Proces produkcji motocykli stał się ostatnio coraz lepszy, zwłaszcza jeśli chodzi o tworzenie lżejszych i mocniejszych części. Jednym z najważniejszych sposobów wytwarzania części w tej branży jest stosowanie odlewów ciśnieniowych, co oznacza, że można formować metal, aby uzyskać mocne i dokładne elementy, które są używane w dzisiejszych motocyklach. Wśród nich, takie elementy jak części silnika motocyklowego, ramy motocykla i elementy nadwozia wykonane z odlewu aluminium są popularne, ponieważ są solidne, dobrze wykonane i mogą wytrzymać wiele ciepła.
W tym artykule omówiono, w jaki sposób odlewanie ciśnieniowe jest wykorzystywane do produkcji części motocyklowych, omawiając takie kwestie, jak odpowiednia temperatura, potrzebne ciśnienie, szybkość nagrzewania lub schładzania materiałów oraz sprawdzanie, czy części pasują prawidłowo i wyglądają tak, jak powinny.
Zrozumienie technologii odlewania ciśnieniowego
Die casting gets its name because metal is pushed into a mold fast and under a lot of pressure. This method lets you make small and detailed parts that fit together really well and don’t need much machining to get their shape right.
Przemysł wykorzystuje głównie dwa różne rodzaje metod odlewania ciśnieniowego.
- Odlewanie ciśnieniowe w gorącej komorze
- Odlewanie ciśnieniowe w zimnej komorze
Zimnokomorowe odlewanie ciśnieniowe jest często stosowane do produkcji części silników motocyklowych, ponieważ materiały używane do ich produkcji muszą być topione w dość wysokiej temperaturze.
Dlaczego producenci motocykli wybierają odlewanie ciśnieniowe?
Odlewanie ciśnieniowe jest często stosowane przez producentów motocykli, ponieważ pozwala wytwarzać części, które są wytrzymałe i mogą wytrzymać intensywne użytkowanie motocykli, a ponadto umożliwia szybsze i tańsze wytwarzanie części.
Odlewanie ciśnieniowe jest ważne, ponieważ pozwala nam tworzyć części do motocykli, które muszą być dość wytrzymałe i ciężkie.
- Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
- Doskonałe wykończenie powierzchni
- Przewodność cieplna dla części wrażliwych na ciepło
- Wysoka dokładność wymiarowa
Ponieważ odlewy aluminiowe są zarówno trwałe, jak i mają doskonałą odporność na korozję, są one wykorzystywane do produkcji obudów sprzęgieł, skrzyń korbowych, głowic cylindrów i pokryw przekładni.
Części odlewane ciśnieniowo w motocyklach
A. Komponenty silnika
- Głowica cylindra
- Skrzynia korbowa
- Obudowy pomp olejowych
- Osłony skrzyni biegów
Podczas pracy motocykla wiele części jest podgrzewanych do wysokich temperatur i poddawanych dużemu ciśnieniu wewnątrz silnika. Dlatego też są one zwykle wytwarzane poprzez umieszczenie metalu w formie i wywieranie na niego dużego nacisku, aby metal pozostał solidny i nie miał wielu otworów wentylacyjnych.
B. Części konstrukcyjne
- Zaciski kierownicy
- Wsporniki podnóżków
- Piasty kół
Muszą być precyzyjne z dokładnością do jednej dziesiątej milimetra i powinny mieć taką samą wytrzymałość, jak wszystkie inne części konstrukcji.
C. Części estetyczne i pomocnicze
- Obudowy lusterek
- Wsporniki wskaźników
- Uchwyty na tablice rejestracyjne
Pomimo braku konieczności utrzymywania obciążenia, części te mogą być wykonane z doskonałą powierzchnią, dzięki czemu potrzeba dalszej obróbki jest mniej prawdopodobna.
Materiały i właściwości termiczne
Większość motocyklowych odlewów ciśnieniowych jest tworzona przy użyciu stopów aluminium (A380, ADC12 lub LM6).
