Varmkammer for trykkstøping er en populær produksjonsteknikk som gjør det mulig å produsere komplekse metallkomponenter av høy kvalitet. Mange produsenter fra ulike bransjer er tiltrukket av varmkammerstøpemaskiner på grunn av deres overlegne holdbarhet, allsidighet og presisjon i produksjonen. Varmkammerstøping kan brukes i en rekke bransjer, inkludert rørlegger-, elektronikk-, bil- og romfartsindustrien.
Detaljene i varmkammer for trykkstøping vil bli dekket i dette innlegget. Vi vil snakke om komponenter, fordeler og begrensninger, industriell bruk og virkemåte. For å understreke betydningen ytterligere, vil vi avslutte med en kort sammenligning med kaldkammerstøping, en annen velkjent støpemetode.
Komponenter i varmkammerstøping
Varmkammerstøpemaskinen er et komplisert maskineri med flere komponenter. Vi skal gå gjennom hver av dem enkeltvis i korte trekk.
Svanehals
Dette er en spesiell del av varmkammerstøpeoppsettet som er svært viktig. Mateledningen, som gjør at det smeltede metallet kan komme inn i formen, er koblet til injeksjonsmekanismen ved hjelp av svanehalsen. Den er nedsenket i en innsjø av smeltet metall. Den må ha en sterk termisk motstand. Derfor er det best å produsere den av førsteklasses støpt eller smidd stål.
Varmekammeret og stempelet, som er komponenter i den hydrauliske innsprøytningsmekanismen, er plassert i en sylindrisk foring. I tillegg er de fleste svanehalser utskiftbare på grunn av de tøffe arbeidsforholdene som fører til at kvaliteten synker over tid.
Ovn
Maskinens innebygde ovn er den mest avgjørende komponenten. Ovnens forbrenningskammer smelter råmaterialer ved å brenne drivstoff og skape ekstremt høye temperaturer. Ved støping i et varmt kammer befinner ovnen og støpeformen seg i umiddelbar nærhet av hverandre.
Dø
Til slutt, selve matrisen eller formen. Den har utstøtingstappene for å støte ut delen og hulrommet. Avhengig av delgeometrien kan den dessuten ha andre komponenter som kjerner. I likhet med andre støpeteknikker er matrisen som brukes i varmkammerstøpeprosessen den samme.
Dyse
Dysen styrer hvor mye smeltet metall som strømmer inn i formen gjennom svanehalsen. Den fungerer som en kanal der metallet kommer jevnt og presist inn i formen. I tillegg kommer eventuelle rester av råmateriale inn i ovnen gjennom dysen etter støpesyklusen.
Hydraulisk stempel/stempel
Denne delen flytter det smeltede metallet inn i matrisen og holder det der under sterkt trykk. Stempelet beveger seg gjennom det oppvarmede kammeret i en opp-og-ned-bevegelse.
Den drives av en hydraulisk sylinder som går på gass eller olje.
Applikasjonsdeler laget av varmkammer for trykkstøping
Vi vil forsøke å ta for oss de mest kjente bruksområdene, men selv om det finnes altfor mange til å nevne nedenfor, er det noen av bruksområdene som spenner over et bredt spekter av bransjer.
- Luft- og romfart: Sink/magnesium-legeringer er nyttige fordi de kan redusere vekten. Tinnlegeringer brukes av og til av ingeniører til å lage deler til gassturbiner og motorer til fly.
- Varmkammerstøpeprodukter er nødvendige for bilindustrien for å produsere høytrykksområder som girkasser, motorkomponenter og kjøretøyhus. Fordi disse delene må tåle høye temperaturer og store belastninger, gjør varmkammerstøpingens iboende styrke og utholdenhet det til et godt alternativ.
- Dekorative gjenstander: Tinn og andre estetisk tiltalende metallegeringer er mye brukt i smykker og andre dekorasjonsgjenstander til hjemmet.
- Kapslinger for elektroniske enheter: Legeringer laget av sink har utmerket elektrisk ledningsevne. Derfor er de svært anvendelige i produksjonen av blant annet kabinetter for integrerte kretser og komponenter til smarttelefoner.
Ulempene med Støping i varmkammerprosessen
Gevinster og tap er gjensidig utelukkende. Det er på tide å liste opp noen ulemper ved trykkstøping varmkammerprosess.
Begrenset utvalg av materialer
Bare metaller med lavt smeltepunkt som sink, magnesium, tinn osv. kan støpes i en støpemaskin med oppvarmet kammer. Hvis ingeniører ønsker å bruke varmkammerstøping, er materialalternativene derfor begrenset.
Ikke egnet for lavvolumproduksjon
Pressstøping blir økonomisk gjennomførbart for masseproduksjon. Årsaken til dette er de høye kostnadene ved formstøping. Før de tar en endelig beslutning, må ingeniører som arbeider med et lavvolumprosjekt, gjøre en grundig kost-nytte-analyse for å vurdere levedyktigheten til varmkammermetoden.
Som støpeprosesser står trykkstøping og sprøytestøping vanligvis i direkte konkurranse med hverandre. For å optimalisere lønnsomheten må du være godt bevandret i begge.
Et sammendrag av kontrasten mellom varm- og kaldkammerstøping
De to hovedtypene av trykkstøpingsteknikker er varmkammerstøping og kaldkammerstøping. Nå er vi fullt klar over førstnevnte. For å få en dypere forståelse av emnet, la oss også ta en rask titt på sammenligningene mellom dem.
- Ovn: I varmkammerprosedyren er ovnen og støpeformen selvsagt den samme. Ved kaldkammerstøping er ovnen en separat del av utstyret, og den er ofte plassert i et annet område av produksjonslokalet.
- Syklustider: Fordi kaldkammerstøping krever lange smelte- og avkjølingsperioder, har den totalt sett lengre syklustid og lavere produktivitet som resultat.
- Materialer: Magnesium, sink, tinn og andre materialer brukes i varmkammerprosessen. Kaldt kammer pressstøping bruker ofte metaller med høyere smeltetemperatur, for eksempel aluminiumslegeringer.
- Sikkerhetstiltak: Fordi varmkammerstøping innebærer mindre bevegelse av smeltet metall og lavere temperaturer, er det ofte tryggere. På den annen side innebærer kaldkammerstøping flere investeringer for å ivareta sikkerheten til arbeidere og utstyr.
- Investering: Kaldkammerstøping krever ofte høyere kostnader for produsentene. På grunn av økt temperaturrelatert slitasje er energikostnadene høyere, kostnadene for ovn og støpeoppsett er betydelige, og vedlikeholdskostnadene er også ganske høye. I tillegg reduseres verktøyets levetid - en stor kostnad forbundet med trykkstøping.
BEGRENSNINGER av VARMKAMMER FOR TRYKKSTØPING
Varmkammerstøping har visse ulemper, for eksempel at enkelte legeringer ikke kan brukes på grunn av deres høye smeltepunkt eller korrosivitet overfor maskindeler. Dessuten er det ikke sikkert at emner med tykke tverrsnitt eller emner som er store og tunge, egner seg for denne teknikken.
Varmkammerstøping går raskere, men materialkompatibiliteten er en større begrensning. Generelt sett fungerer den bare med metaller med lavt smeltepunkt, som magnesium-, sink- og blylegeringer. Aluminiumslegeringer er inkompatible med den fordi de kan absorbere jern fra kammeret.