Sitt Metodi Ikkastjar Ewlenin: Tqabbil komprensiv & Intuwizzjonijiet

Introduzzjoni

Ikkastjar, bħala wieħed mill-aktar kmieni mhaddma proċessi tax-xogħol sħun tal-metall għall-bnedmin, tiftaħar storja ta 'madwar 6,000 snin.

Iċ-Ċina daħlet fl-aqwa żmien tal-ikkastjar tal-bronż bejn 1700 QK u 1000 QK, b'sengħa tal-ikkastjar tilħaq livell pjuttost avvanzat.

Bħala proċess ewlieni fil-manifattura moderna, ikkastjar jippermetti l-formazzjoni ta 'komponenti tal-metall b'forma kumplessa li huma diffiċli biex jiġu prodotti permezz ta' forġa jew magni, u huwa applikat b'mod wiesa 'fl-ajruspazju, karozzi, makkinarju, u industriji ta 'strumenti ta' preċiżjoni.

L-għażla tal-metodi tal-ikkastjar tiddetermina direttament il-kwalità tal-ikkastjar, effiċjenza tal-produzzjoni, u l-ispejjeż tal-manifattura.

1. Tidwib tar-ramel aħdar (Tidwib tar-ramel konvenzjonali)

Definizzjoni tal-qalba & Prinċipju tal-Proċess

Aħdar ikkastjar tar-ramel huwa l-aktar metodu ta 'ikkastjar tradizzjonali u użat globalment.

Il-materja prima ewlenija tagħha hija r-ramel tal-funderija (prinċipalment ramel tas-silika; ramel speċjali bħal ramel taż-żirkon u ramel tal-kurundun huma adottati meta r-ramel tas-silika jonqos milli jissodisfa r-rekwiżiti ta 'temperatura għolja) u binders tar-ramel (it-tafal huwa l-aktar komuni; żejt niexef, silikat li jinħall fl-ilma, fosfat, u reżini sintetiċi huma għażliet alternattivi).

Il-forom tar-ramel esterni huma kklassifikati fi tliet tipi bbażati fuq binders u mekkaniżmi li jiffurmaw is-saħħa: moffa tar-ramel tat-tafal aħdar, moffa tar-ramel tat-tafal niexef, u moffa tar-ramel marbuta kimikament.

Metall imdewweb jitferra fil-moffa tar-ramel, li jissolidifika biex jifforma kkastjar, u l-moffa hija mħassra wara tferrigħ wieħed u ma tistax terġa 'tintuża.

Vantaġġi

• Materja prima kost-effettiva: It-tafal huwa abbundanti fir-riżorsi u bi prezz baxx; fuq 90% tar-ramel tat-tafal aħdar użat jista 'jiġi riċiklat u użat mill-ġdid wara t-trattament tar-ramel, tnaqqis tal-iskart materjali.
• Flessibilità għolja tal-proċess: Ċiklu qasir li jagħmel il-moffa u effiċjenza għolja; ramel tal-iffurmar imħallat għandu ħajja twila ta 'servizz; huwa adattabbli għaż-żgħar, kbir, sempliċi, u kkastjar kumpless, kif ukoll biċċa waħda, lott żgħir, u xenarji tal-produzzjoni tal-massa.
• Limitu baxx tat-tagħmir: Ma teħtieġx tagħmir speċjalizzat high-end, addattat għal funderiji żgħar u ta' daqs medju.

Żvantaġġi & Limitazzjonijiet

• Effiċjenza baxxa tal-produzzjoni: Kull moffa tar-ramel tista 'tintuża darba biss u għandha terġa' tiġi ffurmata għal kkastjar sussegwenti, li jwassal għal effiċjenza baxxa tal-produzzjoni kontinwa.
• Preċiżjoni dimensjonali fqira: Ir-riġidità tal-forom tar-ramel hija baxxa, li jirriżulta fi gradi ta 'tolleranza dimensjonali tal-ikkastjar ta' CT10–CT13, li ma jistgħux jissodisfaw rekwiżiti ta 'preċiżjoni għolja.
• Riskju għoli ta' difett: Ikkastjar huma suxxettibbli għal difetti tipiċi bħall-ħasil tar-ramel, inklużjoni tar-ramel, Porożità tal-gass, u l-porożità li tinxtorob minħabba l-istruttura maħlula tal-forom tar-ramel.
• Kwalità tal-wiċċ inferjuri: Il-wiċċ tal-ikkastjar huwa relattivament mhux maħdum, jeħtieġu makkinar addizzjonali biex itejbu l-finitura.

