TL;DR

Vakuumdieļiešanas process ir moderna ražošanas metode, kuras laikā pirms kausētā metāla ielejšanas veidnē tiek izsūknēts gaiss un citi gāzes no veidņu dobuma. Automobiļu rūpniecībai šī tehnika ir ļoti svarīga, jo tā ievērojami samazina porozitāti, rezultātā iegūstot stiprākas, blīvākas un uzticamākas metāldaļas ar labāku strukturālo integritāti un virsmas kvalitāti.

Kas ir vakuumdieļiešana un kāpēc tā ir tik svarīga automobiļu rūpniecībai?

Vakuumformas liešana, pazīstama arī kā gāzbrīva vai vakuumu izmantojoša augstspiediena formas liešana, ir sarežģīta tradicionālās formas liešanas procesa attīstība. Galvenais princips ietver kausētu metālu ievadīšanu atkārtoti izmantojamā tērauda veidnē (formā) zem augsta spiediena, lai izveidotu sarežģītas detaļas. Šīs metodes galvenā iezīme ir vakuum sistēmas integrēšana, kas noņem gandrīz visu gaisu un ieslēgtās gāzes no formas dobuma tieši pirms metāla ievadīšanas. Šis šķietami vienkāršais papildinājums būtiski pārveido liešanas procesa kvalitāti un iespējas. Noņemot gaisu no formas , kausētais metāls var brīvi plūsttik iekšā katrā sarežģītā dobuma detaļā, novēršot burbuļu un dobumu veidošanos.

Klasiskajā liešanā formas iekšienē ieslēgts gaiss var izkliedēties cietējošajā metālā, veidojot mazas kabatas vai poras. Šīs gāzveida porozitātes ir liela defekts, kas var apdraudēt komponenta mehānisko izturību un izraisīt negaidītas darbības atteices. Vakuumliešanas process tieši risina šo problēmu. Izveidojot gandrīz vakuumu, vienkārši nav gaisa, kas varētu ieslēgties. Rezultātā iegūta liešana ir daudz blīvāka, vienmērīgāka un brīva no iekšējiem trūkumiem, ar kuriem cieš standarta liešanas izstrādājumi. Šis materiāla integritātes uzlabojums ir tieši tas, kas padara šo tehnoloģiju par tik svarīgu automašīnu rūpniecībai.

Automašīnu rūpniecība darbojas milzīgā spiedienā, lai ražotu drošākas, degvielas efektīvākas un ilgstošākas transportlīdzekļus. Tam nepieciešami komponenti, kuri ir gan viegli, gan ārkārtīgi izturīgi. Vakuumdiešanas liešana ļauj ražot detaļas, kas atbilst šiem stingrajiem kritērijiem. Piemēram, strukturālas sastāvdaļas, piemēram, šasijas mezgli, suspensijas daļas un dzinēju bloki, var tikt izliešanas veidā ar plānākām sienām, nezaudējot izturību, tieši tādējādi veicinot transportlīdzekļa svara samazināšanu. Turklāt šo detaļu zems porozitātes līmenis nozīmē, ka tās var uzticami apstrādāt ar termisku apstrādi, lai vēl vairāk uzlabotu to mehāniskās īpašības, vai savienot ar metināšanu montāžas laikā, neriskējot iegūt defektus, piemēram, pūslīšus, kas var parādīties, kad ieķertie gāzes izplešas. Tas padara to neatņemamu augstas veiktspējas un drošībai kritisku automašīnu daļu ražošanai.

• Uzlabota strukturālā integritāte: Minimizēta porozitāte nodrošina detaļām augstāku izturību un izturību.
• Svara samazināšana: Processs ļauj projektēt sarežģītas, plānsienas detaļas, samazinot kopējo transportlīdzekļa svaru un uzlabojot degvielas ekonomiju.
• Uzlabota veiktspēja: Detaļām ir vienmērīgas un prognozējamas mehāniskās īpašības, kas ir būtiskas drošībai kritiskām lietojumprogrammām, piemēram, suspensijai un dzinēja komponentiem.
• Pēcapstrādes iespējas: Kastingu bezdefektu raksturs padara tos piemērotus sekundārām operācijām, piemēram, metināšanai un termoapstrādei.
• Izcila virsmas apdare: Metāla gludā plūsma rezultātā rada augstākas kvalitātes virsmu, kam bieži nepieciešams mazāk pabeigšanas darbu.

Soļi pa solim vakuuma formas liešanas process

Vakuuma formas liešanas process seko ļoti strukturētai operāciju secībai, kuras mērķis ir maksimizēt kvalitāti un atkārtojamību. Lai gan tas balstās uz tradicionālo formas liešanu, vakuuma posma integrācija ir būtisks atšķirības faktors, kas notiek tieši pirms metāla ievadīšanas. Katrs solis tiek rūpīgi kontrolēts, lai nodrošinātu, ka gala komponents atbilst precīzām inženierijas specifikācijām.

