Дие Цастинг вс Гравити Цастинг: Компоненте за ливење од алуминијума

Технологија ливења алуминијума нуди вишеструке производне руте, са диетинг ливењем вс гравитационо ливење које представљају две од најчешће усвојених метода.

Оба процеса трансформишу растопљени алуминијум у прецизно, Функционални облици, Али они се значајно разликују у примени притиска, дизајн калупа, Металуршки исходи, Брзина производње, и економска подобност.
Умри ливење обично се одликује производњом танког зиданог, висока количина, и замршено детаљне компоненте са одличном површинском завршном и димензионалном доследношћу.

Гравитација ливење - да ли трајни калуп или ливење песка - углавном производи делове са доњом порозношћу, Боље топлотне микроструктуре, и побољшани механички рад за структурне или апликације које садрже притисак.

1. Шта је умирање ливења за алуминијумске компоненте

Ливење је процес производње високог притиска у којем се растопило алуминијум-обично загрева 650-700 ° Ц-Има се убризгава у челични калуп за вишекратну употребу (умрљати) под интензивним притиском, опћенито 10-175 МПА (1,500-25.000 пси).
Примењени притисак присиљава растопљени метал у замршене калупске шупљине, обезбедити Брзо пуњење унутар 0.01-0,5 секунди и веома тачна репликација финих детаља.

Једном када метал се очврсне - обично унутар 5-60 секунди, Зависно од дебљине зида - Отвара се ум, а део је избачен.
Ова комбинација брзог пуњења и контролисаног хлађења омогућава производњу компоненти уским толеранцијама, танки зидови, и одличне завршне обраде површине.

Процесне варијанте:

• Хот-Цомпате Дие Цастинг - користи потопљену млазницу за убризгавање легура ниског топљења (као што су цинк или магнезијум). Ретко се наноси на алуминијум јер алуминијумска тачка топљења може оштетити систем убризгавања.
• Цолд-Комора умируће - стандард за алуминијум. Растопљени метал се урезано у одвојено, Некрвитог ињекционог цилиндра пре него што је присиљен у умрт под високим притиском.
  Ово штити компоненте машине из топлотне деградације, док омогућава прецизну контролу запремине и притисак.

Заједничке легуре:

Ливење умирања обично користи легуре алуминијума формулисане за високу флуидност, Минимално скупљање, и добра механичка својства. Популарни избори укључују:

• А380 - најпотребнија алуминијумска легура ливења дие-ливења, нудећи одличну комбинацију снаге, отпорност на корозију, и димензионална стабилност.
• А383 - Слично А380, али уз побољшану отпорност на корозију и бољи проток за сложене облике.
• АДЦ12 - Јапански еквивалент А383, са добрим механичким својствима и врхунском обрасцу.
• Алси9цу3 - Заједничко у европским апликацијама; Добра отпорност на хабање и висока топлотна проводљивост.

2. Каква је гравитација ливења за алуминијумске компоненте

Гравитација ливење је процес ливења метала у којем се растопљени алуминијум преливен у трајни калуп или песак калупа под силом гравитације, Без спољног притиска.

Калуп се обично загреје 150-250 ° Ц Да би се осигурао правилни проток метала и смањити топлотни шок.

Времена пуњења су спорије него у случају ливења - често 2-20 секунди-Одлажи растопљени метал да се природно храни у шупљину и очврсне под атмосферским притиском.

Спорија брзина хлађења, у поређењу са методама високог притиска, углавном производи а Гушће структуре зрна са мање заробљених гасних пора, која побољшава механичка својства и топлотну лечење.

Процесне варијанте:

• Стални гравитациони ливење - користи челик за вишекратну употребу или гвоздени калуп; Погодно за средње до велике количине производње са доследним димензијама и површинским завршним слојем.
• Одливање гравитације песка - користи потрошне пешчане калупе за веће, сложене, или делови ниског обима; нуди флексибилност дизајна, али захтева секундарна обрада за тачност.
• Тента сипате гравитационе ливење - Калуп је нагнут током изливања да контролише метални проток и смањи турбуленција, Минимизирање оксидације и ухватљивости на гас.