2. Ikkastjar ta 'investiment (Ikkastjar tax-xama 'mitluf)

Definizzjoni tal-qalba & Prinċipju tal-Proċess

Ikkastjar ta 'investiment, komunement magħrufa bħala ikkastjar tax-xama' mitlufa, karatteristiċi fluss ta 'proċess sofistikat:

iffabbrika mudelli tax-xama billi tuża materjali fużibbli, Iksi saffi multipli ta 'materjali refrattorji fuq il-wiċċ tal-mudell biex jiffurmaw qoxra taċ-ċeramika, dewweb u neħħi l-mudell tax-xama biex tikseb moffa mingħajr uċuħ tal-firda, u wettaq inkaljar f'temperatura għolja qabel ma tferra metall imdewweb.

Huwa applikabbli għal firxa wiesgħa ta 'ligi, inkluż l-azzar tal-karbonju, azzar liga, liga reżistenti għas-sħana, Azzar li ma jissaddadx, liga tar-ram, liga tal-aluminju, liga tat-titanju, u ħadid duttili, speċjalment għal materjali diffiċli biex jiġu pproċessati bil-forġa jew qtugħ.

Vantaġġi

• Preċiżjoni dimensjonali eċċellenti: Tolleranza tal-ikkastjar il-gradi jilħqu CT4–CT6, ferm ogħla mill-ikkastjar tar-ramel aħdar (CT10–CT13) u komparabbli ma 'die casting (CT5–CT7), jimminimizzaw il-magni ta 'wara l-ikkastjar.
• Użu għoli ta 'materjal: Inaqqas il-volum tal-magni tal-uċuħ iffurmati u tat-tgħammir b'mod sinifikanti, iffrankar tal-ħin tal-magni u l-konsum tal-għodda tal-qtugħ, b'rata ta 'utilizzazzjoni materjali taqbeż 90%.
• Adattabilità qawwija tal-forma: Jista 'jitfa' komponenti estremament kumplessi, partijiet b'ħitan irqaq (ħxuna minima tal-ħajt 0.5mm), u kkastjar ta' daqs mikro (piż minimu 1g);
  jappoġġja wkoll ikkastjar integrat ta 'partijiet immuntati, tissimplifika l-proċessi ta 'assemblaġġ sussegwenti.
• Kompatibilità wiesgħa tal-liga: Adattat għal kważi l-materjali kollha tal-metall, inklużi ligi ta 'temperatura għolja, ligi tal-manjeżju, ligi tat-titanju, u metalli prezzjużi li huma diffiċli biex jiġu pproċessati b'metodi oħra.
• Skala ta 'produzzjoni flessibbli: Adatta għall-produzzjoni tal-massa, produzzjoni ta’ lottijiet żgħar, u anke customization f'biċċa waħda, bi skalabbiltà qawwija.

Żvantaġġi & Limitazzjonijiet

• Fluss tal-proċess kumpless: Għandu l-aktar proċess ikkumplikat fost il-metodi kollha tal-ikkastjar, li jinvolvi l-mudell tax-xama', kisi tal-qoxra, dewaxing, Inkaljar, u tferra, jeħtieġu kontroll strett tal-proċess.
• Daqs tal-ikkastjar limitat: Mhux adattat għal ikkastjar kbar; il-piż massimu tal-ikkastjar ta 'investiment konvenzjonali huwa ġeneralment fi ħdan 50kg, peress li qxur kbar huma suxxettibbli għall-qsim waqt ix-xiwi u t-tferrigħ.
• Rata ta 'tkessiħ bil-mod: Il-qoxra taċ-ċeramika għandha konduttività termali baxxa, li jwassal għal solidifikazzjoni bil-mod tal-metall imdewweb, li jistgħu jikkawżaw strutturi tal-qamħ oħxon f'xi ligi.
• Spiża għolja tal-manifattura: L-ispiża tal-mudelli tax-xama, materjali refrattarji, u l-kontroll tal-proċess huwa relattivament għoli; huwa ekonomikament vijabbli biss meta kkombinat ma 'makkinar imnaqqas u tfaddil materjali.

