Što je lijevanje visokog tlaka (HPDC)?

1. Uvod

Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC) stoji na čelu precizne proizvodnje metala.

U HPDC, Ljevaonica prisiljava rastaljeni metal pri pritiscima do 200 MPA u čelični kalup za višekratnu upotrebu (umrijeti), proizvodeći kompleks, dijelovi blizu mreže u sekundi.

Od svoje komercijalizacije u ranom 20. stoljeću-označile su ih prvi aluminijski dijelovi ALCHIN-a u 1930-ima-i pojave hladnoće- i vruće komorni strojevi u 1950-ima,

HPDC je revolucionirao industrije od automobilske do potrošačke elektronike.

Danas, Globalni vrhovi tržišta kastinga USD 60 billion godišnje, s HPDC -om 70 % od obojenih odljeva.

Ovaj članak istražuje principe HPDC -a, tijek rada, materijal, prijava, i budući trendovi, opremanje inženjera i donositelja odluka s dubinskim razumijevanjem postupka.

2. Što je lijevanje visokog tlaka?

Ubrizgavanje ubrizgavanja visokog tlaka rastopljene legure u čelični kalup velikom brzinom i tlakom.

Klip za pucanj u tlačnoj komori prisiljava metal kroz sustav za rezanje u zatvorenu matricu. Hidraulički ili mehanički preklopci, a zatim stežu polovice matrice zajedno protiv sila ubrizgavanja.

Nakon kratkog razdoblja učvršćivanja - često samo 2–10 sekundi- Otvara se stroj, izbacuje lijevanje, Ograničava višak metala, i ponavlja ciklus u 20–60 sekundi.

HPDC postiže uske tolerancije (± 0.05 mm) i fine površinske završne obrade (Ra 0,8-1,6 µm), što ga čini idealnim za velike količine u laganoj, zamršene komponente.

3. Temeljni principi lijevanja visokog pritiska

Termodinamika & Fluidna dinamika

HPDC kombinira visoku temperaturu (Npr., 700–780 ° C za aluminijske legure) s visokim tlakom ubrizgavanja.

Rezultirajuća brzina metala (do 30 m/s) Osigurava brzo punjenje plijesni unutar 20–50 ms, Smanjenje hladnoće zatvara.

Dizajneri uravnotežuju toplinske gradijente - između vrućeg metala i hladnijeg kalupa (200–350 ° C)- kontrolirati fronte za očvršćivanje i izbjeći nedostatke.

Dizajn: Kapiranje, Ventilacijski, & Trkači

Inženjeri optimiziraju sustave za gatiranje - sprues, trkači, vrata - za laminarni tok. Otvori stavljaju na strateške visoke točke za ispuštanje zarobljenog zraka i plinova.

Pravi presjeci trkača (Npr., 10–50 mm² za aluminij) Osigurajte jednolično vrijeme punjenja i minimizirajte turbulenciju.

Toplinsko upravljanje: Grijanje & Hlađenje

Učinkovita toplinska kontrola koristi konformne kanale za hlađenje ili ugrađene pregrade za ekstrakciju topline na 5-15 kW / o površine plijesni.

Temperature matrice stabiliziraju se okolo 200–250 ° C Tijekom rada u ustaljenom stanju, očuvanje dimenzijske točnosti i života plijesni (50,000–200.000 ciklusa).

4. Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC) Obrada tijeka rada

Topljenje legura i liječenje metala

Prvi, Ljteri naplaćuju indukcijsku ili peć na plin s čistim ingotom ili recikliranim otpadom.

Oni povećavaju temperature na zadane točke specifične za legure-700 ° C za A380 aluminij, 450 ° C Za Forner 3 cinkov, ili 650 ° C za magnezij AZ91D - Vladanja unutar ± 5 ° C kako bi se osigurala dosljedna fluidnost.

Tijekom taline, Tehničari uvode tablete za degalu ili koriste rotacijski degasser za uklanjanje vodika, rezanje poroznosti do 30 %.

Oni dodaju i flukse ili glavne legure za podešavanje sastava (Npr., rafiniranje silicija u aluminiji do 7 % Za bolje ispunjenje) prije preskakanja droge s vrha peći.

