Varmt kammer til trykstøbning er en populær produktionsteknik, der gør det muligt at fremstille komplekse metalkomponenter af høj kvalitet. Talrige producenter fra forskellige brancher er tiltrukket af trykstøbemaskiner med varmt kammer på grund af deres overlegne holdbarhed, alsidighed og præcision i fremstillingen. Varmkammerstøbning anvendes i en række forskellige industrier, herunder VVS, elektronik, bilindustrien og rumfart.
Detaljerne i Varmt kammer til trykstøbning vil blive dækket i dette indlæg. Vi vil tale om dens komponenter, fordele og begrænsninger, industrielle anvendelser og virkemåde. For at understrege dens betydning yderligere vil vi afslutte med en kort sammenligning med koldkammerstøbning, en anden velkendt trykstøbningsmetode.
Komponenter til trykstøbning med varmt kammer
Trykstøbemaskinen med varmt kammer er et kompliceret stykke maskineri med flere komponenter. Vi vil kort gennemgå dem hver for sig.
Svanehals
Dette er en særlig del af varmekammerstøbningen, som er meget vigtig. Tilførselsledningen, som gør det muligt for det smeltede metal at komme ind i matricen, er forbundet med indsprøjtningsmekanismen ved hjælp af svanehalsen. Den er nedsænket i en sø af smeltet metal. Den skal have en stærk termisk modstand. Derfor er det bedst at fremstille den af førsteklasses støbt eller smedet stål.
Varmekammeret og stemplet, som er komponenter i den hydrauliske indsprøjtningsmekanisme, er anbragt i en cylindrisk foring. Desuden kan de fleste svanehalse udskiftes på grund af de barske arbejdsforhold, der får deres kvalitet til at falde med tiden.
Ovn
Maskinens indbyggede ovn er dens mest afgørende komponent. Ovnens forbrændingskammer smelter råmaterialer ved at brænde brændstof og skabe ekstremt høje temperaturer. Ovnen og matricen er tæt på hinanden, når der støbes i et varmt kammer.
Dø
Til sidst er der selve matricen eller formen. Den har udstødningsstifter til at udstøde emnet og hulrummet. Afhængigt af emnets geometri kan det desuden have andre komponenter som f.eks. kerner. I lighed med andre støbeteknikker er matricen, der bruges i varmkammerstøbningsprocessen, den samme.
Dyse
Dysen styrer, hvor meget smeltet metal der strømmer ind i formen gennem svanehalsen. Den fungerer som en kanal, hvorigennem metallet kommer jævnt og præcist ind i formen. Derudover kommer eventuelle rester af råmateriale ind i ovnen gennem dysen efter støbeprocessen.
Hydraulisk stempel/stempel
Denne del flytter det smeltede metal ind i matricen og holder det der under intenst tryk. Stemplet bevæger sig gennem det opvarmede kammer i en op- og nedadgående bevægelse.
Den drives af en hydraulisk cylinder, der kører på gas eller olie.
Applikationsdele fremstillet af Varmt kammer til trykstøbning
Vi vil forsøge at dække de mest kendte anvendelser, selv om der er alt for mange til at nævne nedenfor, er der nogle af anvendelserne, der spænder over et bredt spektrum af brancher.
- Luft- og rumfart: Fordi zink/magnesium-legeringer kan reducere vægten, er de nyttige. Tinlegeringer bruges af og til af ingeniører til at skabe gasturbinedele og motorer til fly.
- Varmkammerstøbningsprodukter er nødvendige for bilindustrien til fremstilling af højtryksområder som f.eks. gearkasser, motorkomponenter og køretøjshuse. Fordi disse dele skal kunne modstå høje temperaturer og store belastninger, gør varmkammerstøbningens iboende styrke og udholdenhed den til en god mulighed.
- Dekorative genstande: Tin og andre æstetisk tiltalende metallegeringer bruges i vid udstrækning til smykker og anden boligindretning.
- Kabinetter til elektroniske enheder: Legeringer af zink har en fremragende elektrisk ledningsevne. Som sådan finder de stor anvendelse i produktionen af emner som f.eks. kabinetter til integrerede kredsløb og komponenter til smartphones.
Ulemperne ved den Trykstøbning i varmt kammer
Gevinster og tab udelukker hinanden. Det er tid til at liste et par ulemper ved Trykstøbning i varmt kammer.
Begrænset udvalg af materialer
Kun metaller med lavt smeltepunkt som zink, magnesium, tin osv. kan støbes i en trykstøbemaskine med opvarmet kammer. Hvis ingeniører ønsker at bruge varmekammerstøbning, er deres muligheder for materialer derfor begrænsede.
Ikke egnet til produktion af små mængder
Trykstøbning bliver økonomisk muligt til masseproduktion. Det skyldes de høje omkostninger ved formfremstilling. Før de træffer en endelig beslutning, skal ingeniører, der arbejder på et projekt med lav volumen, foretage en grundig cost-benefit-analyse for at vurdere varmekammermetodens levedygtighed.
Som støbeprocesser er trykstøbning og sprøjtestøbning typisk i direkte konkurrence med hinanden. For at optimere rentabiliteten skal du være velbevandret i begge dele.
En oversigt over kontrasten mellem trykstøbning med varmt og koldt kammer
De to primære typer trykstøbningsteknikker er trykstøbning med varmt kammer og trykstøbning med koldt kammer. På nuværende tidspunkt er vi fuldt ud klar over førstnævnte. For at få en dybere forståelse af emnet, lad os også tage et hurtigt kig på deres sammenligninger.
- Ovn: Det er indlysende, at ovnen og matricen er den samme i varmekammerproceduren. Det er et separat stykke udstyr til koldkammerstøbning og er ofte placeret i et andet område af produktionsgulvet.
- Cyklustider: Da trykstøbning med koldt kammer kræver lange smelte- og afkølingsperioder, har den generelt længere cyklustid og lavere produktivitet som følge heraf.
- Materialer: Magnesium, zink, tin og andre materialer bruges i varmekammerprocessen. Koldt kammer trykstøbning bruger ofte metaller med højere smeltetemperaturer, som f.eks. aluminiumslegeringer.
- Sikkerhedsforanstaltninger: Fordi varmkammerstøbning involverer mindre bevægelse af smeltet metal og lavere temperaturer, er det ofte mere sikkert. På den anden side indebærer koldkammerstøbning flere investeringer for at sikre medarbejdernes og udstyrets sikkerhed.
- Investering: Trykstøbning i koldt kammer kræver ofte højere omkostninger for producenterne. På grund af øget temperaturrelateret slitage er energiomkostningerne højere, omkostningerne til opsætning af ovn og trykstøbning er betydelige, og vedligeholdelsesomkostningerne er også ret høje. Derudover er der en reduktion i værktøjets levetid - en stor omkostning i forbindelse med trykstøbning.
Begrænsninger af VARMT KAMMER TIL TRYKSTØBNING
Varmkammerstøbning har visse ulemper, f.eks. kan nogle legeringer ikke anvendes på grund af deres højere smeltepunkter eller korrosivitet over for maskindele. Desuden er emner med tykke tværsnit eller emner, der er store og tunge, måske ikke egnede til denne teknik.
Trykstøbning med varmt kammer er hurtigere, men materialekompatibiliteten er en større begrænsning. Generelt fungerer den kun med metaller med lavt smeltepunkt som magnesium-, zink- og blylegeringer. Aluminiumslegeringer er uforenelige med den, fordi de kan absorbere jern fra kammeret.