Стоимость литья алюминия под давлением в расчете на 1 кг составляет примерно от 4$ до 6$ USD. Аналогично, стоимость оснастки может составлять от 8,000$ до 15,000$ USD. Если у вас простой дизайн, вы можете сэкономить $5,000-$10,000 на стоимости оснастки. Более того, правильный алюминиевый сплав, как у A380, может снизить стоимость до 10%.

Существуют определенные способы сделать литье алюминия под давлением менее затратным и выгодным. С точки зрения оптимизации конструкции на первом месте стоят более дешевые сплавы, переработанный алюминий и т. д. Подробнее о том, как снизить затраты на литье алюминия под давлением, читайте в этой статье. Узнайте, на чем сосредоточиться, чтобы улучшить производственные результаты.

Оптимизация конструкции штампа для снижения стоимости литья под давлением

Важность конструкции штампа

Очевидно, дизайн штампов играют важную роль. Конструкция должна создавать детали нужного размера, иметь гладкую поверхность и обладать достаточной прочностью. Кроме того, эффективная конструкция штампа требует меньше времени на один цикл и не подвержена влиянию многократного использования.

Влияние на качество деталей

Плохая конструкция штампа влечет за собой различные проблемы. Все они поначалу являются незначительными, а затем со временем превращаются в неизбежные дефекты, такие как трещины, коробление или шероховатость.

Например, матрица, не способная выдержать температуру 400-700°C, вызывает дефекты.

Поэтому, чтобы справиться с этой задачей, вам потребуется более точная конструкция кубика.

Влияние стоимости литья под давлением на скорость производства и срок службы штампа

Влияние хорошо спроектированного штампа на общее производство включает сокращение времени цикла и долговечность. Например, оно может сократиться с 30 до 25 секунд на деталь. Аналогично, производственная мощность увеличивается на 20%. Следовательно, это не только экономит деньги, но и повышает эффективность.

Технические аспекты проектирования штампов

Системы ворот:

Система литников включает в себя множество других компонентов. Например, шпур, дроссели, бегунки и входы.

Для того чтобы распределить расплавленный алюминий в штампах, необходимы такие детали, как:

• Литник представляет собой фундаментальный канал шириной около 10-15 мм.
• Дроссель способствует более быстрому прохождению металла, его ширина составляет 5-8 мм.
• Бегунки шириной 8-12 мм позволяют покрыть металлом каждую сторону штампа.
• Ингаты шириной 3-6 мм особенно удобны для направления металла к штампу.

Системы вентиляции:

Системы вентиляции включают в себя каналы охлаждения, эжекционные штифты, углы тяги и разделительные линии. Их основная задача - предотвратить захват воздуха и уменьшить количество дефектов.

• Охлаждающие каналы (диаметром 6-10 мм) создают давление, достаточное для поддержания температуры матрицы на нужном уровне.
• Выталкивающие штифты хорошо добавлять через каждые 50-100 мм, чтобы выталкивать конечную деталь.
• Углы наклона 1-3° позволяют легко снимать детали.
• Если разделительные линии не совпадают идеально, то по краям отливки образуются остатки или вспышки.

Теплопередача:

Очень важно поддерживать тепло во время литья. Это связано с тем, что неравномерное охлаждение формы приводит к усадке, трещинам и короблению.

Кроме того, правильные каналы охлаждения могут решить эту проблему, поскольку они поддерживают нужную температуру матрицы.

Оптимизация конструкции штампа для снижения стоимости литья алюминия под давлением

Преимущества простых линий разъема, эффективных каналов охлаждения и уменьшения количества компонентов матрицы могут стать одним из факторов снижения затрат.

Например, матрица с меньшим количеством деталей позволяет сэкономить около 5000-10000, а системы охлаждения экономят энергию.

Кроме того, проектирование с учетом требований технологичности (DFM) позволяет упростить конструкцию штампа, улучшая возможность его изготовления и использования.

Использование программного обеспечения для моделирования

Такое программное обеспечение, как MAGMAsoft и ProCAST, позволяет проектировщикам находить слабые места и закономерности течения. Они предсказывают причины таких проблем, как усадка или трещины, еще до начала производства. Например, интеграция моделирования в конструкцию штампов позволяет экономить отходы материалов до 10-15% и изготавливать более качественные детали.

