Sinostar MACH имеет более 10 лет опыта в области технологии вакуумного литья под давлением.

Вакуумное литье под давлением — это метод производства больших объёмов идентичных прецизионных деталей, как правило, сложной геометрии. Он очень похож на традиционное литьё под давлением, но с дополнительной вакуумной системой, которая удаляет практически весь воздух и другие газы из формы перед заливкой расплавленного металла. Это повышает общее качество продукции и, в частности, снижает пористость, что обеспечивает более стабильные механические свойства.

В этой статье компания Sinostar MACH объединяет многолетний опыт завода, чтобы обсудить важность, принцип работы, применение и преимущества процесса вакуумного литья под давлением.

1.Что такое литье под давлением?

Вакуумное литье под давлением — это разновидность традиционного литья под давлением. Как и в большинстве подобных методов, расплавленный металл впрыскивается в полость пресс-формы под давлением. Однако ключевое отличие вакуумного литья под давлением заключается в использовании вакуумной системы для удаления всего воздуха и других газов из полости пресс-формы перед впрыском расплавленного металла. Поэтому вакуумное литье под давлением также называют безгазовым литьем.

Разновидности этой технологии, такие как литье под давлением в высоком вакууме (HVDC) или даже литье под давлением в сверхвысоком вакууме (UHVDC), получили своё название по интенсивности внутреннего вакуума. Более высокий вакуум означает меньше газа в форме и, следовательно, более высокое качество литья с точки зрения пористости материала.

Вакуумное литье под давлением основано на откачке большей части воздуха и других газов из формы перед впрыском. Это означает, что при впрыске расплавленного металла в форме содержится очень мало газа. Полученные детали гораздо реже содержат пористость, характерную для изделий, литых под давлением. Вакуум в форме также способствует затягиванию расплавленного металла во все каналы. Таким образом, вакуумная форма обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным литьем под давлением.

2. Погружение в процесс вакуумного литья под давлением

Процесс вакуумного литья под давлением аналогичен традиционному и довольно прост. Однако, естественно, создание вакуума внутри формы является критически важным этапом. Давайте рассмотрим этот процесс:

1) Расплавьте металлический сплав

Первым этапом вакуумного литья под давлением является расплавление металлического сплава. Это исходный материал, из которого будет производиться литьё. Металл должен быть достаточно расплавлен, чтобы точно заполнить форму и щели пресс-формы.

2) Передача расплавленного металла в дробеметную камеру с помощью плунжера (горячая камера) или ковша (холодная камера)

Вторым этапом процесса вакуумного литья под давлением является перенос расплавленного металла в камеру прессования. Способ переноса зависит от типа машины для литья под давлением. В машине с горячей камерой прессования тигель с расплавленным металлом является частью формовочного оборудования. В этом случае плунжер встроен в камеру прессования и опускается, выдавливая расплавленный металл в камеру прессования. Машина для литья под давлением с холодной камерой прессования, напротив, не имеет собственного резервуара для расплавленного металла. Камера прессования заполняется вручную путем перекачки расплавленного металла из тигеля с помощью ковша.

3) Создайте вакуум и закачайте металл под высоким давлением.

Затем внутри пресс-формы создается вакуум с помощью мощного вакуумного насоса.

Это позволяет удалить практически все молекулы газа из полости пресс-формы, создавая условия, близкие к вакууму. Затем расплавленный металл впрыскивается в пресс-форму из камеры впрыска с помощью плунжера.

Вакуум, создаваемый в полости пресс-формы, способствует всасыванию расплавленного металла во все её мелкие каналы. Удаление воздуха позволяет жидкому металлу равномерно всасываться и распределяться по всей пресс-форме, что критически важно для деталей сложной геометрии. Вакуум особенно важен для тонкостенных деталей.

4) Дайте металлу затвердеть и остыть.

Расплавленный металл немедленно начнёт остывать в пресс-форме. Пресс-формы изготавливаются с охлаждающими каналами, обеспечивающими циркуляцию охлаждающей жидкости для контроля температуры и отвода тепла после впрыска металла. Встроенная в пресс-форму система охлаждения позволяет металлу быстро, но контролируемо остывать и затвердевать.

5) Извлеките готовую отливку, вытолкнув форму.

Затем пресс-форма открывается, чтобы извлечь затвердевшее литообразное изделие. Выталкивающие штифты отводят пресс-форму от неподвижной крышки пресс-формы. После этого готовая деталь может быть извлечена.