Kluczowe właściwości stopu aluminium A380:
| Nieruchomość | Wartość |
| Temperatura topnienia | 555-595°C |
| Przewodność cieplna | 96-105 W/m-K |
| Gęstość | 2,7 g/cm³ |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 310 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 140 MPa |
| Temperatura pracy | Do 300°C |
Ze względu na przewodność cieplną, ciepło jest w stanie swobodnie rozpraszać się w częściach silnika motocykli, głównie w silnikach chłodzonych powietrzem.
Szczegółowe: Części odlewane ciśnieniowo w motocyklach
Odlewanie ciśnieniowe jest dziś ważną częścią produkcji motocykli, ponieważ pozwala firmie szybko tworzyć mocne i dokładne części, które są lekkie. Proces ten działa dobrze w przypadku metali takich jak aluminium, ponieważ materiały te są dobre dla konstrukcji i maszyn, ponieważ są mocne, ale lekkie, a także wydzielają mniej ciepła podczas spawania.
Poniżej znajdziesz niektóre z najczęściej używanych części odlewanych ciśnieniowo w motocyklach, wraz z ich przeznaczeniem, materiałami, z których są zwykle wykonane, siłą, z jaką muszą sobie poradzić i rodzajami form, które najlepiej nadają się do ich produkcji.
1. Skrzynia korbowa silnika
Funkcja:
Skrzynia korbowa to miejsce, w którym znajduje się wał korbowy, skrzynia biegów, a czasami miejsce przechowywania oleju silnikowego. Jest to jedna z najtrudniejszych części, ponieważ może się bardzo nagrzewać i powodować wysoki poziom naprężeń w silniku motocyklowym.
Materiał:
- Stop aluminium (A380 lub ADC12)
- Przewodność cieplna: ~96-105 W/m-K
- Temperatura topnienia: ~610°C
- Temperatura pracy: 80-120°C
Wymagania dotyczące castingu:
- Grubość od 2,5 do 3 mm pozwala na zastosowanie lżejszych materiałów.
- Przejścia w silniku, które pomagają przemieszczać olej i utrzymywać części w niskiej temperaturze.
- Wymaga użycia pras, które pracują pod wysokim ciśnieniem, wraz z maszyną próżniową, która pomaga utrzymać metal bez dziur.
Tolerancja wymiarów:
- ±0,05 mm dla powierzchni łączących łożysko i obudowę
2. Głowica cylindra
Funkcja:
Głowica cylindra zamyka część, w której spalane jest paliwo i utrzymuje zawory, świece zapłonowe i wałek rozrządu na miejscu.
Materiał:
- Aluminium LM6 lub ADC12
- Musi obsługiwać wysokie obciążenia termiczne (200-250°C)
- Dobra skrawalność i odporność na korozję
Rozważania dotyczące castingu:
- Precyzyjne odpowietrzanie formy jest konieczne, aby zapobiec uwięzieniu gazu w formowanym elemencie.
- Obróbka CNC po odlewaniu pomaga upewnić się, że prowadnice zaworów i otwory wałka rozrządu w częściach aluminiowych są wykończone w równym i gładkim kształcie.
- Rurki muszą być szczelne (testy ciśnienia hydrostatycznego są przeprowadzane do 5 barów).
3. Osłony silnika (sprzęgło, magneto, skrzynia biegów)
Funkcja:
Chroni świece zapłonowe, zawory i tłoki wewnątrz silnika przed zabrudzeniem, wyciekiem oleju lub uszkodzeniem z zewnątrz.
Materiał:
- Aluminium A360 lub A380
- Często malowane proszkowo lub anodowane po odlaniu
- Grubość ścianki: 2,5-4 mm
Metoda odlewania:
Odlewanie wysokociśnieniowe często skutkuje gładkim wykończeniem powierzchni z niewielkimi wżerami powierzchniowymi, co oznacza, że powierzchnia jest naprawdę gładka w dotyku.
