Per KG aluminiu turnare sub presiune variază de la aproximativ 4$ la 6$ USD. În mod similar, costul uneltelor poate varia de la 8,000$ la 15,000$ USD. Dacă aveți un design simplu, puteți economisi $5,000-$10,000 în costurile de scule. În plus, aliajul de aluminiu potrivit, cum ar fi A380, poate reduce până la 10% costul.

Există anumite modalități de a face turnarea sub presiune a aluminiului mai puțin costisitoare și profitabilă. În ceea ce privește această optimizare a designului, aliajele mai ieftine, aluminiul reciclat etc., vin pe primul loc. Citiți mai multe despre cum să reduceți costurile de turnare sub presiune a aluminiului în acest articol. Aflați unde să vă concentrați pentru a îmbunătăți rezultatele producției.

Optimizați proiectarea matrițelor pentru a reduce costurile de turnare sub presiune

Importanța proiectării matrițelor

Aparent, modele de matrițe au un rol critic. Ca atare, proiectarea trebuie să creeze piese de dimensiunea potrivită, să conțină suprafețe netede și să ofere suficientă rezistență. Pe lângă aceasta, proiectarea eficientă a matriței necesită, de asemenea, mai puțin timp pe ciclu și este afectată de utilizarea repetată.

Impactul asupra calității pieselor

Proiectarea necorespunzătoare a matrițelor generează diverse probleme. Toate sunt probleme minore la început și apoi se transformă în defecte inevitabile precum fisuri, deformări sau rugozități.

De exemplu, o matriță care nu poate rezista la temperaturi între 400-700°C provoacă defecte.

Prin urmare, aveți nevoie de un design mai precis al matricei dacă doriți să eliminați această problemă.

Influența costurilor de turnare sub presiune asupra ratei de producție și a duratei de viață a matriței

Impactul pe care o matriță bine concepută îl are asupra producției globale include reducerea duratei ciclurilor și a longevității. De exemplu, se poate trece de la 30 de secunde la 25 de secunde pe piesă. În mod similar, capacitatea de producție crește cu 20%. În consecință, nu numai că economisește bani, dar îmbunătățește și eficiența.

Aspecte tehnice ale proiectării matrițelor

Sisteme de închidere:

Un sistem de închidere include multe alte componente. De exemplu, spure, strangulări, scurgeri și intrări.

Pentru a răspândi aluminiul topit în matrițe, aceste piese sunt semnificative, cum ar fi:

• Cartușul este un canal fundamental cu o lățime de aproximativ 10-15 mm.
• Strangulatorul ajută metalul să curgă mai repede cu o lățime de 5-8 mm.
• Rulourile, cu lățimea de 8-12 mm, lasă metalul să acopere fiecare parte a matriței.
• Topoarele, cu lățimea de 3-6 mm, servesc în special la ghidarea metalului către matriță.

Sisteme de ventilație:

Sistemele de aerisire funcționează prin încorporarea unor canale de răcire, pini de ejecție, unghiuri de tiraj și linii de separare. Principala lor sarcină este de a preveni blocarea aerului și de a reduce defectele.

• Canalele de răcire (6-10 mm în diametru) eliberează o cantitate suficientă de presiune pentru a menține temperatura matriței la nivelul corect.
• Pinii de ejecție sunt buni de adăugat la fiecare 50-100 mm pentru a împinge afară piesa finală.
• Unghiurile de tragere cu 1-3° vă permit să îndepărtați piesele cu ușurință.
• Atunci când liniile de separare nu se potrivesc perfect, atunci turnarea produce reziduuri sau sclipiri în jurul marginilor.

Transfer de căldură:

Este important să se mențină căldura în timpul turnării. Acest lucru se datorează faptului că răcirea neuniformă a matriței duce la contracții, fisuri și deformări.

De asemenea, canalele de răcire adecvate pot rezolva această problemă, deoarece mențin matricea la temperatura potrivită.

Optimizarea designului matriței pentru reducerea costurilor de turnare a aluminiului sub presiune

Beneficiile oferite de liniile de separare simple, canalele de răcire eficiente și componentele reduse ale matriței ar putea fi unul dintre costurile reduse.

De exemplu, o matriță cu mai puține piese poate economisi aproximativ 5000-10000, în timp ce sistemele de răcire economisesc energie.

În plus, proiectarea pentru manufacturabilitate (DFM) creează un design ușor al matriței, îmbunătățind capacitatea de fabricație și utilizarea acesteia.

Utilizarea software-ului de simulare

Programe precum MAGMAsoft și ProCAST permit proiectanților să localizeze zonele slabe și modelele de curgere. Acestea prezic motivul problemelor precum contracția sau fisurile înainte de fabricație. De exemplu, integrarea simulării în proiectarea matrițelor duce la economisirea deșeurilor de materiale cu până la 10-15% și la realizarea unor piese mai bune.

