Понимание литья под высоким давлением (HPDC) в производстве деталей

Литье под высоким давлением — это процесс литья под давлением, который широко применяется в отраслях, производящих металлические детали сложной конструкции. Помимо совместимости с любой конструкцией продукта, многие производители металлических деталей рассматривают его из-за простоты эксплуатации, меньшего расхода материала и экономической эффективности.

Если вы ищете правильный процесс для своего проекта литья под давлением, вопрос «как я могу использовать литье под давлением под высоким давлением» может потребовать нескольких идей. В результате в этой статье будет рассказано о процессе, используемых машинах и их применении в производстве деталей.

Концепция литья под высоким давлением

Литье под высоким давлением (HPDC) является частью трех основных типов литья под давлением, используемых в производстве металлических деталей. Независимо от машины, процесс включает впрыск расплавленных металлов в заранее разработанную форму под высоким давлением. После этого происходит охлаждение, расплавленный металл затвердевает и извлекается из формы. Затем цикл продолжается.

Процесс литья под высоким давлением иногда путают с литьем под низким давлением (LPDC), другим типом литья под давлением. Однако оба процесса отличаются своими преимуществами и недостатками. Ниже приводится краткое изложение того, что влечет за собой оба варианта.

• В HPDC используется горизонтально ориентированная машина.
• Машины HDPC с таким названием впрыскивают расплавленный металл под высоким давлением (от 1000 до 25 000 фунтов на квадратный дюйм)
• Машины LPDC имеют две половинки штампа, прикрепленные к разным плитам машины
• При литье под низким давлением используются вертикально расположенные машины.
• Машины LPDC с таким названием впрыскивают расплавленный металл под низким давлением.

Материалы, совместимые с литьем под высоким давлением

HPDC применим только при изготовлении металлических деталей, причем наиболее распространенными материалами являются алюминий, цинк и магний. Ниже приведено краткое введение о совместимых материалах, чтобы вы могли знать, следует ли придерживаться HPDC или использовать другой.

1. Алюминий

Алюминий является наиболее распространенным материалом для HPDC, поэтому литье алюминия под высоким давлением является популярным производственным процессом в таких отраслях, как автомобильная и аэрокосмическая.

Это очень распространено из-за присущих ему свойств. Кроме того, алюминий обладает хорошей текучестью при плавке под высоким давлением, но для качественного литья требуется система холодных камер. В процессе используются алюминиевые сплавы 380, 390, 412, 443 и 518.

Алюминиевые детали HPDC широко применяются в нескольких отраслях благодаря их легкому весу, стабильности размеров, электропроводности, коррозионной стойкости и термостойкости.

2. Магний

Магний — еще один популярный материал HPDC, известный своим легким весом (легче алюминия) и высокой обрабатываемостью. Они больше подходят для литья под давлением с горячей камерой из-за более низкой температуры плавления. Вы можете использовать распространенные магниевые сплавы:AZ91D, AM60, AS41B и AE42.

3. Цинк

Цинк является наиболее удобным для производителей из трех распространенных материалов HPDC. Он лучше всего работает с системой с горячей камерой, но также подходит для системы с холодной камерой. Обычные цинковые сплавы для литья под давлением включают Zamak, 2, 3 и 5. Литые цинковые сплавы прочны, долговечны и легко поддаются механической обработке.

Другие совместимые материалы включают сплавы меди, свинца и олова. Каждый из них имеет свои уникальные свойства. Поэтому перед выбором следует проверить требуемую функцию и среду использования. Еще лучше обратиться в службу литья под давлением, которая выполняет процесс на нужном материале.

Компоненты машины для литья под высоким давлением

В машинах для литья под высоким давлением используются две разные системы:холодная и горячая камеры. Обе системы используют почти одинаковые компоненты с похожими функциями. Для производителя, которому нужна машина HPDC, ниже приведены несколько компонентов машины HPDC и их функции.

1. Пресс-форма для литья под давлением

Это наиболее важная часть машины, изготовленная в основном из стали с использованием такого процесса, как обработка с ЧПУ, благодаря высокой точности, аккуратности и допускам. Он имеет дизайн, который представляет предполагаемый продукт. Формы для литья под давлением имеют две половины (подвижную и неподвижную), прикрепленные к машине. Обе половинки зажимаются под действием силы, когда оператор впрыскивает расплавленный металл.

