Ikona webu Čína tlakové lití | Hliníkové tlakové lití

Odlitky HPDC

admin
HPDC

HPDC

Co je HPDC? Jeho aplikace a výhody

HPDC nebo vysokotlaké lití, je proces výroby kovů s nízkým bodem tání. Touto technikou vznikají velké objemy složitých kovových dílů. Vyrábí velmi přesné kovové díly. Celosvětová tržní hodnota HPDC bude v roce 2024 činit přibližně $14650 milionů USD. Podle výzkumné studie se do roku 2030 zvýší na 20770 milionů USD. V tomto příspěvku na blogu si tedy posvítíme na kompletní proces a výhody HPDC.

Historie společnosti HPDC Casting

Původ Odlitek HPDC pochází z poloviny 19. století. Poprvé byl použit v tiskařském průmyslu. Do formy se lil led a cín. Odléváním HPDC se tedy nejprve vyráběly klíče pro tiskařské stroje. Proces byl však v té době pomalý. Navíc nebyl vhodný pro hromadnou výrobu kovů. Díky pokroku se tento proces postupem času stal vysoce efektivním. Díky neustálému zdokonalování je dnes spolehlivým procesem.

Jak byste definovali odlitek HPDC?

Odlévání HPDC je efektivní metoda výroby vysoce kvalitních kovových dílů. Při této technice se roztavený kov pod vysokým tlakem vstřikuje do formy nebo zápustky. Horký kov se rychle ochladí a ztuhne v dutině formy. Poté získá tvar formy. Poté můžeme požadovaný kov od formy oddělit. Roztavené kovy jsou většinou hořčíkové a hliníkové slitiny. Forma se obvykle skládá z oceli nebo litiny. Odlévání HPDC se nejčastěji používá při výrobě automobilových a elektronických výrobků. Vyrábí se však také velmi přesné výrobky pro každodenní použití.

Proces odlévání HPDC krok za krokem

Nyní víte o odlévání HPDC a velikosti jeho globálního trhu. Možná jste zvědaví na celý proces. Pojďme tedy probrat jeho kompletní proces. Metoda odlévání HPDC se může lišit podle požadavků na výrobek. Zde jsou tedy uvedeny kroky obecného procesu odlévání HPDC.

1. Příprava formy

Nejprve připravte formu. Forma je navržena na základě tvaru požadovaného výrobku. Forma se skládá převážně z oceli. Odolá tedy vysokým teplotám a tlaku.

Nyní nasaďte výlisek na odlévací stroj. Odlévací stroj má dvě poloviny. Jedna je sekundární polovina lisu. Druhá je pohyblivá polovina matrice. Tlakový licí stroj obě poloviny formy uzavře.

Důležitá je také údržba plísní. Vyčistěte formu, abyste odstranili nečistoty. Předehřejte formu pro tlakové lití, abyste usnadnili tok roztaveného kovu. Kromě toho namažte vnitřní stranu formy, abyste regulovali teplotu. Tím se usnadní odebírání požadovaného výrobku.

2. Vstřikování roztaveného kovu

Přidejte roztavený kov do stříkací komory. Poté jej vstříkněte do formy. Proces vstřikování probíhá rychle. Vyžaduje velmi vysoký tlak 1500 až 25000 PSI. Existují dva různé způsoby vstřikování kovu do formy. Jedná se o vstřikování do horké komory a vstřikování do studené komory.

Vstřikování do horké komory je nejvhodnější pro kovy s nízkou teplotou tání, takže je vhodné pro slitiny zinku, hořčíku a olova. Při této metodě plníme kov do trubky ve tvaru husího krku. Trubice pak kov pomocí trysky vyhazuje do dutiny zápustky.

Vstřikování do studené komory je ideální pro kovy s vysokým bodem tání. Tento mechanismus využívají pevné kovy, jako je hliník, měď a mosaz. Při této metodě naléváme kov do pouzdra studené komory. Můžeme to provést buď ručně, nebo automaticky. Nyní hydraulický píst vtlačí kov z krátkého pouzdra do formy.