Znaczenie:
Umożliwia samochodowi utrzymanie ciśnienia oleju i utrzymanie wydajnego układu chłodzenia. Pomaga również w nadaniu im dobrego wyglądu i pomaga ludziom rozpoznać markę.
4. Mocowania kierownicy i potrójne zaciski
Funkcja:
Części te łączą kolumnę kierownicy z widelcami i pomagają je podeprzeć.
Materiał:
- Odlew aluminiowy (A356 lub A380)
- Granica plastyczności: ~200-250 MPa
- Trwałość zmęczeniowa została przetestowana do 100 000 razy przy różnych obciążeniach.
Szczegóły castingu:
- Wymagają wysokiej dokładności wymiarowej
- Obróbkę cieplną można przeprowadzić po odlaniu, aby poprawić plastyczność elementu
- Łożyska układu kierowniczego muszą być montowane z tolerancją 0,02 mm.
5. Obudowy zacisków hamulcowych
Funkcja:
Tłok hamulcowy i kanały płynu hamulcowego wspomagają hamulce.
Materiał:
- Aluminium o wysokiej wytrzymałości (A413 lub zmodyfikowane ADC12)
- Muszą być odporne na wysokie ciśnienie wody (od 100 do 120 razy większe niż normalne ciśnienie powietrza).
- Wysoka odporność na korozję, ponieważ może wytrzymać kontakt ze śmieciami na drodze i zamoczenie.
Rozważania dotyczące castingu:
- Wewnętrzne kanały płynu nie powinny mieć żadnych wad, które mogłyby utrudniać przepływ płynu.
- Testy szczelności muszą być przeprowadzane dla każdej partii produktu.
- Uszczelnienie tłoków zależy w dużej mierze od wykończenia powierzchni.
6. Wsporniki podnóżka i podpórki boczne
Funkcja:
Podtrzymuje ciężar kierowcy i zapewnia stabilność motocykla podczas postoju.
Materiał:
- Stopy łączące aluminium i krzem, dzięki czemu są bardziej odporne na zużycie
- Wytrzymałość na rozciąganie: ~180 MPa
- Twardość: ~80-100 HB
Metoda odlewania:
Odlewanie grawitacyjne lub odlewanie niskociśnieniowe jest stosowane, gdy potrzebna jest powierzchnia, która wygląda ładniej i jest mniej podatna na pękanie.
7. Elementy wahacza (w niektórych modelach)
Funkcja:
Obsługuje tylne koło i pomaga utrzymać ruch w górę i w dół.
Materiał:
- Czasami wykonane z mocnego aluminium, wykonane przy użyciu matryc (A356-T6).
- Granica plastyczności po obróbce: ~240 MPa
- Grubość ścianki: 4-6 mm, w zależności od ścieżek obciążenia
Uwagi dotyczące castingu:
- Metoda elementów skończonych jest używana do rozkładu naprężeń
- Spawanie lub obróbka łożysk po odlewie.
Tabela podsumowująca kluczowe części odlewane ciśnieniowo
| Nazwa części | Materiał | Funkcja | Tolerancja | Temperatura pracy |
| Skrzynia korbowa | A380/ADC12 | Domy wał korbowy i koła zębate | ±0,05 mm | 80-120°C |
| Głowica cylindra | LM6/ADC12 | Uszczelnia komorę spalania | ±0,03 mm | Do 250°C |
| Osłony silnika | A360/A380 | Chroni wewnętrzne komponenty | ±0,1 mm | Otoczenie-90°C |
| Korpus zacisku hamulca | A413/ADC12 | Wspomaga układ hamulcowy | ±0,02 mm | 0-120°C |
| Mocowania kierownicy | A356/A380 | Utrzymuje strukturę układu kierowniczego | ±0,02 mm | Otoczenie |
| Wsporniki podnóżka | LM6/A360 | Wsparcie dla kierowców | ±0,1 mm | Otoczenie |
Each of these didie-castingarts is important because it helps make sure that motorcycles work well, stay safe, and don’t break down. Engineers spend a lot of time making sure the parts are shaped just right, very light but still strong enough for the job, and this is mostly done with the help of the strong aluminum die casting process.
