KRATKO

Kalup za livenje pod pritiskom visokotačan alat koji se može ponovo koristiti, obično izrađen od dva tvrda čelična poludeljenja, koji predstavlja osnovni element procesa livenja pod pritiskom. Rastopljeni metal se pod velikim pritiskom ubacuje u šupljinu kalupa, što omogućava masovnu proizvodnju složenih metalnih delova. Ova metoda je poznata po proizvodnji komponenti sa izuzetnom tačnošću dimenzija i glatkim završnim slojem.

Šta je kalup za livenje pod pritiskom? Objašnjenje osnovnog mehanizma

Калуп за ливење под притиском, познат и као матрица или алат, софистициран је производни алат који се користи да би течном металу задао одређени, жељени облик. У основи, калуп се састоји из два примарна дела: „поклопца“, који је непокретан, и „избачача“, који је покретан. Када се ова два дела затворе заједно под високим притиском, формира се унутрашња шупљина која је тачна негативна верзија делова који треба произвести. Овај процес концептуално је сличан калупу за ливање пластике, али је конструисан да издржи екстремне температуре и притиске течних метала.

Основна операција подразумева убризгавање легуре топљеног нелегираног метала у затворену шупљину под високим притиском и брзином. Овај притисак се одржава док метал не отврдне, чиме се осигурава да се попуни сваки детаљ шупљине плоче за ливење. Ова техника је кључна за производњу делова са сложеним геометријама и танким зидовима који би били тешки за израду другим методама ливења. Када метал охлади и затврдне, покретни део плоче се повуче, а механизам за истискивање избаци готови отисак.

Избор метала је од кључног значаја и мада је процес најчешћи за нелегиране легуре, није искључиво ограничен само на њих. Најчешће коришћени материјали у ливењу под притиском укључују:

• Алуминијумске легуре
• Cinkovske legure
• Магнезијумске легуре
• Бакарне легуре (као што је жига)

Ови материјали пружају разноврсна својства, од лаке чврстоће (алуминијум и магнезијум) до високе отпорности на корозију и способности ливења (цинк). Према Fictiv , овај процес је идеалан за производњу великих серија где су уједначеност и прецизност од пресудног значаја.

Анатомија калупа за пресовање: Кључни делови и функције

Калуп за пресовање је нешто више од само шупљег блока челика; то је сложена конструкција прецизно израђених компоненти које раде у складу. Сваки део има кључну улогу у циклусу ливења, почевши од усмеравања течног метала, хлађења дела и завршавајући чистим избацивањем. Разумевање ових компоненти је од суштинског значаја да би се ценило инжењерство које стоји иза процеса. Основни делови су основа калупа, која држи све остале делове, и шупљина, која формира спољашњи облик дела.

Пут течног метала контролише мрежа канала. Почиње на усипник , где метал улази у калуп из ливачке машине. Одатле се креће кроз разводни систем , који су канали обрадом направљени у половинама калупа како би расподелили метал. Коначно, пролази кроз врата , уски отвор који усмерава метал ка комори улива. Пројектовање система токова и улаза је кључно за контролу брзине протока и притиска ради спречавања недостатака.

Унутар улива, јадро обликује унутрашње карактеристике делова, док кавитет обликује његове спољашње површине. Да би се омогућило пражњење готовог дела, систем избацивања , сачињен од игала и плоча, истискује затврднуло ливење из улива. Истовремено, система хлађења , сачињен од канала кроз које циркулише вода или уље, регулише температуру матрице. Ова контрола је од суштинског значаја за управљање временом циклуса и спречавање термичких оштећења алатa. Вентилације су такође укључене да би се омогућило испуштање заробљеног ваздуха приликом убризгавања метала.

Уобичајене врсте калупа и машина за пресовање под притиском

Калупи за пресовање под притиском често се класификују на основу њихове структуре или врсте машине за коју су намењени. Структурно, могу бити једношупљински калупи, који производе један део по циклусу, или вишешупљински калупи, који истовремено производе неколико идентичних делова ради повећања ефикасности. Међутим, већа разлика се односи на опрему која се користи: пресовање под притиском са топлим коморама и пресовање под притиском са хладним коморама.

Лivenje pod pritiskom sa vrućom komorom користи се за легуре са ниском тачком топљења, као што су цинк, калај и олово. У овом процесу, механизам за убризгавање је потопљен у купку течног метала унутар пећи. Ово омогућава веома брзе циклусе јер метал не мора да се преноси из спољашње пећи. Процес је високо аутоматизован и ефикасан за производњу већих количина мањих делова.

