Maliit na mga batch, mataas na pamantayan. Ang serbisyo sa paggawa ng mabilis na prototyping namin ay gumagawa ng mas mabilis at mas madali ang pagpapatunay —
EN
Mga Pangunahing Kaalaman Tungkol sa Die Casting Mold: Paano Ito Gumagana at Ano Ang Ginagamit na Materyales
TL;DR
Ang die casting mold ay isang mataas na presisyon, muling magagamit na kasangkapan, na karaniwang gawa sa dalawang bahagi ng pinatigas na bakal, na gumagana bilang pangunahing bahagi ng proseso ng die casting. Ang naglalagong metal ay ipinasok sa kalooban ng hulma sa ilalim ng napakataas na presyon, na nagbibigay-daan sa masidhing produksyon ng mga kumplikadong metal na bahagi. Kilala ang pamamaraang ito sa paggawa ng mga sangkap na may hindi maipaghahambing na akurasyon ng sukat at makinis na surface finish.
Ano ang Die Casting Mold? Ang Pangunahing Mekanismo na Inilalarawan
Ang isang hulma para sa die casting, na kilala rin bilang die o tooling, ay isang sopistikadong kasangkapan sa pagmamanupaktura na ginagamit upang bigyan ng tiyak at ninanais na hugis ang naglalabing metal. Sa mismong pokus nito, binubuo ang hulma ng dalawang pangunahing kalahati: ang "cover die," na nakapirmi, at ang "ejector die," na may galaw. Kapag pinagsama ang dalawang kalahating ito sa ilalim ng mataas na presyon, nabubuo ang isang panloob na kuwarto na eksaktong negatibo ng bahagi na gagawin. Ang prosesong ito ay konseptuwal na katulad ng isang injection mold na ginagamit para sa plastik ngunit dinisenyo upang matiis ang mga labis na temperatura at presyon ng naglalabing metal.
Ang pangunahing operasyon ay kinabibilangan ng pagpapasok ng isang hindi bakal na tinunaw na metalikong haluan sa loob ng saradong kavidad na ito nang may mataas na bilis at presyon. Pinapanatili ang presyong ito habang lumilipot ang metal, tinitiyak na mapunan ang bawat detalye ng kavidad ng hulma. Mahalaga ang teknik na ito sa paggawa ng mga bahagi na may kumplikadong heometriya at manipis na pader na mahirap gawin gamit ang ibang pamamaraan ng paghuhulma. Kapag ang metal ay lubusang lumamig at lumapot, ang bahaging tagapagpalabas ng hulma ay bumabalik, at isang mekanismo ng pagpapalabas ang nagtutulak upang ilabas ang natapos na casting.
Mahalaga ang pagpili ng metal, at bagaman karaniwan ang prosesong ito para sa mga hindi bakal na haluang metal, hindi ito eksklusibong limitado sa mga ito. Kasama sa pinakakaraniwang ginagamit na materyales sa die casting ang:
- Aluminio Alpaks
- Zinc Alloys
- Magnesium Alloys
- Mga haluang metal ng tanso (tulad ng brass)
Nag-aalok ang mga materyales na ito ng iba't ibang katangian, mula sa magaan ngunit matibay (aluminum at magnesium) hanggang sa mataas na paglaban sa korosyon at kakayahang ihulma (zinc). Ayon sa Fictiv , ang prosesong ito ay perpekto para sa mataas na dami ng produksyon kung saan ang pagkakapare-pareho at tumpak na sukat ay pinakamahalaga.
Ang Anatomiya ng Die Casting Mold: Mga Pangunahing Bahagi at Tungkulin
Ang die casting mold ay higit pa sa isang butas na bloke ng bakal; ito ay isang kumplikadong kabuuang mga bahaging tumpak na ininhinyero na nagtutulungan. Ang bawat bahagi ay may kritikal na papel sa proseso ng paghuhubog, mula sa paggabay sa tinunaw na metal hanggang sa paglamig ng bahagi at malinis na pag-eject nito. Mahalaga ang pag-unawa sa mga bahaging ito upang lubos na mapahalagahan ang inhinyeriyang pabalang sa proseso. Ang pangunahing bahagi ay ang mold base, na naglalaman sa lahat ng iba pang bahagi, at ang cavity mismo, na bumubuo sa panlabas na hugis ng bahagi.
