Среди различных методов производства литье под давлением выделяется как один из наиболее важных. С помощью литья под давлением компании могут эффективно производить прочные, точные и сложные металлические компоненты. Автомобильная, аэрокосмическая, электронная и медицинская промышленность широко используют эти процессы.
В этом руководстве мы рассмотрим принципы литья под давлением, наиболее часто используемые материалы, а также способы выбора подходящего сплава и качества обработки поверхности. Кроме того, в нем обсуждаются вопросы изготовления пресс-форм и критерии выбора надежного партнера по литью под давлением. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в производстве или ищете улучшенные производственные решения, эта статья предоставит ценную информацию, которая поможет вам принять взвешенные решения.
Что такое литье под давлением?
Литье под давлением — это процесс литья металла, при котором расплавленный металл под высоким давлением подается в полость формы. Полость формы формируется с помощью двух закаленных штампов из инструментальной стали, выточенных до нужной формы и функционирующих в процессе литья под давлением.
Применение процессов литья под давлением
Литье под давлением широко используется для производства прочных и универсальных деталей, таких как компоненты двигателей и корпуса электронных устройств. Этот процесс предлагает широкий выбор материалов, большую рабочую область и возможность создания сложных, точных и тонкостенных компонентов.
Литье под давлением in автомобильная промышленность
Литье под давлением широко применяется в автомобильной промышленности, особенно для алюминиевых деталей, таких как корпуса коробок передач и кронштейны двигателя. Литье под давлением из магния хорошо подходит для каркасов сидений и панелей, а литье под давлением из цинка — для деталей топливной системы и тормозной системы.
Литье под давлением в аэрокосмической отрасли Промышленность
Аэрокосмическая промышленность использует литье под давлением для производства высококачественных и легких деталей. Производители предпочитают этот метод из-за его экономической эффективности и способности соответствовать строгим отраслевым стандартам.
Литье под давлением в медицине Промышленность
Литье под давлением играет жизненно важную роль в медицинской промышленности. Оно обеспечивает производство легких, высококачественных деталей, отвечающих строгим стандартам, что делает его предпочтительным методом для изготовления ответственных компонентов.
Литье под давлением в энергетике Промышленность
Литье под давлением — ключевая технология в энергетической отрасли для создания долговечных, высокоточных деталей для таких применений, как топливные элементы, теплообменники и системы возобновляемой энергии. Она популярна, потому что отвечает потребностям отрасли в эффективности и экономичности.
Общие Услуги литья под давлением
Услуги литья алюминия под давлением
Алюминий, основной материал в литье под давлением, используется в литье в холодной камере со сплавами, содержащими магний, медь и кремний. Литье алюминия под давлением идеально подходит для производства сложных и детализированных деталей, поскольку он легкий и обладает высокой стабильностью размеров. Он также обеспечивает такие преимущества, как устойчивость к высоким температурам, отличная проводимость и коррозионная стойкость.
К распространенным алюминиевым сплавам для литья под давлением относятся:
| 360 | A360 | 380 | A380 | 383 | |
| Плотность | 2.63 г / см³ | 2.63 г / см³ | 2.74 г / см³ | 2.71 г / см³ | 2.74 г / см³ |
| Диапазон плавления (℃) | 557-596 | 557-596 | 540-595 | 540-595 | 516-582 |
| Electrical
Проводимость |
30% МАКО | 29% МАКО | 27% МАКО | 23% МАКО | 23% МАКО |
| Тепловой
Проводимость |
113 Вт/(м·К) | 113 Вт/(м·К) | 96.2 Вт/(м·К) | 96.2 Вт/(м·К) | 96.2 Вт/(м·К) |
| Предельная прочность на растяжение | 300 МПа | 320 МРА | 320 МРА | 320 МРА | 310 МРА |
| Предел текучести | 170 МПа | 170 МПа | 170 МПа | 170 МПа | 170 МПа |
| Твердость | 75 левов | 75 левов | 75 левов | 75 левов | 75 левов |
| Предел выносливости | 140 МПа | 140 МПа | 140 МПа | 140 МПа | 140 МПа |
| Прочность на сдвиг | 190 МПа | 190 МПа | 190 МПа | 190 МПа | 190 МПа |
| относительное удлинение | 2.5% | 2.5% | 2.5% | 2.5% | 2.5% |
Литье цинка под давлением
Цинковые сплавы являются ключевым материалом для литья под давлением. Цинковое литье ценится за превосходные свойства покрытия, а также за дополнительные преимущества, такие как высокая ударопрочность и пластичность. Производители часто выбирают цинк, поскольку его легко отливать с помощью литьевой машины с горячей камерой, а его литейные свойства минимизируют износ формы. Цинк часто смешивают с медью, магнием и алюминием, поскольку он плотнее магния и алюминия.