2. Выталкивающие штифты

Эти компоненты функционируют при выбросе отливки после затвердевания. В основном они находятся на подвижной половине матрицы.

3. поршень

Поршень создает давление, которое впрыскивает расплавленный металл из выдувной камеры в форму. В зависимости от типа машины она может быть автоматизирована.

4. Компоненты нагрева

Нагревательными компонентами являются нагревательный элемент, термопара и продувочная камера (место нахождения расплавленного металла). Они функционируют при нагреве металла при сохранении и поддержании температуры расплавленного металла. В системе холодной камеры отсутствуют нагревательные элементы.

5. Подъемная трубка

Он действует как проход для расплавленного металла в форму для литья под давлением.

Как работает процесс литья под высоким давлением?

Большинство энтузиастов литья под давлением согласны с тем, что HPDC имеет четыре процесса:подготовка формы, впрыск, выталкивание и обработка после литья. Ниже приведено все, что вам нужно знать о том, как работает этот процесс:

Шаг 1. Подготовка пресс-формы

Подготовка формы включает очистку формы от примесей, которые могут повлиять на качество отливки. Кроме того, это включает в себя смазку внутренних стенок формы для более легкого извлечения из формы и регулирования температуры.

Шаг 2. Внедрение

Этот этап включает в себя впрыск расплавленного металла в форму. Однако метод впрыска зависит от системы впрыска машины. Есть две системы:горячая камера и холодная камера. Ниже приводится объяснение обоих методов.

Система впрыска горячей камеры

Система впрыска с горячей камерой подходит для работы с металлами с низкой температурой плавления, такими как цинк, магний и свинец. Он включает расплавление металлической детали в машине и заливку расплавленного металла в форму.

Система впрыска в холодную камеру

Впрыск холодной камеры включает заливку расплавленного металла в камеру выдувания перед его впрыскиванием в форму. Система подходит для материалов с металлами с высокой температурой плавления, таких как алюминий и латунь. Из-за высокой температуры плавления материала необходимо плавить их вне системы.

Ниже приведены несколько основных выводов об этих двух системах:

• Система впрыска с горячей камерой работает быстрее из-за дополнительного этапа нагревания металла в системе с холодной камерой.
• В горячей камере используется меньшее давление (1000–5000 фунтов на квадратный дюйм), в отличие от холодной камеры, где давление составляет от 1500 до 25 000 фунтов на квадратный дюйм.
• В системе с холодной камерой может использоваться горизонтальный или вертикальный впрыск, тогда как в системе с горячей камерой используется только горизонтальный впрыск.
• Система впрыска с горячей камерой подходит для изготовления небольших сложных деталей из-за ограничений по размеру машины.

Шаг 3. Удаление детали

При охлаждении расплавленный металл затвердевает. После этого оператор использует выталкивающий штифт, чтобы освободить полость формы и вытолкнуть затвердевшие отливки.

Шаг 4. Обрезка

Обрезка необходима для удаления лишнего материала на отливке и форме. Есть много способов обрезки лишних материалов. Общие из них включают использование триммера и пилы. Дополнительные материалы пригодны для повторного использования и переработки. В результате процесс экономически эффективен.

Преимущества литья под высоким давлением

Литье под высоким давлением имеет широкое промышленное применение благодаря своим преимуществам. Ниже приведены несколько причин, по которым вам следует рассмотреть возможность использования этого процесса в вашем проекте:

1. Более высокая производительность

Стадия впрыска является наиболее важной стадией HPDC и является быстрой. Следовательно, HPDC имеет высокую производительность. В результате этот процесс важен для быстрого прототипирования, особенно для крупносерийного производства. Это также быстрее, чем LPDC и другие методы литья.

2. Качественное литье под высоким давлением

Отливки, изготовленные с использованием HPDC, имеют высокую точность размеров, хорошее качество поверхности и превосходную однородность. Они также сохраняют механические свойства исходного материала и редко нуждаются в дополнительной обработке.

3. Тонкостенные изделия

Литье под высоким давлением позволяет получить тонкую стенку толщиной менее 0,40 мм. Кроме того, он позволяет добавлять вставки (или совместно отлитые детали), тем самым уменьшая количество компонентов при сборке.

4. Достичь сложного дизайна

HPDC подходит для изготовления изделий сложной формы благодаря гибкости конструкции пресс-формы. В результате гибкости сборку произведенных деталей проще.

