壓力鑄造
壓力鑄造是一種快速、可靠且具有成本效益的製造工藝,可用於大批量生產具有嚴格公差的網狀金屬部件。基本上,壓鑄工藝包括在高壓下將熔融金屬合金注入鋼模(或工具)中。這會迅速凝固(從幾毫秒到幾秒)以形成網狀組件。然後自動提取,所以具有嚴密尺寸控制和良好表面光潔度的鑄件而且適用薄壁鑄件,因此重量更輕。
根據使用的壓力,有兩種類型的壓力壓鑄,即高壓壓鑄和低壓壓鑄。而高壓壓鑄的應用範圍更廣,佔所有輕合金鑄件產量的近 50%。目前低壓鑄造約佔總產量的 20%,但其使用量正在增加。要求嚴格公差和精細幾何形狀的鑄件必須採用高壓鑄件。由於額外的壓力能夠將金屬推入模具中更詳細的特徵中。低壓壓鑄通常用於較大的和非關鍵部件。然而,機器及其模具非常昂貴,因此壓力鑄造僅適用於大批量生產。
壓力鑄造的材料應用
1.汽車零件,如車輪、缸體、氣缸蓋、歧管等。
2.航天鑄件。
3.電動機外殼。
4.高壓鍋等廚房用具。
5.電子行業機櫃。
6.一般五金器具、水泵零件、水暖零件。
壓力鑄造流程
高壓壓鑄
液態金屬以高速和高壓注入金屬模具。基本設備由兩個垂直壓板組成。墊板放置在這些壓板上,用於固定半模。在兩個壓板中,一個是固定的,另一個是可移動的。
這有助於模具打開和關閉。將特定數量的金屬倒入壓射套筒中,然後引入模具型腔。這是使用液壓驅動的活塞完成的。金屬凝固後,打開模具,最終取出鑄件。
高壓壓鑄區分熱室、冷室這兩種工藝之間的唯一區別是用於將熔融金屬注入模具的方法。
熱室工藝
熱室工藝僅適用於鋅和其他不影響和腐蝕金屬罐缸和柱塞的低熔點合金。
熱室過程的工作原理是這樣的。用於鑄造的熔融金屬以所需溫度放置在靠近機器(有時作為機器本身的一部分)的保溫爐中。注射機構放置在保溫爐內,其大部分始終與熔融金屬接觸。當注射活塞傳遞壓力時,金屬被迫通過鵝頸管進入模具。在返回衝程時,金屬被拉向鵝頸以進行下一次射擊。
此過程可確保空氣與要注射的金屬之間的接觸最少。在註射過程中金屬中夾帶空氣的趨勢也被最小化。
冷室工藝
該工藝與熱室工藝的區別在於注射系統沒有浸沒在熔融金屬中。相反,金屬通過鋼包手動或自動轉移到壓射套筒。通過液壓操作的柱塞將金屬推入模具。
這個過程最大限度地減少了注射器部件和熔融金屬之間的接觸時間。從而延長了組件的使用壽命。然而,通常與高速注射相關的空氣夾帶到金屬中會導致鑄件中出現氣孔。
在冷室機中,可獲得超過 10,000 psi 或 70,000 KPa 的注射壓力。通常,鑄鋼件以及鋁和銅基合金都是通過這種方法生產的。
低壓壓鑄
鋁合金、鎂和其他低熔點合金的高質量鑄件通常通過該工藝生產。重量在 2-150 公斤範圍內的鋁鑄件是一個常見特徵。
該過程是這樣進行的,首先將金屬模具放置在裝有熔融金屬的密封爐上方。耐火襯裡冒口從模具底部延伸到熔融金屬中。然後將低壓空氣(15 - 100 kPa,2 - 15 psi)引入爐中。這使得熔融金屬沿管上升並以低湍流進入模腔。金屬凝固後,釋放氣壓。這使得升液管中仍處於熔融狀態的金屬落回爐內。隨後冷卻後,打開模具並取出鑄件。
通過正確的模具設計,也可以消除冒口的需要。這是因為鑄件的定向凍結。序列建立後,可以使用溫度和壓力控制器自動控製過程,以監督多台壓鑄機的運行,鑄造成品良率非常高,因為通常只有一個內澆口,沒有冒口。