1. Formas sagatavošana: Process sākas ar pašu die, kas parasti ir apstrādāts no augstas kvalitātes tērauda, lai izturētu ekstremālas temperatūras un spiedienu. Iekšējā cauruma ir negatīva vēlama daļas kopija. Pirms liešanas abas formējuma puslodes tīrās un uz to virsmas tiek uzlikts izšķīdinošs līdzeklis. Šis eļļas līdzeklis nodrošina, ka no formas pēc tam bez kaitējuma viegli var izmest nostiprināto daļu.
2. Metāla izšķīdināšana: Vienlaikus izvēlēto metāla sakausējumu - parasti alumīnija, cinka vai magnija formu - karsta krāsnī, līdz tas sasniedz šķeltās formas stāvokli. Temperatūru rūpīgi jākontrolē, lai nodrošinātu, ka metāla šķidrums ir pietiekami, lai injekcijas laikā pilnībā aizpildītu formēšanas caurumu.
3. Izveidojiet vakuumu: Šis ir procesa galvenais posms. Kad formas kamera ir cieši aizvērta un nostiprināta, tiek ieslēgts spēcīgs vakuuma sūknis. Šis sistēmas savienojums ar formas dobumu notiek caur vārstiem un kanāliem, kas ātri izsūc gaisu un citas gāzes, līdz tiek sasniegts noteikts zems spiediens. Šis iztukšošanas process jāveic ļoti ātri, tieši pirms ievietošanas brīdī.
4. Kausētā metāla ievadīšana: Kad formas dobumā ir izveidots vakuums, precīzi izmērīts daudzums kausēta metāla, ko sauc par "metienu", tiek iedzīts formā no metiena kamerā esošā šļūteņa. To veic ļoti augstā spiedienā, izmantojot hidraulisko stūri vai dūrienu. Vakuumdobjumā palīdz vilkt kausēto metālu uz priekšu , nodrošinot, ka tas vienmērīgi un pilnībā aizpilda pat formas vis sarežģītākos un plānākos sekcijas.
5. Sacietēšana un izgrūšana: Pēc ievadīšanas kausētais metāls ātri atdziest un sacietē, siltumu nododot tērauda veidnē, kurai bieži ir iekšēji dzesēšanas kanāli. Kad detaļa pietiekami sacietējusi, veidnes puses tiek atvērtas. Iztukšošanas ass mehānisms tad izgrūž gatavo liešanas izstrādājumu no veidnes. Pēc tam detaļa ir gatava jebkādām nepieciešamām pabeigšanas operācijām, piemēram, lieko materiālu noņemšanai.

Galvenie priekšrocības automašīnu komponentiem

Vakuumliešanas izmantošana automašīnu ražošanā ir motivēta ar skaidru priekšrocību kopumu, kas tieši nozīmē labāku transportlīdzekļu veiktspēju, drošību un efektivitāti. Šie ieguvumi galvenokārt rodas no gaisa porozitātes gandrīz pilnīgas novēršanas, kas paaugstina gala komponenta kvalitāti līmenī, kas nav sasniedzams ar parastajām metodēm. Tas ļauj inženieriem izstrādāt vieglākas, stiprākas un sarežģītākas detaļas.

Lielākā priekšrocība ir mehānisko īpašību ievērojama uzlabošanās. Ar minimāliem iekšējiem dobumiem vakuuma liešanas detaļas izrāda augstāku vilkmes izturību, plastiskumu un blīvumu. Šī viendabība ļauj precīzāk prognozēt veiktspēju un nodrošina komponentu izgatavošanu, kas spēj izturēt lielāku slodzi un nogurumu. Automobiļu rūpniecībai tas nozīmē uzticamu dzinēju sastāvdaļu, transmisijas kārbu un strukturālo daļu ražošanu, kas veido transportlīdzekļa drošības karkasu. Šis process ļauj ražot augstas kvalitātes tievas sienas detaļas ar atkārtoti panākamām un paredzamām mehāniskajām īpašībām, kas ir būtisks faktors masveida ražošanai.

Vēl viena svarīga priekšrocība ir spēja ražot detaļas ar sarežģītām ģeometrijām un ļoti plānām sienām. Tradicionālajā liešanā gaisa spiediens var novērst kausēta metāla aizpildīšanu mazos vai tievos sekcijās, radot defektus. Vakuumā šis pretspiediens tiek noņemts, ļaujot metālam brīvi plūst katrā matricas elementā. Šī spēja ir būtiska mūsdienu automašīnu konstrukcijā, kur bieži sastopamas sarežģītas, vieglas detaļas, piemēram, elektronikas korpusi un salona paneļu rāmji. Iegūtās detaļas arī atšķiras ar labāku virsmas kvalitāti, samazinot nepieciešamību pēc dārgām papildu apstrādes vai pulēšanas operācijām.