Mehanizam za piste: Hladnoća- vs. Strojevi s vrućim komorom

Sljedeći, Proces se razlikuje na temelju legure:

• HPDC hladno komora

• • Ljevari ladle rastopljeni metal u vodeni hladnjak s vodenim hlađenjem.
  • Klip koji hidraulički pokreće tada ubrzava metal kroz guasek i u matricu.
  • Ova postavka obrađuje legure visokih temperatura (aluminij, bakar) i pucao iz količine iz 50 do 2,000 cm³.

• Hot-komorni HPDC

• • Cilindar ubrizgavanja uranja izravno u talinu.
  • Klip uvlači metal u komoru, a zatim ga prisiljava u matricu.
  • Legure cinka i magnezija - držeći se u nastavku 450 ° C— Ispunjenje količine do 200 cm³ s biciklističkim vremenima ispod 20 s.

Oba sustava stvaraju brzinu ubrizgavanja 10–30 m/s i intenziviranje pritisaka 10–100 MPa Da biste spakirali fine značajke i nadoknadili skupljanje.

Dinamika punjenja kalupa: Prijenos, Intenziviranje, i očvršćivanje

Jednom kad klip započne svoj udar, Metal teče kroz sustav za rezanje u šupljinu matrice.

Inženjeri dizajniraju trkače i vrata - često 10–50 mm² presjek-za promicanje laminarni protok, Minimiziranje turbulencije i umetanja oksida.

Odmah nakon punjenja, stroj primjenjuje intenziviranje ili pritisak za držanje za 2–5 sekundi.

Ovaj korak prisiljava dodatni metal u ugovorene regije i sprječava praznine dok se lijevanje učvršćuje.

Konformni kanali za hlađenje u ekstraktu topline do do 15 KW / O, usmjeravanje očvršćivanja s tankih rebara prema unutra na deblji šefovi i na kraju do uzgoja.

Izbacivanje, Podrezivanje, i operacija nakon lijevanja

Nakon očvršćivanje-tipično 2–10 sekundi Za većinu aluminijskih zidova - ploče odvojene. Igle izbacivača zatim guraju dio slobodno, a stroj se zatvara za sljedeći ciklus.

U ovom trenutku, Sirovo lijevanje zadržava vrata, trkači, i bljeskalica. Automatizirane preše za obloge ili CNC pile uklanjaju ove značajke u 5–15 sekundi, Povratak 90 % viška metala za ponovno uklanjanje.

Konačno, Dijelovi mogu podvrgnuti pucanju pucanja, CNC obrada kritičnih površina (do ± 0.02 mm), i opcionalni toplinski tretmani - poput starenja T6 na 155 ° C— Optimiziranje mehaničkih svojstava prije otpreme.

5. Uobičajene legure za lijevanje visokog pritiska

Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC) izvrsno s obojenim legurama koje kombiniraju fluidnost, jačina, i otpornost na koroziju.

Inženjeri najčešće određuju aluminij, cinkov, i legure magnezija za HPDC - Svaka obitelj koja nudi različite profile imovine i prednosti primjene.

Aluminijske legure

Aluminij dominira hpdc za svoj lagan, Dobra mehanička čvrstoća, i otpor korozije. Tri osnovne ocjene uključuju:

A380

• Sastav: 9–12 % I, 3–4 % Pokrajina, 0.5 % Mg, ravnoteža al
• Raspon topljenja: 580–640 ° C
• Gustoća: 2.65 g/cm³
• Zatečna čvrstoća: 260–300 MPa
• Produženje: 2–5 %
• Prijave: Automobilski nosači motora, prijenosna kućišta, pumpanja

A356

• Sastav: 6–7 % I, 0.3 % Mg, trag fe/cu, ravnoteža al
• Raspon topljenja: 600–650 ° C
• Gustoća: 2.68 g/cm³
• Zatečna čvrstoća (T6): 300–350 MPa
• Produženje (T6): 7–10 %
• Prijave: Kućiva za uklanjanje topline, Strukturne zrakoplovne komponente, LED hladnjaci

ADC12 (On Standard)

• Sastav: 10–13 % I, 2–3 % Pokrajina, 0.5 % Mg, ravnoteža al
• Raspon topljenja: 575–635 ° C
• Gustoća: 2.68 g/cm³
• Zatečna čvrstoća: 230–270 MPa
• Produženje: 2–4 %
• Prijave: Elektroničke kućice, Dijelovi uređaja, kotačići kotači

