Основни кораци процеса ливења под притиском у аутомобилској индустрији

KRATKO

Аутомобилски процес ливења под притиском је техника брзе производње која топљени метал убризгава у поновно употребљиви челични калуп, познат као матрица, под значајним притиском. Овај процес састоји се од шест основних корака: припрема калупа, топљење метала, убризгавање под високим притиском, хлађење и чвршћење, испуштање делова и на крају, исецање и завршна обрада. Ово је преферирани метод за производњу великих количина комплексних, високотачних и лаких металних делова који су неопходни за аутомобилску индустрију.

Разумевање аутомобилског ливења под притиском: Преглед

Livenje pod pritiskom je ključna tehnika u modernoj proizvodnji automobila, zbog svoje sposobnosti da proizvodi metalne delove složene geometrije sa visokom tačnošću i konzistentnošću. U ovom procesu, legura rastopljenog ne-gvozdenog metala se pod visokim pritiskom i brzinom ubacuje u specijalno projektovan čelični kalup. Ova metoda je od presudne važnosti za izradu komponenti koje su istovremeno čvrste i lake, što je osnovni zahtev za poboljšanje gorivne efikasnosti i performansi vozila. Delovi poput blokova motora, kućišta menjača i strukturnih komponenti često se proizvode ovom tehnikom.

Предности ливења под притиском су значајне. Омогућава брзе циклусе производње, чинећи га веома економичним за серијску производњу у великим количинама. Поступак производи делове са изузетном обрадом површине и тачним размерним толеранцијама, често минимизирајући потребу за додатним машинским операцијама. Штавише, може производити делове са танким зидовима и сложеним карактеристикама које би било тешко или немогуће направити другим методама производње. За компаније које желе да оптимизују своју производњу, сарадња са искуственим стручњацима у области израде посебних алата је од кључног значаја како би се постигли резултати високог квалитета које захтевају произвођачи аутомобила и добављачи првог нивоа.

Међутим, процес није без изазова. Главни недостатак је висока почетна цена алата и машине, због чега је мање погодан за производњу у малим серијама. Додатно, ако се не контролише на одговарајући начин, процес може довести до мане као што је порозност — микроскопске кесице са гасом заробљене унутар метала — која може угрозити структурну интегритет делова. Пањљива контрола притиска убризгавања, температуре и конструкције алата је од суштинског значаја да би се умањили ови ризици и осигурало да коначни производ испуњава строге стандарде квалитета.

Детаљан процес по корацима ливења под притиском

Процес ливења под притиском у аутомобилској индустрији је високо усавршен, секвенцијални поступак који је дизајниран за прецизност и брзину. Сваки корак је критичан да би се осигурало да коначни део испуњава тачне спецификације у погледу чврстоће, површинске обраде и димензионалне тачности. Цео циклус се може разложити на шест одвојених фаза.

1. Priprema kalupa: Пре него што се убризгне метал, две половине челичне штампе морају бити пажљиво припремљене. То укључује чишћење шупљине калупа како би се уклонио било који остатак од претходних циклуса и затим прскање мастилом. Као што су детаљно описали извори као што су Монро Инжењерство , овај мастилац служи две сврхе: помаже у контроли температуре штампе и осигурава да се готови део може лако уклонити након учвршћења. Када се припреме, две половине штампања се чврсто запљућују под огромном силом како би издржале притисак фазе ињекције.
2. Injekcija: Са запљене матрице, растворени метал растворен на прецизну температуру у одвојеној пећи се убризгава у шупљину матрице. Ово се ради под изузетно високим притиском, обично у распону од 1.500 до преко 25.000 фунти по квадратном инчу (ПСИ). Овај интензиван притисак је неопходан да би се метал уложио у све сложене детаље калупе пре него што почне да се учврсти, што је критичан фактор за производњу делова са глатком површином и високом верношћу дизајну.
3. Hlađenje i zakretanje: Када се у кухињи напуни, топљени метал почиње да се охлађује и чврсти, узимајући исти облик калупе. Време хлађења је пажљиво израчунато и зависи од врсте металне легуре, дебљине зида делова и свеукупне сложености ливења. Правилно хлађење је од виталног значаја за постизање жељених металургијских својстава и спречавање унутрашњих напетости или дефеката.
4. Исцрпљивање: Након потпуног отврђивања одливка, обе половине калупа се отварају. Истисни чепови уgraђени у покретни део калупа затим истискују отврђени одливак из шупљине. У високо аутоматизованим системима, роботске руке могу помоћи у уклањању делова како би осигурале глатак и брз прелазак на следећу фазу.
5. Тримовање и завршна обрада: Скорашње исечени део, који се често назива „шут“, још увек није завршен. Укључује сувишан материјал као што су разводници, улази и флаш (танки прековисак метала на линији раздвајања калупа). Према упутствима за производњу као што су они од Intercast , овај сувишан материјал се уклања у процесу тримовања, који може укључивати трим калуп, пиљење или брушење. У зависности од примене, могу се изводити додатне операције завршне обраде као што су пескарење, машинска обрада или прскање прахом како би се испуниле коначне спецификације.