Ang paglalakbay ng tinunaw na metal ay kontrolado ng isang network ng mga kanal. Nagsisimula ito sa sprue , kung saan pumasok ang metal sa mold mula sa casting machine. Mula roon, dumaan ito sa mga tumatakbo , na mga kanal na nakaukit sa mga kalahating bahagi ng die upang ipamahagi ang metal. Sa huli, dadaan ito sa pinto , isang makitid na abertura na nagdudulot ng metal papasok sa kavidad ng hulma. Ang disenyo ng sistema ng runner at gate ay mahalaga para kontrolin ang bilis ng daloy at presyon upang maiwasan ang mga depekto.
Sa loob ng hulma, ang puso ay bumubuo sa panloob na mga katangian ng bahagi, habang ang mga butas ay bumubuo sa mga panlabas na ibabaw nito. Upang mailabas ang huling bahagi, ang sistema ng ejector , na binubuo ng mga kawad at plato, ay itinutulak ang solidong casting palabas sa hulma. Sabay-sabay, isang sistema ng Paglamig , na binubuo ng mga kanal kung saan dumadaloy ang tubig o langis, ay nagrerehistro sa temperatura ng die. Ang kontrol na ito ay mahalaga para pamahalaan ang oras ng siklo at maiwasan ang thermal damage sa kagamitan. Kasama rin ang mga lagusan upang payagan ang natrap na hangin na lumabas habang ipinasok ang metal.
| Komponente | Pangunahing tungkulin |
|---|---|
| Mold Cavity at Core | Bumubuo sa panlabas at panloob na hugis ng huling bahagi. |
| Sprue | Ang paunang kanal kung saan pumasok ang natunaw na metal sa hulma mula sa nozzle ng makina. |
| Mga tumatakbo | Isang sistema ng mga kanal na nagpapahintulot ng natunaw na metal mula sa sprue patungo sa mga gate. |
| Pinto | Ang tiyak na punto ng pasukan kung saan pumapasok ang naglalabing metal sa kalooban ng hulma. |
| Sistema ng ejector | Isang mekanismo ng mga tangke at plato na itinutulak ang solidong paghuhulma palabas sa hulma. |
| Sistema ng Paglamig | Isang network ng mga kanal na pinapadaloy ang likido upang kontrolin ang temperatura ng hulma. |
| Mga butas na panghila ng hangin | Mga maliit na kanal na nagbibigay-daan sa natrap na hangin at mga gas na makalabas mula sa kalooban habang isinasagawa ang ineksyon. |
Karaniwang Uri ng mga Hulmang Die Casting at Makina
Madalas na ini-uuri ang mga hulmang die casting batay sa kanilang istruktura o uri ng makina kung saan idinisenyo ang mga ito. Istroktural, maaaring iisa lang ang kalooban ng hulma, na gumagawa ng isang bahagi bawat siklo, o maramihang kalooban, na gumagawa ng ilang magkakatulad na bahagi nang sabay-sabay para sa mas mataas na kahusayan. Gayunpaman, ang mas mahalagang pagkakaiba ay nauugnay sa gamit na makina: hot-chamber at cold-chamber die casting.
Hot-chamber die casting ay ginagamit para sa mga haluang metal na may mababang punto ng pagkatunaw, tulad ng sisa, timbang, at tinga. Sa prosesong ito, ang mekanismo ng ineksyon ay nababad sa kubeta ng nagbabagang metal sa loob ng hurno. Pinapabilis nito ang oras ng ikot dahil hindi kailangang ilipat ang metal mula sa panlabas na hurno. Ang proseso ay mataas na awtomatiko at mahusay para sa mataas na produksyon ng mas maliliit na bahagi.
