės detalės kokybė žymiai viršija tai, ko galima pasiekti konvenciniais metodais. Tai leidžia inžinieriams projektuoti lengvesnes, tvirtesnes ir sudėtingesnes dalis.

Svarbiausias privalumas yra mechaninių savybių žymus pagerėjimas. Dėl minimalių vidinių tuštumų vakuumu liejami gaminiai pasižymi didesniu tempiamuoju stipriu, plastiškumu ir tankiu. Ši vientisumas leidžia tiksliau prognozuoti našumą ir sukuria galimybę gaminti detalias, kurios atlaiko didesnę apkrovą bei nuovargį. Automobilių pramonei tai reiškia patikimų variklio dalių, pavarų dėžių korpusų ir konstrukcinių detalių, sudarančių automobilio saugos narvą, gamybą. Šis procesas leidžia gaminti aukštos kokybės plonasienius komponentus su pakartojamomis ir numatomomis mechaninėmis savybėmis, kas yra esminis veiksnys masinei gamybai.

Kitas svarbus privalumas – galimybė gaminti detales su sudėtinga geometrija ir labai plonais sienomis. Tradicinio liejimo metu oro slėgis gali sutrukdyti, kad įlydomas metalas užpildytų mažas arba plonas dalis, dėl ko atsiranda defektų. Vakuumas pašalina šį atgalinį slėgį, leisdamas metalui laisvai tekėti į kiekvieną formos detalę. Ši galimybė yra būtina šiuolaikinei automobilių konstrukcijai, kurioje dažnai naudojamos sudėtingos, lengvos komponentų detalės, tokios kaip elektronikos korpusai ir prietaisų skydelių rėmai. Gauti gaminiai taip pat turi puikų paviršiaus apdorojimą, todėl sumažėja brangių papildomų apdirbimo ar poliravimo operacijų poreikis.

Medžiagos, Įranga ir Technologija

Vakuuminių formavimo proceso sėkmė priklauso nuo sinerginio tinkamų medžiagų, specializuotos įrangos ir tikslės valdymo technologijos derinio. Kiekvieno elemento atranka yra kritiškai svarbi norint pasiekti pageidaujamas galutinio automobilio komponento savybes.

Naudojamos medžiagos turi turėti gerą tekštumą lydymosi būsenoje ir palankias mechanines savybes užsolidėjus. Dažniausiai naudojamos lydinio rūšys yra negeležiniai dėl jų lydymosi taškų ir liejimo charakteristikų. Tarp jų:

• Aliuminio lydiniai: Iki šiol populiariausias pasirinkimas automobilių pramonėje dėl puikaus stiprumo ir svorio santykio. Lydiniai, tokie kaip A380, plačiai naudojami dalims, pvz., variklio blokams, pavarų dėžių korpusams ir konstrukcinėms detalėms.
• Magnio lydiniai: Magnio lydiniai, tokie kaip AZ91D, yra net lengvesni už aliuminį ir naudojami tada, kai svarbiausia – maksimaliai sumažinti svorį, pavyzdžiui, vairo ratų rėmuose ir prietaisų skytuose.
• Cinko lydiniai: Dėl didelės plastiškumo, stiprumo ir puikių apdailos savybių cinko lydiniai iš „Zamak“ serijos dažnai naudojami mažesniems, detaliai pagamintiems komponentams, tokiems kaip korpusai ir dekoratyvinė armatūra.

Vakuuminio liejimo į formas įranga yra pažangus standartinės liejimo į formas sistemos variantas. Pagrindiniai komponentai apima:

• Liejimo į formą mašiną: Tai gali būti karštakamera ar šaltakamera mašina, kuri laiko formą, sukuria spaudimo jėgą ir varo metalo įpurškimo sistemą.
• Forma/Įranga: Dviejų dalių plieninis įrankis su detalės ertme, kanalais ir angomis, taip pat integruotais kanalais vakuumo sistemai ir aušinimui.
• Vakuumo sistema: Tai yra svarbiausias papildymas. Jį sudaro aukštos talpos vakuumo siurblys, saugykla, vožtuvai ir valdymo jutikliai, kurie sinchronizuojasi su mašinos ciklu, kad tiksliai išsiurbtų formos ertmę reikiamu metu.
• Lydymo krosnis: Atskira krosnis naudojama lydymui metalinių rievų ir palaikymui reikiamoje liejimo temperatūroje.

Kol kas vakuuminiu liejimu forma gaminami sudėtingi, galutinės formos komponentai, svarbu pasirinkti gamybos procesą, geriausiai atitinkantį konkretaus taikymo mechaninius reikalavimus. Detalėms, reikalaujančioms didžiausios stiprybės ir ilgaamžiškumo, pvz., svarbioms pakabos ar varomosios linijos detalėms, dažnai naudojamas karščio kalimas. Pavyzdžiui, specialistai automobilių dengos dalys naudoja pažangias technologijas tvirtoms detalėms gaminti, projektuotoms naudoti aukšto našumo sąlygomis.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks pagrindinis skirtumas tarp vakuminio ir tradicinio liejimo forma?

Pagrindinė skirtumą sudaro vakuumo sistemos naudojimas. Lydymo liejimo būdu vakuumu, oras ir dujos pašalinami iš formos ertmės prieš įpurškiant įlydomą metalą. Tradicinis lydymo liejimo būdas neturi šio žingsnio, dėl ko dažnai užfiksuojamas oras, sukeliantis defektus, tokius kaip porėtumas galutiniame gaminime. Dėl to vakuumu lieti gaminiai yra tankesni, stipresni ir tinka terminiam apdirbimui.

2. Kokios metalų rūšys dažniausiai naudojamos vakuuminiame lydymo liejime?

Dažniausiai naudojami negeležiniai lydiniai, kurie žinomi dėl puikių liejimo savybių ir tinkamumo automobilių pramonei. Tarp jų – įvairūs aliuminio lydiniai (pvz., A380), magnio lydiniai (lengvinimui) ir cinko lydiniai (aukšto tikslumo ir paviršiaus kokybės detalėms). Geležiniai metalai, tokie kaip plienas, bendrai nesuderinami su lydymo liejimo procesu.

3. Ar galima suvirinti vakuumu liejimo būdu pagamintus gaminius?

Taip, viena iš vakuuminių formavimo liejimo privalumų yra tai, kad gautus detalių galima patikimai suvirinti. Kadangi šis procesas pašalina užstrigusius dujų kiekius, nėra vidaus oro kišenių, kurios išsiplėtusios sukeltų pūsles arba susilpnintų siūlę. Tai yra svarbus apribojimas tradiciškai liejimo forma pagamintoms detalėms ir didelis pranašumas automobilių surinkimui.