Ikona strony Chiny Odlewanie ciśnieniowe | Odlewanie ciśnieniowe aluminium

Odlewanie HPDC

administrator
HPDC

HPDC

Czym jest HPDC? Jego zastosowania i zalety

HPDC, lub odlewanie wysokociśnieniowejest procesem wytwarzania metali o niskiej temperaturze topnienia. Technika ta generuje duże ilości złożonych części metalowych. Tworzy bardzo dokładne części metalowe. Wartość globalnego rynku HPDC wyniesie około $14650 mln USD w 2024 roku. Według badań, do 2030 roku wzrośnie ona do 20770 mln USD. W tym wpisie na blogu rzucimy światło na cały proces i zalety HPDC.

Historia HPDC Casting

Pochodzenie Odlewanie HPDC sięga połowy XIX wieku. Po raz pierwszy zastosowano ją w przemyśle drukarskim. Do formy wlewano ołów i cynę. W ten sposób odlew HPDC po raz pierwszy wyprodukował klucze do maszyn drukarskich. Proces ten był jednak wówczas powolny. Co więcej, nie nadawał się do masowej produkcji metali. Z czasem postępy sprawiły, że proces ten stał się bardzo wydajny. Obecnie jest to niezawodny proces dzięki ciągłym ulepszeniom.

Jak zdefiniowałbyś odlewanie HPDC?

Odlewanie HPDC to skuteczna metoda wytwarzania wysokiej jakości części metalowych. W tej technice stopiony metal pod wysokim ciśnieniem jest wtryskiwany do formy lub gniazda matrycy. Gorący metal chłodzi się i szybko krzepnie we wnęce matrycy. Następnie przyjmuje kształt formy. Następnie możemy oddzielić pożądany metal od formy. Stopione metale to głównie stopy magnezu i aluminium. Forma jest zwykle wykonana ze stali lub żeliwa. Odlewanie HPDC jest najczęściej stosowane w produkcji produktów motoryzacyjnych i elektronicznych. Ale produkuje się również bardzo dokładne produkty codziennego użytku.

Proces odlewania HPDC krok po kroku

Teraz wiesz o odlewaniu HPDC i jego globalnej wielkości rynku. Możesz być ciekawy, jak wygląda cały proces. Omówmy więc cały proces. Metoda odlewania HPDC może się różnić w zależności od wymagań produktu. Oto kroki ogólnego procesu odlewania HPDC.

1. Przygotowanie formy

Najpierw należy przygotować formę. Forma jest projektowana w oparciu o kształt pożądanego produktu. Forma składa się głównie ze stali. Dzięki temu może wytrzymać wysokie temperatury i ciśnienie.

Teraz zamontuj formę na maszynie odlewniczej. Maszyna odlewnicza ma dwie połówki. Jedna to połówka matrycy wtórnej. Druga to ruchoma połowa matrycy. Maszyna odlewnicza zamyka dwie połówki formy.

Ważna jest również konserwacja formy. Oczyść formę, aby usunąć zanieczyszczenia. Rozgrzej formę odlewniczą, aby ułatwić przepływ stopionego metalu. Ponadto należy smarować wewnętrzną stronę formy, aby regulować temperaturę. Ułatwia to usuwanie pożądanego produktu.

2. Wtryskiwanie stopionego metalu

Dodaj stopiony metal do komory wtryskowej. Następnie wtryskuje się go do formy. Proces wtrysku przebiega szybko. Wymaga bardzo wysokiego ciśnienia od 1500 do 25000 PSI. Istnieją dwa różne sposoby wtryskiwania metalu do formy. Są to wtrysk do komory gorącej i wtrysk do komory zimnej.

Wtrysk gorącokomorowy jest najlepszy dla metali o niskiej temperaturze topnienia, dlatego nadaje się do stopów cynku, magnezu i ołowiu. W tej metodzie wypełniamy metalem rurkę w kształcie gęsiej szyi. Następnie rura wyrzuca metal do wnęki matrycy przez dyszę.

Wtrysk zimnokomorowy jest idealny dla metali o wysokiej temperaturze topnienia. Metale stałe, takie jak aluminium, miedź i mosiądz, wykorzystują ten mechanizm. W tej metodzie wlewamy metal do tulei zimnokomorowej. Możemy to zrobić ręcznie lub automatycznie. Następnie hydrauliczny tłok wtłacza metal z krótkiej tulei do formy.