Cold-Chamber Die Casting ay kailangan para sa mga haluang metal na may mataas na punto ng pagkatunaw, lalo na ang aluminium at magnesiyo. Sa pamamaraang ito, isang tiyak na dami ng nagbabagang metal ang kinukuha mula sa hiwalay na hurno papunta sa "malamig na silid" o shot sleeve bago ito i-inject sa die gamit ang isang plunger. Tulad ng inilarawan ng Wikipedia , ang paghihiwalay na ito ay kinakailangan upang maiwasan ang pagkasira sa mga bahagi ng ineksyon dahil sa matagalang kontak sa mataas na temperatura ng metal. Bagama't mas mabagal ang oras ng ikot kumpara sa proseso ng mainit na silid, ito ay nagbibigay-daan sa pagsasalin ng matibay, magagaan na mga bahaging istruktural na ginagamit sa industriya ng automotive at aerospace.
| Aspeto | Hot-chamber die casting | Cold-Chamber Die Casting |
|---|---|---|
| Mga Angkop na Haluang Metal | Mababang punto ng pagkatunaw (hal. Zinc, Tin, Lead) | Mataas na punto ng pagkatunaw (hal. Aluminum, Brass, Magnesium) |
| Bilis ng Siklo | Mas mabilis (15+ na kahusayan bawat minuto) | Mas mabagal (kaunti ang kahusayan bawat minuto) |
| Proseso | Angmekanismo ng ineksyon ay ibinaba sa nagbabagang metal. | Kinukuha ang nagbabagang metal gamit ang kutsara papunta sa shot sleeve sa bawat kahusayan. |
| Mga Tipikal na Aplikasyon | Kumplikado, detalyadong bahagi tulad ng mga plomeriya, mga gilid, at dekoratibong hardware. | Mga istrukturang bahagi tulad ng engine block, transmission housing, at electronic enclosure. |
Ang Proseso ng Die Casting at Mga Pagsasaalang-alang sa Disenyo ng Mold
Ang proseso ng die casting ay isang napakabilis at awtomatikong ikot na nagpapalit ng natunaw na metal sa tapusang bahagi sa loob lamang ng ilang segundo. Ang hulma ang nasa puso ng operasyong ito, na maaaring hatiin sa ilang mahahalagang hakbang. Dapat maingat na kontrolin ang bawat yugto upang matiyak na ang huling bahagi ay sumusunod sa mahigpit na pamantayan ng kalidad. Ang materyal na ginagamit para sa hulma ay karaniwang mataas na uri ng pinatibay na tool steel, tulad ng H13, na pinipili dahil sa kakayahang tumagal sa thermal shock at pagkasuot sa loob ng daan-daang libong ikot.
Sinusundan ng proseso ng paggawa ang tiyak na pagkakasunod-sunod:
- Paghahanda at Pagkakabit ng Die: Pinapainitan ang panloob na ibabaw ng hulma gamit ang lubricant upang mapadali ang paglamig at paglabas ng bahagi. Pagkatapos, masinsinang ipinagsasama ang dalawang kalahati ng die gamit ang casting machine.
- Pag-iniksyon: Pinipilit ang natunaw na metal papasok sa kavidad ng hulma sa ilalim ng mataas na presyon (mula 1,500 hanggang mahigit 25,000 psi). Mabilis na napupuno ng metal ang kavidad, kadalasan sa loob lamang ng ilang millisekundo.
- Paglamig: Ang nagmumula-metala ay lumalamig at lumilipat sa loob ng water- o oil-cooled na mold. Sa panahong ito, kumuha ang bahagi ng kanyang pangwakas na hugis.
- Pag-ejection: Kapag natapos nang lumipat, binubuksan ang gumagalaw na kalahati ng die, at itinutulak ng mga ejector pin ang casting palabas sa kavidad.
