Precisionsgjutning skapar exakta metalldelar. Smält metall sprutas in i återanvändbara formar. Detta ger detaljerade och konsekventa delar. Det ger snäva toleranser och släta ytor. Den är idealisk för tillverkning av stora volymer. Precisionsgjutningstjänster inkluderar att skapa bitar som ligger extremt nära önskade dimensioner och kvalitet med minimal avvikelse. Tillverkarna använder formar med specifika former där de laddar den smälta metallen, applicerar tryckkraft och låter den svalna. Sedan öppnar de formhalvorna och tar ut den färdiga eller halvfärdiga delen.

Core Precision Die Casting Services

1. Högtrycksgjutning (HPDC)

Tryckgjutning under högt tryck gör det möjligt för pressgjutaren att snabbt skapa stora mängder delar och lägga till kvalitativa egenskaper. De applicerar högt tryck för att injicera den smälta metallen i en stålform, som kallas en matris. Om formen är tillverkad av P20 verktygsstål betyder det att den erbjuder en draghållfasthet på 965-1 030 MPa. I grund och botten är dessa formar ofta 3 gånger starkare än de av pressgjutna aluminiumlegeringar som A380. Denna legering har 324 MPa draghållfasthet.

Detaljer om processen:

Den pressgjutare hålla formtemperaturen mellan 185°C och 200°C. Denna temperatur gör att metallen flödar i formen på rätt sätt och säkerställer optimal stelning. Sedan injicerar de den smälta metallen snabbt inom 10 till 100 millisekunder och tvingar den med tryck som sträcker sig från 1 500 till 25 400 psi. Du måste upprätthålla alla nödvändiga parametrar för att fylla formen helt och förhindra för tidig stelning. På det här sättet får du också högkvalitativ gjutning med överlägsen finish och mekaniska egenskaper.

Riktlinjer för design

Bra design är mycket viktigt för pressgjutning. Det hjälper till att skapa starka och användbara delar.

Filéer och radier:

Vassa hörn är svaga punkter. De kan lätt spricka. Rundade hörn, så kallade filéer och radier, är mycket starkare. En liten kurva på minst 1 mm är bra. Större kurvor är ännu bättre. Kurvor hjälper den smälta metallen att flyta smidigt. De gör också att formen håller längre. Delarna kommer också lättare ut ur formen.

Väggens tjocklek:

Tjockleken på väggarna i delen är viktig. Den måste vara densamma överallt. Om vissa delar är tjocka och andra är tunna kyls metallen ojämnt. Detta kan skapa hål inuti delen. Det kan också göra att delen böjs eller ändrar form. Väggarna ska vara mellan 0,8 och 5 mm tjocka. Detta beror på vad delen är tillverkad av och hur stor den är. Jämn tjocklek hjälper metallen att flyta bra. Det gör också delen stark.

Tekniker för kvalitetsförbättring:

Det finns sätt att göra pressgjutna delar ännu bättre och hålla längre.

Värmebehandling och pressbeläggningar:

Värmebehandling är som att baka metallen. Det gör den starkare och hårdare. Speciella beläggningar kan läggas på formen. Dessa beläggningar skyddar formen från skador. De hindrar också den smälta metallen från att fastna i formen. Detta gör att formen håller längre och gör bättre delar.

Gemensamma utmaningar och lösningar:

Ibland finns det problem med pressgjutning. Det finns sätt att åtgärda dessa problem.

Underhåll av mögel:

Mögel måste rengöras och tas om hand. Detta är mycket viktigt. Rengöringen avlägsnar metallbitar och smuts. Speciella sprayer hjälper delarna att komma ut lätt. Formen måste kontrolleras för skador som repor eller sprickor. Om formen är skadad måste den åtgärdas. Bra ventilation och kylning inuti formen är också viktigt. De hjälper till att göra delar snabbt och utan misstag.

