Η χύτευση υπό πίεση είναι μια βασική παραγωγική διαδικασία που περιλαμβάνει τη δημιουργία πολύπλοκων μεταλλικών εξαρτημάτων με υψηλή ακρίβεια, αντοχή και επαναληψιμότητα. Ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο εξάρτημα που παράγεται με αυτή τη διαδικασία είναι ο γωνιακός βραχίονας από χυτό αλουμίνιο, γνωστός για την ανθεκτικότητα, την αντοχή στη διάβρωση και τις ελαφριές του ιδιότητες. Τα στηρίγματα έχουν πολυάριθμες δομικές χρήσεις σε βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική, η οικοδομική και η ηλεκτρονική. Η διαδικασία χύτευσης υπό πίεση βασίζεται στην έγχυση λιωμένου αλουμινίου σε χαλύβδινο καλούπι υπό υψηλή πίεση, γεγονός που καθιστά εφικτούς τους γρήγορους κύκλους παραγωγής και την επίτευξη μικρής μεταγενέστερης επεξεργασίας. Σε ένα τυπικό εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων αλουμινίου με χύτευση υπό πίεση, οι παράμετροι της διαδικασίας, όπως η θερμοκρασία τήξης, η πίεση έγχυσης και ο χρόνος κύκλου, ελέγχονται προσεκτικά για να εξασφαλιστεί η παραγωγή υψηλής ποιότητας. Χρειάζεται λιγότερο από ένα λεπτό για την κατασκευή ενός μόνο βραχίονα, οπότε η χύτευση υπό πίεση είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή.
Τα τελευταία χρόνια, η ζήτηση για χονδρική προμήθεια βραχιόνων χύτευσης έχει αυξηθεί σημαντικά, λόγω των αυξημένων παγκόσμιων αναγκών παραγωγής. Οι κατασκευαστές έχουν καταφύγει στην παροχή κλιμακούμενων λύσεων παραγωγής με στενές ανοχές και αξιόπιστα πρότυπα ποιότητας. Αυτό το άρθρο δίνει μια λεπτομερή εικόνα των τεχνικών λεπτομερειών της χύτευση αλουμινίου των αγκυλών όσον αφορά τα υλικά, τα εργαλεία, τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας και τη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας. Προσαρμόζεται σε μηχανικούς, τεχνικούς αγοραστές και φορείς που ενδιαφέρονται για ακριβή και προσανατολισμένα στις επιδόσεις μεταλλικά εξαρτήματα.
Die Casting Brackets - Τι είναι αυτό;
Ένα στήριγμα χύτευσης είναι ένα μεταλλικό κομμάτι που παράγεται μέσω της διαδικασίας χύτευσης και χρησιμοποιείται για τη μηχανική στήριξη, σύνδεση ή τοποθέτηση εξαρτημάτων σε ένα συγκρότημα. Τέτοιοι βραχίονες, Μη σιδηρούχα μέταλλα, συχνότερα κράματα αλουμινίου, όπως A380, ADC12 ή AlSi10Mg, χρησιμοποιούνται συνήθως λόγω της καλής αναλογίας αντοχής προς βάρος, της αντοχής στη διάβρωση και της θερμικής σταθερότητας.
Επισκόπηση της διαδικασίας χύτευσης
Η χύτευση υπό πίεση είναι μια διαδικασία χύτευσης μετάλλων (μια διαδικασία υψηλής πίεσης) όπου το λιωμένο μέταλλο πιέζεται υπό πίεση μέσα σε μια χαλύβδινη μήτρα (καλούπι) σε πιέσεις μεταξύ 1.500 psi και 20.000 psi (10-140 MPa). Το καλούπι έχει μια κοιλότητα που είναι επεξεργασμένη στο σχήμα του βραχίονα. Μετά την έγχυση, το μέταλλο στερεοποιείται πολύ γρήγορα, συνήθως σε 5 έως 20 δευτερόλεπτα, και το υποστήριγμα εκτοξεύεται, κόβεται και τελειοποιείται.
Θερμοκρασία έγχυσης: \~660 o C στην περίπτωση των κραμάτων αλουμινίου.
Χρόνος κύκλου μέρους: \~30 -60 δευτερόλεπτα.