3. Chlazení a tuhnutí

Roztavený kov rychle chladne. Přijímá tak tvar dutiny formy. K rychlému ochlazení dochází díky vysoké tepelné vodivosti materiálu formy.

4. Odstranění kovu

Po ochlazení a ztuhnutí se poloviny matrice otevřou. Vyhazovací kolíky vytlačí kov z formy. Nyní je požadovaný kov připraven.

5. Ořezávání

Odlitek může mít přebytečný materiál. Proto používáme pily a řezné nástroje k ořezání kovu. Ořezávání pomáhá dosáhnout co nejlepší povrchové úpravy.

Skupina materiálů Označení slitiny Klíčové vlastnosti Běžné aplikace
Slitiny hliníku A380 Dobrá tekutost, odolnost proti korozi a střední pevnost Bloky automobilových motorů, skříně převodovek a skříně elektroniky
A360 Lepší odolnost proti korozi lepší tažnost Letecké komponenty, elektrické skříně
A413 Vynikající tekutost a dobrá těsnost při tlaku Složité tenkostěnné díly, čerpadla a armatury
A383 Dobré mechanické vlastnosti a vysoká pevnost Automobilové díly, všeobecné průmyslové komponenty
A390 Vysoká odolnost proti opotřebení, vysoká pevnost Vysoce výkonné automobilové díly, těžké stroje
Slitiny hořčíku AZ91D Dobrý poměr pevnosti a hmotnosti, vynikající odlévatelnost Automobilové komponenty, kryty spotřební elektroniky
AM60B Dobrá pružnost a odolnost proti nárazu Bezpečnostní součásti automobilů, konstrukční díly
AS41B Výkon při vysokých teplotách a dobrá odolnost proti tečení Součásti automobilového hnacího ústrojí
Slitiny zinku Zamak 3 Vynikající odlévatelnost a dobré mechanické vlastnosti Drobné, složité součásti, hardwarové kování
Zamak 5 Vyšší pevnost, mírně nižší tažnost Komponenty vyžadující vyšší pevnost, zámky a převody
ZA-8 Dobré nosné vlastnosti, vyšší pevnost Ložisková pouzdra, součásti průmyslových strojů
ZA-27 Nejvyšší pevnost a tvrdost mezi slitinami zinku Průmyslové komponenty pro těžké nasazení, aplikace s vysokým opotřebením
Slitiny mědi Mosaz (např. C85700) Vysoká odolnost proti korozi a dobrá obrobitelnost Instalatérské armatury, dekorativní kování
Slitiny olova Slitiny olova a cínu Vysoká hustota a dobrá odolnost proti korozi Radiační stínění, zátěž a závaží

Výhody vysokotlakého tlakového lití:

Nyní známe celý proces odlévání HPDC. Pojďme si tedy povědět něco o jeho výhodách. Některé z jeho výhod jsou:

1. Hromadná výroba

Společnost HPDC může vyrábět velké objemy požadovaného kovu. Vysoký tlak umožňuje vstřikování roztavených kovů vysokou rychlostí. Vyrábí se tak velké množství kovu. Proto je HPDC dobře známá pro hromadnou výrobu materiálů.

2. Vysoká pevnost

HPDC tlakové lití vyrábí jednotné kovové konstrukce. Zlepšuje tak mechanické vlastnosti. Vyrobený kov je proto vysoce kvalitní.

3. Tenkostěnné součásti

Na rozdíl od jiných odlitků lze odléváním HPDC odlévat tenkostěnné součásti. Jeho vysoký tlak vytváří lehké díly. Pomáhá tak snižovat hmotnost kovů. Kromě toho umožňuje vkládat spoluodlévané díly, například šrouby.

4. Vysoká kvalita

HPDC zajišťuje hladkou povrchovou úpravu požadovaných kovů. Zajišťuje, aby roztavený kov vyplnil všechny části formy. Vytváří tak hladké povrchy. Tyto povrchy jsou nejvhodnější pro nanášení dalších povlaků. Proto eliminuje potřebu sekundárního obrábění.

