Đúc chết áp suất cao là gì (HPDC)?

1. Giới thiệu

Đúc chết áp suất cao (HPDC) đứng đầu sản xuất kim loại chính xác.

Trong HPDC, Foundries buộc kim loại nóng chảy ở áp suất lên đến 200 MPA vào một khuôn thép có thể tái sử dụng (chết), sản xuất phức tạp, Các bộ phận gần n-n-net tính bằng giây.

Kể từ khi thương mại hóa vào đầu thế kỷ 20, được đánh dấu bởi các bộ phận đúc bằng nhôm đầu tiên của Alcoa vào những năm 1930 và sự ra đời của lạnh- và máy móc nóng trong những năm 1950,

HPDC đã cách mạng hóa các ngành công nghiệp từ ô tô đến điện tử tiêu dùng.

Hôm nay, Thị trường đúc toàn cầu đứng đầu USD 60 tỷ hàng năm, với HPDC Kế toán hơn 70 % của các vật đúc màu.

Bài viết này khám phá các nguyên tắc của HPDC, Quy trình làm việc, nguyên vật liệu, ứng dụng, và xu hướng trong tương lai, Trang bị cho các kỹ sư và người ra quyết định hiểu biết sâu sắc về quy trình.

2. Đúc chết áp suất cao là gì?

Áp lực chết áp suất cao tiêm hợp kim nóng chảy vào khuôn thép ở tốc độ và áp suất cao.

Một pít -tông bắn trong buồng áp lực buộc kim loại qua hệ thống gating vào cái chết đóng. Tăng thủy lực hoặc cơ học sau đó kẹp các nửa chết với nhau chống lại lực lượng tiêm.

Sau một thời gian vững chắc ngắn ngủi, thường 2Mạnh10 giâyMáy mở, Đẩy qua đúc, cắt kim loại dư thừa, và lặp lại chu kỳ trong 20Mạnh60 giây.

HPDC đạt được dung sai chặt chẽ (± 0.05 mm) và hoàn thiện bề mặt mịn (RA 0,8-1,6), Làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc sản xuất khối lượng lớn khối lượng lớn, Các thành phần phức tạp.

3. Nguyên tắc cơ bản của đúc áp lực cao

Nhiệt động lực học & Động lực học chất lỏng

HPDC kết hợp nhiệt độ cao (VÍ DỤ., 700Mạnh780 ° C. cho hợp kim nhôm) với áp lực tiêm cao.

Vận tốc kim loại kết quả (lên đến 30 bệnh đa xơ cứng) đảm bảo điền vào khuôn nhanh trong 20Mạnh50 ms, Giảm cảm lạnh.

Nhà thiết kế cân bằng độ dốc nhiệt - giữa kim loại nóng và khuôn mát hơn (200Mùi350 ° C.)"Để kiểm soát các mặt trận hóa rắn và tránh các khiếm khuyết.

Thiết kế chết: Gating, Lỗ thông hơi, & Người chạy bộ

Các kỹ sư tối ưu hóa các hệ thống gating, người chạy bộ, Gates - cho dòng chảy. Họ đặt lỗ thông hơi ở điểm cao chiến lược để khí thải bị mắc kẹt và khí.

Mặt cắt phù hợp (VÍ DỤ., 1050 mm² cho nhôm) Đảm bảo thời gian lấp đầy đồng đều và giảm thiểu nhiễu loạn.

Quản lý nhiệt: Sưởi ấm & Làm mát

Kiểm soát nhiệt hiệu quả sử dụng các kênh làm mát phù hợp hoặc vách ngăn được nhúng để chiết xuất nhiệt 5-15 kW / o của bề mặt khuôn.

Nhiệt độ chết ổn định xung quanh 200Mùi250 ° C. Trong quá trình hoạt động trạng thái ổn định, Bảo tồn độ chính xác về chiều và tuổi thọ nấm mốc (50,000Chu kỳ200.000).

4. Đúc chết áp suất cao (HPDC) Quy trình quy trình làm việc

Hợp kim tan chảy và xử lý kim loại

Đầu tiên, Foundries tính một lò nung cảm ứng hoặc khí đốt với thỏi sạch hoặc phế liệu tái chế.

Họ tăng nhiệt độ lên các điểm đặt đặc hiệu hợp kim700 ° C. Đối với nhôm A380, 450 ° C. Đối với Forner 3 kẽm, hoặc 650 ° C. Đối với AZ91D Magiê, giữ trong vòng ± 5 ° C để đảm bảo tính lưu động nhất quán.