Υλικό εργαλείων: H13 tool steel hardened to \~48 – 52 HRC
Βάρος βραχίονα: 50 g έως 3,5 kg (ανάλογα με τον σχεδιασμό)
Σκοπός και λειτουργία
Τα χυτά στηρίγματα είναι κυρίως δομικά ή στηρίγματα τοποθέτησης. Έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν σε μηχανικές καταπονήσεις (εφελκυσμό, συμπίεση ή στρέψη), να είναι ελαφριά και να είναι επίσης σταθερά ως προς τις διαστάσεις. Τα δημοφιλή είναι τα εξής:
- Γωνιακά στηρίγματα (σε σχήμα L).
- Βάσεις Τ (εγκάρσια στήριξη)
- Υποδοχές U (σφιγκτήρες καναλιού)
- Βραχίονες Z (μετατοπισμένες βάσεις)
- Γεωμετρίες ειδικών εφαρμογών (προσαρμοσμένες αγκύλες)
Γιατί να χρησιμοποιήσετε τη χύτευση για βραχίονες;
- Dimensional Accuracy –Η ανοχή είναι συνήθως +/- 0,05 mm.
- Υψηλός όγκος παραγωγής- Κατάλληλο για εκτελέσεις 10.000 ή περισσότερων μονάδων.
- Ελάχιστη απαίτηση μετα-επεξεργασίας- Το σχήμα σχεδόν δικτύου ελαχιστοποιεί τις δευτερεύουσες λειτουργίες
- Φινίρισμα επιφάνειας- Συνήθης Ra 1,6-3,2 μm, μπορεί να βαφτεί ή να επιχριστεί με πούδρα
- Αποδοτικότητα κόστους- Το μοναδιαίο κόστος μειώνεται σημαντικά όταν λαμβάνεται κλίμακα
Εφαρμογές
- Αυτοκίνητο: Τοποθέτηση καλυμμάτων κινητήρα, δίσκων μπαταρίας, οδηγών καλωδίων
- Ηλεκτρονικά: Υποστήριξη PCB, υποστήριξη ψύκτρας, περίβλημα μονάδας ισχύος
- Κατασκευή: Αγκυρώσεις προσόψεων, σύνδεσμοι κουφωμάτων παραθύρων
- Αεροδιαστημική: Δομικά εξαρτήματα ελαφρού φορτίου, στηρίγματα εξοπλισμού
- Έπιπλα και εξαρτήματα: Συστήματα μεταλλικών πλαισίων, αρθρωτά ράφια
Εντός μιας εργοστασιακής ρύθμισης
Ένα εργοστάσιο χύτευσης αλουμινίου μπορεί να διαθέτει αρκετές μηχανές (1351300 τόνους δύναμη σύσφιξης), ένα αυτοματοποιημένο σύστημα παροχής λιωμένου μετάλλου και μηχανικούς ή ρομποτικούς βραχίονες για την αφαίρεση των εξαρτημάτων και την περιποίηση τους. Τα μεμονωμένα γωνιακά στηρίγματα από χυτό αλουμίνιο μπορούν να ελεγχθούν ως προς τις διαστάσεις, εσωτερικά (με επιθεώρηση με ακτίνες Χ) και επιφανειακά πριν συσκευαστούν σε μεγάλες ποσότητες.
1. Διαδικασία χύτευσης με χύτευση σε μήτρα Επισκόπηση βραχιόνων
Η χύτευση με εκμαγείο είναι η έγχυση λιωμένου μετάλλου σε σκληρυμένη χαλύβδινη μήτρα (καλούπι) υπό υψηλή πίεση. Η διαδικασία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για την κατασκευή βραχιόνων όπου η ακρίβεια των διαστάσεων είναι σημαντική και οι αναλογίες αντοχής προς βάρος είναι υψηλές.
Η χύτευση υπό υψηλή πίεση (HPDC) είναι η πιο δημοφιλής διαδικασία που χρησιμοποιείται στην περίπτωση των γωνιακών βραχιόνων από χυτό αλουμίνιο. Με αυτή την τεχνική, μπορούν να επιτευχθούν χρόνοι πλήρωσης 0,05 έως 0,15 δευτερολέπτων σε τυπικές κοιλότητες βραχιόνων, χρησιμοποιώντας πίεση έγχυσης 100 έως 120 MPa (14500 έως 17400 psi). Τα κράματα λιωμένου αλουμινίου, όπως το A380 ή το ADC12, προτιμώνται λόγω της καλής χυτευσιμότητας και των μηχανικών ιδιοτήτων τους.