5. Прочные штампы

Формы для литья под давлением, используемые в HPDC, очень долговечны, что делает их полезными в нескольких производственных циклах. Из-за их долговечности стоимость литья под давлением на единицу продукции снижается.

Когда вам не следует рассматривать литье под высоким давлением?

Хотя HPDC может похвастаться уникальными преимуществами, есть две ситуации, когда он не идеален. Если вы подпадаете под эту категорию, обязательно поговорите с компанией по быстрому прототипированию о возможных производственных процессах. Здесь вы можете узнать о преимуществах и недостатках литья под давлением.

Присутствие воздуха

HPDC не подходит для продуктов, которые не должны иметь воздушных карманов. Из-за используемого высокого давления воздух может попасть в форму на этапе впрыска. В результате это приведет к пористости, и такие детали нельзя подвергать термической обработке, так как это может привести к образованию пузырей на поверхности. Если вы все еще считаете литье под давлением правильным методом, вы можете перейти на литье под низким давлением.

Первоначальные затраты

Настройка персональной машины HPDC требует огромных инвестиций. Причина, по которой многие люди и компании рассматривают возможность аутсорсинга услуг по литью под давлением.

Применение процесса литья под высоким давлением

HPDC обладает широкими промышленными возможностями, поэтому его можно использовать в следующих отраслях:

1. Автомобильная промышленность

Автомобильная промышленность использует HPDC для изготовления блоков двигателей, картера коробки передач, опор двигателя и других конструкционных деталей транспортных средств. Эти детали имеют сложную конструкцию и требуют высокой точности. Кроме того, они подходят благодаря совместимости с такими материалами, как алюминий и магний

2. Медицинская промышленность

Медицинские детали, такие как высокопроизводительное оборудование для визуализации и инфузионные насосы, производятся с использованием машин HPDC. Это любимый процесс из-за его производительности, совместимости материалов и необходимости совместимости со сложной конструкцией продукта.

3. Аэрокосмическая промышленность

Аэрокосмическая промышленность также использует HPDC при производстве таких продуктов, как детали двигателя. Здесь литье цинка, магния и алюминия под высоким давлением является обычным явлением из-за их свойств.

Должен ли я отдать на аутсорсинг или купить машину для литья под высоким давлением?

Выбор между аутсорсингом и получением машины HPDC зависит от вашего бизнеса, размера проекта и инвестиционных возможностей.

Малым и средним предприятиям следует привлекать аутсорсинг к услугам литья под давлением независимо от размера их проекта. Для крупных предприятий ваш выбор будет определяться желанием максимизировать прибыль, поскольку HPDC требует высоких затрат на запуск, техническое обслуживание и эксплуатацию.

Аутсорсинг службы литья под давлением должен осуществляться только после проверки нескольких факторов, наиболее важными из которых являются производственные возможности, цены и качество. В WayKen наши производственные предприятия и современное оборудование позволяют нам производить высококачественные и экономичные детали для литья под давлением. Воспользуйтесь нашим онлайн-предложением и получите бесплатный анализ DFM. Более того, вы получаете быстрое выполнение заказов и конкурентные рыночные цены.

Заключение

Литье под высоким давлением является распространенным производственным процессом в отраслях промышленности, где используются цельнометаллические детали сложной конструкции. Он предлагает простоту в эксплуатации, меньший расход материала и экономичность. В этой статье говорилось о процессе и его применении в производстве деталей. Вам нужны качественные металлические детали, изготовленные методом литья под давлением? Позвольте нам помочь вам начать работу.

Получите бесплатную цитату

Часто задаваемые вопросы

Почему вы используете станки с ЧПУ для пресс-форм для литья под давлением?

Обработка с ЧПУ является наиболее распространенным процессом изготовления пресс-форм из-за его точности, аккуратности и высокой точности. Пресс-форма требует процесса, который может обеспечить высокую детализацию. Таким образом, обработка на станках с ЧПУ является распространенным процессом изготовления форм для литья под давлением.

Выполняется ли литье пластмасс под высоким давлением?

Нет, вам нужно использовать литье под давлением для пластиковых полимеров. Литье под давлением – это литье металлов под давлением.

В чем разница между литьем под высоким давлением и гравитационным литьем?

Литье под высоким давлением - это тип процесса литья под давлением, т. Е. Впрыск под давлением. С другой стороны, гравитационное литье предполагает заполнение формы расплавленным металлом под действием силы тяжести.