Parametry procesu odlewania ciśnieniowego
A. Ciśnienie wtrysku
W odlewach wysokociśnieniowych stosowane ciśnienie wynosi od 200 do 1000 funtów na cal kwadratowy, co pomaga metalowi szybko przemieszczać się do formy i zapewnia, że w części nie ma zbyt wielu pęcherzyków powietrza.
B. Temperatura formy
Typowe temperatury form wynoszą zwykle od 180 do 300 stopni Celsjusza i są regulowane przez kanały chłodzące, aby zapewnić równomierne chłodzenie i utwardzanie metalu.
C. Czas napełniania
Wstrzyknięcie formy w ciągu 0,1 sekundy w przypadku małych elementów zapobiega zimnym zamknięciom i wygładza powierzchnię.
D. Przetwarzanie końcowe
Po odlaniu części są poddawane obróbce:
- Przycinanie prowadnic i otworów wentylacyjnych
- Śrutowanie lub bębnowanie
- Obróbka skrawaniem dla wymiarów krytycznych
- Obróbka powierzchni, taka jak anodowanie lub malowanie proszkowe, pomaga chronić części metalowe i sprawia, że wyglądają one lepiej.
Kroki te są ważne, ponieważ pomagają upewnić się, że części działają dobrze i idealnie pasują do siebie w rowerze wyścigowym.
Typowe wady odlewów i rozwiązania
Pomimo zalet, odlewanie ciśnieniowe może powodować problemy z odlewami, jeśli nie jest starannie nadzorowane.
Typowe wady:
| Typ wady | Przyczyna | Rozwiązanie |
| Porowatość | Uwięzienie lub kurczenie się powietrza | Odlewanie wspomagane próżniowo, odpowiednie wlewanie |
| Zimne wyłączniki | Niska temperatura metalu | Podnieść temperaturę topnienia do 660-700°C |
| Flash | Nadmierne ciśnienie lub zużyta matryca | Utrzymywanie prawidłowej siły zacisku |
| Niepełne wypełnienie | Niewystarczająca prędkość wtrysku | Zwiększenie ciśnienia lub optymalizacja bramkowania |
Ważne jest zapewnienie kontroli jakości odlewów samochodowych, aby były one bezpieczne w użyciu.
Zalety stosowania odlewów ciśnieniowych w motocyklach
- Precyzyjne narzędzia i maszyny oznaczają, że nie ma potrzeby wykonywania tak dużej obróbki końcowej.
- Produkcja tysięcy takich samych części jest możliwa przy użyciu tylko jednej matrycy do produkcji masowej.
- Odlew aluminiowy pomaga zmniejszyć wagę komponentów.
- Dobra przewodność cieplna pozwala na lepsze chłodzenie silnika.
- Szybsze i tańsze niż produkcja części z kęsów.
Studium przypadku: Produkcja skrzyń korbowych
Skrzynia korbowa jest ważna dla każdego motocykla, ponieważ chroni wał korbowy i skrzynię biegów. Ogólnie rzecz biorąc, do produkcji standardowej skrzyni korbowej stosuje się odlewanie ciśnieniowe.
- Temperatura topnienia: 675°C
- Temperatura formy: 250°C
- Ciśnienie wtrysku: 70 MPa
- Czas cyklu: 60 sekund
- Tolerancja: ±0,05 mm
- Obróbka cieplna: T6 dla lepszych właściwości mechanicznych
Precyzyjne komponenty zwiększają wydajność silnika, jednocześnie zmniejszając jego obciążenie i oszczędzając paliwo.
Najnowsze trendy w odlewnictwie ciśnieniowym motocykli
- Motocykle elektryczne: Coraz więcej osób prosi o lekkie osłony na akumulatory i silniki.