Trong thời gian tan chảy, Kỹ thuật viên giới thiệu máy tính bảng khử khí hoặc sử dụng một chất khử khí quay để loại bỏ hydro, cắt độ xốp của lên đến 30 %.

Họ cũng thêm thông lượng hoặc hợp kim chính để điều chỉnh thành phần (VÍ DỤ., tinh chỉnh silicon bằng nhôm để 7 % Để điền tốt hơn) Trước khi lướt qua Dross từ đầu lò.

Cơ chế bắn-piston: Lạnh lẽo- vs. Máy nóng

Kế tiếp, Quá trình phân kỳ dựa trên hợp kim:

• HPDC buồng lạnh

• • Foundries muôi kim loại nóng chảy vào tay áo bắn làm mát bằng nước.
  • Một pít -tông điều khiển bằng thủy lực sau đó tăng tốc kim loại qua cổ ngỗng và vào cái chết.
  • Thiết lập này xử lý hợp kim nhiệt độ cao (nhôm, đồng) và khối lượng bắn từ 50 ĐẾN 2,000 CM³.

• HPDC nóng

• • Xi lanh phun ngâm trực tiếp vào.
  • Một pít tông rút kim loại vào buồng sau đó buộc nó vào cái chết.
  • Hợp kim kẽm và magiê - Đưa ra bên dưới 450 ° C.—Fill khối lượng lên đến 200 CM³ với thời gian chu kỳ dưới 20 S.

Cả hai hệ thống đều tạo ra tốc độ tiêm của 10Hàng 30 m/s và áp lực tăng cường của 10MP100 MPa Để đóng gói các tính năng tốt và bù cho co rút.

Động lực điền vào khuôn: Chuyển khoản, Tăng cường, và hóa rắn

Một khi piston bắn bắt đầu đột quỵ của nó, kim loại chảy qua hệ thống gating vào khoang chết.

Kỹ sư thiết kế các vận động viên và cổng thường 1050 mm² Mặt cắt ngang để quảng bá dòng chảy laminar, giảm thiểu nhiễu loạn và bẫy oxit.

Ngay sau khi điền, máy áp dụng áp lực hoặc giữ áp lực cho 2Mạnh5 giây.

Bước này buộc kim loại bổ sung vào các khu vực hợp đồng và ngăn chặn các khoảng trống khi việc đúc củng cố.

Các kênh làm mát phù hợp trong chiết xuất chết ở mức lên đến 15 KW / o, Chỉ đạo hóa rắn từ các sườn mỏng bên trong đến các ông chủ dày hơn và cuối cùng là các riser.

Phóng ra, Cắt tỉa, và hoạt động sau đúc

Sau đó hóa rắn-tiêu biểu 2Mạnh10 giây Đối với hầu hết các bức tường nhôm, các platens riêng biệt. Chân phun sau đó đẩy phần miễn phí, Và máy đóng cho chu kỳ tiếp theo.

Tại thời điểm này, Việc đúc thô giữ lại cổng, người chạy bộ, Và flash. Máy ép cắt tự động hoặc cưa CNC loại bỏ các tính năng này trong 5Mạnh15 giây, đòi lại 90 % của kim loại dư thừa cho Remelt.

Cuối cùng, Các bộ phận có thể trải qua vụ nổ súng, CNC gia công các bề mặt quan trọng (đến ± 0.02 mm), và các phương pháp điều trị nhiệt tùy chọn - như T6 Lão hóa tại 155 ° C.Tối ưu hóa các thuộc tính cơ học trước khi giao hàng.

5. Hợp kim đúc áp suất cao phổ biến

Đúc chết áp suất cao (HPDC) vượt trội với các hợp kim màu sắc kết hợp tính lưu động, sức mạnh, và kháng ăn mòn.

Các kỹ sư thường chỉ định nhôm, kẽm, và hợp kim magiê cho HPDC, mỗi gia đình cung cấp hồ sơ tài sản và lợi thế ứng dụng riêng biệt.

