KRATKO

Поступак ливења под вакуумом је напредна метода производње која користи вакуум да би уклонила ваздух и друге гасове из шупљине калупа пре него што се топли метал убризга. За аутомобилску индустрију, ова техника је од кључног значаја јер значајно смањује порозност, чиме се производе јачи, гушћи и поузданији метални делови са бољом структурном чврстоћом и квалитетом површине.

Шта је ливање под вакуумом и зашто је кључно за аутомобилску индустрију?

Ливење под вакуумом, познато и као ливење под високим притиском без гаса или са вакуумском помоћи, напреднија је верзија традиционалног процеса ливења у калуп. Основни принцип подразумева убризгавање течног метала у поново употребљиви челични калуп (матрицу) под високим притиском ради израде сложених делова. Кључна карактеристика ове методе је интеграција вакуумског система који испразни скоро све ваздушне и заробљене гасове из простора калупа непосредно пре него што се метал убризга. Ова наизглед једноставна модификација у корену мења квалитет и могућности процеса ливења. Уклањањем атмосфере из калупа , течни метал може да струји у сваки замршени детаљ шупљине непречено, спречавајући тако формирање мехурића и празнина.

У конвенционалном ливењу под притиском, ваздух заробљен у форми може се пронаћи у затегнутом металу, стварајући мали капиљарни простор или поре. Ова гасна порозност је велика мана која може умањити механичку чврстоћу компоненте и довести до непредвидивих кварова у раду. Поступак ливења под вакуумом директно решава овај проблем. Стварањем условa близу вакуума, једноставно нема ваздуха који би се заробио. Резултат је одливак који је значајно гушћи, једноличнији и слободан од унутрашњих недостатака као што су они код стандардних одливака. Ово побољшање интегритета материјала је управо разлог зашто је ова техника толико важна за аутомобилску индустрију.

Аутомобилска индустрија ради под огромним притиском да производи возила која су безбеднија, ефикаснија у погледу потрошње горива и дужег векa трајања. То захтева делове који су истовремено лаки и изузетно чврсти. Ливење под вакуумом омогућава производњу делова који испуњавају ове строге услове. На пример, структурни делови као што су чворови шасија, делови овиса и блокови мотора могу се лити са тањим зидовима, а да при томе задрже чврстоћу, чиме се директно доприноси смањењу тежине возила. Штавише, ниска порозност ових делова значи да се могу поуздано топлотски обрадити ради даљег побољшања њихових механичких својстава или заваривати током скупљања, без ризика од мана попут наборавања, које може настати када се затворени гасови прошире. Због тога је незаменљив за производњу високоперформантних и делова аутомобила који су критични за безбедност.

• Побољшана структурна чврстоћа: Смањена порозност доводи до делова са изузетном чврстоћом и издржљивошћу.
• Smanjenje težine: Процес омогућава дизајн сложених делова са танким зидовима, чиме се смањује укупна маса возила и побољшава потрошња горива.
• Poboljšana performansa: Делови имају конзистентна и предвидивa механичка својства, што је кључно за примене од критичног значаја за безбедност, као што су вешање и моторски компоненти.
• Могућност накнадне обраде: Безгрешна природа полупродуката чини их погодним за споредне операције као што су заваривање и термичка обрада.
• Odlično završavanje površine: Глатак ток метала резултира површином вишег квалитета која често захтева мање завршних радова.

Корак по корак вакуумски процес пресовања у калуп

Вакуумски процес пресовања у калуп прати високо структуриран низ операција који је осмишљен да максимално побољша квалитет и поновљивост. Иако дели основу са традиционалним ливењем у калуп, интеграција вакуумске фазе је кључни фактор разликовања који се дешава управо пре убризгавања метала. Сваки корак је педантно контролисан како би се осигурало да коначни део испуни прецизне инжењерске спецификације.

1. Priprema kalupa: Процес почиње са самим умрежем, који се обично израђује од висококвалитетног алата од челика како би издржао екстремне температуре и притиске. Унутрашња шупљина је негативни примерак жељеног дела. Пре ливања, две половине умрежа се очисте, а затим се нанесе средство за отпуштање на њихове површине. Ова подмаза осигурава да се залеђени део касније може лако испустити из форме без оштећења.
2. Топљење метала: У међувремену, одабрана легура метала — обично алуминијум, цинк или магнезијум — се загрева у пећи све док не достигне течно стање. Температура мора се пажљиво контролисати како би се осигурала одговарајућа течивост метала да би потпуно испунио шупљину умрежа током убризгавања.
3. Стварање вакуума: Ово је кључни корак процеса. Када се матрица чврсто затвори и фиксира, активира се моћан вакуум пумп. Овај систем је повезан са шупљином матрице преко вентила и канала и брзо уклања ваздух и друге гасове све док се не постигне одређени ниво ниског притиска. Ово испуштање мора да се догоди брзо, у тренутцима непосредно пре убризгавања.
4. Убризгавање топљеног метала: Када је шупљина матрице под вакуумом, тачно одмерена количина растопљеног метала, позната као „шут“, се убризгава у матрицу из коморе за убризгавање. Ово се ради под веома високим притиском коришћењем хидрауличне полуге или потисника. Вакуум у шупљини помаже да се растопљени метал провуче напред , осигуравајући да равномерно и потпуно испуни чак и најкомплексније и најтanjе делове плоче.
5. Стврдњавање и избацивање: Када се убризга, течни метал брзо се хлади и чврсти док му се топлота преноси на челичну калуп, који често има унутрашње канале за хлађење. Након што део довољно затврди, половине калупа се отварају. Механизам за избацивање затим потискује готови одлив из калупа. Део је затим спреман за све неопходне завршне операције, као што је склањање вишковитог материјала.

