Литье под давлением: ключевые преимущества и недостатки

Литье под давлением — один из самых универсальных и производительных процессов литья металлов, характеризующийся использованием полости формы для подачи высокого давления на расплавленный металл. Характеристики процесса диктуют проектирование деталей для соответствия требованиям литья. Рассмотрим преимущества и недостатки литья под давлением, а также сравнение с деталями, изготовленными другими методами.

1. Преимущества литья под давлением

• Высокая производственная эффективность — процесс легко механизируется и автоматизирует. Обычно холоднокамерные машины производят 50–90 циклов в час, горячекамерные — 400–900 циклов в час.
• Отличная размерная точность и гладкие поверхности — общий класс точности IT13–IT15 (ГБ/Т 1800-2009), высокая точность до IT10–W 1 1. Шероховатость (Ra) 3.2–1.6 мкм, локально до 0.8 мкм. Благодаря высокой точности и чистоте менее требовательные детали можно использовать напрямую, избегая механической обработки или минимизируя её, повышая коэффициент использования сплава и экономя затраты на обработку.
• Высокие механические свойства — металлический расплав быстро остывает в форме и кристаллизуется под давлением, образуя тонкозернистый плотный слой у поверхности. И прочность, и твердость высокие.
• Литье сложных тонкостенных деталей — детали могут иметь сложную форму, толщина стенки может быть меньше, чем у деталей из песчаных форм и кокильного литья. Мин. толщина стенки алюминиевых сплавов — 0.5 мм, цинковых — 0.3 мм.
• ВпRESSовка вкладышей из других материалов — сложные крепежи или вкладыши могут быть включены в итоговый компонент. Экономит материалы и затраты на обработку, позволяет получать сложные формы и улучшать свойства, сокращает сборочные работы.
• Экономичность для массового производства — долговечные, размерно-стабильные детали с заданными формами получаются без механической обработки или с минимальной.
• Разнообразие текстур поверхности — детали могут иметь много методов отделки и поверхностей. Процесс позволяет получать гладкие или текстурированные поверхности.

2. Недостатки литья под давлением

• Легкое образование пористости — расплав заполняет полость с очень высокой скоростью, а материал формы не газопроницаем. Детали, полученные обычными методами, склонны к газовым полостоям. Из-за пористости детали нельзя укрепить термической обработкой и использовать при высоких температурах. Допуск механической обработки не должен быть большим, иначе будет удален закаленный поверхностный слой, обнажая поры.
• Неподходит для малого серийного производства — форма сложная и дорогая, поэтому обычно подходит только для крупных серий. Для малого серийного производства неэкономично.
• Низкий ресурс формы при литье высокоплавких сплавов — некоторые металлы (медные сплавы) имеют высокую точку плавления и высокие требования к теплостойкости и термической усталостной прочности материалов формы, ресурс форм относительно низок. Сейчас материалы литья — в основном алюминиевые, цинковые, магниевые сплавы. Черные металлы редко обрабатывают литьем под давлением.
• Крупные капитальные вложения — литейные машины, формы и связанное оборудование очень дороги по сравнению с большинством других процессов литья. Следовательно, для экономичности литья под давлением массовое производство обязательно.

3. Уникальные преимущества литья под давлением

По сравнению с деталями, изготовленными другими методами, литье под давлением имеет уникальные преимущества:

• По сравнению с деталями из листового металла, форма литой детали может быть более сложной, толщина стенки может варьироваться. Одна литая деталь может заменить несколько листовых, упрощая структуру продукта.
• По сравнению с деталями пластикового литья под давлением, литые детали прочнее, тверже, размерно стабильнее, термостойчее и далеко превосходят пластики по производительности и стоимости. Литые детали высоко долговечны под нагрузкой и полностью устойчивы к УФ, выветриванию и трещинам от напряжений в присутствии различных агентов. Цикл производства литых деталей намного быстрее, чем пластикового литья. Однако пластики могут быть дешевле на единицу объема, иметь собственный цвет (исключая отделку), быть чувствительными к температуре и быть хорошими диэлектриками.
• По сравнению с деталями из песчаных форм, литые детали требуют меньше обработки. Тонче стенки, более точные размеры, выше производительность (производятся в формах). Поверхность гладче, затраты на труд ниже. С другой стороны, песчано-литые детали могут быть из черных металлов и многих цветных сплавов, неподходящих для литья под давлением. Максимальный размер может быть больше, стоимость инструментария обычно ниже, экономичнее для малого серийного производства.
• По сравнению с механической обработкой, литые детали легче и дешевле в обработке.

Заключение

Именно благодаря перечисленным преимуществам и уникальным преимуществам детали литья под давлением теперь применяются всё шире. Они играют важную роль во многих продуктах: ноутбуки, мобильные телефоны, камеры, автомобили и мотоциклы. Среди этих продуктов литые детали предстают перед потребителями как модные, экологичные, эргономичные и инновационные, и потребители высоко их оценивают. С развитием технологии литья под давлением применение таких деталей точно расширится.

Выше приведены преимущества и недостатки литья под давлением, надеемся, это будет полезно. WayKen не только предлагает услуги литья под давлением для ваших проектов массового производства, но и отлично владеет быстрым литьем под давлением. Рекомендуем связаться с нами для бесплатного расчета по info@waykenrm.com — мы предоставим профессиональные услуги для вашего следующего проекта.