Излив на ладницу потребан је за легуре са високом тачком топљења, највише алуминијум и магнезијум. У овој методи, тачно одређена количина течног метала се посудом преузима из одвојене пећи у „хладну комору“ или цев за убризгавање, пре него што се плунжером убаци у матрицу. Као што је детаљно описано од стране Vikipedija , ово одвајање је неопходно како би се спречило оштећење компоненти за убризгавање услед дуготрајног контакта са високотемпературним металом. Иако су циклуси спорији у односу на хладно-коморни процес, ово омогућава ливење чврстих, лаких структурних делова који се користе у аутомобилској и аеропросторној индустрији.

Поступак пресовања под притиском и разматрања приликом пројектовања улози

Поступак ливења под притиском је веома ефикасан, аутоматизован циклус који топљени метал претвара у готов производ за неколико секунди. Форма је у средишту ове операције, која се може разложити на неколико кључних корака. Свака фаза мора бити пажљиво контролисана да би се осигурало да готов производ испуњава строге стандарде квалитета. Материјал од кога је направљена форма обично је челик високе класе и високо легиран, као што је H13, који се бира због своје способности да издржи термички удар и хабање током стотина хиљада циклуса.

Производни циклус прати прецизан низ радњи:

1. Припрема форме и затварање: Унутрашње површине форме се прскају подмазивањем ради бољег хлађења и лакшег испуштања делова. Затим се две половине форме чврсто затворе помоћу ливеног машинства.
2. Injekcija: Топљени метал се убризгава у шупљину форме под високим притиском (који варира од 1.500 до преко 25.000 psi). Метал брзо испуњава шупљину, често за милисекунде.
3. Hlaćenje: Rastopljeni metal se hladi i stvrdnjava unutar kalupa hlađenog vodom ili uljem. Tokom ove faze, deo dobija svoj konačni oblik.
4. Исцрпљивање: Nakon što se stvrdne, pokretna polovina kalupa se otvara, a isturivači izbacuju odlivak iz šupljine.
5. Osecanje: Završni korak uključuje odstranjivanje viškova materijala, poznatih kao „fleš”, zajedno sa uljevnikom i kanalima, sa gotovog dela. Ovo se često radi u sekundarnoj operaciji korišćenjem nožica za odsecanje.

Uspešna proizvodnja delova u velikoj meri zavisi od prvobitnog dizajna kalupa. Inženjeri moraju uzeti u obzir nekoliko faktora kako bi osigurali kvalitet dela i maksimalizovali vek trajanja kalupa. Ispravan dizajn je neophodan da bi se sprečili uobičajeni defekti poput poroznosti i pucanja. Ključni aspekti dizajna uključuju:

• Угао исцртавања: Površine paralelne sa smerom otvaranja kalupa imaju blagi nagib (kosinu) kako bi se deo mogao izvući bez trenja ili oštećenja.
• Заобљења и полупречници: Oštre unutrašnje ivice se zaobljuju kako bi se poboljšalo strujanje metala i smanjila koncentracija napona u finalnom delu.
• Дебљина зида: Зидови треба да буду што је могуће равнији како би се омогућило конзистентно хлађење и спречило изобличење или удубљења.
• Раван раздвајања: Линија на којој се спајају две половине калупа мора бити пажљиво постављена како би се минимализовала њена видљивост на готовом делу и олакшало одсецање.
• Ventilacija: Морају бити обухваћени мали канали како би се омогућило да ваздух заробљен у шупљини изађе када се метал убризгава, чиме се спречава порозност услед гасова.

Често постављана питања

1. Која је разлика између ливења под притиском и других метода ливења?

Основна разлика је у употреби поново употребљивог челичног калупа (матрице) и примени високог притиска. За разлику од ливења у песку, код кога се за сваки део користи једнократни калуп од песка, ливање под притиском користи трајни челични калуп за производњу великих серија. У поређењу са ливењем по моделу од воска или трајним калупима, ливање под притиском убризгава метал у калуп под знатно већим притиском, омогућавајући израду делова са тањим зидовима, финијим детаљима и бољом површинском обрадом.

2. Од којих материјала се праве калупи за ливање под притиском?

Калупи за пресовање под притиском израђују се од висококвалитетних алата од челика отпорног на топлоту. Најчешћи материјал је алатни челик H13, који се бира због изузетне комбинације чврстоће, удараца и отпорности на термичку замор. За калупе којима је потребна још већа издржљивост могу се користити премијум челици као што је Марејџинг челик. Материјал мора издржати понављање термичких циклуса пуњења течним металом, а затим хлађења.

3. Колико дуго траје калуп за пресовање под притиском?

Век трајања калупа за пресовање под притиском, често називан „век трајања калупа“, значајно варира у зависности од неколико фактора. Они укључују врсту метала који се лива (алуминијум је абразивнији и горљивији од цинка), комплексност делова, време циклуса и квалитет одржавања. Добро одржаван калуп за ливење цинка може трајати више од милион циклуса, док калуп за алуминијум може трајати између 100.000 и 150.000 циклуса пре него што захтева веће поправке или замену.