Fördelar med HPDC:

• HPDC ger verkligen de bästa resultaten med snabba produktionstakter.
• Den kan skapa komplexa delar utan att öka komponentens vikt.
• Högtrycksapplikationer har optimala mekaniska egenskaper, vilket är viktigt för krävande applikationer.
• Du kan tillverka detaljer med tunna väggar med en möjlighet på 0,40 mm, vilket bidrar till viktminskningen.

Gjutning av aluminiumlegering:

Aluminiumlegeringar har ett högt förhållande mellan styrka och vikt och kan skydda delar från rost och korrosion. Det är därför tillverkare föredrar denna metall för att förbättra hållbarheten och möta den mångsidiga efterfrågan inom olika branscher.

Läs också: Höghållfasta aluminiumlegeringar för pressgjutning 

Varför aluminiumlegeringar är utmärkta:

• Aluminium avlägsnar överdriven värme i delar som motorblock och elektriska höljen.
• Bil- och flygindustrin använder mycket aluminium på grund av dess lägre vikt och tillräckliga styrka med en densitet på 2,7 g/cm³.
• Det ger ett naturligt oxidskikt som skydd när detaljen utsätts för syretoxicitet.

Vanliga aluminiumlegeringar:

• A380: Denna legering erbjuder en balans mellan hållbarhet i delar och lättviktsegenskaper (2,71 g/cm³). Den har också perfekt kontroll över temperatureffekter upp till 250 °C. Materialet smälter mycket bra och flyter smidigt i formen och bibehåller trycktätheten. Det är därför företag använder det för att tillverka sina invecklade mönster och industriella delar.
• A356: Materialet har blandattributen 7% kisel och 0,3% magnesium eftersom tillverkarna kombinerar det med dem. På grund av detta blir metallen starkare och tål hård svetsning. Det hanterar också betydande mekanisk stress under den avsedda användningen av delar med draghållfasthet från 30.000 till 40.000 psi.

Andra metallegeringar:

Förutom det vanliga aluminiummaterialet använder tillverkare andra metaller i pressgjutning på grund av deras unika egenskaper för speciella applikationer.

Magnesiumlegeringar

På tal om magnesiumlegeringar är den förvånansvärt lättare än aluminium, kanske runt 33%. Densiteten för denna metall är 1,74 g/cm³. Den maximala mängden stress som den kan hålla kvar är cirka 20 000 till 34 000 psi. Magnesium är också bra på att upprätthålla de strukturella ljudarna under stress för lätta fordons- och elektroniska delar.

Zinklegeringar

Om du vill tillverka delar som kan behålla sina exakta former och storlekar över tid är zinklegeringar ett alternativ. Du kan göra invecklade konstruktioner som vanligtvis inte är exakta men som fungerar på rätt sätt. Detta material kan uppnå snäva toleranser som är lämpliga för CNC, t.ex. ±0,001 tum (±0,025 mm). Det används i bland annat kugghjul, kontakter och precisionskomponenter.

Kopparbaserade legeringar

Kopparbaserade legeringar som mässing har en god förmåga att överföra värme från en del till en annan (upp till 401 W/m-K). Det kan enkelt leda elektricitet genom ett ämne eftersom det har elektrisk ledningsförmåga (cirka 56% av den internationella glödgade kopparstandarden). Så det är därför detta material kan användas för att tillverka VVS-armaturer och övergripande elektriska kontakter.

2. CNC-bearbetning med hög precision

CNC-maskiner med datorstyrd numerisk kontroll är de mest populära uppsättningarna. Där förprogrammerar operatören inställningarna och installerar programvara. Denna programmering och programvara talar om för maskinen vad den ska göra i rätt steg för att slutföra tillverkningsuppgiften.

Roll i pressgjutning:

Du kan kombinera din pressgjutningsprocess med CNC-bearbetning efter de första stegen. Det kan hjälpa dig att tillverka produkter som består av många sammankopplade delar. Denna integration lägger till snäva toleransfunktioner i delar som vanligtvis är ±0,005 tum (±0,127 mm) i metaller och ±0,01 tum (±0,254 mm) i plast. Dessutom skapar den släta ytor i detaljer med en sannolikhet på Ra 1-2 mikrometer.