Заједничке легуре:

Гравитациони ливење често користи алуминијумске легуре оптимизоване за снага, дуктилност, и отпорност на корозију, од којих су многи топлотније:

• Алси7мг (А356) - Одлична отпорност на корозију, висока дуктилност, и идеално за Т6 топлотну обраду; Широко се користи у ваздухопловству и аутомобилским компонентама.
• Алси9мг - добра флуидност и механичка својства; Погодно за структурне примене средње чврстоће.
• Алси12 - високи садржај силицијума за одличну отпорност на хабање и флуидност; обично се користи за сложене геометрије.
• Алцу4тимг (206) - Висока снага, Легура топлотног лечења за захтевну ваздухопловство и војне делове.

3. Металуршка својства: Дие Цастинг вс. Гравитација ливење

Порозност и густина

• Дие Цастинг - високо притисци у ињекцији могу уносити гасове (ваздушни, водоник), Стварање дисперзних нивоа порозности обично 3-8% по запремини, често концентрисани у близини дебелих секција или површинских слојева.
  Док је прихватљив за многе структурне употребе, Ова порозност може угрозити непропусност хидрауличних или пнеуматских система.
• Гравитација ливење - споро, Пуњење без притиска значајно смањује ухватљивост гаса, Постизање нивоа порозности <2% по јачини.
  Контролисано учвршћивање промовише раст усмереног зрна и већу укупну густину, чинећи ове делове који су погодни за Апликације за задржавање притиска као што су главе цилиндра, Блокови мотора, и кућишта за гориво.

Механичка чврстоћа

• Дие Цастинг - Брзо хлађење производи фино зрнате микроструктуре, испоручујући високе затезне чврстоће 200-300 МПА.
  Међутим, инхерентна порозност ограничава дуктилност (Издужење 2-8%) и отпорност на ударце, чинећи делове склоније уморном пуцању у динамичким оптерећењима.
• Гравитација ливење - АС-ЛИСТА ТЕНЗИЛНА Снага је углавном нижа (180-250 МПА), Али топлотни третмани као што су Т6 може подићи затезну снагу на ~ 240 МПА и издужење 10-12%, Осигурање легура дие-ливена у целини Отпорност на жилавост и умора.

Заваривост и израда

• Дие Цастинг - Заједничке легуре попут А380 имају висок садржај силицијума, који, у комбинацији са порозношћу, Смањује поузданост заваривања због експанзије гаса током грејања.
  Машина је одлична, са стопама ношења алата 10-15% ниже него у гравитационим компонентама због новчане казне, уједначена микрострукција.
• Гравитација ливење - ниска порозност и погодни избори за легуре омогућавају снажно, Поуздани завари - често задржавајући 80-90% основне снаге метала.
  Машина је добра, али захтева оштрији алат за сечење и оптимизована феедова за управљање грудима зрно зрна.

4. Геометријска способност & Правила за дизајн

Сложеност дела

• Дие Цастинг - способни да производи Високо замршене геометрије са дебљинама зида ниско као 0.5-6 мм, Укључивање финих функција као што су 0.5 мм ребра или 1 мм рупе, као и сложени подрећи.
  Високо притисак убризгавања осигурава потпуни пуњење танких и детаљних одељка, чинећи је преферираним избором за Прецизне компоненте као што су тела вентила са унутрашњим пролазима, Електронски кућишта, и замршени заграде.
• Гравитација ливење - ограничено споријим, Метални проток метала без притиска, што га чини изазовним да се танко испуни (<3 мм) или веома сложени одељци.
  Најбоље одговара умерена сложеност и дебелизован делови (3-50 мм), као што су кућишта пумпе, кућишта за мењаче, или носачи мотора.