Legure cinka

Dostavljaju legure cinka Izuzetno visoka fluidnost i Reprodukcija finog detalja pri niskim temperaturama taline. Popularne ocjene uključuju:

Opterećenje 3

• Sastav: 4 % Al, 0.04 % Mg, 0.03 % Pokrajina, uravnotežiti zn
• Talište: ~ ~ 385 ° C
• Gustoća: 6.6 g/cm³
• Zatečna čvrstoća: 280 MPA
• Produženje: 2 %
• Prijave: Precizni zupčanici, mali ukrasni hardver, Kućišta konektora

Opterećenje 5

• Sastav: 1 % Al, 0.1 % Mg, 0.7 % Pokrajina, uravnotežiti zn
• Talište: ~ ~ 390 ° C
• Gustoća: 6.7 g/cm³
• Zatečna čvrstoća: 310 MPA
• Produženje: 1.5 %
• Prijave: Komponente otporne na nošenje, sigurnosni hardver, brave

Legure magnezija

Legure magnezija nude najlakša strukturna gustoća i dobra svojstva prigušivanja. Ključne ocjene uključuju:

AZ91D

• Sastav: 9 % Al, 1 % Zn, 0.2 % MN, Uravnotežite mg
• Raspon topljenja: 630–650 ° C
• Gustoća: 1.81 g/cm³
• Zatečna čvrstoća: 200 MPA
• Produženje: 2 %
• Prijave: Elektronička kućišta, tijela kamere, Automobilski upravljački kotači

AM60B

• Sastav: 6 % Al, 0.13 % MN, Uravnotežite mg
• Raspon topljenja: 615–635 ° C
• Gustoća: 1.78 g/cm³
• Zatečna čvrstoća: 240 MPA
• Produženje: 7 %
• Prijave: Zrakoplovne zagrade, sportska oprema, Lagani strukturni dijelovi

Rastući & Specijalne legure

Nedavni napredak gura HPDC u veće performanse:

Aluminij bogat silikonom (Npr., Silafont-36)

• Ako je sadržaj: ~ ~ 36 % za slabo toplinsko širenje
• Prijava: Blokovi motora, glave cilindra s minimalnom toplinskom izobličenjem

Polu-čvrste metalne legure

• Naći se između tekućih i čvrstih stanja kako bi se smanjila poroznost i poboljšala mehanička svojstva, posebno u složenim dizajnima tankog zida.

6. Prednosti & Ograničenja lijevanja visokog tlaka

Prednosti

Nespojedna brzina ciklusa

Ubrizgavanjem rastaljenog metala pri pritiscima do 200 MPA, HPDC ispunjava i učvršćuje dijelove samo kao 20–60 sekundi po ciklusu.

Stoga, jedan stroj može proizvesti 1,000+ Mali aluminijski nosači po smjeni, Dramatično smanjenje vremena olova u usporedbi s pijeskom ili investicijskim ulaganjem.

Izuzetna dimenzijska preciznost

Kombinacija precizno obrađenih čeličnih matrica i punjenja visoke brzine prinosi tolerancije tako čvrsto ± 0,02–0,05 mm.

Kao rezultat, Dijelovi često zahtijevaju samo 0.2–0,5 mm obrade zaliha - do 40 % Manje od gravitacijskih komponenti-minimizirajući materijalni otpad i post-proces.

Ultra tanki zidni dijelovi

Visoki pritisci ubrizgavanja HPDC -a omogućuju debljine stijenke na 0.5 mm u legurama cinka i 1 mm u aluminijskim legurama.

Ova sposobnost podržava lagane dizajne - često smanjujući težinu dijela 10–20 %-i olakšava integraciju umetnutih ulaganja (Npr., učvršćivači s navojem) U jednoj operaciji.

Superiorna površinska završna obrada

Površine za matrice polirane do Ra 0,8-1,6 µm Prenesite tu kvalitetu izravno na lijevanje, često uklanjanje sekundarnog uklanjanja ili poliranja.

Takve glatke završne obrade također poboljšavaju prianjanje i smanjuju rizik od korozije.

Visoki mehanički integritet

Brz, Punjenje pod pritiskom i kontrolirano očvršćivanje proizvode finozrnatu mikrostrukturu s minimalnom poroznošću.

Na primjer, A380 aluminijski odljevi mogu dostići zatezne snage 260–300 MPa i izduženja 3–5 %, suparništvo na mnogim krivotvorenim dijelovima.