Hur CNC fungerar:

Låt oss se hur det fungerar. Operatörer ställer vanligtvis in programvarustyrda operationer som fräsning, borrning och gängning.

Till exempel tar fräsning bort material för att producera plana ytor, slitsar eller tuffa 3D-design snyggt. Hastigheten vid fräsning varierar från 500 till 20 000 varv/minut, men kan också bero helt på materialet.

Om din detaljkonstruktion innehåller hål kan CNC-verktygen borra dem med diametrar så små som 0,1 mm. De använder kontrollerade matningshastigheter på 50 och upp till 3000 mm/min.

Gör gängor i dessa borrhål via gängsteget i CNC. Det rymmer fästelement eller bultar med gängstigningar så fina som 0,5 mm.

3. Anpassad metalltillverkning

Specialanpassad metalltillverkning omfattar olika steg för att ytterligare öka detaljens kapacitet. Dessa processer, som svetsning och bockning, monterar olika delar av produkter och gör dem användbara.

Teknikern ställer vanligtvis in temperaturer mellan 1.500°C och 2.500°C för att svetsa metalldelarna. Detta är en perfekt lösning för att göra fogar av flera delar, vilket på ett tillförlitligt sätt ökar hållfastheten med upp till 70.000 psi.

Under bockningsprocessen pressar och bockar kantpressarna delarna med en kraft på upp till 200 ton. Denna process kan omvandla den platta metallen till olika former, och handtagsmaterialet blir tjockare från 0,5 mm till 20 mm.

Viktiga aspekter av precisionsgjutning

1. Verktygsdesign

Verktygssystem inom pressgjutning är helt beroende av sin konstruktion. De är en viktig del av formen och kan påverka produktprofilerna. Rätt val av verktygsdesign gör att du kan göra produkten mer funktionell och till exakta former och funktioner.

Viktiga överväganden:

Materialval:

Tillverkaren använder högkvalitativa och mer robusta material för att tillverka formar för metall så att de kan motstå värme upp till 700 °C och tryck över 20 000 psi utan att deformeras. Deras föredragna alternativ slutar i allmänhet på stål H13 eller andra värmebeständiga legeringar.

Design av kylkanaler:

Kylkanalerna leder bort värmen från formarna om detaljen skulle bli fast. Fördela dessa kanaler jämnt runt formen och håll en temperatur på cirka 200 ° C. Detta förhindrar att din del går sönder och spricker under utstötningen.

Design av grindar och löpare:

Formgjutarna använder grind- och löparsystem i formarna för att flöda smältan bättre eftersom de kontrollerar deras rörelse. Genom att lägga till nödvändiga funktioner i konstruktionen kan man undvika problem under flödesprocessen och minska antalet defekter. För exakt flödeskontroll kan du börja med grinddimensioner som sträcker sig från 0,5 mm till 2 mm i tjocklek.

Design av utskjutningssystem:

Under borttagningsprocessen är utskjutningsmekanismen och utskjutningsstiften användbara verktyg. De hjälper dig att ta bort den färdiga delen på ett säkert sätt. Du kan placera dem inuti matriser i reserv- eller extraområden utan att störa designfunktionerna.

Teknik inom verktygskonstruktion

Du kan skapa 3D-modeller av verktyg för att se hur de kommer att fungera och upptäcka tidiga effekter av deras fel eller flera turbulenser som metallflöde, kylning och stress. De mest populära verktygen är CAD (Computer Aided Design) och CAE (Computer Aided Engineering). CAD-programvaran ger en noggrannhet på upp till ±0,01 mm, medan CAE har en träffsäkerhet på över 95% och ger dig information om konstruktionsbrister i förväg.

2. Kvalitetssäkring

Varje bransch kräver kvalitet från sina tillverkare för att upprätthålla sitt rykte eller konsistens i produkterna. Inom precisionsgjutningstjänster, från råmaterial till slutinspektioner, kan detta inte försummas.