Могућност величине

• Дие Цастинг - Ограничено капацитетом за штампу; оптимално за компоненте вагање 5 Г-10 кг.
  Израда врло великих делова (Нпр., 50 КГ Аутомотиве Подгрупе) постаје економски и технички изазов због захтева за алатом и захтевима силе убризгавања.
• Гравитација ливење - добро одговара велики, Тешке компоненте до 100 кг или више.
  Обично се користи за индустријске машине кућишта, МАРИНЕ ПРОПЕЛЛЕР ХУБС, и велики структурни одливци у којима величина надмашује фино-детаљне захтеве.

5. Димензионална тачност & Површинска завршна обрада

Димензионалне толеранције

• Дие Цастинг - Постижава Врхунска димензионална прецизност Захваљујући крути челични умире, Стабилни топлотни услови, и контролисано учвршћивање.
  Типичне толеранције су ± 0,02-0,1 мм по 100 мм, Чак и за сложене геометрије.
  Овај ниво тачности омогућава много функција (нити, заптивање жлебова, Лоцирање шефова) да се произведе нето облик, смањење или уклањање пост-обраде.
• Гравитација ливење - Изложбе лабаво толеранције од ± 0,1-0,5 мм по 100 мм, углавном због ширења песка или трајног калупа / контракције током грејања и хлађења.
  Димензионална варијација се повећава са већим, дебљи одељци. Машинска обрада је често потребна за функционалне површине за испуњавање захтева за монтажу и заптивање.

Површинска завршна обрада

• Дие Цастинг - производи гладак, висококвалитетне површине са типичним вредностима храпавости РА 1.6-3.2 μм директно из калупа.
  Фине текстуре, логотип, и декоративни детаљи могу се интегрисати у матрицу, чинећи га идеалним за видљиве или козметичке делове без додатних завршних обрада.
• Гравитација ливење - површинска завршница у великој мери зависи од врсте плијесни:

• • Пешчани калуп: РА 6.3-12.5 μм (Потребна је обрада или пуцање за козметичке површине).
  • Стални калуп: РА 3.2-6.3 μм (боље, Али још увек није тако глатко као што умире).
    Порочна порозност је углавном нижа него у ливење умрле, што може побољшати лепљење премаза за боје и анодеризацију.

6. Причвршћивање притиска & Топлотни третман

Причвршћивање притиска

• Дие Цастинг - Због криоца гаса током ињекције велике брзине, Алуминијумски делови од ливеног ливеног ливеног ливе често садрже микропорозност (3-8% по запремини), који може компромитовати интегритет притиска.
  Стандардни делови за ливене дие могу издржати До 20-35 бара без цурења, Али за више притисци (Нпр., хидраулички разводници на >100 бара), импрегнација са смолама је често неопходна.
  Потпуно елиминирајући порозност је изазован без жртвовања времена циклуса или повећања стопе отпада.
• Гравитација ливење - споро, Процес пуњења ламинар увелике смањује ухватљивост на гас, што резултира порозност испод 2%.
  Ово чини компоненте од гравитационе ливене одличне одлично више притиска, са многим дизајном способно убрзан >150 бара У стању у случају.
  Ова карактеристика је критична за блокове мотора, Главе цилиндра, и компоненте за гориво систем.

Способност топлоте

• Дие Цастинг - високе легуре силицијума дие-ливења (Нпр., А380, АДЦ12) опћенито не може бити потпуно топлотило Т6 Због ризика од ударања од заробљених гасова.
  Неки одливци умируће порозности (Коришћење усисаване матрице или стисног ливења) може се третирати Т5 За умјерено побољшање имовине, али јачине је ограничен (~ 10-15% Повећање).
• Гравитација ливење - Компатибилно са пуним Т6 топлотни третман, који укључује лечење решења, гашење, и вештачко старење.
  На пример, А356-Т6 Гравитациони одливци могу постићи 240-280 МПА затезна чврстоћа и 10-12% издужења, чинећи их погодним за структурне примене високог стреса.