3. Chłodzenie i krzepnięcie

Stopiony metal szybko się ochładza. Przybiera więc kształt wnęki formy. Szybkie chłodzenie wynika z wysokiej przewodności cieplnej materiału formy.

4. Usuwanie metalu

Po schłodzeniu i zestaleniu połówki matrycy są otwierane. Kołki wypychające wypychają metal z formy. Teraz pożądany metal jest gotowy.

5. Przycinanie

Odlew może mieć nadmiar materiału. Dlatego używamy pił i narzędzi tnących do przycinania metalu. Przycinanie pomaga uzyskać najlepsze wykończenie powierzchni.

Grupa materiałów Oznaczenie stopu Kluczowe właściwości Typowe zastosowania
Stopy aluminium A380 Dobra płynność, odporność na korozję i umiarkowana wytrzymałość Bloki silników samochodowych, obudowy skrzyń biegów i obudowy elektroniki
A360 Lepsza odporność na korozję, zwiększona plastyczność Komponenty lotnicze i kosmiczne, obudowy elektryczne
A413 Doskonała płynność i dobra szczelność Złożone części cienkościenne, pompy i złączki
A383 Dobre właściwości mechaniczne i wysoka wytrzymałość Części samochodowe, ogólne komponenty przemysłowe
A390 Wysoka odporność na zużycie, wysoka wytrzymałość Wysokowydajne części samochodowe, maszyny do dużych obciążeń
Stopy magnezu AZ91D Dobry stosunek wytrzymałości do masy, doskonała odlewalność Części samochodowe, obudowy elektroniki użytkowej
AM60B Dobra elastyczność i odporność na uderzenia Samochodowe elementy bezpieczeństwa, części konstrukcyjne
AS41B Wydajność w wysokich temperaturach i dobra odporność na pełzanie Samochodowe komponenty układu napędowego
Stopy cynku Zamak 3 Doskonała odlewalność i dobre właściwości mechaniczne Małe, skomplikowane komponenty, okucia sprzętowe
Zamak 5 Wyższa wytrzymałość, nieco niższa plastyczność Komponenty wymagające większej wytrzymałości, zamki i przekładnie
ZA-8 Dobre właściwości nośne, wyższa wytrzymałość Obudowy łożysk, elementy maszyn przemysłowych
ZA-27 Najwyższa wytrzymałość i twardość wśród stopów cynku Wytrzymałe komponenty przemysłowe, aplikacje o wysokim zużyciu
Stopy miedzi Mosiądz (np. C85700) Wysoka odporność na korozję i dobra skrawalność Armatura instalacyjna, sprzęt dekoracyjny
Stopy ołowiu Stopy ołowiu i cyny Wysoka gęstość i dobra odporność na korozję Osłona przed promieniowaniem, balast i obciążniki

Zalety wysokociśnieniowego odlewania ciśnieniowego:

Teraz znamy już cały proces odlewania HPDC. Porozmawiajmy więc o jego zaletach. Niektóre z jego zalet to:

1. Produkcja masowa

HPDC może produkować duże ilości wymaganego metalu. Wysokie ciśnienie umożliwia wtryskiwanie stopionych metali z dużą prędkością. Pozwala to na produkcję dużych ilości metalu. Dlatego też HPDC jest dobrze znane z masowej produkcji materiałów.

2. Wysoka wytrzymałość

Odlewanie ciśnieniowe HPDC wytwarza jednolite struktury metalowe. Poprawia to właściwości mechaniczne. Dzięki temu produkowany metal jest wysokiej jakości.

3. Komponenty cienkościenne

W przeciwieństwie do innych odlewów, odlewy HPDC mogą odlewać elementy cienkościenne. Wysokie ciśnienie tworzy lekkie części. Pomaga to zmniejszyć wagę metali. Dodatkowo, pozwala na wstawianie części współodlewanych, takich jak śruby.

4. Wysoka jakość

HPDC zapewnia gładkie wykończenie powierzchni pożądanych metali. Zapewnia, że stopiony metal wypełnia wszystkie części formy. Tworzy to gładkie powierzchnie. Powierzchnie te są najlepsze do nakładania dodatkowych powłok. Eliminuje to potrzebę wtórnej obróbki.

5. Elastyczność

Kształty matryc są elastyczne w odlewaniu HPDC. Pozwala to na konstruowanie złożonych części. Te złożone części są wykorzystywane w skomplikowanych maszynach.