Hợp kim nhôm

Nhôm thống trị HPDC cho nó nhẹ, sức mạnh cơ học tốt, Và kháng ăn mòn. Ba lớp chính bao gồm:

A380

• Sáng tác: 9Mạnh12 % Và, 3–4 % Cu, 0.5 % Mg, Cân bằng al
• Phạm vi nóng chảy: 580Mạnh640 ° C.
• Tỉ trọng: 2.65 g/cm³
• Độ bền kéo: 260Mạnh300 MPa
• Kéo dài: 2—5 %
• Ứng dụng: Khung động cơ ô tô, Truyền tải, cơ thể bơm

A356

• Sáng tác: 6Mạnh7 % Và, 0.3 % Mg, Trace Fe/Cu, Cân bằng al
• Phạm vi nóng chảy: 600Mạnh650 ° C.
• Tỉ trọng: 2.68 g/cm³
• Độ bền kéo (T6): 300MP350 MPa
• Kéo dài (T6): 7Tiết10 %
• Ứng dụng: Vỏ phân tán nhiệt, Các thành phần hàng không vũ trụ kết cấu, LED tản nhiệt

ADC12 (Anh tiêu chuẩn)

• Sáng tác: 10–13 % Và, 2–3 % Cu, 0.5 % Mg, Cân bằng al
• Phạm vi nóng chảy: 575Mạnh635 ° C.
• Tỉ trọng: 2.68 g/cm³
• Độ bền kéo: 230MP270 MPa
• Kéo dài: 2–4 %
• Ứng dụng: Vỏ điện tử, Các bộ phận thiết bị, Bánh xe đúc

Hợp kim kẽm

Hợp kim kẽm cung cấp Tính trôi chảy cực cao Và Sinh sản chi tiết tốt ở nhiệt độ tan chảy thấp. Các lớp phổ biến bao gồm:

những gánh nặng 3

• Sáng tác: 4 % Al, 0.04 % Mg, 0.03 % Cu, Cân bằng Zn
• Điểm nóng chảy: ~ 385 ° C.
• Tỉ trọng: 6.6 g/cm³
• Độ bền kéo: 280 MPA
• Kéo dài: 2 %
• Ứng dụng: Bánh răng chính xác, Phần cứng trang trí nhỏ, vỏ nối

những gánh nặng 5

• Sáng tác: 1 % Al, 0.1 % Mg, 0.7 % Cu, Cân bằng Zn
• Điểm nóng chảy: ~ 390 ° C.
• Tỉ trọng: 6.7 g/cm³
• Độ bền kéo: 310 MPA
• Kéo dài: 1.5 %
• Ứng dụng: Các thành phần chống hao mòn, Phần cứng bảo mật, khóa

Hợp kim magiê

Hợp kim magiê cung cấp Mật độ cấu trúc nhẹ nhất và các đặc tính giảm xóc tốt. Các lớp chính bao gồm:

AZ91D

• Sáng tác: 9 % Al, 1 % Zn, 0.2 % Mn, cân bằng mg
• Phạm vi nóng chảy: 630Mạnh650 ° C.
• Tỉ trọng: 1.81 g/cm³
• Độ bền kéo: 200 MPA
• Kéo dài: 2 %
• Ứng dụng: Vỏ điện tử, thân máy ảnh, Bánh lái lái ô tô

AM60B

• Sáng tác: 6 % Al, 0.13 % Mn, cân bằng mg
• Phạm vi nóng chảy: 615Mạnh635 ° C.
• Tỉ trọng: 1.78 g/cm³
• Độ bền kéo: 240 MPA
• Kéo dài: 7 %
• Ứng dụng: Giá đỡ hàng không vũ trụ, Thiết bị thể thao, Các bộ phận cấu trúc nhẹ

Nổi lên & Hợp kim đặc biệt

Những tiến bộ gần đây đẩy HPDC vào các lĩnh vực hiệu suất cao hơn:

Nhôm giàu silicon (VÍ DỤ., Silafont-36)

• Nếu nội dung: ~ 36 % Để mở rộng nhiệt thấp
• Ứng dụng: Khối động cơ, Đầu xi lanh với biến dạng nhiệt tối thiểu

Hợp kim kim loại bán rắn

• Điều hướng giữa các trạng thái chất lỏng và rắn để giảm độ xốp và cải thiện tính chất cơ học, đặc biệt là trong các thiết kế tường mỏng phức tạp.

6. Thuận lợi & Hạn chế của đúc chết áp suất cao

Thuận lợi

Tốc độ chu kỳ chưa từng có

Bằng cách tiêm kim loại nóng chảy ở áp suất lên đến 200 MPA, HPDC lấp đầy và củng cố các phần trong ít nhất 20Mạnh60 giây mỗi chu kỳ.