- Stopy magnezu: Choć kosztuje więcej, magnez waży jeszcze mniej.
- Zautomatyzowana kontrola jakości: Narzędzia sztucznej inteligencji są wykorzystywane do identyfikowania problemów związanych z odlewaniem w czasie rzeczywistym.
- Matryce drukowane 3D: Szybszy rozwój próbek i krótszy czas przygotowania narzędzi.
Technologia AW będzie napędzać efektywność i projektowanie komponentów motocyklowych w przyszłości.
Projektowanie matryc dla części motocyklowych
Wydajność i trwałość części odlewanych ciśnieniowo w dużej mierze zależy od konstrukcji matrycy. Podczas produkcji motocykli matryce są budowane z myślą o specyficznych potrzebach każdego projektu.
Na przykład, można napotkać złożone geometrie, takie jak skrzynie korbowe, które mają wewnątrz kanały olejowe.
- Sekcje cienkościenne (o grubości od 1,5 do 3 mm)
- Zastosowanie odpowietrzania i wlewów w celu pozbycia się wad odlewniczych
- Przewody chłodzące w matrycy pomagają regulować temperaturę.
Wykonanie matrycy do głowicy cylindra motocykla kosztuje zazwyczaj od $15,000 do $40,000 i może wyprodukować ponad 100,000 części, zanim dokładność części zostanie zmniejszona przez zużycie.
Wykorzystanie stopów technologicznych w odlewaniu ciśnieniowym aluminium
Mechaniczne i termiczne potrzeby części w silniku motocyklowym decydują o wyborze stosowanych stopów aluminium.
Popularne stopy:
| Stop | Kluczowe właściwości | Zastosowanie |
| A380 | Wysoka wytrzymałość, dobra płynność | Skrzynie korbowe, pokrywy silnika |
| ADC12 | Dobra skrawalność i odporność na korozję | Głowice cylindrów |
| LM6 | Doskonała odlewalność, brak korozji | Niekonstrukcyjne części zamienne do motocykli |
Wszystkie z nich mają pewne zalety, w tym wysoką przewodność cieplną i odporność na zmęczenie. Na przykład, A380 ma przewodność cieplną prawie 96 W/m-K, co pomaga szybko pozbyć się ciepła z silnika.
Praca z narzędziami i ich konserwacja w odlewnictwie ciśnieniowym
Stare części motocykli tło z twardym jasnym czarno-białym tonem. naprawa i konserwacja starych części silnika
Przy dużej liczbie produkowanych części odlewniczych dla przemysłu motoryzacyjnego należy zwrócić szczególną uwagę na konserwację narzędzi:
- Polerowanie matrycy co 10 000 strzałów
- Przed rozpoczęciem użytkowania należy podgrzać garnki do temperatury około 200°C, aby zapobiec nagłym zmianom temperatury.
- Regularnie sprawdzaj, czy nie ma śladów uszkodzeń, ponieważ mogą one powodować wady, takie jak wypływki i niewspółosiowość części formy.
Obecnie maszyny obsługują nakładanie środków uwalniających pleśń i pomagają kontrolować temperaturę matrycy z cyklu na cykl, co prowadzi do lepszej spójności produktów końcowych.
Wpływ na środowisko i gospodarkę
Korzyści dla środowiska:
- Odlewanie ciśnieniowe aluminium pozwala na recykling do 95% materiału, co zmniejsza emisję dwutlenku węgla.
- Pomagają one zaoszczędzić około 30% energii w porównaniu ze starszymi typami systemów.
Względy ekonomiczne:
- Ponieważ narzędzia do odlewania ciśnieniowego są drogie, ilość wykonanych części prowadzi do bardzo niskiego kosztu każdej z nich.
- Większość części silników motocyklowych wykonanych metodą odlewania ciśnieniowego jest do 40% tańsza niż części wykonane metodą obróbki skrawaniem.