3. Die Casting

Definizzjoni tal-qalba & Prinċipju tal-Proċess

Die Casting huwa metodu ta 'kkastjar bi pressjoni għolja li jinvolvi l-injezzjoni ta' metall imdewweb f'kavità tal-moffa tal-metall ta 'preċiżjoni b'veloċità għolja (10–50m/s) taħt pressjoni għolja (20–150MPa), u jissolidifika l-metall taħt pressjoni biex jiffurmaw ikkastjar.

Għandu żewġ proċessi bażiċi: hot-chamber die casting (metall imdewweb awtomatikament jgħaddi fil-kamra tal-pressjoni) u cold-chamber die casting (metall imdewweb jitferra manwalment jew awtomatikament fil-kamra tal-pressjoni).

Il-moffa hija magħmula minn azzar die ta 'qawwa għolja, jiżguraw użu ripetut.

Vantaġġi

• Kwalità tal-prodott superjuri: L-eżattezza dimensjonali tal-ikkastjar tilħaq il-grad 6–7 (anke grad 4 għal prodotti ta' preċiżjoni) bi ħruxija tal-wiċċ Ra 5–8μm;
  is-saħħa u l-ebusija huma 25-30% ogħla minn kkastjar tar-ramel aħdar minħabba solidifikazzjoni tal-pressjoni, għalkemm it-titwil jonqos b'madwar 70%.
• Effiċjenza tal-produzzjoni ultra-għolja: Magna orizzontali tal-ikkastjar bil-kamra kiesħa tista 'tlesti 600-700 ċiklu kull 8 sigħat,
  filwaqt li magna żgħira ta 'die casting b'kamra sħuna tista' tikseb 3,000–7,000 ċiklu, jaqbeż ħafna metodi oħra ta 'ikkastjar.
• Ħajja twila tal-moffa: Forom għal die casting ta 'liga taż-żingu jistgħu jdumu mijiet ta' eluf jew saħansitra miljuni ta 'drabi, tnaqqis tal-ispejjeż tal-produzzjoni fit-tul.
• Awtomazzjoni faċli: Il-proċess huwa kompatibbli ħafna mal-mekkanizzazzjoni u l-awtomazzjoni, it-tnaqqis tal-ispejjeż tax-xogħol u t-titjib tal-istabbiltà tal-produzzjoni.
• Benefiċċji ekonomiċi eċċellenti: Ikkastjar jeħtieġu magni minimi jew l-ebda, it-titjib tal-użu tal-metall u t-tnaqqis tal-investiment fit-tagħmir tal-ipproċessar;
  die casting magħquda ta 'metall u materjali mhux tal-metall jiffranka ħin ta' assemblaġġ u materja prima.

Żvantaġġi & Limitazzjonijiet

• Riskju għoli ta 'difett ta' porożità tal-gass: Mili b'veloċità għolja jwassal għal fluss instabbli ta 'metall imdewweb,
  faċilment insib gass biex jiffurmaw porożità interna, li jagħmel ikkastjar ma jistax jgħaddi minn trattament tas-sħana (trattament bis-sħana jikkawża espansjoni tal-gass u qsim).
• Adattabilità fqira għal partijiet konkavi ta 'ġewwa kumplessi: Huwa diffiċli li demold strutturi kumplessi konkavi ta 'ġewwa, jillimitaw id-disinn tal-forom tal-ikkastjar.
• Ħajja qasira tal-moffa għal-ligi b'punt ta 'tidwib għoli: Għal ligi b'punt ta 'tidwib għoli bħal ligi tar-ram u metalli tal-ħadid, il-moffa hija suxxettibbli għal għeja termali u xedd, tnaqqas b'mod sinifikanti l-ħajja tas-servizz.
• Mhux adattat għall-produzzjoni ta 'lottijiet żgħar: L-ispiża tal-manifattura tal-moffa hija għolja, u l-effiċjenza għolja tal-magni tal-ikkastjar tad-die tagħmel il-produzzjoni ta 'lottijiet żgħar ekonomikament mhux vijabbli.