Do đó, Một máy duy nhất có thể tạo ra 1,000+ Giá đỡ nhôm nhỏ trên mỗi ca, Giảm đáng kể thời gian dẫn đầu so với đúc cát hoặc đầu tư.

Độ chính xác đặc biệt

Sự kết hợp của các khuôn thép có cơ sở chính xác và dung sai năng suất lấp đầy tốc độ cao như ± 0,02 Hàng0,05 mm.

Kết quả là, các bộ phận thường chỉ yêu cầu 0.2Hàng0,5 mm gia công cổ phiếu - lên 40 % ít hơn các thành phần đúc trọng lực-Chất thải vật liệu và lao động sau quá trình.

Các phần tường siêu mỏng

Áp lực phun cao HPDC cho phép độ dày tường xuống 0.5 mm hợp kim kẽm và 1 mm Trong hợp kim nhôm.

Khả năng này hỗ trợ các thiết kế hạng nhẹ, thường giảm trọng lượng một phần bằng cách 10–20 %Sọ và tạo điều kiện cho việc tích hợp các phần chèn đồng đúc (VÍ DỤ., ốc vít) Trong một hoạt động duy nhất.

Kết thúc bề mặt vượt trội

Bề mặt chết được đánh bóng thành RA 0,8-1,6 Chuyển chất lượng đó trực tiếp vào việc đúc, Thường loại bỏ các cuộc tranh luận hoặc đánh bóng thứ cấp.

Kết thúc mịn như vậy cũng cải thiện độ bám dính và giảm nguy cơ ăn mòn.

Tính toàn vẹn cơ học cao

Nhanh, Chất làm đầy áp lực và hóa rắn có kiểm soát tạo ra một cấu trúc vi mô hạt mịn với độ xốp tối thiểu.

Ví dụ, Ướp bằng nhôm A380 có thể đạt đến độ bền kéo của 260Mạnh300 MPa và độ giãn dài của 3—5 %, đối thủ với nhiều bộ phận giả mạo.

Hiệu suất bị rò rỉ

Bởi vì HPDC buộc kim loại vào mọi khoang dưới áp suất cao, Đóng vật thể hiện tính thấm gần bằng không.

Khách sạn này làm cho quá trình trở nên lý tưởng cho vỏ thủy lực, thân van, và các thành phần xử lý chất lỏng khác.

Tự động hóa & Hiệu quả lao động

Các dòng HPDC hiện đại tích hợp loại bỏ phần robot, Cắt tỉa ấn, và kiểm tra nội tuyến, đạt được lên đến 80 % Giảm lao động thủ công.

Tự động hóa đảm bảo thời gian chu kỳ nhất quán và chất lượng lặp lại, lái xe giảm chi phí lao động trên mỗi phần.

Giới hạn

Đầu tư công cụ cao

Một cái chết chính xác cho HPDC thường chi phí 20.000 USD150150.000, với thời gian dẫn đầu của 612 tuần.

Cho sản xuất chạy theo 5,000 các bộ phận, Những chi phí trả trước này có thể vượt xa quá trình hiệu quả của mỗi đơn vị.

Các ràng buộc về hợp kim và hình học

HPDC vượt trội với nhôm, kẽm, và hợp kim magiê nhưng chứng tỏ là thách thức với các kim loại điểm cao (Thép, đồng) Do xói mòn nấm mốc và mệt mỏi nhiệt.

Hơn thế nữa, Cụ thể phức tạp, Khoang sâu bên trong, và độ dày thành biến thường yêu cầu lõi có thể thu gọn hoặc các cụm nhiều phần, Thêm độ phức tạp và chi phí thiết kế.

Độ xốp và khí vướng

Mặc dù HPDC giảm thiểu độ xốp so với phương pháp trọng lực, Tối đa tốc độ cao có thể bẫy không khí và oxit nếu không được tối ưu hóa.

Giám sát quá trình chuyên sâu (VÍ DỤ., cặp nhiệt điện, Cảm biến áp suất) vẫn cần thiết để phát hiện và khắc phục các vấn đề độ xốp.

Sự phức tạp của máy & BẢO TRÌ

Máy HPDC kết hợp thủy lực, Pneumatics, và các hệ thống cơ học có độ chính xác cao.