- Dzięki zastosowaniu odlewów ciśnieniowych, nowoczesna produkcja motocykli może być zarówno opłacalna, jak i przyjazna dla środowiska.
Zapewnienie jakości w procesie produkcji
Dostawcy części motocyklowych OEM powinni wdrożyć normy ISO 9001:2015 i IATF 16949. Typowe kontrole jakości obejmują:
- Technologia rentgenowska jest wykorzystywana do sprawdzania, czy wnętrze metalu jest porowate
- Potwierdź dokładne pomiary części za pomocą współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM).
- Przetestuj obszary silnika, które muszą być szczelne.
- Wykorzystanie słonej wody do sprawdzenia odporności części zamiennych motocykla na korozję
Zastosowanie norm zapewnia, że części spełniają zarówno wymagane wymagania mechaniczne, jak i potrzebę bezpieczeństwa w zastosowaniach o wysokiej wydajności.
Zdolność do pracy zarówno z obróbką CNC, jak i obróbką powierzchniową
Części odlewane ciśnieniowo są prawie gotowe, ale w niektórych miejscach (takich jak gniazda łożysk lub otwory gwintowane) nadal wymagana jest obróbka CNC, aby zapewnić ich wysoką precyzję.
Etapy przetwarzania końcowego również obejmują:
- Powłoka proszkowa zapewniająca odporność na zużycie
- Anodowanie w celu ochrony przed korozją
- Wibracje i bębnowanie są stosowane w celu zwiększenia atrakcyjności powierzchni
W rezultacie części te są idealne do natychmiastowego użycia na liniach produkcyjnych.
Rola w wydajności i bezpieczeństwie
Odlewanie ciśnieniowe jest niezbędne w wielu branżach.
- Zmniejszenie masy ciała: Komponenty wykonane z lżejszego aluminium lepiej wpływają na zużycie paliwa i prowadzenie samochodu.
- Zarządzanie ciepłem: Dzięki lepszemu przewodnictwu cieplnemu ciepło jest efektywnie odprowadzane z silnika, eliminując ryzyko przegrzania.
- Bezpieczeństwo strukturalne: Jeśli odlew samochodowy jest idealny, mocowania kierownicy i wsporniki podnóżka mogą być mocniejsze podczas kolizji.
Nawet jeśli obudowa zacisku hamulcowego jest odchylona o zaledwie 0,1 milimetra, może to spowodować wyciek płynu hamulcowego, co dowodzi, jak ważna jest dobra jakość dla bezpieczeństwa motocykla.
Wyzwania związane z odlewaniem ciśnieniowym motocykli
Niektóre wyzwania branżowe obejmują:
- Redukcja wad odlewniczych w procesie szybkiego prototypowania
- Rosnące ceny aluminium ze względu na światowy popyt prowadzą do niedoboru dostaw.
- Próba utrzymania wytrzymałości przy jednoczesnym zachowaniu lekkości przewodu
- Wyczerpanie części w wyniku pracy w tak wysokich temperaturach i szybkich cyklach.
Eksperci w branży poszukują lepszych materiałów na matryce, zaawansowanych powłok (takich jak azotowanie) i symulacji odlewania wspomaganych sztuczną inteligencją, aby rozwiązać te problemy.
Przyszłość: Inteligentne odlewnie i Przemysł 4.0
W przyszłości fani motocykli prawdopodobnie zobaczą te elementy:
- Cyfrowe bliźniaki mogą być wykorzystywane do nadzorowania warunków formowania w dowolnym momencie.
- Wykorzystanie czujników, które automatycznie wykrywają i korygują problemy z odlewaniem
- Produkcja addytywna (druk 3D) może ułatwić i przyspieszyć wytwarzanie złożonych wkładek matrycowych
- Uwzględnienie zielonej energii w fabrykach odlewów metali
Pojawienie się elektronicznych elementów sterujących i silników zasilanych bateryjnie w projektach motocykli zwiększy zapotrzebowanie na zaawansowane części odlewane ciśnieniowo w branży.