Propuštanje performanse

Jer HPDC prisiljava metal u svaku šupljinu pod visokim pritiskom, Kasting izlaže propusnost blizu nule.

Ovo svojstvo čini postupak idealnim za hidraulička kućišta, tijela ventila, i druge komponente za upravljanje tekućinom.

Automatizacija & Učinkovitost rada

Moderne HPDC linije integriraju robotsko uklanjanje dijela, Prešanje za obrezivanje, i in-line inspekcija, postizanje do 80 % Smanjenje ručnog rada.

Automatizacija osigurava dosljedno vrijeme ciklusa i ponovljiva kvaliteta, spuštajući troškove rada po dijelu.

Ograničenja

Visoka ulaganja u alate

Precizna matrica za HPDC obično košta 20.000–150 000 USD, s olovnim vremenima 6–12 tjedna.

Za proizvodnju u skladu 5,000 dijelovi, Ovi unaprijed troškovi mogu nadmašiti učinkovitost procesa po jedinici.

Ograničenja legure i geometrije

HPDC se izvrsnosti s aluminijem, cinkov, i legure magnezija, ali dokazuju se izazovnim s metalima s visokom tankom (čelik, bakar) Zbog erozije plijesni i toplinskog umora.

Štoviše, složeni podrez, duboke unutarnje šupljine, a promjenjive debljine stijenke često zahtijevaju sklopljive jezgre ili višedijelne sklopove, Dodavanje složenosti dizajna i troškova.

Poroznost i zarobljeni plinovi

Iako HPDC minimizira poroznost u usporedbi s gravitacijskim metodama, Punjenje velike brzine može zarobiti zrak i okside ako se ne optimiziraju i odzračivanje.

Intenzivno praćenje procesa (Npr., termoparovi, senzori tlaka) ostaje ključan za otkrivanje i ispravljanje problema poroznosti.

Složenost stroja & Održavanje

HPDC strojevi kombiniraju hidrauliku, pneumatika, i visoko precizni mehanički sustavi.

Kao rezultat, oni zahtijevaju rigorozno preventivno održavanje - svako 10,000–20 000 Ciklusi - za ponovni kalibriranje profila ubrizgavanja, Zamijenite brtve, i obnoviti matrice, Dodavanje operativnim režijskim troškovima.

Ograničene veličine dijela

Dok je idealan za male i srednje dijelove (Nekoliko grama do ~ 10 kg), HPDC postaje manje ekonomičan za vrlo velike odljeve (> 20 kg) Zbog duljeg vremena očvršćivanja i veće količine ubrizgavanja metala,

gdje se lijevanje pijeska ili metode niskog tlaka mogu pokazati učinkovitijim.

7. Primjene lijevanja visokog tlaka

Automobilska industrija

• Prijenosna kućišta
• Zagrade motora & Kućiva pumpe
• Strukturni upravljač & Dijelovi ovjesa

Potrošačka elektronika & Uređaji

• Šasija laptopa & Okviri pametnih telefona
• LED hladnjaci & Kućiva za napajanje
• Kontrole kućnih uređaja

Aerospace

• Strukturni zagrada & Montažni blokovi
• Kućišta pokretača & Zračni ventilaci
• Bespilotno zračno vozilo (UAV) Okviri

Medicinski uređaji & Instrumentacija visoke preciznosti

• Kirurške ručke instrumenata
• Kućišta za dijagnostičku opremu
• Razdjelnici isporuke tekućine

8. Oprema i alat za lijevanje visokog pritiska

Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC) zahtijeva snažne strojeve i precizno alat za iskorištavanje njegove brzine i točnosti.

Od izbora strojne platforme do dizajna i održavanja čelika, Svaki element igra glavnu ulogu u dijelu kvalitete, vrijeme ciklusa, i ukupni trošak vlasništva.

Ispod, Detaljamo ključnu opremu i razmatranja alata za operacije HPDC.