Kết quả là, Họ yêu cầu bảo trì phòng ngừa nghiêm ngặt - bất cứ điều gì 10,000Tiết 20.000 chu kỳ - để hiệu chỉnh lại hồ sơ tiêm, Thay thế hải cẩu, và tân trang lại chết, Thêm vào chi phí vận hành.

Kích thước phần giới hạn

Trong khi lý tưởng cho các bộ phận nhỏ đến trung bình (vài gam đến ~ 10 kg), HPDC phát triển ít kinh tế hơn cho các vật đúc rất lớn (> 20 kg) Do thời gian hóa rắn dài hơn và khối lượng phun kim loại cao hơn,

Trường hợp phương pháp đúc cát hoặc áp suất thấp có thể chứng minh hiệu quả hơn.

7. Ứng dụng đúc chết áp suất cao

Công nghiệp ô tô

• Truyền tải
• Dấu ngoặc động cơ & Vỏ bơm
• Chỉ đạo cấu trúc & Các bộ phận đình chỉ

Điện tử tiêu dùng & Thiết bị

• Máy tính xách tay & Khung điện thoại thông minh
• LED tản nhiệt & Nước cung cấp điện
• Điều khiển thiết bị gia đình

Hàng không vũ trụ

• Khung cấu trúc & Gắn khối
• Bộ truyền động & Van khí
• Xe trên không (UAV) Khung

Thiết bị y tế & Thiết bị có độ chính xác cao

• Tay cầm dụng cụ phẫu thuật
• Chẩn đoán vỏ thiết bị
• Giao hàng chất lỏng

8. Thiết bị và dụng cụ đúc chết áp suất cao

Đúc chết áp suất cao (HPDC) đòi hỏi máy móc mạnh mẽ và dụng cụ chính xác để khai thác tốc độ và độ chính xác của nó.

Từ sự lựa chọn của nền tảng máy đến thiết kế và bảo trì của thép chết, Mỗi yếu tố đóng một vai trò quan trọng trong chất lượng một phần, Thời gian chu kỳ, và tổng chi phí sở hữu.

Dưới, Chúng tôi chi tiết các thiết bị chính và cân nhắc công cụ cho các hoạt động HPDC.

Các loại máy đúc chết

Máy HPDC rơi vào hai loại chính, phân biệt bởi các cơ chế tiêm và khả năng bắn của họ:

Loại máy	Khối lượng bắn (CM³)	Kẹp lực (KN)	Tốt nhất cho
Buồng lạnh	100 - 2,000	500 - 5,000	Nhôm, Hợp kim đồng
Buồng nóng	20 - 200	200 - 1,000	Kẽm, Hợp kim magiê

• Máy chế lạnh Yêu cầu máng kim loại nóng chảy bên ngoài thành tay áo bắn.
  Khả năng chịu nhiệt độ cao của họ (lên đến 800 ° C.) làm cho chúng lý tưởng cho các hợp kim bằng nhôm và đồng dựa trên.
• Máy nóng Đắm chìm cơ chế tiêm trực tiếp vào, cho phép thời gian chu kỳ ngắn như 15–30 giây Đối với các bộ phận kẽm nhưng hạn chế sử dụng đối với các hợp kim làm măng thấp (< 450 ° C.).

Thiết kế khuôn

Thiết kế khuôn thành công Cân bằng xây dựng mạnh mẽ với điều khiển nhiệt và hình học chính xác:

1. Lựa chọn vật chất: Các kỹ sư chỉ định các thép như H13 hoặc 2344 Đối với sự kết hợp của họ về độ cứng của họ (48Mùi52 HRC) và khả năng chống mệt mỏi nhiệt.
2. Mạch làm mát: Làm mát phù hợp - thường được thực hiện thông qua Sản xuất phụ gia—Extracts 10-20 kW / o nhiệt, giảm thời gian chu kỳ lên tới 20 % và giảm thiểu các điểm nóng.
3. Gating & Trút giận: Mặt cắt cổng thích hợp (10Hàng50 mm² cho nhôm) và các vệt vi mô (0.2Hàng0,5 mm) Đảm bảo điền vào tầng và thoát khí nhanh, giảm thiểu độ xốp.
4. Bản nháp & Các dòng chia tay: Nhà thiết kế kết hợp 1Mạnh3 ° Dự thảo các góc và các đường chia tay được đặt một cách chiến lược để giảm bớt sự phóng ra và ngăn chặn đèn flash.