Минимизация сложности и сокращение отходов

Такие факторы, как подрезы и сердечники, влияют на стоимость штампа. Поэтому в данном случае сделайте меньше вырезов и добавьте простые сердечники, чтобы сэкономить время и деньги. Также обратите внимание на литниковые системы, такие как конические бегунки, для предотвращения вспышек и брака.

Эти методы позволяют значительно экономить отходы материала и время цикла - до 12%.

Выберите подходящий алюминиевый сплав

Обзор алюминиевых сплавов

Благодаря легкости, прочности и устойчивости к коррозии производители в основном используют алюминиевые сплавы. Распространенными их видами являются A380, ADC12 и AlSi9Cu3.

Каждый из них отличается друг от друга, так как их химический состав не одинаков. Например, A380 состоит из Al-8.5%Si-3.5%Cu, а ADC12 - из Al-10%Si-2.5%Cu.

Основные свойства

Как мы уже говорили выше, алюминиевые сплавы производятся путем добавления нескольких элементов.

Именно поэтому эти элементы влияют на их свойства (предел прочности, предел текучести и пластичность). Например, предел прочности при растяжении в сплавах A380 составляет ~310 МПа, а термостойкость - 250°C.

Помимо термической стабильности, это параметр, который показывает, насколько хорошо сплав работает при высоких температурах.

Например, на изображении показаны различные аспекты горячих сплавов на основе Al и AlSi H13. Они сохраняют прочность до 400-600°C, что хорошо для использования в высокотемпературных деталях.

Различия между первичными и вторичными сплавами

Вы можете отличить первичные и вторичные сплавы по их фактическому источнику. Это связано с тем, что первичные сплавы содержат чистый материал, а вторичные - переработанный.

Присутствие таких микроэлементов, как железо и марганец, может изменить его свойства. Например, сплав, содержащий слишком много железа, может иметь более низкую пластичность.

Влияние выбора сплава на стоимость литья под давлением

Стоимость материалов не одинакова в каждом регионе и на каждом предприятии. Поэтому цены на них постоянно колеблются. Например, A380 не намного дороже ADC12. В частности, ADC12 обладает хорошей текучестью. Это, однако, приводит к меньшему количеству дефектов при литье.

Аналогичным образом, сложные сплавы, включая AlSi9Cu3, могут вызвать износ инструмента и повысить стоимость обработки.

Влияние стоимости сплава на срок службы штампа

Некоторые сплавы, например горячий AlSi H13, обладают превосходной термической стабильностью. Это объясняется тем, что они не приводят к износу штампа, что увеличивает их рабочие циклы.

Правильный выбор сплава может привести к значительному снижению стоимости. Таким образом, вы сможете получить такие специфические характеристики, как качество деталей, увеличенный срок службы штампов и простота производства при более выгодных ценах.

Например, сплав AlSi9Cu3 подходит для обеспечения высокой прочности, но в то же время позволяет сэкономить 10% на стоимости обработки.

Повышение эффективности процесса литья

Обзор процесса литья под давлением

Чтобы изготовить профильные детали, производители готовят расплавленный алюминий. Затем этот материал помещается в литьевую форму, где он продавливается под высоким давлением.

В процессе литья участвуют и другие компоненты. Например, пресс-форма, трубка питателя и выталкивающие штифты.

• Форма содержит форму профиля.
• Питательная трубка похожа на пути, по которым доставляются металлы
• Выталкивающие штифты помогают безопасно извлекать детали из формы.

Методы литья под давлением

Литье может осуществляться как в горячей, так и в холодной камере. Выбор между ними зависит от типа металла и его температуры плавления.

Это связано с тем, что литье под давлением в горячей камере не может работать со сплавами с высокой температурой плавления. Оно хорошо сочетается со сплавами с низкой температурой плавления, такими как цинк.

Однако в случае с более высокими температурами плавления (алюминий) холодные камеры работают эффективно.

Горячие камеры требуют меньше времени для выполнения одного цикла, а холодные камеры делают детали более прочными.

Методы повышения эффективности процессов

Оптимизация контроля температуры:

Мы уже знаем, что контроль температуры штампов необходим. Для этого существуют нагреватели и системы охлаждения штампов. Кроме того, контроль температуры в реальном времени позволяет получать детали с одинаковыми характеристиками или однородностью.

Сокращение времени цикла:

Ускорьте процесс заполнения пресс-формы и поддерживайте давление впрыска на уровне 500-1500 бар. Оптимизируйте время охлаждения и процесс извлечения таким образом, чтобы сэкономить 5-10 секунд на единицу продукции.