Porównanie: Odlewanie ciśnieniowe a inne metody produkcji
Sukces części do silników motocyklowych zależy w dużej mierze od wyboru odpowiedniej metody produkcji. Zobaczmy, jak części odlewane ciśnieniowo wypadają na tle innych procesów:
Przygotujemy porównanie odlewania ciśnieniowego i odlewania piaskowego.
| Parametr | Odlewanie ciśnieniowe | Odlewanie w piasku |
| Dokładność wymiarowa | ±0,05 mm | ±0,5 mm |
| Wykończenie powierzchni | Doskonały (Ra 1,6-3,2 µm) | Słabszy (Ra 6,3-25 µm) |
| Wielkość produkcji | Duża objętość | Niski do średniego |
| Koszt oprzyrządowania | Wysoki (~$20,000 dziennie) | Niski (~$1,000 na formę) |
| Wady odlewów | Niższe (kontrolowane środowisko) | Wyższe (porowatość gazu, wtrącenia) |
Jeśli chodzi o prototypy i odlewanie dużych części, odlewanie piaskowe jest tańsze; odlewanie wysokociśnieniowe jest najlepsze do wielokrotnego wytwarzania tych samych części do samochodów.
Odlewanie ciśnieniowe a kucie
Podczas gdy odkuwki zapewniają mocne części dzięki strukturze przepływu ziarna, są one mniej złożone i oferują gorsze wykończenie niż to, które może zapewnić odlewanie ciśnieniowe aluminium. W przypadku części, które przenoszą tylko średnie obciążenia, odlewanie ciśnieniowe jest lepszą i tańszą opcją niż inne metody.
Optymalizacja projektu odlewania części motocyklowych
Inżynierowie wykorzystują analizę elementów skończonych (FEA) i obliczeniową dynamikę płynów (CFD) podczas projektowania, aby zapewnić, że część jest mocna, lekka i niedroga.
Optymalizacje obejmują:
- Budowanie siły poprzez ożebrowanie, ale niewielka utrata masy mięśniowej
- Jednolita grubość ścianki (zazwyczaj 2-3 mm)
- Pozostaw od 0,5 do 2 stopni kąta zanurzenia, aby ułatwić uwolnienie matrycy z zestawu matryc.
- Potrzebne będą również wsporniki i podkładki w miejscach, w których ładunki łączą się z naczepą.
- Bardzo ważne jest precyzyjne projektowanie komponentów, szczególnie w przypadku motocykli sportowych i wyścigowych.
Chłodzenie w matrycach odlewniczych
Ważne jest, aby regulować przewodność cieplną matrycy podczas odlewania, aby zachować dokładność wymiarów. Osiąga się to poprzez:
- W matrycy znajdują się konforemne kanały chłodzące.
- Kołki termiczne (przegrody) są stosowane w strefach gorących.
- Każdy strzał jest rozpylany przez maszynę, aby wyrównać ogrzewanie.
Należy upewnić się, że temperatura matrycy wynosi od 180°C do 300°C. Przegrzanie metalu może powodować zmęczenie cieplne i prowadzić do defektów podczas odlewania, takich jak rozerwanie na gorąco lub lutowanie.
Zalety i wady odlewów ciśnieniowych stosowanych w produkcji motocykli
Przeanalizujmy teraz, ile kosztowałaby produkcja średniej wielkości komponentu motocyklowego, takiego jak pokrywa boczna silnika (około 1,2 kg aluminium):
| Pozycja kosztów | Przybliżona wartość (USD) |
| Oprzyrządowanie (zamortyzowane) | 0.50 |
| Materiał aluminiowy | 2.70 |
| Energia (piec elektryczny) | 0.45 |
| Praca i obsługa | 0.40 |
| Przetwarzanie końcowe | 0.60 |
| Całkowity koszt na część | ~$4.65 |
Porównując to z obróbką prętów ($8,50 za sztukę), można łatwo zrozumieć, dlaczego odlewanie ciśnieniowe pozwala zaoszczędzić pieniądze. W przypadku produkcji ponad 50 000 sztuk części zamiennych do motocykli odlewanie ciśnieniowe jest najbardziej przystępnym cenowo procesem.