Bằng cách lặp mô phỏng khuôn và phân tích nhiệt, Các đội có thể tối ưu hóa động lực lấp đầy và hóa rắn, Lái xe tỷ lệ thành công đầu tiên ở trên 90 %.

Sản xuất chết, Lớp phủ, và bảo trì

Chi phí chết chính xác 20.000 USD150150.000 nhưng có thể sản xuất 50,000Cấm200.000 Đúc với sự chăm sóc thích hợp. Thực tiễn quan trọng bao gồm:

• Lớp phủ bề mặt: Lớp phủ chịu lửa (than chì hoặc dựa trên zircon) Mở rộng cuộc sống chết bằng cách giảm mài mòn và sốc nhiệt.
  Tỷ lệ ứng dụng của 10Ap3030 Đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất phát hành và độ trung thực chiều.
• đánh bóng & Tân trang: Lên lịch đánh bóng mỗi người 10,000Tiết 20.000 ảnh chụp - bảo vệ độ cứng và độ mịn của thép (Ra < 0.8 Sọ), duy trì sự xuất hiện phần nhất quán.
• Quản lý đạp xe nhiệt: Giám sát nhiệt độ tự động (cặp nhiệt trong chèn chết) và các chu kỳ làm nóng trước được kiểm soát (200Mùi350 ° C.) Ngăn chặn vết nứt và sai lệch trong thép công cụ.

Tuân thủ một kế hoạch bảo trì phòng ngừa nghiêm ngặt cắt giảm thời gian chết không có kế hoạch bằng cách 30550 % và bảo tồn dung sai trong các hoạt động sản xuất dài.

Tích hợp tự động hóa và robot

Các dòng HPDC hiện đại tận dụng tự động hóa để tăng năng suất và tính nhất quán:

• Robot rót & Xử lý bắn: Lồng tự động hoặc XUÂN SỐ LƯỢNG TUYỆT VỜI TUYỆT VỜI, giảm lỗi của con người trong việc giao hàng tan chảy.
• Khai thác một phần & Chuyển khoản: Robot khớp nối loại bỏ các vật đúc nóng, Chuyển chúng sang máy ép cắt, và tải chúng vào các trạm kiểm tra - thời gian theo chu kỳ 30 giây.
• Kiểm tra chất lượng nội tuyến: Các hệ thống tầm nhìn tích hợp và các đơn vị tia X phát hiện nhược điểm bề mặt hoặc độ xốp bên trong trong thời gian thực, cho phép các hành động khắc phục ngay lập tức.

Bằng cách đóng vòng phản hồi giữa các cảm biến máy, Dữ liệu tình trạng chết, và phân tích sản xuất,
Các nhà sản xuất đạt được Hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) bên trên 85 %Một số liệu quan trọng trong ngành công nghiệp 4.0 môi trường.

9. Chất lượng & Kiểm soát khiếm khuyết

Duy trì chất lượng đặc biệt trong bản lề đúc áp suất cao về phòng ngừa khiếm khuyết nghiêm ngặt, Giám sát quy trình thời gian thực, và các giao thức kiểm tra kỹ lưỡng.

Khiếm khuyết điển hình và giảm thiểu của chúng

Khuyết điểm	Gây ra	Chiến lược kiểm soát
Độ xốp khí	Hydro hòa tan hoặc bẫy không khí trong quá trình lấp đầy	Sử dụng khử khí quay; Tối ưu hóa thiết kế cổng cho dòng chảy tầng
Lấy co thắt khoảng trống	Cho ăn không đủ kim loại hợp đồng	Thêm tăng cường địa phương; Vị trí riser ở các phần dày
Lạnh	Vận tốc đóng băng kim loại sớm hoặc tốc độ lấp đầy	Tăng tốc độ bắn (> 20 bệnh đa xơ cứng); Làm nóng trước > 200 ° C.
Flash	Không đủ lực kẹp chết	Hiệu chỉnh xi lanh kẹp (Thông thường 1.0 Hàng1,5 kN/cm²)
Nóng rách	Ứng suất nhiệt trong các vùng quá dày hoặc hạn chế	Tinh chỉnh độ dày của tường; Thêm các kênh làm mát
Burrs & Vây	Die Wear hoặc sai lệch	Thực hiện kiểm tra bảo trì và căn chỉnh chết phòng ngừa