3. Металлы, используемые в вакуумном литье под давлением

Металлы, используемые для вакуумного литья под давлением, обычно имеют умеренную температуру плавления и среднюю плотность. Наиболее распространённые:

1) Алюминиевые сплавы: Распространённые алюминиевые сплавы для литья под давлением содержат такие компоненты, как кремний, магний, цинк и медь. Алюминиевый сплав A380 — наиболее распространённый алюминиевый сплав, используемый для литья под давлением.

2) Магниевые сплавы: Магниевые сплавы, такие как AZ91D, также широко используются для вакуумного литья под давлением. Обычно магниевые сплавы используются для литья конструкционных деталей.

3) Цинковые сплавы: Цинковые сплавы включают в себя алюминий, магний и медь, называемые серией Zamak. Цинковые сплавы с высоким содержанием алюминия относятся к серии ZA. Эти сплавы обладают широким спектром свойств и хорошо подходят для вакуумного литья под давлением.

4.Применение вакуумного литья под давлением

Наибольшее применение вакуумное литье под давлением находит в массовом производстве автомобильных деталей. Этот процесс часто применяется для изготовления деталей двигателей, трансмиссий и подвесок. Он особенно важен для деталей, которые после изготовления подвергаются термической обработке или сварке. Металл, отлитый в вакууме, гораздо менее пористый, чем другие литые металлы, поэтому сварка и термическая обработка гораздо реже приводят к образованию пузырей или другим дефектам. Ещё одно применение вакуумного литья под давлением — аэрокосмическая промышленность, где требуются высокоточные детали с предсказуемыми механическими свойствами. 

В автомобильной промышленности вакуумное литье под давлением используется чаще, чем в любой другой отрасли в мире. Это обусловлено рядом причин, таких как большой объём производства идентичных деталей, высокая удельная прочность, обеспечиваемая тонкостенным деталям, и точность размеров деталей. Сплавы, используемые в автомобилестроении, особенно алюминиевые и магниевые, хорошо подходят для вакуумного литья под давлением. 

В аэрокосмической промышленности также используются изделия, полученные методом вакуумного литья под давлением, поскольку таким способом можно изготавливать даже изделия сложной формы. Кроме того, детали могут иметь тонкие стенки, что обеспечивает хорошее соотношение прочности и веса. Машины для вакуумного литья под давлением также используются во многих отраслях промышленности с крупными сборочными линиями, на которых производятся тысячи идентичных деталей. К ним относятся производство электрооборудования, бытовой техники и электроинструмента.

5. Преимущества и недостатки использования вакуумного литья под давлением для ваших деталей

Вакуумное литье под давлением является ценным процессом, в частности, благодаря следующим преимуществам:

1) В затвердевшем изделии может содержаться очень мало газа, поскольку воздух из формы откачивается до впрыска расплавленного металла. Это означает, что детали, изготовленные методом вакуумного литья под давлением, гораздо менее пористые, чем детали, изготовленные традиционным литьем под давлением.

2) Без вмешательства воздуха металл проявляет постоянные механические свойства по всей детали, а не имеет непредсказуемо пористых или слабых участков.

3) Постоянные свойства и низкая пористость дают проектировщикам возможность создавать более тонкие стенки, которые можно надежно отливать с помощью традиционного литья под давлением.

4) Значительно меньшая пористость литых под давлением компонентов означает, что их можно сваривать или подвергать термической обработке без риска вмешательства растворенных газов.

6. Ни один производственный процесс не идеален, и вакуумное литье под давлением имеет некоторые недостатки, перечисленные ниже:

1) Вакуумное литье под давлением, как и обычное, совместимо не со всеми металлами. Чёрные металлы (любые сплавы со значительным содержанием железа) и металлы с особенно высокой температурой плавления плохо подходят для вакуумного литья под давлением.

2) Дополнительное оборудование в вакуумной системе делает ее более дорогой, чем традиционная система литья под давлением.

3) Вакуумная система включает в себя множество новых насосов и клапанов, которые необходимо правильно калибровать и контролировать. Это усложняет эксплуатацию.

7. Вакуумное литье под давлением в сравнении с другими типами литья

Литье под давлением в вакууме по сравнению с другими видами литья характеризуется исключительно низкой пористостью готовых изделий. Это достигается за счёт удаления воздуха из формы перед заливкой расплавленного металла. Таким образом, молекул воздуха, способных создавать дефекты, крайне мало. Детали с минимальной пористостью также обладают более стабильными механическими свойствами, более высокой точностью размеров и более высоким качеством поверхности.

Отказ от ответственности

Содержимое этой веб-страницы носит исключительно информационный характер. Sinostar не предоставляет никаких явных или подразумеваемых гарантий относительно точности, полноты или достоверности информации.