7. Алат за алате: Трошак, Животни век, и флексибилност

Трошкови и сложеност алата

• Умри ливење умире: Потребна је велика иницијална инвестиција, обично $50,000- 500.000 долара + од стране, у зависности од величине и сложености.
  Матрице су прецизно обрађене од Отврђени челик алата (Нпр., Х13) и уградити Хладни канали, игле за избацивање, и сложене карактеристике шупљине.
  Ова висока цена је оправдана пре свега за Производња високог обима Због брза времена циклуса и минималне захтеве за обрађивањем.
• Гравитациони калупи за ливење: Знатно јефтинији, опћенито $10,000- 100.000 долара, јер не захтевају отпорност на високи притисак или интегрисани расхладни системи.
  Калупи се обично праве од ливено гвожђе или благи челик, који су лакше машини и модификовати. То чини гравитационо да је кастинг економски одрживо низак- до средње запремине производње.

Животни век и одржавање

• Умри ливење умире: Изузетно издржљив, са 100,000-1,000,000 циклуса достижно за алуминијумске делове.
  Међутим, Задржавање прецизности димензија захтева редован полирање, Замена игле за избацивање, и поправак хлађења канала. Високо трошење у танким или замршеним одељцима може повећати учесталост одржавања.
• Гравитациони калупи за ливење: Краћи животни век, обично 50,000-300.000 циклуса, због термички умор од поновљеног грејања и хлађења.
  Они су, међутим, лакше поправљање оштећених подручја често могу бити заварени или прерађени-Поведивање веће флексибилности за промене или имена или имена.

Време вођења алата

• Умри ливење умире: Дуго водни вријеме 8-16 недеља Због прецизних обраде и сложених дизајнерских захтева, чинећи умрећим да ливење мање погодно за Брзо прототипирање или мале производне траке.
• Гравитациони калупи за ливење: Брже производити, обично 4-8 недеља, што омогућава Брже време на тржиште за ниско- до средњих дијелова и олакшава прилагођавања дизајна пре производње пуне скале.

8. Квалитетни ризици & Контрола

Порозност и оштећења гарнификата

• Дие Цастинг: Висок притисак убризгавања може заробити гасове и створити порозност, посебно у близини танких зидова или углова.
  Ниво порозности обично се креће од 3-8% по запремини, који утиче на причвршћивање притиска и отпорност у умору. Шупљине за скупљање могу се појавити и у дебелим пресецима ако је хлађење неравно.
• Гравитација ливење: Спор, Пуњење без притиска смањује ухватљивост гаса, што резултира нижа порозност (<2%).
  Међутим, Рачун за скупљање Може се појавити у дебелим пресецима због природног учвршћивања, Захтевање ракова и хранилица за надокнаду.

Површинске недостатке

• Дие Цастинг: Уобичајена питања укључују хладноће, проточне линије, и умрети лемљење, обично узроковани неправилном температуром умирања, Брзина убризгавања, или метална температура.
  Ове оштећења утичу на Површинска завршна обрада и димензионална прецизност.
• Гравитација ливење: Типични недостаци су мисунс, инклузије, и храпавост површине Због непотпуне пуњења плијесни или лошом чистоћом метала.
  Често их често могу исправити обрада или полирање, али критичне површине могу бити потребне секундарне завршне обраде.

Неразорно тестирање (НДТ) и контроле

• Дие Цастинг: Напредне НДТ методе, као што је Рендгенски преглед, Ултразвучно тестирање, и обојено пробојно испитивање, користе се за откривање интерне порозности и површинских пукотина.
  Контроле процеса укључују Мониторинг температуре дие, метално дегаст, и оборијано оптимизација притиска.
• Гравитација ливење: НДТ методе попут радиографија, Ултразвучно тестирање, и тестирање притиска осигурати структурни интегритет.
  Употреба охладити, рисери, и контролисано учвршћивање помаже у минимизији скупљања и унутрашњих недостатака.

Контроле процеса

• Дие Цастинг: Параметри кључа укључују метална температура (650-700 ° Ц), Брзина убризгавања, притисак, и умрети загревање.
  Аутоматизовани сензори и систем повратних информација помажу у одржавању доследности у великим производњи.
• Гравитација ливење: Контрола се фокусира на Температура изливања, Прегревање калупа, и дизајн Да би се осигурало потпуно испуњење и једнолично учвршћивање.
  Спорију стопе хлађења дозвољавају раст усмереног зрна, Побољшање механичког интегритета.