Giám sát quy trình thời gian thực

Tích hợp các cảm biến và phân tích cho phép kiểm soát khuyết tật chủ động:

• Cặp nhiệt đới bắn súng: Theo dõi nhiệt độ kim loại trong tay áo (± 2 ° C.) Để đảm bảo tính trôi chảy nhất quán.
• Đầu dò áp lực: Đo áp suất tăng cường (10MP100 MPa) trong khuôn để xác minh hiệu suất đóng gói.
• Máy ảnh tốc độ cao: Nắm bắt các sự kiện điền vào tối đa 1,000 khung hình / giây, tiết lộ sự hỗn loạn hoặc hình thành cảm lạnh.
• Loggers thời gian chu kỳ: Giám sát các khoảng thời gian mở/đóng và đóng để phát hiện các độ lệch tương quan với các khiếm khuyết.

Liên kết các luồng dữ liệu này trong một ngành 4.0 Bảng điều khiển cảnh báo các nhà khai thác về các điều kiện ngoài spec, điều chỉnh ngay lập tức và tránh phế liệu.

Thử nghiệm không phá hủy (Ndt)

Phương pháp NDT xác nhận tính toàn vẹn nội bộ mà không gây tổn hại cho các bộ phận:

• X quang tia X.: Xác định độ xốp dưới bề mặt (> 0.5 mm) và bao gồm trong các vật đúc cấu trúc.
• Kiểm tra siêu âm: Phát hiện lỗ hổng phẳng và nước mắt nóng; Độ nhạy đạt được 0.2 Độ phân giải mm bằng nhôm.
• Kiểm tra thuốc nhuộm: Làm nổi bật các vết nứt bề mặt hoặc cảm lạnh ở các khu vực niêm phong quan trọng.
• Thử nghiệm hiện tại: Đánh giá các biến thể độ cứng bề mặt và các cracks vi mô trong các bức tường mỏng.

Các xưởng đúc thường đặt trước 5 trận10 % của các bộ phận cho 100 % NDT khi cung cấp hàng không vũ trụ hoặc các thành phần y tế về an toàn.

10. So sánh với các phương pháp đúc khác

Đúc chết áp suất cao (HPDC) chiếm một vị trí độc đáo giữa các công nghệ hình thành kim loại.

Bằng cách đối chiếu HPDC với Trọng lực chết đúc, Đúc chết áp suất thấp, Và Đúc đầu tư, Chúng tôi có thể xác định chính xác các điểm mạnh và sự đánh đổi của từng quy trình và giúp các kỹ sư chọn phương pháp tối ưu cho các bộ phận của họ.

Đúc chết áp suất cao vs. Trọng lực chết đúc

Tính năng	HPDC	Trọng lực chết đúc
Lấp đầy cơ chế	Được tiêm dưới 10 MP200 MPa	Đổ bằng trọng lực một mình (1 g)
Thời gian chu kỳ	20–60 s	6018180 s
Độ dày tường	0.5Mạnh3 mm	≥ 3 mm
Dung sai	± 0,02 Hàng0,05 mm	± 0,1 Ném0,5 mm
Hoàn thiện bề mặt	RA 0,8-1,6	RA 1.6-3,2
Chi phí dụng cụ & Mạng sống	$20 K -150 k; 50 Kiêu 200 K chu kỳ	$5 K -50 k; 500–2 000 chu kỳ
Tốt nhất cho	Khối lượng lớn, tường mỏng, Các bộ phận phức tạp	Khối lượng trung bình, Phần dày hơn, Hình học đơn giản hơn

Cái nhìn thấu suốt: HPDC tiêm kim loại ở áp suất cao để đạt được các bức tường mỏng hơn và dung sai chặt hơn, Trong khi trọng lực đúc giao dịch tốc độ và chi tiết cho chi phí dụng cụ thấp hơn và máy đơn giản hơn.