Кључне предности за аутомобилске компоненте

Усвајање вакуумског литографског ливења у производњи возила покрећу јасан скуп предности који се директно преводе у бољу перформансу, сигурност и ефикасност возила. Ове предности произилазе првенствено из скоро потпуног елиминисања порозности услед гасова, чиме се квалитет коначног дела подижу далеко изнад нивоа који се може постићи конвенционалним методама. Ово омогућава инжењерима да дизајнирају делове који су лакши, јачи и сложенији.

Најзначајнија предност је драматично побољшање механичких својстава. Захваљујући минималним унутрашњим шупљинама, делови изливени у вакууму имају већу чврстоћу на затезање, дуктилност и густину. Ова једноликост омогућава прецизније предвиђање перформанси и креирање компоненти који могу да издрже већи напон и замор. За аутомобилску индустрију, то значи производњу поузданских делова мотора, кућишта трансмисије и структурних делова који чине сигурносну кавез возила. Овај процес омогућава производњу висококвалитетних танкозидних делова са поновљивим и очекиваним механичким својствима, кључним фактором за масовну производњу.

Још једна кључна предност је могућност производње делова са сложеним геометријама и врло танким зидовима. У традиционалном ливењу, ваздушни притисак може спречити топљени метал да испуни мале или танке делове, што доводи до недостатака. Вакуум уклања овај контрапритисак, омогућавајући металима да слободно струје у сваки део матрице. Ова способност је од суштинског значаја за модерни аутомобилски дизајн, где су чести сложени, лаки компоненти као што су кућишта електронике и оквири табле инструмената. Добијени делови имају и изузетну површинску обраду, смањујући потребу за скупим секундарним операцијама обраде или полирања.

Материјали, машине и технологија

Успех вакуумског процеса ливања зависи од синергичне комбинације одговарајућих материјала, специјализованих машина и прецизне технологије управљања. Избор сваког елемента је од кључног значаја за постизање жељених својстава у коначној аутомобилској компоненти.

Користити материјали морају имати добру флуидност када се топе и повољна механичка својства након учвршћивања. Најчешће легуре су нежелчане због њихових тачака топљења и карактеристика ливања. Ови су:

• Алуминијумске легуре: Сасвим је најпопуларнији избор за аутомобилске апликације због њиховог одличног односа чврстоће према тежини. Легуре попут А380 се широко користе за делове као што су блокови мотора, кућишта за пренос и структурне компоненте.
• Legure magnezijuma: Чак и лакше од алуминијума, магнезијумске легуре као што је АЗ91Д се користе када је приоритет максимална штедња тежине, на пример, у оквирима волана и инструменталним панелима.
• Legure cinka: Познати по својој високој дугативности, чврстоћи и одличним карактеристикама завршног деловања, зинк легуре из серије Замак се често користе за мање, детаљније компоненте као што су кућишта и декоративна опрема.

Машине за вакуумско лијечење су напредна верзија стандардног лијечења. Кључне компоненте укључују:

• Машина за лијечење: То може бити машина за топлу или хладну камеру, која држи штич, обезбеђује снагу за запљакњање и покреће систем за убризгавање метала.
• Уривање/облик: Инструмент од челика са два дела са купошћу, тркачима и капима, плус интегрисани канали за вакуумски систем и за хлађење.
• Вакуумски систем: Ово је критично додавање. Састоји се од вакуумске пумпе великог капацитета, резервоара за складиштење, вентила и контролних сензора који се интегришу са циклусом машине како би у прецизан тренутак евакуисали шупљину.
• Топљина: За то је потребно да се метални слинкови стопе у одвојеној пећи и да се одржавају на исправној температури ливања.

Иако је вакуумско лијечење идеално за стварање сложених компоненти у облику мреже, важно је изабрати производни процес који најбоље одговара механичким захтевима одређене апликације. За компоненте које захтевају највећу чврстоћу и отпорност на умору, као што су критични суспензије или погонски делови, често се користе процеси као што су топло ковање. На пример, стручњаци у delovi za automobilsku kušteru користи напредне технике за производњу снажних компоненти дизајнираних за сценарије високих перформанси.

Често постављана питања

1. у вези са Која је главна разлика између вакуумског и традиционалног лијечења?

Основна разлика је у коришћењу вакуум система. У вакуумском ливењу под притиском, ваздух и гасови се уклањају из шупљине филце пре него што се топио метал убризга. Традиционално ливење под притиском нема овај корак, због чега се често задржава ваздух унутар дела, што доводи до недостатака као што је порозност код готовог производа. Због тога су делови који су ливени у вакууму гушћи, чвршћи и погодни за термичку обраду.

2. Који метали се најчешће користе у вакуумском ливењу под притиском?

Најчешћи метали су нелегурисани легури познати по одличним карактеристикама ливења и погодности за примену у аутомобилској индустрији. То укључује разне алуминијумске легуре (као што је A380), магнезијумске легуре (ради смањења тежине) и цинкове легуре (за висок детаљ и квалитет површине). Гвоздене легуре као што је челик генерално нису компатибилне с процесом ливења под притиском.

3. Да ли се делови који су ливени у вакууму могу заваривати?

Да, једна од кључних предности ливења под вакуумом је та што се добијени делови могу поуздано заваривати. Пошто процес уклања заробљене гасове, нема унутрашњих простора са ваздухом који би се ширили и изазивали набојке или слабост у зони заваривања. Ово је значајно ограничење код делова који су традиционално изливени и велика предност за аутомобилску производњу.