К распространенным цинковым сплавам, используемым при литье под давлением, относятся:
| Марка сплава | Замак 2 | Замак 3 | Замак 5 | Замак 7 | ZA-8 |
| Плотность (г / см³) | 6.7 | 6.6 | 6.7 | 6.8 | 6.9 |
| Точка плавления (℃) | 383-386 | 381-387 | 379-386 | 380-386 | 381-387 |
| Теплопроводность (Вт/м`К) | 109 | 116 | 113 | 113 | 116 |
| Коэффициент теплового расширения (10^-6/К) | 26.5 | 27.5 | 26.9 | 26.5 | 26.5 |
| Электропроводность (% IACS) | 27 | 27 | 27 | 27 | 26 |
| Основной химический состав | 3.5-4.3% Ал 0.02-0.05% Мг 0.035-0.06% Си |
3.5-4.3% Ал 0.03% магния 0.03% Cu |
3.5-4.3% Ал 0.035% магния 0.035% Cu |
3.5-4.3% Ал 0.03-0.06% Мг 0.03-0.06% Си |
3.5-4.3% Ал 0.05-0.5% Мг 0.005-0.03% Си 0.005-0.03% Ni 0.005-0.03% Fe |
| Прочность на растяжение (МПа) | 295 | 255 | 310 | 345 | 380 |
| Предел текучести (МПа) | 240 | 215 | 230 | 275 | 320 |
| Относительное удлинение (%) | 2 | 3 | 6 | 3 | 1 |
| Твердость (HB) | 82 | 70 | 90 | 95 | 100 |
| Основные отличия | Содержит меньше Mg и Cu, подходит для более крупных деталей. | Содержит меньше Mg и Cu, подходит для более крупных деталей. | Содержит меньше Mg и Cu, подходит для более крупных деталей. | Содержит больше Mg и Cu, подходит для деталей сложной формы. | Содержит Mg, Cu, Ni и Fe, обладает более высокой прочностью и твердостью. |
| Основные области применения литья | Автомобильные запчасти, мебель, бытовая техника и механические детали. | Электрика, ручные инструменты, игрушки | Машиностроение, архитектура и автомобилестроение | Автомобильная, электротехническая, аппаратная часть | Промышленность, автомобилестроение, электротехника |
На что обращать внимание при выборе сплавов для литья под давлением
Выбор сплава напрямую влияет на характеристики конечного продукта и стоимость его производства. Чтобы сделать правильный выбор, учитывайте следующие пять моментов:
1. Механические свойства
Выберите сплав, отвечающий требованиям к прочности, твердости и долговечности конечной детали. Механические характеристики будут различаться в зависимости от сплава.
2. Коррозионная стойкость
Учитывайте условия окружающей среды, в которых будет находиться деталь. Воздействие химических веществ, влаги или перепадов температуры может повлиять на сплав. Цинк и алюминий обладают хорошей естественной коррозионной стойкостью, но для некоторых сплавов может потребоваться дополнительное покрытие.
3. Теплопроводность
Если деталь должна эффективно отводить тепло или поддерживать стабильную температуру, следует рассмотреть сплав с высокой теплопроводностью. Медные сплавы часто используются, когда важна эффективная передача тепла.
4. Machinability
Если требуется обработка на станках с ЧПУ или другая постобработка, убедитесь, что сплав можно обрабатывать без особых трудностей. С некоторыми сплавами работать проще, в то время как для других могут потребоваться специальные инструменты или методы.
5. Стоимость: оценить
Учитывайте общую стоимость, а не только цену материалов. Принимайте во внимание эффективность производства, потребности в механической обработке и этапы финишной обработки. Обработка некоторых сплавов обходится дороже, даже если стоимость сырья низкая.
Как сделать Пресс-форма для литья под давлением
Пресс-форма для литья под давлением состоит из двух основных частей: крышки, закрепленной на неподвижной плите, и выталкивающей части, прикрепленной к подвижной плите. Для производства сложных деталей с такими элементами, как отверстия или резьба, некоторые пресс-формы включают дополнительные компоненты, такие как направляющие и стержни.
В зависимости от размера детали, пресс-форма может содержать несколько полостей для производства нескольких деталей за один цикл. Это могут быть многогнездные пресс-формы с одинаковыми полостями или групповые пресс-формы, которые включают полости различной формы для одновременного изготовления различных деталей.
Формы для литья под давлением должны быть прочными, термостойкими и износостойкими. Они также должны обладать хорошей пластичностью, чтобы выдерживать многократное использование. Большинство из них изготавливаются из закаленной инструментальной стали, прошедшей термообработку. Эти формы рассчитаны на тысячи циклов литья в час и могут выдерживать до двух миллионов циклов в течение всего срока службы. Они также должны выдерживать высокие усилия смыкания.
Процесс изготовления пресс-форм начинается с САПР (систем автоматизированного проектирования) и специализированных инструментов моделирования литья. Как и в случае с литьевыми формами, в формах для литья под давлением необходимы литники, каналы и вентиляционные отверстия для подачи расплавленного металла в полость. Также необходимы выталкивающие штифты и системы фиксации для извлечения деталей и удержания формы закрытой во время литья.
Обработка на станках с ЧПУ широко используется для изготовления литейных форм. Процесс обычно начинается с черновой обработки формы формы, за которой следует термообработка, а затем чистовая обработка для получения окончательных размеров. Для быстрого изготовления или прототипирования форм может использоваться быстрое изготовление оснастки. Это может включать обработку на станках с ЧПУ или такие методы, как селективное лазерное спекание (SLS).
