POVZETEK

Livarstveni orod za litje pod tlakom je visoko natančno, večkrat uporabljivo orodje, ki ga sestavljata dve polovici iz kaljenega jekla in ki predstavlja jedro procesa litja pod tlakom. V raztopino kovine se pod velikim tlakom vtisne votlina orodja, kar omogoča masovno proizvodnjo zapletenih kovinskih delov. Ta metoda je znana po izdelavi komponent z izjemno točnostjo dimenzij in gladkim površinskim zaključkom.

Kaj je livarski orod za litje pod tlakom? Pojasnjen osnovni mehanizem

Litje v obližu, znan tudi kot orodje ali oprema, je sofisticirano proizvodno orodje, ki se uporablja za določanje specifične želene oblike taline kovine. Osnovni del orodja sestavljata dve polovici: »pokrovna polovica«, ki miruje, in »izvlečna polovica«, ki se premika. Ko sta ti dve polovici sklenjeni pod visokim tlakom, ustvarita notranjo votlino, ki predstavlja točen negativ izdelka, ki naj bi bil izdelan. Ta postopek je konceptualno podoben brizganju plastičnih mas, a je konstruiran tako, da zdrži ekstremne temperature in tlake taline kovine.

Osnovno delovanje vključuje vbrizgavanje taljene zlitine barvnih kovin v to tesno odrobovan prostor pri visoki hitrosti in pod visokim tlakom. Ta tlak se ohranja tudi med strjevanjem kovine, kar zagotavlja popolno izpolnjevanje vseh podrobnosti votline v modelu. Ta tehnika je ključna za izdelavo delov s kompleksnimi geometrijami in tankimi stenami, ki bi jih bilo težko doseči z drugimi metodami litja. Ko se kovina ohladi in strdi, se izvlečni del modela umakne in mehanizem za izmet potisne končan odlitek ven.

Izbira kovine je odločilna, in čeprav je postopek najpogostejši za zlitine barvnih kovin, ni izključno omejen le na njih. Najpogosteje uporabljene materiale v litju pod tlakom vključujejo:

• Aluminijske zlitine
• Cinkovske legire
• Magnezijski legiri
• Zlitine bakra (kot npr. mesing)

Ti materiali ponujajo različne lastnosti, od lahke trdnosti (aluminij in magnezij) do visoke odpornosti proti koroziji in litja (cink). Glede na Fictiv , ta proces je idealen za serijo proizvodnje z visoko količino, kjer sta doslednost in natančnost najpomembnejša.

Anatomija litja kalupa: ključne komponente in funkcije

Kalup za litje pod tlakom je nekaj več kot le votel blok jekla; gre za zapleteno sestavo natančno izdelanih komponent, ki delujejo v popolni usklajenosti. Vsak del ima pomembno vlogo v ciklu litja, od usmerjanja taline do hlajenja izdelka in njegovega čistega izmetanja. Razumevanje teh komponent je bistveno za razumevanje inženirskega znanja, ki stoji za postopkom. Glavne komponente so osnova kalupa, ki drži vse ostale dele, ter votlina samega kalupa, ki oblikuje zunanjo obliko izdelka.

Pot taline nadzoruje mreža kanalov. Začne se na vlivnik , kjer kovina vstopi v kalup iz litja stroja. Od tam potuje skozi kanali , ki so kanali izdelani v polovicah kalupa za porazdelitev kovine. Nazadnje pa preide skozi vrata , ozek prehod, ki usmerja kovino v votlino kalupa. Oblika sistema tekalcev in vrat je ključna za nadzorovanje hitrosti toka in tlaka, da se preprečijo napake.

Znotraj kalupa jader oblikuje notranje značilnosti dela, medtem ko kamora oblikuje njegove zunanje površine. Za iztis končnega dela izpeljalni sistem , sestavljen iz tuljavev in plošč, potisne strjen liv v ven iz kalupa. Hkrati hladilni sistem , sestavljen iz kanalov, po katerih kroži voda ali olje, uravnava temperaturo orodja. To nadzorovanje je pomembno za upravljanje časa cikla in preprečevanje toplotnih poškodb orodja. Vključeni so tudi prezraševalni odprtini, da omogočajo izpuščanje ujetega zraka ob vbrizganju kovine.

Pogoste vrste kalupov in strojev za tlačno litje

Kalupe za tlačno litje so pogosto razvrščeni glede na njihovo strukturo ali vrsto stroja, za katerega so namenjeni. Strukturno jih delimo na enojne kalupe, ki proizvedejo en del na cikel, in večdelne kalupe, ki hkrati proizvedejo več enakih delov za povečano učinkovitost. Pomembnejša razlika pa je povezana s stroji: tlačno litje s toplo komoro in tlačno litje s hladno komoro.

Tlačno litje s toplo komoro se uporablja za zlitine z nizko točko taljenja, kot so cink, kositer in svinec. Pri tem postopku je mehanizem za vbrizgovanje potopljen v kadi z raztaljenim kovino v notranjosti peči. To omogoča zelo hitre cikle, saj kovine ni treba prevažati iz zunanjih peči. Postopek je visoko avtomatiziran in učinkovit za proizvodnjo večjih količin manjših delov.