2. Προετοιμασία και επιλογή υλικού
Το κοινό κράμα αλουμινίου σε βραχίονες χύτευσης είναι το A380, το οποίο είναι υψηλής αντοχής, καλής θερμικής αγωγιμότητας, καθώς και ανθεκτικό στη διάβρωση. Αποτελείται από περίπου:
- Αλουμίνιο (Al): 80-83 τοις εκατό.
- Πυρίτιο (Si): 7,5-9,5 τοις εκατό.
- Χαλκός (Cu): 3.0 – 4.0 percent
- Σίδηρος (Fe): 1,0-1,3 τοις εκατό
- Ψευδάργυρος (Zn): 2,0-3,0 τοις εκατό
Το κράμα λιώνει σε φούρνο ή χωνευτήρι σε θερμοκρασία 660-690 °C πριν από τη χύτευση. Απαιτείται απαέρωση με άζωτο ή αργό για τον περιορισμό του πορώδους. Αυτό το λιωμένο αλουμίνιο χύνεται τώρα στο χιτώνιο βολής της μηχανής χύτευσης σε 30 έως 60 δευτερόλεπτα, ώστε να αποφευχθεί η μείωση της θερμοκρασίας και να διατηρηθεί η ακεραιότητα της χύτευσης.
Κάθε γωνιακό στήριγμα από χυτό αλουμίνιο ζυγίζει συνήθως μεταξύ 0,5 kg και 1,2 kg, ανάλογα με τον σχεδιασμό και το πάχος του τοιχώματος (συνήθως 2,5 mm έως 4,0 mm).
3. Διάρκεια ζωής μήτρας και σχεδιασμός εργαλείων
Οι βραχίονες των εργαλείων χύτευσης αποτελούνται από το σταθερό μισό (μήτρα κάλυψης), το κινητό μισό (μήτρα εκτίναξης), τους πείρους του πυρήνα και τους ολισθητήρες (υποκοπές). Ο χάλυβας των εργαλείων ( συνήθως H13 ή SKD61 ) πρέπει να αντέχει σε θερμοκρασίες έως 700 o C και σε πιέσεις άνω των 100 MPa κατά τη διάρκεια του κύκλου.
Οι εκτιμήσεις σχετικά με τα εργαλεία είναι οι εξής:
- Αριθμός κοιλοτήτων (μήτρες μίας ή πολλαπλών κοιλοτήτων)
- Θερμοκρασία μήτρας (κανάλια ψύξης και θερμικές ακίδες)
- Αξιοπιστία του συστήματος εκτίναξης
- Αντι-κόλληση και θερμική κόπωση, επίστρωση μήτρας
Σε ένα τυπικό εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων χύτευσης αλουμινίου, το προσδόκιμο ζωής της μήτρας είναι περίπου 100.000-150.000 βολές για κράματα αλουμινίου, υπό την προϋπόθεση ότι τηρείται η κατάλληλη συντήρηση της μήτρας και ο θερμικός έλεγχος.
4. Έλεγχος διαδικασίας και παράμετροι μηχανής
Σημαντικές ρυθμίσεις μηχανής:
- Πίεση έγχυσης: 100- 120 MPa
- Ταχύτητα εμβόλου: 1,0 -2,5 m/s (αργή βολή), 3,0-6,0 m/s (γρήγορη βολή)
- Θερμοκρασία: 200-250 o C
- Χρόνος συμπλήρωσης: 0,1s (μέσος όρος)
- Χρόνος στερεοποίησης: 5 - 15 δευτερόλεπτα ανάλογα με το πάχος του βραχίονα.
- Χρόνος κύκλου: 25-45 δευτερόλεπτα βολή-1
Ο έλεγχος της διαδικασίας είναι σημαντικός στη μαζική παραγωγή. Τα προφίλ πίεσης και ταχύτητας κάθε γεμίσματος καταγράφονται με καταγραφείς δεδομένων και αισθητήρες πίεσης. Τα εργαλεία στατιστικού ελέγχου διεργασιών (SPC) βοηθούν στον εντοπισμό των τάσεων στην απόκλιση των διαστάσεων ή στις επιφανειακές ατέλειες.
5. Δευτερεύουσες λειτουργίες: Φινίρισμα επιφάνειας
Οι γωνιακοί βραχίονες από χυτό αλουμίνιο (μετά τη χύτευση) περνούν από τις ακόλουθες δευτερεύουσες διαδικασίες:
- Κοπή: Οι υδραυλικές πρέσες χρησιμοποιούνται για την περιποίηση των δρομέων, των πυλών και των φλας.