9. Примена алуминијумских компоненти: Дие Цастинг вс. Гравитација ливење

Умреће апликације за ливење

Умри ливење је идеално за компоненте које захтевају Висока прецизност, сложена геометрија, и глатке површине.

Ињекција високог притиска омогућава танки зидови, чврсте толеранције, и замршене карактеристике, чинећи га погодном:

Аутомобилска индустрија

• Компоненте мотора: покривери вентила, Уписни разводници, заграде
• Кућишта преноса: лаган, висока чврстоћа, и димензионално прецизно
• Дијелови електричних возила: Ставови за батерију и кућишта мотора

Електроника и потрошачке производе

• Станови паметног телефона и лаптопа
• Тела за камере
• Топлине за електронске уређаје

Индустријске и хидрауличне компоненте

• Тела вентила, кућишта пумпе, Хидраулички разводници
• Системи пнеуматских и течности

Категирање гравитационог ливења

Гравитационо кастинг је боље прикладно за велики, дебелизован, и структурно захтевне компоненте.

Споро је, Пуњење без притиска ниска порозност, густе микроструктуре, и поуздане механичке перформансе, идеалан за:

Аутомобилска и тешка машина

• Блокови мотора и главе цилиндра
• Кућишта за пренос за камионе и грађевинска возила
• Кућишта пумпе и случајеви мењача

Аероспаце и морске апликације

• Структурне компоненте авиона
• Марине пропелерски чворишта и кућишта

Енергија и индустријска опрема

• Хидрауличне и пнеуматске кућишта цилиндра
• Индустријске оквире машина и структурне подршке

10. Избор матрица: Дие Цастинг вс. Гравитација ливење

11. Закључак

Дие Цастинг вс Гравити Цастинг су комплементарни процеси, Свака одлична у специфичним сценаријима.

ДИРАЊЕ ДИМЕНТА ДОУМИЈЕ, замршене апликације у којима су тешке толеранције и ниски трошкови по дијелу критични су, Упркос већој порозности.

Гравитирање ливења је супериорно за разлике на средњим путем, Дебеле компоненте, и апликације захтевају непропусност притиска, завабилност, или топлотна лечења.

Поравнавањем могућности процеса са захтјевима дијеле-запремине, сложеност, механичке потребе, и произвођачи буџета могу оптимизирати перформансе и трошкове.

Често постављана питања

Која је главна разлика између дие цастинг вс гравитација ливење?

Уливање умрли користи ињекцију високог притиска да би напунио челични калуп, израда прецизности, танки зидан, сложени делови.

Гравитациони лијевање се ослања на природни ток растопљеног алуминијума у калуп, производи дебљи, веће, и структурно робусне компоненте са нижим трошковима алата.

Могу ли се алуминијумске компоненте ливене умрле топлоте?

Да, Алуминијум од ливеног дие-ливења може се подвргнути Т5 или Т6 топлотном третману да би побољшали снагу.

Компоненте од гравитационе ливене углавном реагују на топлотну обраду због ниже порозности и груби микроструктуре.

Који процес омогућава сложеније геометрије?

Умри ливење одликује се сложеним геометријама, укључујући танке зидове, Фине ребра, и замршени подрећи. Гравитациони ливење је боље погодно за умерено сложено, Структурни делови дебелих зиданих.

Који је процес погоднији за заваривање?

Алуминијум од гравитације је погоднији за заваривање због своје доње порозности и веће дуктилности.

Делови за ливење дие, Поготово оних са високим садржајем силицијума, су склонији пуцању и захтевају пажљиво поступке заваривања.

Могу се оба процеса користити за велике алуминијумске компоненте?

Гравитациони ливење рукује великим компонентама (до 100 кг или више) ефикасно.

Ливење умрли су углавном ограничени на мање компоненте (обично испод 10 кг) Због ограничења машине и умирања.