Minimizarea complexității și reducerea risipei

Factori precum decupajele și miezurile influențează costul matriței. Așadar, în acest caz, faceți mai puține tăieturi subțiri și adăugați miezuri simple pentru a economisi timp și bani. De asemenea, căutați sisteme de închidere, cum ar fi canelurile conice, pentru a preveni exploziile și rebuturile.

Aceste tehnici reduc semnificativ risipa de material și durata ciclului cu până la 12%.

Selectați aliajul de aluminiu potrivit

Prezentare generală a aliajelor de aluminiu

Datorită proprietăților sale ușoare, puternice și rezistente la coroziune, producătorii folosesc în principal aliaje de aluminiu. Tipurile lor comune sunt A380, ADC12 și AlSi9Cu3.

Fiecare dintre ele este diferită, deoarece compozițiile lor chimice nu sunt aceleași. De exemplu, A380 este compus din Al-8.5%Si-3.5%Cu și ADC12 din Al-10%Si-2.5%Cu.

Proprietăți cheie

După cum am discutat mai sus, aliajele de aluminiu sunt produse prin adăugarea mai multor elemente.

Acesta este motivul pentru care aceste elemente le afectează proprietățile (rezistența la tracțiune, rezistența la curgere și ductilitatea). De exemplu, există o rezistență la tracțiune de ~310 MPa în aliajele A380 și o stabilitate termică de 250°C.

În plus față de stabilitatea termică, acesta este parametrul care arată cât de bine funcționează aliajul la temperaturi ridicate.

De exemplu, imaginea arată diferitele aspecte ale aliajelor Al-bază și AlSi H13 la cald. Acestea își mențin rezistența până la 400-600°C, ceea ce este bun pentru utilizarea în piese la temperaturi ridicate.

Diferențe între aliajele primare și secundare

Puteți diferenția aliajele primare de cele secundare în funcție de sursa lor reală. Acest lucru se datorează faptului că aliajele primare conțin material pur, în timp ce cele secundare includ elemente reciclate.

Prezența unor oligoelemente precum fierul și manganul îi poate modifica proprietățile. De exemplu, un aliaj cu prea mult fier ar putea avea o ductilitate mai scăzută.

Impactul selecției aliajului asupra costurilor de turnare sub presiune

Costurile materialelor nu sunt aceleași în fiecare regiune sau configurație. Prin urmare, prețurile lor fluctuează constant. De exemplu, A380 nu este mult mai costisitor decât ADC12. În special, ADC12 are o fluiditate bună. Cu toate acestea, produce mai puține defecte în turnare.

De asemenea, aliajele complicate, inclusiv AlSi9Cu3, pot cauza uzura sculelor și pot crește costurile de prelucrare.

Impactul costului aliajului asupra duratei de viață a matriței

Unele aliaje, cum ar fi AlSi H13 la cald, oferă o stabilitate termică excelentă. Acest lucru se datorează faptului că nu duc la uzura matriței, crescând ciclurile lor de performanță.

Selectarea corectă a aliajului poate aduce un cost foarte redus. În acest fel, puteți obține caracteristici specifice, cum ar fi calitatea pieselor, durata de viață extinsă a matriței și producția ușoară la rate mai bune.

De exemplu, aliajul AlSi9Cu3 este potrivit pentru rezistență ridicată, dar, în același timp, economisește 10% costurile de prelucrare.

Îmbunătățirea eficienței procesului de turnare

Prezentare generală a procesului de turnare sub presiune

Pentru a produce piese cu profil de produs, producătorii pregătesc aluminiu topit. Acest material se deplasează apoi într-o matriță de injecție unde este împins de forță la presiune ridicată.

Procesul de turnare include contribuții și din partea altor componente. De exemplu, matrița, tubul de alimentare și pinii de ejecție.

• Matrița conține forma profilului.
• Tubul de alimentare este ca niște căi care livrează metale
• Pinii de ejecție ajută la scoaterea în siguranță a pieselor din matriță.

Metode de turnare sub presiune

Turnarea se poate face atât în camere calde, cât și în camere reci. Alegerea între acestea constă în tipurile de metale și punctele lor de topire.

Acest lucru se datorează faptului că turnarea sub presiune cu cameră fierbinte nu poate gestiona aliaje cu puncte de topire ridicate. Se potrivește bine cu punctele de topire scăzute, cum ar fi zincul.

Cu toate acestea, în cazul punctelor de topire mai ridicate (aluminiu), camerele reci funcționează eficient.

Camerele calde necesită mai puțin timp pentru a finaliza un ciclu, în timp ce camerele reci fac piesele mai rezistente.

Metode de îmbunătățire a eficienței proceselor

Optimizarea controlului temperaturii:

Știm deja că este necesar să controlăm temperatura matrițelor. Așadar, există încălzitoare de matrițe și sisteme de răcire disponibile pentru a ajuta. De asemenea, monitorizarea temperaturii în timp real produce piese cu caracteristici sau consistență similare.