Внедрение автоматизации:

Автоматизация повышает эффективность работы и снижает затраты. Это объясняется тем, что роботы работают быстрее и допускают меньше ошибок, чем люди. Они могут использоваться для нанесения смазки на штамп, извлечения деталей и выполнения этапов контроля.

Профилактическое обслуживание:

Регулярно осматривайте оборудование каждой машины и ее вспомогательные части. Проверяйте, нет ли поломок и необходимости в замене. Такое техническое обслуживание позволяет поддерживать оборудование в рабочем состоянии.

Таким образом, ключевые аспекты совершенствования литья под давлением действительно помогут вам удешевить производство.

Сократите отходы материалов

Важность сокращения материальных отходов

Отходы материалов не способствуют улучшению экологической обстановки и экономии средств. Например, отходы алюминиевой стружки наносят серьезный вред, если не используются повторно. Кроме того, для переплавки и обработки обрезков требуется больше энергии. В результате увеличиваются производственные затраты.

Методы минимизации отходов

1. Оптимизация конструкции штампа:

Вам необходимо оптимизировать системы бегунков и ворот, чтобы уменьшить количество отходов. В настоящее время выбирайте небольшие полозья и ворота.

Например, измените размер ворота с 6 мм на 4 мм. При этом используется меньше материала, что позволяет сэкономить 10% на отходах.

Кроме того, есть возможность оптимизировать перелив, улавливая излишки металла для повторного использования.

2. Реализация программ по переработке отходов:

Такие отходы алюминиевой стружки могут быть переработаны собственными силами с помощью машины горячей экструзии. В то же время сложные отходы, такие как проволока EDM или компактный экструдат, нуждаются во внешних переработчиках.

3. Сокращение перепроизводства:

Прогнозирование спроса и принципы бережливого производства помогают устранить избыточные запасы. Они разрабатывают детали, используя материалы в реальном количестве.

4. Правильное обращение с расплавом:

Ультразвуковые ванны помогают удалить окисление с поверхности алюминия перед плавкой. Таким образом, образуется меньше отходов, что сокращает их количество на 5-10%.

Сокращение отходов материалов благодаря разработке технологических процессов и штампов помогает компаниям экономить и защищать окружающую среду. Эти методы также способствуют устойчивому развитию. Например, повторное использование алюминиевой стружки позволяет сэкономить $10 000 в год.

Рассмотрите альтернативные методы производства

Обзор альтернативных методов производства

Очевидно, что существует несколько технологий, используемых для изготовления деталей с определенными характеристиками. Например, 3D-печать, механическая обработка, литье по выплавляемым моделям и литье металлов под давлением. У каждого метода есть свои плюсы и минусы.

Преимущества и недостатки по сравнению с литьем под давлением

• 3D-печать: Лучше всего подходит для изготовления деталей сложной формы и небольшого количества, но слишком медленная для больших заказов.
• Обработка: Обеспечивает точность детали, добавляя точные детали, но создавая отходы материала.
• Инвестиционное литье: Позволяет изготавливать детали с четкой детализацией, но стоит гораздо дороже при массовом производстве.
• Литье металлов под давлением: С помощью этого процесса можно изготавливать небольшие сложные детали. Однако он работает с определенными сплавами.

Альтернативные методы снижения затрат на литье алюминия под давлением

1. Сокращение отходов материалов: 3D-печать эффективно работает, когда материал принимает форму, близкую к сетке. Это сокращает отходы на 20-30%.
2. Снижение затрат на оснастку: 3D-печать не нуждается в сложной оснастке и сокращает затраты на наладку на $10 000-$50 000.
3. Повышенная гибкость дизайна: 3D-печать позволяет создавать изделия с самыми сложными характеристиками. Таким образом, нет необходимости добавлять другие компоненты.

Заключение

Сайт литьё алюминия под давлением Решение по снижению затрат зависит от различных факторов. К ним относятся конструкции штампов, подходящие сплавы, повышение эффективности процесса и сокращение отходов.

Кроме того, альтернативные методы, такие как 3D-печать, позволяют сэкономить больше средств. Оптимизируйте эти параметры соответствующим образом, чтобы получить эффективное производство по низкой цене. Свяжитесь с нами, чтобы увидеть реальные результаты.