Tipovi strojeva za lijevanje

HPDC strojevi spadaju u dvije osnovne kategorije, razlikuju se po njihovim mehanizmima ubrizgavanja i kapacitetima pucanja:

Vrsta stroja	Volumen pucanja (cm³)	Sila za stezanje (kN)	Najbolje za
Hladno komora	100 - 2,000	500 - 5,000	Aluminij, bakrene legure
Komora	20 - 200	200 - 1,000	Cinkov, legure magnezija

• Strojevi za hladno komorni zahtijevaju vanjsko lomljenje rastopljenog metala u pucanj rukav.
  Njihova tolerancija na visokoj temperaturi (do 800 ° C) čini ih idealnim za legure na bazi aluminija i bakra.
• Strojevi s vrućim komorom Uronite mehanizam ubrizgavanja izravno u talinu, omogućavanje ciklusa vremena kao što je kratak 15–30 sekundi za dijelove cinka, ali ograničavajući upotrebu na legure s niskim talevima (< 450 ° C).

Dizajniranje kalupa

Uspješan dizajn kalupa uravnotežuje robusnu konstrukciju s toplinskom kontrolom i preciznom geometrijom:

1. Odabir materijala: Inženjeri određuju čelike poput H13 ili 2344 Za njihovu kombinaciju tvrdoće (48–52 hrc) i otpornost na toplinski umor.
2. Rashladni krugovi: Konformno hlađenje - često se realizira aditivna proizvodnja—Portrati 10-20 kW / o toplina, Smanjenje vremena ciklusa do 20 % i minimiziranje vrućih mjesta.
3. Kapiranje & Odzračivanje: Pravilni presjeci vrata (10–50 mm² za aluminij) i mikro-ventilace (0.2–0,5 mm) Osigurajte laminarno ispunjenje i brzi bijeg plina, ublažavajući poroznost.
4. Nacrt & Linije za razdvajanje: Dizajneri uključuju 1–3 ° Nacrt kutova i strateški postavljene linije za razdvajanje kako bi se olakšalo izbacivanje i spriječilo bljeskalicu.

Iteracijom simulacija plijesni i toplinskim analizama, Timovi mogu optimizirati dinamiku punjenja i učvršćivanje, Vožnja stope uspjeha prvog prolaza gore 90 %.

Proizvodnja matrice, Premaz, i održavanje

Precizni troškovi umro 20.000–150 000 USD Ali može proizvesti 50,000–200.000 Kasting s odgovarajućom pažnjom. Kritične prakse uključuju:

• Površinski premazi: Vatrostalni premazi (grafit ili cirkon) produžite život u umro smanjenjem abrazije i toplinskog šoka.
  Stope prijave za 10–30 µm uspostaviti ravnotežu između izvedbe izdanja i dimenzijske vjernosti.
• Poliranje & Obnavljanje: Zakazano poliranje - svako 10,000–20 000 Pucnjevi - u obliku čelične tvrdoće i glatkoće (Ram < 0.8 µm), Održavanje dosljednog izgleda.
• Toplinsko biciklističko upravljanje: Automatizirano praćenje temperature (Termoparovi u umetcima u dieju) i kontrolirani ciklusi predgrijavanja (200–350 ° C) Spriječite pucanje i neusklađivanje u čeliku alata.

Pridržavanje rigoroznog plana preventivnog održavanja smanjuje neplanirani prekid 30–50 % i čuva tolerancije tijekom dugih proizvoda.

Integracija automatizacije i robotike

Suvremene linije HPDC -a koriste automatizaciju kako bi povećala produktivnost i dosljednost:

• Robotsko izlijevanje & Rukovanje: Automatizirane lomlje ili tundiste sinkroniziraju temperaturu ulijevanja i vrijeme, Smanjenje ljudske pogreške u isporuci taline.
• Ekstrakcija dijela & Prijenos: Zglobni roboti uklanjaju vruće odljeve, Prebacite ih u podrez preša, i učitati ih u inspekcijske stanice - postizanje vremena ciklusa ispod 30 sekundi.
• In-line inspekcija kvalitete: Integrirani sustavi vida i rendgenske jedinice otkrivaju površinske mrlje ili unutarnju poroznost u stvarnom vremenu, Omogućavanje neposrednih korektivnih radnji.

Zatvaranjem povratne petlje između strojnih senzora, Podaci o stanju matrice, i proizvodna analitika,
Proizvođači postižu Ukupna učinkovitost opreme (Oee) iznad 85 %- Kritična metrika u industriji 4.0 okruženje.

9. Kvaliteta & Kontrola oštećenja

Održavanje izuzetne kvalitete u zglobovima za lijevanje visokog pritiska na strogoj prevenciji oštećenja, praćenje procesa u stvarnom vremenu, i temeljite protokole inspekcije.