Đúc chết áp suất cao (HPDC) vs. Đúc chết áp suất thấp (LPDC)

Tính năng	HPDC	LPDC
Mức áp lực	10MP200 MPa	0.3Thanh1.5
Kiểm soát dòng chảy	Điền nhanh với nhiễu loạn tiềm năng	Chậm, có kiểm soát điền vào giảm thiểu nhiễu loạn
Độ xốp	Trung bình thấp (nhu cầu gating tối ưu hóa)	Rất thấp (Đổ đầy ổn định làm giảm sự mắc kẹt khí)
Khả năng tường mỏng	Xuất sắc (xuống 0.5 mm)	Tốt (≥ 2 mm)
Thời gian chu kỳ	20–60 s	60Mạnh120 s
Độ phức tạp của dụng cụ	Cao (Độ chính xác, Làm mát phù hợp)	Vừa phải (Thiết kế khuôn đơn giản hơn)
Tốt nhất cho	Tổ hợp, Các bộ phận khối lượng lớn có thành mỏng	Lớn, Các bộ phận quan trọng về mặt cấu trúc với yêu cầu độ xốp thấp

Cái nhìn thấu suốt: LPDC cung cấp kiểm soát độ xốp vượt trội và lấp đầy nhẹ nhàng, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các thành phần cấu trúc, trong khi HPDC vượt trội ở các bức tường siêu mỏng và thông lượng cao.

Đúc chết áp suất cao vs. Đúc đầu tư

Tính năng	HPDC	Đúc đầu tư
Loại khuôn	Thép có thể tái sử dụng	Vỏ gốm một lần
Chi tiết & Sự phức tạp	Cao, Nhưng giới hạn cắt giảm	Rất cao, Hình học vách mỏng
Hoàn thiện bề mặt	RA 0,8-1,6	RA 0,8-3,2
Dung sai	± 0,02 Hàng0,05 mm	± 0,05 Ném0,1 mm
Chi phí dụng cụ & Thời gian dẫn đầu	Cao ($20 K -150 k; 612 tuần)	Trung bình cao ($5 K -50 k; 2Tuần4 tuần)
Thời gian chu kỳ	20–60 s	24–48 h mỗi đợt
Tốt nhất cho	Khối lượng rất cao, Các bộ phận kim loại tường mỏng	Thấp- đến tập trung bình, Các bộ phận rất chi tiết

Cái nhìn thấu suốt: Đúc đầu tư vượt trội so với HPDC trong độ phức tạp hình học và tính linh hoạt hàng loạt nhỏ. Tuy nhiên, HPDC cung cấp thời gian chu kỳ ngắn hơn và chi phí mỗi phần thấp hơn ở quy mô.

11. Phần kết luận

Đúc chết áp suất cao mang lại tốc độ chưa từng có, Độ chính xác, và hiệu quả chi phí cho các thành phần màu sắc trong bối cảnh sản xuất cạnh tranh ngày nay.

Bằng cách làm chủ nhiệt động lực học của nó, Thiết kế chết, hành vi vật chất, và cơ hội tự động hóa, Các kỹ sư có thể khai thác HPDC để sản xuất nhẹ, Các bộ phận hiệu suất cao ở quy mô.

Khi mô phỏng kỹ thuật số và dụng cụ phụ gia trưởng thành, HPDC sẽ tiếp tục phát triển - Sắp xếp lại vai trò chiến lược của mình trên ô tô, Không gian vũ trụ, Điện tử, Và hơn thế nữa.

Tại Công nghiệp Langhe, Chúng tôi sẵn sàng hợp tác với bạn trong việc tận dụng các kỹ thuật nâng cao này để tối ưu hóa các thiết kế thành phần của bạn, Lựa chọn vật chất, và quy trình sản xuất.

Đảm bảo rằng dự án tiếp theo của bạn vượt quá mọi điểm chuẩn hiệu suất và bền vững.

Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay!

 

Câu hỏi thường gặp

HPDC đạt được những dung sai điển hình và bề mặt nào đạt được?

• Dung sai kích thước: ± 0,02 Hàng0,05 mm
• Bề mặt hoàn thiện: RA 0,8-1,6

Tại sao các kênh làm mát phù hợp lại quan trọng?

Làm mát phù hợp, thường được in 3D, giảm thời gian chu kỳ lên đến 20 %, Giảm thiểu ứng suất nhiệt, và đảm bảo chất lượng bộ phận nhất quán trong suốt thời gian dài (50,000+ chu kỳ).

Những hạn chế chính của HPDC là gì?

• Chi phí công cụ cao ($20 000Chỉ số 150 000 bởi)
• Hạn chế hợp kim (giới hạn ở nhôm, kẽm, magie)
• Thiết kế ràng buộc Đối với các đường cắt sâu hoặc các biến thể dày tường cực đoan

Tài liệu tham khảo bài viết: www.rapiddirect.com/blog/what-is-high-pressure-die-casting/