Reducerea timpului de ciclu:

Accelerarea procesului de umplere a matriței și menținerea presiunii de injecție în jurul valorii de 500-1500 bar. Optimizați timpii de răcire și procesul de extragere astfel încât să economisiți 5-10 secunde per unitate.

Implementarea automatizării:

Automatizarea crește eficiența muncii și reduce costurile. Acest lucru se datorează faptului că roboții sunt mai rapizi și fac mai puține erori decât oamenii. Aceștia pot fi utilizați pentru a aplica lubrifianți pe matriță, pentru a efectua extragerea pieselor și pentru a efectua etape de inspecție.

Întreținere preventivă:

Inspectați în mod regulat echipamentul fiecărei mașini și piesele sale de susținere. Verificați dacă sunt necesare defecțiuni și înlocuiri. Acest suport de întreținere menține instalațiile în funcțiune.

Așadar, aspectele cheie ale îmbunătățirii turnării sub presiune vă ajută cu adevărat să obțineți o producție mai ieftină.

Reducerea deșeurilor materiale

Importanța reducerii deșeurilor materiale

Deșeurile de materiale nu sunt bune pentru condițiile de mediu sau pentru reducerea costurilor. De exemplu, deșeurile de așchii de aluminiu provoacă daune grave dacă nu sunt reutilizate. În plus, rebuturile au nevoie de mai multă energie pentru a fi retopite și prelucrate. Ca urmare, costurile de producție cresc.

Metode de minimizare a deșeurilor

1. Optimizarea proiectării matrițelor:

Trebuie să optimizați sistemele de rulouri și porți pentru a reduce deșeurile. În momentul de față, alegeți rulouri și porți mai mici.

De exemplu, modificați dimensiunea porții de la 6 mm la 4 mm. Aceasta utilizează mai puțin material, economisind 10% pe resturi.

De asemenea, există opțiunea de a optimiza revărsarea prin captarea excesului de metal pentru reutilizare.

2. Implementarea programelor de reciclare:

Acest tip de deșeuri de așchii de aluminiu pot fi reciclate intern folosind o mașină de extrudare la cald. Între timp, deșeurile complexe precum sârma EDM sau extrudatul compact necesită reciclatori externi.

3. Reducerea supraproducției:

Previziunile privind cererea și principiile de producție degresivă ajută la remedierea stocurilor excedentare. Ele proiectează piese folosind materiale în cantitatea reală.

4. Manipularea corectă a topiturii:

Băile cu ultrasunete ajută la îndepărtarea oxidării de pe suprafețele de aluminiu înainte de topire. Ceea ce, prin urmare, produce mai puține deșeuri, reducându-le cu 5-10%.

Reducerea deșeurilor de materiale prin proiectarea proceselor și a matrițelor ajută companiile să economisească mai mult și să protejeze mediul. Aceste tehnici promovează, de asemenea, durabilitatea. De exemplu, reutilizarea cipurilor de aluminiu poate economisi $10.000 pe an.

Luați în considerare metode alternative de fabricație

Prezentare generală a metodelor alternative de fabricație

Aparent, există mai multe tehnici utilizate pentru a realiza piese cu caracteristici specifice. De exemplu, imprimarea 3D, prelucrarea, turnarea prin presiune și turnarea prin injecție a metalului. Fiecare metodă are avantaje și dezavantaje specifice.

Avantaje și dezavantaje comparativ cu turnarea sub presiune

• Imprimarea 3D: Funcționează cel mai bine pentru realizarea de piese cu forme dificile și cantități mai mici, dar este prea lentă pentru comenzi mari.
• Prelucrare: Oferă acuratețe piesei, adăugând detalii precise, dar generând deșeuri de material.
• Turnare de investiții: Capabilă să producă piese cu detalii clare, dar costă mult mai mult pentru producția de masă.
• Turnarea prin injecție a metalelor: Piesele complexe de dimensiuni mici pot fi realizate folosind acest proces. Cu toate acestea, se ocupă de anumite aliaje.

Metode alternative de reducere a costurilor de turnare a aluminiului sub presiune

1. Reducerea risipei de materiale: Imprimarea 3D funcționează eficient atunci când este luată într-o formă aproape netă. Aceasta reduce deșeurile cu până la 20-30%.
2. Costuri mai mici pentru unelte: Imprimarea 3D nu necesită unelte complexe și reduce costurile de instalare cu $10,000-$50,000.
3. Flexibilitate crescută a designului: Imprimarea 3D poate realiza produse cu cele mai dificile caracteristici. Astfel, nu este nevoie ca piesele să adauge alte componente.

Concluzie

The aluminiu turnat sub presiune soluția de reducere a costurilor constă în diferiți factori. Aceștia includ proiectarea matrițelor, aliajele adecvate, îmbunătățirea eficienței procesului și reducerea deșeurilor.

De asemenea, metodele alternative, cum ar fi imprimarea 3D, economisesc mai mult. Optimizați acești parametri în consecință pentru a obține o producție eficientă la un preț mai mic. Contactați-ne pentru a vedea rezultatele reale.