Tipične nedostatke i njihovo ublažavanje

Mana	Uzrok	Strategija kontrole
Poroznost plina	Otopljeni ugradnju vodika ili zraka tijekom punjenja	Koristite rotacijsko degasiranje; Optimizirajte dizajn vrata za laminarni protok
Skupljanje praznina	Neadekvatno hranjenje ugovornog metala	Dodajte lokalno intenziviranje; Postavite uzdinute na debelim dijelovima
Hladno se zatvara	Preurano zamrzavanje metala ili niska brzina punjenja	Povećajte brzinu pucanja (> 20 m/s); Zagrijte umrijeti > 200 ° C
Bljesak	Nedovoljna sila stezanja matrice	Kalibriraju cilindri stezaljki (obično 1,0–1,5 kn/cm²)
Vruće suzanje	Toplinski stres u pretjerano gustim ili suzdržavajućim zonama	Pročistiti prijelaz debljine stijenke; Dodajte kanale za hlađenje
Buri & Peraje	Umrijeti ili neusklađivanje	Provedite preventivno održavanje i provjere poravnanja

Praćenje procesa u stvarnom vremenu

Integriranje senzora i analitike omogućuje proaktivnu kontrolu oštećenja:

• Termoparovi s rukavima: Pratite metalnu temperaturu u rukavu (± 2 ° C) Da bi se osigurala dosljedna fluidnost.
• Pretvarači tlaka: Izmjerite tlak intenziviranja (10–100 MPa) U matrici za provjeru performansi pakiranja.
• Kamere velike brzine: Uhvatite događaje ispunjavanja na do 1,000 fPS, Otkrivanje turbulencije ili stvaranja hladnog kvadrata.
• LOGGERI VRIJEME: Nadgledajte kalup otvaranje/zatvaranje i intervale pucanja kako biste otkrili odstupanja koja su u korelaciji s oštećenjima.

Povezivanje ovih tokova podataka u industriji 4.0 Nadzorna ploča upozorava operatere na izvanrednim uvjetima-davanje neposrednih podešavanja i izbjegavanje otpadaka.

Nerazorna ispitivanja (NDT)

NDT metode potvrđuju unutarnji integritet bez oštećenja dijelova:

• Rendgenska radiografija: Identificira podzemnu poroznost (> 0.5 mm) i uključivanja u strukturne odljeve.
• Ultrazvučno testiranje: Otkriva ravninske mane i vruće suze; Osjetljivost doseže 0.2 Rezolucija mm u aluminiji.
• Inspekcija penetranta: Ističe površinske pukotine ili se hladno zatvara u kritičnim zaptivačkim područjima.
• Ispitivanje vrtložnih struja: Procjenjuje varijacije površinske tvrdoće i mikro-pukotine u tankim zidovima.

Ljevaonica često rezervira 5–10 % dijelova za 100 % NDT prilikom opskrbe sigurnosnim kritičnim zrakoplovnim ili medicinskim komponentama.

10. Usporedba s drugim metodama lijevanja

Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC) zauzima jedinstvenu nišu među tehnologijama koje formiraju metal.

Za razliku od HPDC -a s Gravitacijska kasting matrice, lijevanje malog tlaka, i casting, Možemo odrediti snage i kompromise svakog postupka-i pomoći inženjerima da odaberu optimalnu metodu za svoje dijelove.

Lijevanje visokog pritiska u odnosu na. Gravitacijska kasting matrice

Značajka	HPDC	Gravitacijska kasting matrice
Mehanizam za punjenje	Ubrizgano ispod 10–200 MPa	Natopljena gravitacijom (1 g)
Vrijeme ciklusa	20–60 s	60–180 s
Debljina zida	0.5–3 mm	≥ 3 mm
Tolerancije	± 0,02–0,05 mm	± 0,1–0,5 mm
Površinska obrada	Ra 0,8-1,6 µm	RA 1,6-3,2 µm
Trošak alata & Život	$20 K -150 K; 50 K -–200 K ciklusi	$5 K -50 k; 500–2 000 ciklus
Najbolje za	Veličanstveni, tankog zida, zamršeni dijelovi	Srednji volumen, Deblji dijelovi, jednostavnija geometrija

Uvid: HPDC ubrizgava metal pod visokim tlakom kako bi se postigli tanji zidovi i čvršća tolerancija, Dok gravitacijski lijevanje trguje brzinom i detaljima za niže troškove alata i jednostavnije strojeve.