Różnica między odlewaniem wysokociśnieniowym a odlewaniem niskociśnieniowym

Oto wspólna tabela, która pomoże ci poznać główne różnice między odlewaniem wysokociśnieniowym a odlewaniem niskociśnieniowym:

Cecha Odlewanie ciśnieniowe pod wysokim ciśnieniem Niskociśnieniowe odlewanie ciśnieniowe
Opis procesu Stopiony metal jest wtryskiwany do matrycy z dużą prędkością i pod wysokim ciśnieniem. Stopiony metal jest wciągany do matrycy przez różnicę ciśnień.
Zakres ciśnienia Zazwyczaj 10-175 MPa (1500-25 000 psi) Zazwyczaj 0,1-0,7 MPa (15-100 psi)
Czas cyklu Krótszy, zwykle kilka sekund na część Dłużej, może to zająć kilka minut na część.
Wielkość produkcji Nadaje się do produkcji wielkoseryjnej Nadaje się do produkcji na małą i średnią skalę
Złożoność części Idealny do złożonych kształtów o cienkich ściankach Idealny do prostszych kształtów o grubszych ściankach
Wykorzystanie materiałów Duża ilość odpadów materiałowych z powodu wlewów i prowadnic Większa wydajność i mniej odpadów
Jakość części Wysoka dokładność wymiarowa i dobre wykończenie powierzchni Dobra dokładność wymiarowa i wykończenie powierzchni
Właściwości mechaniczne Może być niższa z powodu uwięzionego powietrza i porowatości. Ogólnie lepiej ze względu na mniejszą liczbę usterek
Koszt oprzyrządowania Wyższy koszt początkowy ze względu na wymagania dotyczące solidnej matrycy Niższy koszt początkowy, wymagana mniej wytrzymała matryca
Konserwacja Wyższe ze względu na większe zużycie matryc Niższe ze względu na mniejsze obciążenie matryc
Popularne stopy Aluminium, cynk i magnez Aluminium, magnez
Układ chłodzenia Często wymaga złożonych systemów chłodzenia. Prostsze systemy chłodzenia
Automatyzacja Wysoce zautomatyzowany Mniej zautomatyzowane, bardziej ręczne procesy

 

Ograniczenia odlewania HPDC

  1. Wysokie koszty początkowe: W związku z tym wymagane są duże inwestycje kapitałowe w maszyny i formy.
  2. Złożony sprzęt musi działać z dużą dokładnością, a jego konserwacja również wymaga wykwalifikowanej pracy.
  3. Ograniczona kompatybilność materiałowa: Szczepionka siarczkowa jest najskuteczniejsza w przypadku metali, które topią się w niskich temperaturach, takich jak aluminium i cynk.
  4. Ograniczenia dotyczące rozmiaru i wagi: Aplikacja jest praktykowana głównie w małych porcjach.
  5. Problemy z porowatością mogą zawierać pewne wewnętrzne puste przestrzenie, a zatem wymagają precyzyjnego wywierania na nie nacisku.
  6. Dodatkowe wykończenie: Nadal może wymagać dodatkowych operacji lub poprawek, aby być gotowym do użycia lub na przykład uzyskać wymagany poziom gładkości.

Maszyna HPDC z zimną komorą

Zastosowania odlewów HPDC:

Odlewanie HPDC ma szeroki zakres zastosowań. Niektóre z nich to:

Produkuje lżejsze narzędzia chirurgiczne w sektorze ochrony zdrowia. HPDC Casting skonstruowało urządzenia medyczne, maszyny ultradźwiękowe i urządzenia do implantacji. Odgrywa więc istotną rolę nawet w branży medycznej.

HPDC Casting wytwarza różne części dla przemysłu motoryzacyjnego. Niektóre z głównych komponentów, które może produkować to:

Ma szerokie zastosowanie w przemyśle sportowym. HPDC może produkować różne komponenty rowerowe. Może również projektować kije golfowe i rakiety tenisowe. HPDC przyczyniło się do rozwoju niemal każdej branży.

Jakie są alternatywy dla odlewów HPDC?

Na rynku dostępnych jest obecnie wiele metod, które można stosować zamiast odlewania HPDC. Omówmy je tutaj.

1. Odlewanie w piasku

Odlewanie piaskowe jest jedną z najstarszych i najpowszechniej stosowanych procedur odlewniczych przeznaczonych do różnych zastosowań. W procesie tym wykonywana jest forma z piasku, a roztopiony metal jest wlewany do formy przez tygiel. Główną zaletą odlewania piaskowego jest to, że jest ono tanie w produkcji, szczególnie w małych ilościach, i jest wykorzystywane do produkcji dużych części lub tych o złożonej strukturze. Nadaje się szczególnie do różnych rodzajów metali i może produkować bloki silników, duże produkty metalowe, a nawet prototypy silników.