Неопходни материјали за аутомобилско лито под притиском

Избор правилног материјала је кључна одлука у процесу ливења под притиском у аутомобилској индустрији, јер директно утиче на перформансе, тежину и трошак компоненте. Најчешће коришћени материјали су негвоздени легури, који се цени због своје јединствене комбинације својстава. Легуре алуминијума, цинка и магнезијума доминирају у индустрији због изузетних особина за ливење и механичких карактеристика.

Алуминијумске легуре су најчешћи избор у аутомобилским применама, углавном због одличног односа чврстоће и тежине, отпорности на високе температуре и природне отпорности на корозију. Ова својства чине их идеалним за структурне делове, моторне компоненте и кућишта трансмисије. Цинкове легуре су још једна популарна опција, познате као један од најлакших материјала за ливење. Оне имају високу дуктилност, отпорност на удар и омогућавају дуг век алата, што их чини погодним за мање, комплексније делове као што су унутрашњи делови и кућишта електронике. Магнезијум је најлакши међу уобичајеним легурама за прес-ливење, са изузетним односом чврстоће и тежине, због чега је савршен за примене где је минимизација тежине највиши приоритет, као што су оквири волана и инструментске табле.

Одабир између ових материјала подразумева компромис између цене, тежине и специфичних захтева у погледу перформанси. Табела испод, са информацијама сачињеним из извора попут Fictiv , резимира кључне карактеристике ових основних легура.

Ливење под притиском – машине и технологија: детаљније

Машине које се користе за ливење под притиском једнако су важне као и материјали и сам процес. Ове машине су дизајниране да поднесу огромне притиске и високе температуре, а да истовремено раде на великим брзинама. Два основна типа машина за ливење под притиском су машине са топлим коморама и машине са хладним коморама. Избор између њих готово у потпуности зависи од тачке топљења легуре која се лива.

Машине за ливење под притиском са топлим коморама користе се за легуре са ниском тачком топљења, као што су цинк, калај и олово. У овом дизајну, механизм убризгавања, укључујући посуду или пећ за метал, интегрисан је директно у машину. Механизам потисника је потопљен у течном металу, што омогућава веома брзи и директни циклус убризгавања. Пошто се метал директно доводи у форму, процес је брз и ефикасан, због чега је идеалан за производњу већих количина мањих делова. Међутим, легуре са високом тачком топљења, као што је алуминијум, би с временом оштетиле компоненте за убризгавање, због чега овај метод није погодан за њих.

Машине за ливење под притиском у хладној комори неопходни су за легуре са високим тачкама топљења, највише алуминијум и магнезијум. У овом систему, пећ за топљење одвојена је од машине. Течно метал се прелива, ручно или аутоматски, из пећи у „хладну комору“ или цев за убризгавање у сваком циклусу. Хидраулични потисник затим гурне метал у шупљину матрице. Иако је овај процес нешто спорији од поступка са топлом комором због корака преливања, он спречава компоненте за убризгавање машине да имају дуготрајан контакт са корозивним, високотемпературним металом. Ова конфигурација је од суштинског значаја за производњу издржљивих, лаких делова од алуминијума који су свуда присутни у аутомобилској индустрији.

Основна разлика је у начину на који се течни метал уводи у матрицу. Како објашњавају прегледи из индустрије код извора као што је Raga Group , машине са топлим коморама омогућавају брже циклусе за легуре ниске температуре, док машине са хладним коморама обезбеђују издржљивост неопходну за рад са легурама високе температуре, што је критично за многе структурне и погонске примене у аутомобилској индустрији.

Често постављана питања о пресовању у калупима

1. Који су главни кораци процеса ливења под притиском?

Процес ливења под притиском уопштено се састоји од шест основних корака: припрема улоска чишћењем и подмазивањем, топљење металне легуре, убризгавање растопљеног метала у улозак под високим притиском, хлађење и чвршћење метала, испуштање готовог дела из улоска и коначно одсецање сувишног материјала ради завршетка компоненте.

2. Шта је процес аутомобилског ливења?

Ливење аутомобила, односно пресовање у калупу, је метода производње која се користи за израду високо прецизних металних делова за возила. Подразумева убризгавање течног метала, као што су алуминијум или магнезијум, у челични калуп под високим притиском. Ова техника се широко користи у аутомобилској индустрији за израду сложених и лаких компоненти, као што су блокови мотора и кућишта трансмисије, са изузетном тачношћу димензија и квалитетом површине.

3. Зашто се помињу различити бројеви корака (нпр. 4 нас. 6)?

Различити извори могу груписати кораци процеса пресовања у калупу на различите начине. На пример, модел са 4 корака може комбиновати 'Орезивање' са 'Истицањем' у једну фазу завршне обраде или сматрати 'Топљење' припремном радњом, а не основним кораком. Међутим, основни низ корака — припрема калупа, убризгавање метала, чвршћење и уклањање дела — остаје исти. Модел са 6 корака само пружа детаљнији распоред целокупног радног тока од почетка до краја.