5. Flexibilita

Tvary forem jsou při odlévání HPDC flexibilní. Umožňuje tak výrobu složitých dílů. Tyto složité díly se používají ve složitých strojních zařízeních.

Rozdíl mezi vysokotlakým a nízkotlakým litím pod tlakem

Zde je společná tabulka, která vám pomůže zjistit hlavní rozdíly mezi vysokotlakým a nízkotlakým tlakovým litím:

Funkce Vysokotlaké tlakové lití Nízkotlaké tlakové lití
Popis procesu Roztavený kov je vstřikován do formy vysokou rychlostí a pod vysokým tlakem. Roztavený kov je vtahován do matrice pomocí nízkotlakého diferenciálu.
Rozsah tlaku Obvykle 10-175 MPa (1500-25 000 psi) Obvykle 0,1-0,7 MPa (15-100 psi)
Doba cyklu kratší, obvykle několik sekund na díl Při delší práci může jeden díl trvat i několik minut.
Objem výroby Vhodné pro velkosériovou výrobu Vhodné pro výrobu v menších až středních objemech
Složitost části Ideální pro složité tvary s tenkými stěnami Ideální pro jednodušší tvary se silnějšími stěnami
Využití materiálu Vysoký odpad materiálu kvůli vtokům a podélníkům Efektivnější a méně odpadu
Část Kvalita Vysoká rozměrová přesnost a dobrá kvalita povrchu Dobrá rozměrová přesnost a kvalita povrchu
Mechanické vlastnosti Může být nižší kvůli zachycenému vzduchu a pórovitosti. Obecně lepší díky menšímu počtu závad
Náklady na nástroje Vyšší počáteční náklady kvůli požadavkům na robustní matrici Nižší počáteční náklady, méně robustní matrice
Údržba Vyšší z důvodu většího opotřebení lisovacích forem. Nižší díky menšímu namáhání matric
Běžné slitiny Hliník, zinek a hořčík Hliník, hořčík
Chladicí systém Často vyžaduje složité chladicí systémy. Jednodušší chladicí systémy
Automatizace Vysoce automatizované Méně automatizovaných, více manuálních procesů

 

Omezení odlévání HPDC

  1. Vysoké počáteční náklady: Proto jsou nutné velké kapitálové investice do strojů a forem.
  2. Komplexní vybavení musí fungovat s velkou přesností a jeho údržba také vyžaduje kvalifikovanou práci.
  3. Omezená kompatibilita materiálů: Sulfidová vakcinace je nejúčinnější u kovů, které se taví při nízkých teplotách, jako je hliník a zinek.
  4. Omezení velikosti a hmotnosti: aplikace se provádí převážně v malých dávkách.
  5. Pórovitost může obsahovat vnitřní dutiny, a proto je třeba na ně působit přesným tlakem.
  6. Dodatečné úpravy: Může ještě potřebovat další operace nebo úpravy, aby byl připraven k použití nebo aby měl například potřebnou úroveň hladkosti.

Stroj HPDC se studenou komorou

Aplikace odlévání HPDC:

Odlévání HPDC má široký rozsah použití. Některé z nich jsou:

Vyrábí lehčí chirurgické nástroje ve zdravotnictví. HPDC casting zkonstruovala lékařské přístroje, ultrazvukové přístroje a implantabilní zařízení. Má tedy zásadní roli i ve zdravotnictví.

Společnost HPDC vyrábí odlitky různých dílů pro automobilový průmysl. Mezi hlavní komponenty, které může vyrábět, patří:

Má široké uplatnění ve sportovním průmyslu. HPDC může vyrábět různé součásti jízdních kol. Může také navrhovat golfové hole a tenisové rakety. HPDC přispívá téměř do všech průmyslových odvětví.

Jaké jsou alternativy k odlévání HPDC?

Na trhu je nyní k dispozici více metod, které lze použít místo odlévání HPDC. Probereme je zde.