Что NOBLE может сделать для вашей продукции Обработка поверхности
В компании NOBLE мы предлагаем широкий выбор вариантов обработки поверхности для улучшения внешнего вида ваших деталей. Эти виды обработки улучшают внешний вид, твердость и устойчивость к коррозии и химическим веществам. Они также сглаживают неровности траектории движения инструмента и скрывают любые следы, оставшиеся после обработки на станках с ЧПУ. Вот несколько вариантов обработки, которые могут подойти для ваших деталей, изготовленных на заказ.
| Имя | Описание | Материалы | Цвет | Текстура | |
 |
анодирование | Анодирование повышает коррозионную стойкость, износостойкость и твердость, а также защищает поверхность металла. Широко применяется в механических деталях, авиационной и автомобильной промышленности, прецизионных приборах и т. д. | алюминий | Прозрачный, черный, серый, красный, синий, золотой. | Гладкая матовая поверхность |
 |
Порошковое покрытие | Порошковая краска — это тип покрытия, наносимый в виде сыпучего сухого порошка. В отличие от обычной жидкой краски, которая наносится с помощью испаряющегося растворителя, порошковая краска обычно наносится электростатически, а затем отверждается под воздействием тепла или ультрафиолетового излучения. | Алюминий, нержавеющая сталь, сталь | Черный, любой код RAL или номер Pantone | Глянцевая или полуматовая |
 |
гальванопокрытие | Гальваническое покрытие может быть функциональным, декоративным или предназначенным для защиты от коррозии. Этот процесс используется во многих отраслях промышленности, в том числе в автомобильной, где широко распространено хромирование стальных деталей автомобилей. | Алюминий, сталь, нержавеющая сталь | ARCXNUMX | Гладкая, глянцевая поверхность |
 |
Полировка: | Полировка — это процесс создания гладкой и блестящей поверхности посредством физического трения детали или химического воздействия. В результате этого процесса получается поверхность со значительным зеркальным отражением, но в некоторых материалах диффузное отражение может быть уменьшено. | Алюминий, латунь, нержавеющая сталь, сталь | ARCXNUMX | Глянцевый |
 |
Чистка | Браширование — это процесс обработки поверхности, при котором абразивные ленты используются для нанесения следов на поверхность материала, обычно в эстетических целях. | АБС, алюминий, латунь, нержавеющая сталь, сталь | ARCXNUMX | Атласная |
Как выбрать подходящего производителя литьевых изделий
Выбор производителя литьевых изделий — это не только вопрос цены, но и поиск подходящего партнера для вашего продукта. Вот как сделать правильный выбор:
1. Знай, что тебе нужно
Начните с четкого определения потребностей вашего проекта. Это включает в себя технические характеристики деталей, количество заказа, стандарты качества, обработку поверхности и сроки поставки. Наличие четкого плана поможет вам лучше взаимодействовать с поставщиками и оценить, смогут ли они оправдать ваши ожидания.
2. Проверьте их предысторию
Ищите производителей с подтвержденным опытом в области литья под давлением. Изучите их послужной список, особенно в работе с материалами, подходящими для вашего проекта. Также полезно проверить, в каких отраслях они работали и производили ли они аналогичные сложные детали.
3. Посмотрите, на что они способны.
Изучите оборудование и производственные мощности производителя. Это включает в себя размеры станков, доступную оснастку и поддержку вторичных процессов, таких как обработка на станках с ЧПУ, финишная обработка поверхности и сборка. Убедитесь, что их производственные мощности соответствуют масштабам вашего производства и техническим потребностям.
4. Спросите о качестве
Поинтересуйтесь их системами контроля качества. Ищите компании, которые следуют признанным стандартам, таким как сертификаты ISO. Также проверьте их процедуры проверки, методы тестирования и то, как они обеспечивают качество продукции на каждом этапе.
5. Получить техническую помощь
Узнайте, может ли производитель оказать вам поддержку на этапах проектирования и разработки. Квалифицированный партнер может предложить варианты улучшения конструкции с точки зрения технологичности производства, снижения затрат, а также выбора оптимальных материалов и технологических процессов.
6. Поговорите, почаще
Эффективная коммуникация имеет решающее значение. Выбирайте производителя, который оперативно реагирует на запросы, открыт к обратной связи и готов предоставлять обновления на протяжении всего проекта. Готовность к сотрудничеству помогает избежать задержек и недоразумений.
Заключение
Для массового производства прочных и детализированных металлических компонентов литье под давлением — разумный выбор. В сочетании с обработкой на станках с ЧПУ это становится высокоточным и универсальным производственным решением.
Ключевые факторы успеха включают в себя разумный выбор материалов, эффективную конструкцию пресс-формы и качественную обработку поверхности. Хорошее понимание каждого этапа процесса помогает принимать более взвешенные решения и оптимизировать как затраты, так и производительность.
Компания NOBLE обладает опытом и возможностями, необходимыми для предоставления надежных решений в области литья под давлением, адаптированных к вашему проекту.
Готовы начать? Свяжитесь с нами — мы здесь, чтобы помочь!