- Pagkutsero: Ang huling hakbang ay kinabibilangan ng pagputol ng anumang sobrang materyal, na kilala bilang flash, kasama ang sprue at runners, mula sa natapos na bahagi. Karaniwang ginagawa ito sa isang pangalawang operasyon gamit ang trim die.
Ang matagumpay na produksyon ng bahagi ay lubos na nakadepende sa paunang disenyo ng mold. Dapat isaalang-alang ng mga inhinyero ang ilang salik upang matiyak ang kalidad ng bahagi at mapataas ang haba ng buhay ng mold. Mahalaga ang tamang disenyo upang maiwasan ang karaniwang mga depekto tulad ng porosity at pangingisda. Kasama sa mga pangunahing factor sa disenyo:
- Angle ng Draft: Ang mga ibabaw na kahanay sa direksyon ng pagbubukas ng mold ay binibigyan ng kaunting anggulo (draft) upang mapadali ang pag-eject ng bahagi nang walang pagdaraan o pinsala.
- Fillets at Radii: Ang matutulis na panloob na sulok ay pinapaumbok upang mapabuti ang daloy ng metal at bawasan ang concentrasyon ng stress sa natapos na bahagi.
- Lakas ng Pader: Dapat na ang mga pader ay kasing-uniporme hangga't maaari upang mapabuti ang pare-parehong paglamig at maiwasan ang pagkabaluktot o mga bakas ng pagbabaon.
- Parting Line: Ang linya kung saan nagtatagpo ang dalawang kalahati ng hulma ay dapat maingat na ilagay upang minumin ang kakikitaan nito sa final na bahagi at mapadali ang pag-trim.
- Venting: Kailangang isama ang mga maliit na kanal upang payagan ang hangin na natrap sa kavidad na makalabas habang ipinasok ang metal, upang maiwasan ang gas porosity.
Mga madalas itanong
1. Ano ang pagkakaiba ng die casting sa iba pang pamamaraan ng paghuhulma?
Ang pangunahing pagkakaiba ay nasa paggamit ng isang muling magagamit na bakal na hulma (ang die) at ang paglalagay ng mataas na presyon. Hindi tulad ng sand casting, na gumagamit ng isang disposable na buhangin na hulma para sa bawat bahagi, ang die casting ay gumagamit ng permanenteng bakal na hulma para sa produksyon ng mataas na dami. Kumpara sa investment casting o permanent mold casting, ang die casting ay pumipilit ng metal sa loob ng hulma sa mas mataas na presyon, na nagbibigay-daan sa paglikha ng mga bahagi na may mas manipis na pader, mas detalyadong anyo, at mas mahusay na surface finish.
2. Anong mga materyales ang ginagamit sa paggawa ng isang die casting mold?
Ang mga die casting mold ay gawa sa mataas na kalidad, heat-resistant na tool steels. Ang pinakakaraniwang materyal ay ang H13 tool steel, na pinipili dahil sa mahusay nitong kombinasyon ng kahirapan, lakas, at paglaban sa thermal fatigue. Para sa mga mold na nangangailangan ng mas mataas na tibay, maaaring gamitin ang premium-grade na bakal tulad ng Maraging steel. Dapat makatiis ang materyal sa paulit-ulit na thermal cycling kapag pinupunan ng molten metal at pagkatapos ay nilalamig.
3. Gaano katagal ang buhay ng isang die casting mold?
Ang haba ng buhay ng isang die casting mold, na karaniwang tinatawag na "die life," ay lubhang nag-iiba depende sa ilang mga salik. Kasama rito ang uri ng metal na ipinapahuhuli (mas madulas at mas mainit ang aluminum kaysa sa zinc), ang kahirapan ng bahagi, ang cycle times, at ang kalidad ng maintenance. Maaaring umabot sa higit sa isang milyong cycles ang isang maayos na mapanatiling mold para sa paghuhulma ng zinc, samantalang ang isang mold para sa aluminum ay maaaring tumagal sa pagitan ng 100,000 at 150,000 cycles bago nangailangan ng malaking pagkukumpuni o kapalit.