1. Odlévání do písku

Odlévání do písku patří mezi nejstarší a nejrozšířenější postupy odlévání určené pro různé aplikace. Při tomto procesu se z písku vytvoří forma a roztavený kov se do ní odlévá přes kelímek. Hlavní výhodou lití do písku je, že je levné pro objem výroby, zejména v malých objemech, a používá se k výrobě velkých dílů nebo dílů se složitou strukturou. Je vhodné zejména pro různé druhy kovů a lze z něj vyrábět bloky motorů, velké kovové výrobky, a dokonce i prototypy motorů.

2. Investiční lití

Investiční lití, běžně označované také jako lití do ztraceného vosku, zahrnuje použití voskové kopie skutečného dílu k vytvoření formy, kde se k pokrytí voskového modelu použije keramický materiál. Poté se odplaví voda a místo vosku se do keramické formy nalije roztavený kov.

Gravitační tlakové lití

Říká se mu také odlévání do trvalé formy; jedná se o obvodovou formu z kovu, do níž se roztavený kov nalévá pod silou, kterou je gravitace. Tento proces vede k výrobě dílů s lepšími mechanickými vlastnostmi než odlévání do písku a zároveň k dobré přesnosti konečných výrobků. Gravitační tlakové lití je nejvhodnější pro aplikace, kde se vyrábí poměrně velký počet kusů nebo velkorozměrové předměty, a díky výhodám hospodárnosti a standardní konstrukci nachází uplatnění spíše při výrobě automobilových dílů, součástí motorů a těžkých výrobků.

Proč si vybrat společnost GC Precision Mold Co. pro HPDC?

Nyní znáte téměř každý kousek odlitku HPDC. Řekneme vám tedy, proč je společnost GC Precision Mold Co. jednou z nejlepších. společnost zabývající se vysokotlakým litím. Zde jsou důvody:

Závěr:

Velikost celosvětového trhu s odlitky HPDC den ode dne roste. Vysokotlaké tlakové lití zahrnuje tavení kovu pod vysokým tlakem. Roztavený kov se poté přemění na požadovaný tvar. Touto technikou lze odlévat i kovy složitých tvarů. Proces se skládá ze čtyř kroků. Těmito kroky jsou: příprava taveniny, vstřikování roztaveného kovu, ochlazení a tuhnutí a následné vyjmutí kovu. Touto technikou se tvarují kovy v automobilovém, zdravotnickém a sportovním průmyslu.

Často kladené otázky

Q1. Jaké jsou nevýhody odlévání HPDC?

Tlakové lití HPDC má různé nevýhody. Náklady na jeho vybavení jsou velmi vysoké. Malí výrobci si ho nemohou dovolit. Řízení teploty, tlaku a podmínek během procesu je náročné. Vyžaduje tedy pečlivé sledování nebo péči po odlití. Řešení těchto problémů proto může být nákladné a časově náročné.

Q2. Co znamená HPDC?

HPDC je zkratka pro vysokotlaké tlakové odlitky. Využívá vysoký tlak k výrobě vysoce hladkých kovů. Díky zvýšenému tlaku lze vytvářet kovy složitých tvarů. Tyto kovové díly se pak používají ve složitých zařízeních a ve sportu.

Q3. Jaké typy kovů se běžně používají při odlévání HPDC?

Při odlévání HPDC se obvykle používají kovy s nízkou teplotou tání, konkrétně slitiny hliníku, hořčíku a zinku. Tyto kovy se pro použití vybírají proto, že je lze snadno vstřikovat do forem a rychle ochlazovat, aby se vyrobily vysoce kvalitní díly, které splňují mechanické požadavky konkrétní aplikace.

Q4. Jak si HPDC vede v porovnání s jinými metodami odlévání?

HPDC umožňuje rychlejší výrobu, lepší přesnost rozměrů a hladký povrch výrobků. Výhodou HPDC je výroba tenkostěnných a složitých dílů, které mají ve srovnání s odléváním do písku lepší konzistenci a nevyžadují žádné nebo jen velmi malé úpravy po odlití. Je však dražší vzhledem k nákladům vynaloženým na pořízení strojů používaných při odlévání kovu a samotných forem.

Ukončení mobilní verze