Vanliga metoder:

• Kontrollera måtten på de färdiga delarna. För detta finns det flera mätverktyg på marknaden som kontrollerar toleranser inom ±0,01 mm.
• Genom att göra den visuella inspektionsprocessen korrekt, kontrollera ytan på delarna och se om det finns några sprickor, brott eller repor för att åtgärda dem.
• Förstörande provning innebär att proverna kontrolleras för att se om de fungerar under krävande förhållanden eller inte, t.ex. deras mekaniska egenskaper som draghållfasthet.

Standarder och certifieringar:

Det är viktigt att följa de rätta tillverkningsreglerna och att tillhandahålla rätt och konsekvent kvalitetsprodukt. Anta branschstandarder som ISO 9001 i din bearbetning för att säkerställa kvalitetsledningssystem.

3. Samarbete med klienter

Ett nära samarbete mellan tillverkare och kunder säkerställer ett lyckat resultat. Diskutera dina designidéer och önskade mått på delar och deras tjänster för att få ytterligare klarhet.

Samarbetet kommer också att göra det möjligt för tillverkarna att använda DFM (Design for Manufacturability) för gjutning, vilket minskar kostnaderna och förbättrar effektiviteten.

Du kan också be dem om senare ändringar och anpassningserbjudanden, som Aludiecasting tillhandahåller. Som ett resultat har alla dina ansträngningar för att göra detta lett till framgångsrik produktion och leverans i rätt tid.

Tillämpningar av tjänster för precisionsgjutning

Det finns många branscher där tillverkare använder pressgjutningsprocesser för att göra sina exceptionella delar. Denna process gör det möjligt för arbetare att få tillfredsställande resultat med anmärkningsvärd konsistens och exakta delar på ett kostnadseffektivt sätt.

Fordon:

Du ser ofta motorblock, växellådor och lättmetallfälgar i fordon eller applikationer. Dessa delar är de mest markerade platserna. De måste utformas med precisionsgjutning för hållbarhet och lättviktsdesign, vilket minskar fordonsvikten med upp till 20%.

Aerospace:

Med hjälp av precisionsgjutning kan anslutningar och fästen för flygplan få snäva toleranser (±0,05 mm) och höghållfasta egenskaper. Tillverkarna kan tillverka delar med mer eller 40% högre utmattningshållfasthet jämfört med alternativ.

Elektronik:

I elektroniska komponenter, kylflänsar och flera kapslingar används pressgjutningsprocedurer för att få termisk effektivitet och ledningsförmåga upp till 150 W/m-K. De använder ledande eller magnetiska material för att skydda prylar och människor från elektromagnetiska störningar.

Konsumentvaror:

Handtag och ramar i konsumentvaror är både användarvänliga och har komplicerad design. Tryckgjutningstekniken gör dem starka och ger dem förmågan att motstå alla typer av rost som uppstår med tiden. Deras korrosionsbeständighet översteg 500 timmar i saltspraytester.

Medicintekniska produkter:

Tillverkarna använder biokompatibla material för att tillverka höljen till kirurgiska verktyg och bildgivande enheter i pressgjutning. Det gör att delarna steriliseras och ger tillräckligt med funktioner för tillförlitlig prestanda.

Telekommunikation:

Delar till basstationer och antennkapslingsliknande delar finns ofta kvar i eller utsätts för utomhusmiljöer. De utsätts ständigt för tuffa element och påfrestningar. Därför gör tåliga material dem stabila och optimerar deras anslutningsmöjligheter.

Slutsats:

Precisionsgjutningstjänster är nödvändiga i alla typer av industrier för att ge funktioner i delar som verkligen förbättrar deras förmåga och funktionella prestanda. Genom att använda avancerade verktyg och säkerställa den efterfrågade kvaliteten i delar förhindras olika delfel och anpassade problem. Genom att förpacka frågar vi dig: Har du någonsin varit tvungen att hantera applikationsprecision i dina pressgjutningsprojekt? Vad var din erfarenhet?