Коротко

Порівнюючи лиття під тиском і лиття в піщані форми для блоків двигунів, слід зазначити, що лиття в піщані форми — це дуже поширений і універсальний метод. Хоча лиття під тиском забезпечує кращу якість поверхні та точність, високі витрати на оснастку роблять його менш поширеним для великих і складних блоків двигунів, хоча його використовують для деяких високовиробничих алюмінієвих конструкцій. Лиття в піщані форми пропонує оптимальне поєднання низьких початкових витрат, гнучкості конструкції для складних внутрішніх каналів і можливості використання потрібних сплавів чавуну та алюмінію, що робить його кращим вибором для цього конкретного застосування.

Основні процеси пояснено: розуміння лиття під тиском і лиття в піщані форми

Щоб зрозуміти, чому один метод вважається кращим за інший для блоків двигунів, необхідно знати основні принципи лиття під тиском і лиття в піщані форми. Хоча обидва методи передбачають заливання розплавленого металу в форму для отримання деталі, їхні матеріали, методи та механізми значно відрізняються, що призводить до різних результатів у витратах, точності та сфері застосування.

Що таке штамповування під тиском?

Виливка на розплавленому металі - це процес, при якому розплавлений метал під високим тиском піддається повторному використанню. Ці штампи зазвичай обробляються з закарбованої сталі і складаються з двох половинок, які міцно затягуються разом під час впрыску. Згідно з інформацією експертів з виробництва, таких як Neway Precision , цей процес під високим тиском дозволяє створювати частини з винятковою точністю розмірів і гладкою поверхневою обробкою. Він найкраще підходить для нежелязних металів, таких як алюміній, цинк і магній.

Процес лиття на матриці зазвичай відбувається за наступними кроками:

• Підготовка матриці: Сталевий матерь очищається і змазовується для полегшення викидання частини та контролю температури.
• Ін'єкція: Розплавлений метал вводиться в порожнину на високій швидкості і тиску.
• Охолодження: Металл швидко охолоджується і твердиться в стрічці.
• Викид: Половини розчиняються, а твердий литий видаляється за допомогою викидочних штифтів.

Що таке лиття піску?

Смажування піском є одним з найстаріших і найбільш універсальних методів лиття металу. У ньому використовується форма, зроблена з згущеного піску, а не з металу. Як детально описано такими джерелами, як Gabrian , малюнок кінцевої частини натискається в пісок, щоб створити порожнину форми. Пляскана форма є витратною, тобто її руйнують, щоб видалити лиття, і для кожної частини повинна бути створена нова форма. Цей процес ідеально підходить для великих компонентів і може використовуватися з широким спектром металів, включаючи ті, які мають високі точки плавлення, такі як залізо, сталь, бронза та мід.

Типові етапи відливки піску включають:

• Виробництво форм: Пісня міцно зап'ята навколо малюнка, який потім видаляється, щоб залишити порожнину у формі частини. Керушки піску можна помістити в форму, щоб створити складні внутрішні особливості.
• Налив: Розплавлений метал заливається в порожнину форми, зазвичай за допомогою гравітації, щоб заповнити простір.
• Затвердіння: Металл можна охолодити і закардитися в пісковій формі.
• Шейк-аут: Після застію м'язи розбиваються, щоб звільнити відливку. Потім частину очищають, щоб видалити залишок піску.

Порівняння: Основні відмінності між литтям на друку і литтям на пісок

Вибір між литтям на розціл і литтям на пісок залежить від низки компромісів, пов'язаних з вартістю, обсягом, точністю та матеріалом. Для інженерів і розробників продукту розуміння цих відмінностей має вирішальне значення для прийняття комерційно обґрунтованого рішення. Хоча один процес забезпечує швидкість і точність, інший забезпечує гнучкість і економічну ефективність для певних застосувань.

Наступна таблиця, синтезована з даних з різних виробничих ресурсів, дає чіткий огляд їх основних відмінностей.

Витрати на оснастку та обсяг виробництва є найважливішими відмінностями. Високі початкові витрати на створення сталевого штампу для лиття на штампу можна виправдати тільки масовим виробництвом, де вартість за частину стає дуже низькою. На відміну від цього, низька вартість малюнків для лиття піском робить його ідеальним для прототипів, невеликих серій або дуже великих деталей, де сталевий шматок буде нерівним.

Виконання поверхні та точність є ключовими перевагами лиття на друзці. Як зазначає Lupton & Place , гладкий сталевий форм і високотискний впрыск призводять до вищої обробки, яка часто не вимагає подальшої обробки. Вилив піску по своїй природі виробляє більш грубу поверхню через текстуру піску, що означає, що частини часто потребують вторинної обробки або обробки.

Складність і розмір деталей представити більш нюансоване порівняння. Виробництво деталей з дуже тонкими стінами та тонкими, складними зовнішніми деталями. Однак, пісковий лиття набагато гнучкою для виробництва дуже великих деталей і може створити неймовірно складні внутрішніх проходів, як водяні жилети в блоку двигуна, використовуючи одноразові піскові ядра в основному формі.