Materiāli, mašīnas un tehnoloģijas

Vakuumdiez casting procesa panākumi balstās uz sinerģisku savienojumu piemērotiem materiāliem, speciālām mašīnām un precīzu vadības tehnoloģiju. Katra elementa izvēle ir būtiska, lai sasniegtu vajadzīgās īpašības gala automašīnas komponentā.

Izmantotajiem materiāliem jābūt labai plūsumspējai karsētā stāvoklī un labām mehāniskām īpašībām atdzišanas brīdī. Visbiežāk tiek izmantoti ne dzelzs saturoši sakausējumi, ņemot vērā to kušanas temperatūras un liešanas raksturlielumus. Tie ietver:

• Alumīnija sakausējumi: Līdz šim populārākais izvēles variants automašīnu pielietojumiem, ņemot vērā izcilo stipruma attiecību pret svaru. Sakausējumi, piemēram, A380, plaši tiek izmantoti detaļām, piemēram, dzinēju korpusiem, transmisiju korpusiem un strukturālajām sastāvdaļām.
• Magnija sakausējumi: Pat vieglāk nekā alumīnija, magnija sakausējumi, piemēram, AZ91D, tiek izmantoti, ja prioritāte ir maksimālā svara ietaupīšana, piemēram, stūres rāmju un instrumentus paneļu konstrukcijās.
• Zīka sakausējumi: Zīngļu sakausējumi no Zamak sērijas, kas pazīstami ar augstu elastību, izturību un lielisku pabeigšanas īpašībām, bieži tiek izmantoti mazākām, detalizētākām sastāvdaļām, piemēram, korpusiem un dekoratīvajai aparatūrai.

Vācu diecasting mašīna ir progresīva standarta die casting ierīču versija. Galvenās sastāvdaļas ir:

• Šķidrošanas mašīna: Tas var būt karstās vai aukstas kameras mašīna, kas tur formātu, nodrošina iespiedēšanas spēku un nodrošina spēku metāla ievietošanas sistēmai.
• Izstrādāts/izstrādāts: Divu daļu tērauda rīks ar daļu caurumu, skrūvēm un vārtiem, kā arī integrētiem kanāliem vakuumsistēmai un dzesēšanai.
• Vakuuma sistēma: Šī ir kritiskā pieskaitīšana. Tas sastāv no augstas jaudas vakuumpumpas, uzglabāšanas tvertnes, vārstiem un vadības sensoriem, kas integrējas mašīnas ciklā, lai precīzi brīdi evakuētu izkārnījuma caurumu.
• Saldēšanas krāsns: Metālu sloksnes tiek izšķīdinātas atsevišķā krāsnī un saglabātas pareizā liešanas temperatūrā.

Lai gan vakuuma diecasting ir ideāls kompleksu, tīkla formas sastāvdaļu ražošanai, ir svarīgi izvēlēties ražošanas procesu, kas vislabāk atbilst konkrētā lietojuma mehāniskām prasībām. Komponentu, kas prasa maksimālu izturību pret izturību pret nogurumu, piemēram, kritiskās pakaļējās vai dzinēja daļas, ražošanai bieži izmanto tādus procesus kā karstais izgatavošana. Piemēram, speciālistu autotransporta formējuma daļas izmantot progresīvas metodes, lai ražotu izturīgas sastāvdaļas, kas paredzētas augstas veiktspējas scenārijiem.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda ir galvenā atšķirība starp vakuumu un tradicionālo izlietnes metālu?

Galvenais atšķirības ir vakuuma sistēmas izmantošana. Vacuuma diecastingā gaisa un gāzes tiek izvadītas no formas caurulēm pirms sasaldētā metala ievietošanas. Tradicionālajā izlietnē nav šā posma, kas bieži izraisa gaisa ieslodzīšanu, kas izraisa defektus, piemēram, poritāti galīgajā daļā. Tas padara vakuuma izlietotās daļas blīvākas, izturīgākas un piemērotākas karstuma apstrādei.

2. Kādas metālus parasti izmanto vakuuma diecasting?

Visbiežāk sastopamie metāli ir nerūsējošā tērauda sakausējumi, kas pazīstami ar saviem lieliskiem liešanas īpašībām un piemērotību automobiļu lietojumam. Tie ietver dažādus alumīnija sakausējumus (piemēram, A380), magnija sakausējumus (lai samazinātu slodzi) un cinka sakausējumus (lai nodrošinātu augstu detaļu un virsmas izkārtojumu). Dzelzs metāli, piemēram, tērauds, parasti nav saderīgi ar diecasting procesu.

3. Vai vakuuma izlietnes var sagriezt?

Jā, viens no galvenajiem vakuuma metināšanas ieguvumiem ir tas, ka iegūto daļu var uzticami sašķidrināt. Tā kā ar šo procesu tiek izņemtas iespiestas gāzes, iekšējā gaisa maisiņa nav, kas varētu paplašināties un izraisīt izsitumus vai vājumu saliešanas zonā. Tas ir nozīmīgs ierobežojums tradicionāli izlietām daļām un liela priekšrocība automobiļu montāžai.