- Ξεκαθάρισμα: Δονητικό φρεζάρισμα ή φινίρισμα με το χέρι
- Κατεργασία: Οι διεπαφές ακριβείας μπορούν να τρυπηθούν, να κοπούν ή να φρεζαριστούν με CNC.
- Επεξεργασία επιφάνειας: Μπορεί να είναι επίστρωση σκόνης, ανοδίωση, μετατροπή χρωμίου
Η ανοχή στην επιπεδότητα των περισσότερων βραχιόνων είναι 0,1 mm και η ακρίβεια της θέσης των οπών είναι 0,05 mm, γεγονός που απαιτεί προσεκτική κατεργασία CNC με βάση τα εξαρτήματα.
6. Έλεγχος προτύπων ποιότητας
Οι βραχίονες περνούν από εκτεταμένους ελέγχους ποιότητας, όπως:
- Έλεγχος διαστάσεων, CMM ή οπτικοί συγκριτές
- Επιθεώρηση εσωτερικού πορώδους με ακτίνες Χ (συμβατή με ASTM E505).
- (όπου πραγματοποιείται δοκιμή στεγανότητας) έως 2,0 bar
- Corrosion resistance – post coating Salt spray testing (ASTM B117)
Τα υψηλά πρότυπα που τηρούνται σε ένα επαγγελματικό εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων χύτευσης αλουμινίου εξασφαλίζουν τη συμμόρφωση των εξαρτημάτων με διεθνείς προδιαγραφές όπως το ISO 8062 (γεωμετρικές ανοχές) και το ISO 9001 (συστήματα ποιότητας).
7. Σκέψεις για την αλυσίδα εφοδιασμού και τα logistics
Η αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης για γωνιακούς βραχίονες από χυτό αλουμίνιο σε τομείς όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, ο βιομηχανικός αυτοματισμός και η αεροδιαστημική έχει ωθήσει την ανάγκη για συνεπή χονδρική προμήθεια βραχιόνων χύτευσης.
Οι σημαντικοί παράγοντες εφοδιαστικής είναι:
- Μέγεθος παρτίδας: Η τακτική σειρά παραγωγής είναι μεταξύ 5.000 και 50.000 τεμ/μήνα
- Χρόνος παράδοσης: Έγκριση εργαλείων για μαζική παραγωγή 8 -12 εβδομάδες
- Συσκευασία: Χαρτοκιβώτια εξαγωγής, τα οποία μπορούν να στοιβάζονται και διαθέτουν ένθετα από αφρώδες υλικό κατά των γρατζουνιών
- MOQ: Οι τιμές χονδρικής ισχύουν συνήθως για 500-1000 τεμάχια
Ένα αξιόπιστο χονδρικό δίκτυο προμήθειας βραχιόνων χύτευσης εξασφαλίζει την έγκαιρη παράδοση σε παγκόσμιους ΚΑΕ και προμηθευτές Tier 1.
8. Ανακύκλωση απορριμμάτων και βιωσιμότητα
Η χύτευση αλουμινίου είναι μία από τις πιο ανακυκλώσιμες διαδικασίες για μέταλλα. Περισσότερο από το 80 τοις εκατό των απορριμμάτων αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά χωρίς μεγάλη απώλεια επιδόσεων. Σε ένα σύγχρονο εργοστάσιο χύτευσης αλουμινίου με μεταλλικό βραχίονα, τα μπισκότα εκροής και υπερχείλισης (περίπου 20-25% του βάρους κάθε βολής) συλλέγονται αυτόματα και επαναλιώνονται. Με ενεργειακά αποδοτικούς κλιβάνους τήξης, η κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί σε 500-600 kWh/τόνο λιωμένου αλουμινίου. Ο σωστός χειρισμός των απορριμμάτων εξασφαλίζει ότι ακόμη και κατά τη διάρκεια της προμήθειας βραχιόνων χονδρικής χύτευσης μεγάλου όγκου, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις ελαχιστοποιούνται.
Υλικά χύτευσης αλουμινίου για βραχίονες αλουμινίου
1. Κράμα αλουμινίου A380
Τα περισσότερα κράματα δομικής χύτευσης επιλέγονται λόγω του καλού συνδυασμού χυτευσιμότητας, μηχανικών ιδιοτήτων και αντοχής στη διάβρωση.