2. Odlewanie inwestycyjne

Odlewanie inwestycyjne, powszechnie określane również jako odlewanie metodą traconego wosku, polega na wykorzystaniu woskowej kopii rzeczywistej części do stworzenia formy, w której materiał ceramiczny jest używany do pokrycia modelu woskowego. Następnie woda jest wypłukiwana, a zamiast wosku do ceramicznej formy wlewany jest stopiony metal.

Grawitacyjne odlewanie ciśnieniowe

Nazywany jest również odlewaniem w formach stałych; jest to forma obwodowa wykonana z metalu, w której stopiony metal jest wylewany pod wpływem siły, którą jest grawitacja. Proces ten skutkuje produkcją części o lepszych właściwościach mechanicznych niż odlewanie w piasku, przy jednoczesnym zapewnieniu dobrej dokładności produktów końcowych. Odlewanie grawitacyjne jest najbardziej odpowiedni do zastosowań, w których wytwarzana jest dość duża liczba elementów lub elementy o dużych rozmiarach i znajduje zastosowanie najczęściej w produkcji części samochodowych, części silników i ciężkich produktów ze względu na zalety ekonomicznej i standardowej konstrukcji.

Dlaczego warto wybrać GC Precision Mold Co. dla HPDC?

Teraz wiesz już prawie wszystko o odlewach HPDC. Pozwól więc, że powiemy Ci, dlaczego GC Precision Mold Co. jest jedną z najlepszych firm odlewniczych na świecie. firma zajmująca się odlewami wysokociśnieniowymi. Oto powody:

Wnioski:

Wielkość globalnego rynku odlewów HPDC rośnie z dnia na dzień. Odlewanie wysokociśnieniowe polega na topieniu metalu pod wysokim ciśnieniem. Stopiony metal jest następnie przekształcany w pożądany kształt. Technika ta pozwala formować nawet metale o skomplikowanych kształtach. Proces składa się z czterech etapów. Etapy te to: przygotowanie formy, wtryskiwanie stopionego metalu, chłodzenie i krzepnięcie, a następnie usuwanie metalu. Technika ta kształtuje metale w przemyśle samochodowym, medycznym i sportowym.

Często zadawane pytania

Q1. Jakie są wady odlewania HPDC?

Odlewanie ciśnieniowe HPDC ma różne wady. Koszty sprzętu są bardzo wysokie. Mali producenci nie mogą sobie na to pozwolić. Zarządzanie temperaturą, ciśnieniem i warunkami podczas procesu jest trudne. Wymaga więc dokładnego monitorowania lub opieki po odlewaniu. Dlatego też rozwiązania tych problemów mogą być kosztowne i czasochłonne.

Q2. Co oznacza skrót HPDC?

HPDC oznacza wysokociśnieniowe odlewy ciśnieniowe. Wykorzystują one wysokie ciśnienie do produkcji bardzo gładkich metali. Metale o złożonych kształtach mogą być tworzone dzięki podwyższonemu ciśnieniu. Te metalowe części są następnie wykorzystywane w skomplikowanych urządzeniach i sprzęcie sportowym.

Q3. Jakie rodzaje metali są powszechnie stosowane w odlewnictwie HPDC?

Odlewanie HPDC zazwyczaj obejmuje metale o niskiej temperaturze topnienia, a mianowicie stopy aluminium, magnezu i cynku. Metale te są wybierane do użytku, ponieważ można je łatwo wtryskiwać do form i szybko schładzać w celu wytworzenia wysokiej jakości części spełniających wymagania mechaniczne konkretnego zastosowania.

Q4. Jak HPDC wypada w porównaniu z innymi metodami odlewania?

HPDC jest w stanie zapewnić szybsze tempo produkcji, lepszą dokładność wymiarów i gładkie powierzchnie produktów. HPDC ma zalety produkcji cienkościennych i złożonych części, które mają lepszą konsystencję w porównaniu do odlewania piaskowego i nie wymagają lub wymagają bardzo niewielkiej obróbki po odlewaniu. Jest jednak droższa ze względu na wydatki poniesione na zakup maszyn używanych do formowania metalu i samych form.

Wyjście z wersji mobilnej