Zapewnienie certyfikatów i identyfikowalności w odlewaniu ciśnieniowym motocykli
Części odlewane ciśnieniowo powinny być identyfikowalne dla wszystkich partii obsługiwanych przez dostawców OEM. Obejmuje to:
Serializacja części
- Podawanie odczynników (substancje, temperatura topnienia i wszystko, co nieczyste)
- Rejestrowanie temperatury i ciśnienia (topienie, wtrysk i matryca)
- Testy niszczące i nieniszczące
Musisz stosować ISO 9001, TS 16949, a w niektórych przypadkach AS 9100 dla części wchodzących do silnika motocykla, takich jak głowice cylindrów i pokrywy skrzyni biegów.
Integracja z innymi procesami produkcyjnymi
Odlewanie ciśnieniowe nie może być wykonywane samodzielnie. Proces ten obejmuje inicjatywy związane z produkcją motocykli.
- Spawanie (np. wsporników montażowych)
- Obróbka skrawaniem (wytaczanie, gwintowanie, napawanie)
- Użytkownicy mogą poddawać arkusze obróbce cieplnej (exfor ample T6) w celu zwiększenia ich wytrzymałości.
- Linie montażowe (zrobotyzowane lub ręczne)
Zautomatyzowanym przykładem może być odlewana ciśnieniowo obudowa przekładni:
- Odlew (aluminium A380)
- Wytaczanie CNC (gniazdo łożyska)
- Powłoka proszkowa chroni obrabiane części przed zużyciem i korozją.
- Do montażu używane są łożyska wałeczkowe i uszczelki olejowe.
Metoda ta podkreśla rolę, jaką odlewnictwo samochodowe odgrywa w całym przemyśle.
Wnioski
Silniki motocyklowe i części zamienne są lepiej formowane poprzez odlewanie ciśnieniowe niż innymi metodami ze względu na ich wysoką dokładność i doskonały wygląd produktu końcowego. Od użycia odlew aluminiowy, Producenci uzyskują wysoki poziom dokładności wymiarowej, dobrą zdolność do przenoszenia ciepła i wysoką wytrzymałość w porównaniu do ich wagi. Chociaż mogą wystąpić wady odlewnicze, są one łatwe do usunięcia dzięki zastosowaniu kontroli procesu i zaawansowanych technik, takich jak odlewanie pod wysokim ciśnieniem. Wzrost popytu na motocykle o lepszych osiągach i niższym zużyciu paliwa sprawi, że odlewanie ciśnieniowe stanie się jeszcze ważniejsze w przemyśle motocyklowym na całym świecie.
Najczęściej zadawane pytania
Dlaczego części produkowane metodą odlewania ciśnieniowego aluminium są specjalne dla motocykli?
Części produkowane za pomocą odlewów aluminiowych są lekkie, odporne na ciepło i wytrzymałe. Pozwala to na tworzenie skomplikowanych części, które muszą ściśle do siebie pasować.
Które części motocykli są wytwarzane w procesie odlewania ciśnieniowego?
Różne produkty odlewane ciśnieniowo obejmują skrzynie korbowe, głowice cylindrów, pokrywy silnika, zaciski hamulcowe i części do mocowania kierownicy.
Jakie strategie są stosowane w celu zagwarantowania najwyższej jakości kilku części motocyklowych?
Temperatura, odlewanie próżniowe oraz kontrole obejmujące prześwietlenia rentgenowskie i pomiary ciśnienia są stosowane w celu zapewnienia jakości.
W czym odlewanie ciśnieniowe jest lepsze od innych procesów?
Metoda ta prowadzi do gładszej powierzchni, większej dokładności, szybszej pracy i obniża koszty jednostkowe przy produkcji wielu podobnych elementów.