Χημική σύνθεση:
- Αλουμίνιο (Al): %
- Πυρίτιο (Si): 7.5-9.5%
- Χαλκός (Cu): 3,0 -4,0 τοις εκατό
- Ψευδάργυρος (Zn): 2,0- 3,0 τοις εκατό
- Σίδηρος (Fe): 1.0 -1.3 %
- Μαγνήσιο (Mg): < 0.10%
Βασικές ιδιότητες:
- Η αντοχή του σε εφελκυσμό: 310 MPa, αντοχή στην απόδοση: 160 MM Brinell: 80
- Πυκνότητα: 2,72 g/cm 3
- Εύρος τήξης: 555 -595 o C
- Περίπτωση χρήσης: Είναι εξαιρετικό με γωνιακά στηρίγματα από χυτό αλουμίνιο που χρειάζονται μέτρια έως υψηλή αντοχή, καλό φινίρισμα επιφάνειας και σταθερότητα διαστάσεων.
2. Κράμα αλουμινίου ADC12 (ισοδύναμο JIS του A383)
Ασιατικές αγορές: πολύ διαδεδομένο- μεγάλη ρευστότητα και θερμική αντίσταση.
Χημική σύνθεση:
- Όπως το A380 αλλά με περισσότερο σίδηρο και ψευδάργυρο
- Λιγότερος χαλκός = μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση
Βασικές ιδιότητες:
- Το AA έχει καλή αντοχή στη φθορά: Εφαρμόζεται σε βραχίονες λεπτού τοιχώματος
- Πολύπλοκο σχήμα, χυτευτικότητα και υψηλή χυτευτικότητα
- Περίπτωση χρήσης: Χρησιμοποιείται σε περιβάλλοντα εργοστασίων χύτευσης αλουμινίου με μεταλλικό βραχίονα, όταν απαιτείται παραγωγή μεγάλου όγκου προϊόντων με λεπτά τοιχώματα.
3. AlSi10Mg (κράμα υψηλής απόδοσης)
Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν εφαρμογές ακριβείας υψηλής καταπόνησης (αυτοκινητοβιομηχανία ή αεροδιαστημική).
Χημική σύνθεση:
- Πυρίτιο (Si): 9,0-11,0 %
- Μαγνήσιο (Mg): 0,2- 0,5 τοις εκατό
- Χαμηλός σίδηρος, χαμηλός χαλκός
Βασικές ιδιότητες:
- Αυξάνει την αντοχή σε κόπωση
- Έχει καλύτερη αντοχή στη διάβρωση και τη θερμότητα
- Υψηλή συγκολλησιμότητα
- Περίπτωση χρήσης: Υψηλή θερμοκρασία ή επαναλαμβανόμενα φορτία σε ράφια κάδων απορριμμάτων
4. Κράματα ψευδαργύρου-αλουμινίου (ZA) είναι (προαιρετικό υλικό)
Μερικές φορές χρησιμοποιείται στην προμήθεια βραχιόνων χονδρικής χύτευσης, όπου υπάρχει απαίτηση για λεπτή λεπτομέρεια ή χύτευση μικρού όγκου.
- Τέτοια κράματα όπως το ZA-8 ή το ZA-12 είναι κοινά.