Tlačno litje s hladno komoro je potreben za zlitine z visoko točko taljenja, najpomembnejši sta aluminij in magnezij. Pri tej metodi se natančna količina raztaljene kovine zajema iz lovilne peči v »hladno komoro« ali brizgano cev, preden jo bat vstreli v kalup. Kot je podrobno opisano s strani Wikipedija , je ta ločitev potrebna, da se prepreči poškodba sestavnih delov za vbrizgovanje zaradi dolgotrajnega stika z visokotemperaturnimi kovinami. Čeprav so cikli počasnejši kot pri postopku z vročo komoro, omogoča litje trdnih, lahkih konstrukcijskih delov, ki se uporabljajo v avtomobilski in letalski industriji.

Postopek litja pod tlakom in obravnava konstrukcije kalupa

Proces litja s stiskanjem je zelo učinkovit, avtomatizirani cikel, ki v nekaj sekundah pretvori taljeno kovino v končni del. V središču tega postopka je plesni, ki ga lahko razdelimo na več ključnih korakov. Vsaka stopnja mora biti skrbno nadzorovana, da se zagotovi, da končni del izpolnjuje stroge standarde kakovosti. Material, ki se uporablja za sam oblikovanje, je običajno visoko kakovostno, utrjeno orodje, kot je H13, ki je izbran zaradi sposobnosti, da vzdrži toplotni šok in obrabo več sto tisoč ciklov.

Proizvodni cikel sledi natančnemu zaporedju:

1. Priprava in pritrditev: Na notranjo površino kalupov se razprši mazivo, ki pomaga pri hlajenju in izmetavanju delov. Nato sta dve polovici žerjava na strojnem lihalnem stroju trdno priključeni.
2. Injecija: Tajena kovina se vlomlja v votlino v obliki pod visokim pritiskom (od 1500 do več kot 25.000 psi). Kovina hitro napolni votlino, pogosto v milisekundah.
3. Hlajenje: Talina kovine se ohladi in strdi v vodno ali oljno hlajenem litju. V tem obdobju del doseže končno obliko.
4. Izmet: Ko se del strdi, se premični pol delilne ploskve odpre in izvlečna iglice iztisnejo odlitek iz votline.
5. Strganje: Zadnja stopnja vključuje odstranitev odvečnega materiala, znane kot lisica, skupaj z livnim kanalom in razteki, s končnega dela. To se pogosto izvede v sekundarni operaciji z uporabo rezilnega litja.

Uspešna proizvodnja delov zelo odvisna od začetnega načrtovanja litja. Inženirji morajo upoštevati več dejavnikov, da zagotovijo kakovost delov in maksimirajo življenjsko dobo litja. Ustrezen dizajn je bistven za preprečevanje pogostih napak, kot so poroznost in razpoke. Med ključne vidike načrtovanja spadajo:

• Nagibni kot: Površine, vzporedne z smerjo odpiranja litja, imajo majhen nagib (naklon), da se del lahko iztisne brez drsenja ali poškodb.
• Zaokrožitve in polmeri: Ostra notranja oglišča se zaokrožijo, da se izboljša tok kovine in zmanjšajo koncentracije napetosti v končnem delu.
• Debelina stene: Stene morajo biti čim bolj enotne, da se zagotovi stalno hlajenje in prepreči izkrivljanje ali potopitev.
• Ločilna ravnina: Črta, kjer se dve polovici kalupov srečata, je treba skrbno postaviti, da se na končnem delu čim manj vidi in da se olajšalo obrezovanje.
• Odzračevanje: Vključiti je treba majhne kanale, ki omogočajo izpust zraka, ujetega v votlino, ko se vbrizga kovina, in preprečujejo poroznost plina.

Pogosta vprašanja

1. - Vprašanje: Kakšna je razlika med litjem na stisnjen način in drugimi metodami litja?

Glavna razlika je v uporabi večkratne jeklene kalupne obloge (oblikovanje) in uporabi visokega tlaka. Za razliko od livanja s peskom, pri katerem se za vsak del uporablja enkratna peščena oblika, livanje s stiskanjem uporablja trajno jekleno obliko za proizvodnjo velikih količin. V primerjavi z investicijskim lijanjem ali trajno lijanjem oblik, lijanje s smrtjo sili kovino v kalup pod znatno višjim pritiskom, kar omogoča ustvarjanje delov z tanjšimi stenami, finšimi podrobnostmi in superiorno površinsko obdelavo.

2. Vprašanje: Kateri materiali se uporabljajo za izdelavo kalupov za litje?

Formami za litje s stiskanjem so izdelani iz visokokakovostnih, toplotno odpornih jeklen. Najpogostejši material je jeklo za orodje H13, ki je izbrano zaradi odlične kombinacije trdote, žilavosti in odpornosti na toplotno utrujenost. Za kalup, ki zahteva še večjo vzdržljivost, se lahko uporabljajo visoko kakovostni jekleni materiali, kot je Maragingov jekleni material. Material mora prenesti večkratni toplotni cikel polnitve s taljeno kovino in nato ohladitve.

3. Vprašanje: Kako dolgo traja plesni stroj?

Življenjska doba litavnega kalupja, ki se pogosto imenuje "življenjska doba", se zelo razlikuje glede na več dejavnikov. Med njimi so vrsta litega kovina (aluminij je bolj abrazivni in vroči od cinka), zapletenost dela, čas cikla in kakovost vzdrževanja. Dobro vzdrževana oblika za litje cinka lahko traja več kot milijon ciklov, medtem ko lahko oblika za aluminij traja med 100.000 in 150.000 ciklov, preden bo potrebna večja popravila ali zamenjava.