Застосування блоків двигунів: чому домінує відлив піску

Коли мова йде про виробництво блоку двигуна, теоретичні переваги точного і швидкого лиття на друку повністю затьмарені його практичними та економічними обмеженнями. Вилив піску є дуже популярним методом для цього застосування з кількох чітких і переконливих причин. Складність, розмір і економічність виробництва блоку двигуна ідеально співпадають з перевагами відливки піску.

Основним бар'єром для лиття на друку є астрономічна вартість інструментів. Блок двигуна - це великий і дуже складний компонент. Створення твердої сталевої шпалери, яка зможе її виробляти, коштуватиме мільйони доларів і займе багато часу. Оскільки виробники автомобілів часто оновлюють конструкцію двигунів, такі великі інвестиції в постійну форму просто не здійсняються. Вилив на пісок, з його недорогими одноразовими формами, дозволяє швидко і недорого змінювати конструкцію.

Крім того, конструкція блоку двигуна залежить від складних внутрішніх каналів для охолодження (водяних ковз) і олійних галерей. Ці складні внутрішні геометрії ідеально підходять для відливки піску. У цьому процесі використовуються точно сформовані піскові ядра, які розміщуються всередині основної форми. Після того, як метал заливається і твердить, пісок просто розбивається і висікається, залишаючи за собою складну мережу проходів. Досягнути цього з постійним сталевим шматом було б майже неможливо і надзвичайно дорого.

Нарешті, піщане лиття достатньо універсальне, щоб використовувати матеріали, які зазвичай застосовуються для блоків двигунів — а саме чавун і алюмінієві сплави. Хоча алюмінієві блоки можна виготовляти методом лиття під тиском, цей процес, як правило, використовується для менших двигунів. Для великих, міцних блоків, що використовуються в більшості транспортних засобів, особливо тих, що виготовлені з чавуну, піщане лиття є єдиним практичним і економічно вигідним рішенням. Ця гнучкість забезпечує виробникам можливість вибирати найкращий матеріал для продуктивності та довговічності, не обмежуючись технологічним процесом.

Поза литтям: огляд кування та точного лиття

Хоча обговорення часто зосереджується на порівнянні лиття під тиском і піщаного лиття, інші виробничі процеси пропонують інші переваги для конкретних застосувань. Розуміння цих альтернатив, таких як точне лиття та кування, дозволяє інженерам повніше уявити собі варіанти при виборі методу виробництва.

Інвестиційний листок , як пояснюють такі джерела, як Howard Precision Metals , ще один метод лиття, відомий тим, що забезпечує вироби з чудовим станом поверхні та високою точністю розмірів, що часто перевершує точність лиття під тиском. Він використовує восковий зразок для створення керамічної форми, яку потім виплавляють перед заливанням металу. Цей процес ідеально підходить для виготовлення складних, дрібних деталей (наприклад, лопатей турбін) і може використовуватися з широким діапазоном чорних і кольорових металів. Однак, як правило, він дорожчий і повільніший, ніж лиття під тиском, тому застосовується для виробництва невеликих партій високоточних деталей.

Також важливо розрізняти лиття та ковка . Кування не передбачає використання розплавленого металу; натомість, воно формує суцільний шматок металу за допомогою стискальних зусиль, шляхом кування або пресування. Цей процес забезпечує виготовлення деталей із підвищеною міцністю та довговічністю, оскільки внутрішня структура зерна металу вдосконалюється та вирівнюється. Для критичних високонавантажених автомобільних компонентів, де міцність є пріоритетною, кування часто є переважним методом. Для компаній, які шукають високоефективні рішення, спеціалізовані постачальники, такі як Shaoyi (Ningbo) Metal Technology пропонують прецизійно розроблені ковані автозапчастини, що демонструє важливість цього процесу в галузі.

Поширені запитання

1. Чи краще ливарне лиття, ніж піщане лиття?

Жоден з цих процесів не є універсальним "кращим"; ідеальний вибір повністю залежить від вимог проекту. Вилив на друку є вищим для виробництва великих обсягів дрібних і середніх деталей, які вимагають високої точність і гладку поверхню. Вилив на пісок краще для великих деталей, низьких обсягів виробництва, компонентів з складною внутрішньою геометрією та проектів, де низька початкова вартість інструментів є критичною.

2. Який тип лиття використовується для блоків двигунів?

Смазочне лиття - це дуже поширений метод, який використовується для виробництва блоків двигунів, особливо для конструкцій з литого заліза та виробництва алюмінію з меншим обсягом. Хоча інші методи, такі як лиття на друку, також використовуються для високооб'ємних алюмінієвих блоків, здатність лиття піском економічно ефективно виробляти великі, складні частини з складними внутрішніми проходами робить його популярним вибором.

3. Чому для блоків двигунів використовується лиття піском?

Слів піску використовується для блоків двигунів через комбінацію факторів. По-перше, витрати на інструментацію значно нижчі, ніж ковіння на друку, що є вирішальним для такої великої частини і дозволяє часто оновлювати конструкцію. По-друге, він може легко створити складні внутрішні канали, необхідні для холодильної рідини та нафти, використовуючи одноразові піскові ядра. Нарешті, він дуже універсальний і підходить для сплавів литого заліза та алюмінію, які зазвичай використовуються для блоків двигунів.