- Μεγαλύτερη πυκνότητα (~5,05 g/cm 3 έως 6,05 g/cm 3 ) από το αλουμίνιο
- Τα μικρά στηρίγματα ή τα περίπλοκα σχέδια είναι καλύτερα με αυτό το
Ακολουθεί ένας πίνακας επιλογής υλικών:
| Κράμα | Δυνατότητα χύτευσης | Δύναμη | Αντοχή στη διάβρωση | Κοινή χρήση |
| A380 | Εξαιρετικό | Υψηλή | Μέτρια | Τυποποιημένα δομικά στηρίγματα |
| ADC12 | Εξαιρετικό | Μέτρια | Καλή | Βάσεις λεπτού τοιχώματος, υψηλού όγκου |
| AlSi10Mg | Καλή | Πολύ υψηλή | Πολύ καλά | Εφαρμογές υψηλού φορτίου ή υψηλής θερμοκρασίας |
| Κράματα ZA | Εξαιρετικό | Μέτρια | Μέτρια | Μικρά, διακοσμητικά εξαρτήματα ή εξαρτήματα χαμηλού φορτίου |
Τύποι βραχιόνων από χυτό αλουμίνιο
1. Γωνιακά στηρίγματα (L-Brackets)
Μεταξύ των πιο δημοφιλών τύπων γωνιακών βραχιόνων είναι οι γωνιακοί βραχίονες από χυτό αλουμίνιο που χαρακτηρίζονται από πολύ βασική γεωμετρία και καλές ιδιότητες αντοχής. Έχουν σχήμα L και ενώνουν δύο επιφάνειες σε ορθή γωνία, συχνά εντός πλαισίων ή άλλων υποστηρικτικών κατασκευών. Αυτά τα στηρίγματα διατίθενται ευρέως σε περιβλήματα, βάσεις μηχανημάτων, βιομηχανικά ράφια και αρχιτεκτονικές κατασκευές. Συνήθως διαθέτουν δύο έως τέσσερις οπές στερέωσης, με σπείρωμα ή διαμπερείς οπές, και μπορεί να έχουν δικλείδες για να προσθέτουν ακαμψία με μέτρια αύξηση του βάρους. Οι συνήθεις διαστάσεις παραγωγής είναι 20 mm έως 150 mm μήκος ποδιού και βάρος 0,3 kg έως 1,5 kg. Σε ένα εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων χύτευσης αλουμινίου, αυτά κατασκευάζονται συχνά χρησιμοποιώντας κράμα αλουμινίου A380 για την αντοχή και τη χυτευσιμότητά του.
2. T-Brackets
Οι αγκύλες Τ εφαρμόζονται σε περιπτώσεις όπου τρία στοιχεία συναντώνται σε ορθογώνια διασταύρωση και σχηματίζουν σχήμα Τ. Οι βραχίονες απαιτούνται σε δομικά και αρθρωτά συστήματα όπου απαιτείται εγκάρσια στήριξη μεταξύ κατακόρυφων και οριζόντιων στοιχείων. Συνήθως βρίσκουν χρήση σε συστήματα πλαισίων αλουμινίου, βιομηχανικά έπιπλα και βάσεις για πίνακες ελέγχου. Οι βραχίονες Τ κατασκευάζονται με χύτευση υπό υψηλή πίεση, αλλά οι βραχίονες Τ χρειάζονται ελαφρώς πιο περίπλοκα εργαλεία χύτευσης λόγω της γεωμετρίας του εγκάρσιου βραχίονα. Οι οπές στερέωσης είναι συνήθως κεντραρισμένες και στα τρία άκρα, γεγονός που παρέχει ομοιόμορφη κατανομή του φορτίου. Το πάχος του τοιχώματος είναι 2,5 mm έως 5,0 mm, ανάλογα με την επιθυμητή εφαρμογή. Αυτοί οι βραχίονες είναι εύκολα διαθέσιμοι μέσω χονδρικών καναλιών προμήθειας βραχιόνων χύτευσης με χύτευση υπό πίεση για έργα μαζικής κατασκευής.
3. U-Brackets / Channel Brackets
Οι βραχίονες U (επίσης γνωστοί ως βραχίονες καναλιού) είναι βραχίονες που στηρίζουν ή υποστηρίζουν κυλινδρικά αντικείμενα, ράγες ή περιβλήματα. Έχουν σχήμα που περιλαμβάνει μια βάση και δύο παράλληλους κάθετους βραχίονες και, ως εκ τούτου, είναι κατάλληλοι για εφαρμογές σύσφιξης ή καθοδηγούμενης ράγας. Οι βραχίονες U είναι σημαντικά μηχανικά εξαρτήματα και εξαρτήματα ευθυγράμμισης στις βιομηχανίες ρομποτικής, HVAC και διαχείρισης καλωδίων αυτοκινήτων. Το σχήμα αυτών των βραχιόνων καθιστά αναγκαία την ολίσθηση ή την αναδίπλωση των πυρήνων κατά τη διάρκεια της γευσιγνωσίας για τη δημιουργία εσωτερικών κοιλοτήτων, οι οποίες περιπλέκουν τη μήτρα. Το κράμα αλουμινίου ADC12 χρησιμοποιείται συνήθως επειδή έχει μεγαλύτερη ρευστότητα και έτσι είναι δυνατόν να έχουν πάχος τοιχώματος τόσο λεπτό όσο 2,0 mm. Η βάση και οι ( προαιρετικά ) πλευρικοί βραχίονες διαθέτουν οπές στερέωσης για να επιτρέπουν την ασφαλέστερη αγκύρωση των περισσότερων μοντέλων.