Kasting visokog pritiska kastinga (HPDC) vs. Lijevanje malog tlaka (LPDC)

Značajka	HPDC	LPDC
Razina tlaka	10–200 MPa	0.3–1,5 bar
Kontrola protoka	Brzo ispunjenje potencijalnim turbulencijama	Usporiti, Kontrolirani punjenje minimizira turbulenciju
Poroznost	Slabo (Potreba optimizirano gatiranje)	Vrlo nizak (Stalni punjenje smanjuje ugradnju plina)
Sposobnost tankog zida	Izvrstan (spustiti 0.5 mm)	Dobro (≥ 2 mm)
Vrijeme ciklusa	20–60 s	60–120 s
Složenost alata	Visok (preciznost, konformno hlađenje)	Umjeren (Jednostavniji dizajn kalupa)
Najbolje za	Kompleks, Dijelovi visokog zida	Velik, Strukturno kritični dijelovi sa zahtjevima male poroznosti

Uvid: LPDC pruža superiornu kontrolu poroznosti i nježno punjenje, čineći ga idealnim za strukturne komponente, Dok se HPDC ističe na ultra tankim zidovima i visokom propusnosti.

Lijevanje visokog pritiska u odnosu na. Investicijski lijev

Značajka	HPDC	Investicijski lijev
Vrsta kalupa	Čelična matrica za višekratnu upotrebu	Jednokratna keramička školjka
Detalj & Složenost	Visok, ali ograničene podrez	Vrlo visok -), geometrije tankog zida
Površinska obrada	Ra 0,8-1,6 µm	Ra 0,8-3,2 µm
Tolerancije	± 0,02–0,05 mm	± 0,05–0,1 mm
Trošak alata & Vrijeme olova	Visok ($20 K -150 K; 6–12 tjedna)	Umjeren ($5 K -50 k; 2–4 tjedna)
Vrijeme ciklusa	20–60 s	24–48 h po seriji
Najbolje za	Vrlo veliku količinu, metalni dijelovi tankog zida	Nizak- do srednjeg volumena, vrlo detaljni dijelovi

Uvid: Ulaganje u investiciju nadmašuje HPDC u geometrijskoj složenosti i malu fleksibilnost serije. Međutim, HPDC pruža drastično kraće vrijeme ciklusa i niže troškove po dijelu na skali.

11. Zaključak

Lijevanje visokog pritiska donosi neusporedivu brzinu, preciznost, i isplativost za neobrađene komponente u današnjem konkurentnom proizvodnom krajoliku.

Ovladavanjem svoje termodinamike, Dizajn, materijalno ponašanje, i mogućnosti automatizacije, Inženjeri mogu iskoristiti HPDC za proizvodnju laganog, Dijelovi visokih performansi na skali.

Kako digitalna simulacija i aditivni alat sazrijeva, HPDC će se i dalje razvijati - olivirajući svoju stratešku ulogu u automobilu, zrakoplovstvo, elektronika, I izvan.

Na Langhe industrija, Spremni smo za partnerstvo s vama u iskorištavanju ovih naprednih tehnika kako bismo optimizirali svoje dizajne komponente, odabir materijala, i proizvodni tijekovi rada.

Osiguravanje da vaš sljedeći projekt premaši svaku mjerilu performansi i održivosti.

Kontaktirajte nas danas!

 

Česta pitanja

Što tipične tolerancije i površinske završne obrade postiže HPDC?

• Tolerancije dimenzija: ± 0,02–0,05 mm
• Površinski završetak: Ra 0,8-1,6 µm

Zašto su važni konformni kanali za hlađenje?

Konformativno hlađenje-često 3D otisnuto u matricu-izlaže toplinu jednoliko, Smanjenje vremena ciklusa do 20 %, minimiziranje toplinskog napona, i osigurati dosljednu kvalitetu dijela tijekom dugih trčanja (50,000+ ciklus).

Koja su glavna ograničenja HPDC -a?

• Visoki trošak alata ($20 000–150 000 prema)
• Ograničenja legura (ograničeno na aluminij, cinkov, magnezij)
• Ograničenja dizajna Za duboke podrez ili varijacije ekstremnih zidova

Referenca članaka: www.rapiddirect.com/blog/what-is-high-psure-die-casting/