4. Z-Brackets
Οι βραχίονες Ζ χρησιμοποιούνται όταν πρέπει να γίνει μια μετατοπισμένη τοποθέτηση μεταξύ 2 επιφανειών. Ο βραχίονας έχει σχήμα Ζ όταν τον βλέπουμε από την πλευρά και αυτό επιτρέπει τη μετακίνηση της μιας επιφάνειας μπροστά ή πίσω από την άλλη κατά ένα δεδομένο ποσό. Οι εφαρμογές αυτών των βραχιόνων περιλαμβάνουν την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών, την τοποθέτηση πινακίδων, τα στηρίγματα αγωγών εξαερισμού και τις προσαρμογές αρθρωτών πλαισίων. Έχουν ειδικό προφίλ που απαιτεί τέλειο σχεδιασμό μήτρας και μηχανισμούς εκτίναξης λόγω των πολλαπλών καμπυλών τους. Τα συνήθη μεγέθη κυμαίνονται από 50 mm έως 200 mm σε μήκος, με πάχος 3-5 mm. Οι βραχίονες Z που παράγονται σε εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων από χυτό αλουμίνιο συχνά είναι βαμμένοι με πούδρα ή ανοδιωμένοι για αντοχή σε εξωτερικούς χώρους. Όταν παράγονται σε κλίμακα, συχνά περιλαμβάνονται σε πακέτα προμήθειας βραχιόνων χονδρικής χύτευσης.
5. Λειτουργικές αγκύλες κατά παραγγελία
Οι χυτοί βραχίονες σχεδιάζονται κατά παραγγελία για να εκπληρώνουν συγκεκριμένες μηχανικές, δομικές ή αισθητικές λειτουργίες στις βιομηχανίες. Μπορεί να πρόκειται για περίπλοκους βραχίονες τοποθέτησης με ενσωματωμένα σπειρώματα, ψύκτρες, μηχανισμούς μεντεσέδων ή βραχίονες που ενσωματώνουν χαρακτηριστικά ηλεκτρονικού περιβλήματος. Όπου απαιτούνται υψηλές επιδόσεις, όπως σε συγκροτήματα πλαισίου ηλεκτρικών οχημάτων, αεροδιαστημικά εξαρτήματα και προσαρμοσμένα στηρίγματα, μπορεί να αναπτυχθούν με λογισμικό προσομοίωσης όπως το MAGMASoft για τον καθορισμό προτύπων ροής και ψύξης μετάλλων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ειδικά κράματα αλουμινίου, όπως AlSi10Mg, για να παρέχουν μεγαλύτερη αντοχή ή θερμική αντίσταση. Αυτά τα εξαρτήματα είναι πιο πολύπλοκα στην εργαλειοποίηση και θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν πτυσσόμενους πυρήνες, πολλαπλούς ολισθητήρες και θερμικές ακίδες. Οι ΚΑΕ που συνεργάζονται με ένα εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων χύτευσης αλουμινίου συνήθως υποβάλλονται σε φάση επικύρωσης του σχεδιασμού και κατασκευής πρωτοτύπων προτού ξεκινήσει η προμήθεια βραχιόνων χονδρικής χύτευσης σε πλήρη κλίμακα.
Μελλοντικές τάσεις και προηγμένες τεχνικές
Ο κλάδος της χύτευσης υπό πίεση παρακολουθεί την ανάδυση τάσεων, οι οποίες περιλαμβάνουν:
- Η χύτευση υπό κενό γίνεται προκειμένου να μειωθεί το πορώδες και να ενισχυθεί η αντοχή.
- Κώδικας προσομοίωσης (π.χ. MAGMASoft) για τη βελτιστοποίηση της πύλης και της ψύξης.
- Αυτοματοποιημένες ρομποτικές κυψέλες χειρισμού εξαρτημάτων και απογύμνωσης
- 100 μέρη/λεπτό ανίχνευση ελαττωμάτων σε συστήματα όρασης γραμμής
- Στις high-end χρήσεις, οι γωνιακοί βραχίονες από χυτό αλουμίνιο αναπτύσσονται επί του παρόντος με θιξοχύτευση και επεξεργασία ημι-στερεού μετάλλου (SSM) ώστε να είναι ισχυρότεροι και λιγότερο πορώδεις.
Συμπέρασμα
Η παραγωγή βραχιόνων χύτευσης αλουμινίου είναι τεχνικά ένα καλά χορογραφημένο μείγμα υλικών, μηχανημάτων, εργαλείων και μηχανικής διαδικασίας. Όλοι οι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του τύπου του κράματος και της πίεσης έγχυσης, της θερμοκρασίας της μήτρας και του χρόνου κύκλου, πρέπει να τελειοποιηθούν ώστε να κατασκευάζονται σταθερά βραχίονες υψηλής απόδοσης.
Στο σημερινό βιομηχανικό τοπίο, η προμήθεια από ένα αξιόπιστο εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών βραχιόνων χύτευσης αλουμινίου εξασφαλίζει όχι μόνο την ποιότητα αλλά και την επεκτασιμότητα. Επιπλέον, με την αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση, οι επιχειρήσεις βασίζονται περισσότερο σε εξορθολογισμένες προμήθεια βραχίονα χονδρικής χύτευσης αλυσίδες για την επίτευξη των στόχων παραγωγής με ακρίβεια και ταχύτητα. Η αντοχή, η μείωση του βάρους και η γεωμετρική ευελιξία των γωνιακών βραχιόνων από χυτό αλουμίνιο δεν μπορούν να αγνοηθούν στη σημερινή μηχανική. Καθώς οι καινοτομίες συνεχίζουν να εξελίσσονται στον τομέα της επιστήμης των υλικών και της αυτοματοποίησης, η χύτευση υπό πίεση θα βρίσκεται στην κορυφή της παραγωγής ακριβών εξαρτημάτων.
Συχνές ερωτήσεις
1. Από ποια υλικά κατασκευάζονται οι βραχίονες χύτευσης;
Η χύτευση υπό πίεση παράγεται συνήθως από κράματα αλουμινίου, A380 ή ADC12. Έχουν υψηλές αναλογίες αντοχής προς βάρος, είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στη διάβρωση καθώς και καλή θερμική αγωγιμότητα, καθιστώντας αυτά τα υλικά καλά σε δομική και μηχανική χρήση.
2. Ποια είναι η αντοχή των γωνιακών βραχιόνων από χυτό αλουμίνιο;
Αυτά τα στηρίγματα έχουν εκπληκτική αναλογία αντοχής προς βάρος. Είναι σε θέση να αντέξουν στατικό βάρος άνω των 100 kg και δυναμικές δυνάμεις στο βιομηχανικό περιβάλλον, όταν σχεδιάζονται και παράγονται σωστά. Η ακριβής αντοχή εξαρτάται από το κράμα και το πάχος.
3. Πόσος χρόνος χρειάζεται κατά μέσο όρο για την παραγωγή ενός χυτό βραχίονα;
Ο συνολικός χρονικός κύκλος κατασκευής ενός τεμαχίου βραχίονα αλουμινίου κυμαίνεται μεταξύ 25 και 45 δευτερολέπτων. Πρόκειται για την έγχυση, την ψύξη, την εκτόξευση και τη λίπανση της μήτρας. Οι μηχανές χύτευσης με εκμαγείο επιτρέπουν μια αποδοτική, μεγάλου όγκου παραγωγή.
4. Μπορούν τα βραχίονες χύτευσης να χρησιμοποιηθούν σε εξωτερικούς χώρους;
Ναι. Τα στηρίγματα αλουμινίου είναι ήδη ανθεκτικά στη διάβρωση, αλλά μπορούν να επικαλυφθούν περαιτέρω για να προσφέρουν πρόσθετη προστασία, όπως επίστρωση με πούδρα, ανοδίωση ή μετατροπή σε χρώμιο. Αυτός ο καθαρισμός επιταχύνει την εξωτερική και θαλάσσια χρήση τους.
5. Θα μου επέτρεπε ένας προμηθευτής χονδρικής να παραγγείλω προσαρμοσμένα στηρίγματα;
Απολύτως. Οι περισσότερες εταιρείες που ασχολούνται με τη χονδρική πώληση βραχιόνων χύτευσης παρέχουν επίσης προσαρμοσμένα εργαλεία και σχεδιασμό. Μόλις κατασκευαστεί το καλούπι, τα προσαρμοσμένα στηρίγματα μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλες ποσότητες, αποτελεσματικά και σε λογική τιμή.