4. Ikkastjar permanenti tal-moffa (Tidwib tal-Moffa Iebsa)

Definizzjoni tal-qalba & Prinċipju tal-Proċess

Ikkastjar tal-moffa permanenti, imsejjaħ ukoll ikkastjar tal-moffa iebes, jinvolvi tferra' metall imdewweb ġo moffa tal-metall biex tifforma kkastjar.

Il-moffa hija magħmula minn ħadid fondut jew azzar fondut u tista 'terġa' tintuża mijiet sa eluf ta 'drabi, għalhekk l-isem "moffa permanenti".

Il-kavità ta 'ġewwa tal-ikkastjar tista' tuża qlub tal-metall jew qlub tar-ramel, u l-istrutturi tal-moffa huma maqsuma f'firda orizzontali, firda vertikali, u firda kompost biex tadatta għal forom differenti ta 'ikkastjar:

firda vertikali jiffaċilita gating u demolding, firda orizzontali hija għal partijiet b'forma ta 'roti b'ħitan irqaq, u l-firda kompost hija għal komponenti kumplessi.

Vantaġġi

• Użabbiltà mill-ġdid tal-moffa eċċellenti: "Moffa waħda għal ikkastjar multipli" telimina l-ħtieġa għal teħid ripetut ta 'moffa, iffrankar ta 'materjali tal-iffurmar u ħin, u t-titjib tal-effiċjenza tal-produzzjoni.
• Prestazzjoni għolja tal-ikkastjar: Il-moffa tal-metall għandha kapaċità qawwija ta 'tkessiħ, li jwassal għal struttura densa tal-ikkastjar u proprjetajiet mekkaniċi superjuri meta mqabbla mal-ikkastjar tar-ramel.
• Preċiżjoni dimensjonali tajba u kwalità tal-wiċċ: Il-gradi tat-tolleranza tal-ikkastjar jilħqu IT12–IT14, ħruxija tal-wiċċ Ra ≤6.3μm, tnaqqis ta' xogħol ta' wara l-ipproċessar.
• Kundizzjonijiet tax-xogħol imtejba: Juża ftit jew xejn ramel, jevita t-tniġġis tat-trab u jottimizza l-ambjent operattiv għall-ħaddiema.

Żvantaġġi & Limitazzjonijiet

• Spiża għolja tal-moffa u ċiklu twil ta 'manifattura: Il-moffa tal-metall teħtieġ materjali ta 'saħħa għolja u proċessar ta' preċiżjoni,
  b'investiment bil-quddiem għoli u żmien twil, mhux adattat għall-produzzjoni ta 'biċċa waħda u ta' lott żgħir.
• Ligi applikabbli limitati u daqsijiet tal-ikkastjar: Adattat prinċipalment għall-produzzjoni tal-massa ta 'kkastjar ta' liga mhux tal-ħadid (pistuni tal-aluminju, blokki taċ-ċilindri, irjus taċ-ċilindri, boxxli tal-liga tar-ram, eċċ.) għall-karozzi, ajruplani, u magni tal-kombustjoni interna;
  għal ikkastjar ta 'liga tal-ħadid, huwa applikabbli biss għal partijiet żgħar u ta 'daqs medju b'forom sempliċi.
• Rekwiżiti stretti tal-proċess: Il-moffa teħtieġ tisħin minn qabel u kontroll tat-temperatura biex tevita għeluq tal-kesħa u qsim tal-moffa; huwa suxxettibbli għall-għeja termali wara użu fit-tul, li jaffettwaw il-kwalità tal-ikkastjar.

5. Tidwib bi pressjoni baxxa

Definizzjoni tal-qalba & Prinċipju tal-Proċess

L-ikkastjar bi pressjoni baxxa huwa metodu ta 'ikkastjar li jimla l-moffa u jissolidifika metall imdewweb taħt pressjoni baxxa (0.02-0.06 MPa).

Il-proċess ewlieni jinkludi: tferra metall imdewweb ġo griġjol iżolat, issiġillar tal-griġjol, jgħaqqdu t-tubu riser mal-moffa, tintroduċi arja kkompressata niexfa fil-griġjol biex issuq metall imdewweb 'il fuq mit-tubu tar-riser biex timla l-kavità tal-moffa,
jissolidifika l-metall taħt pressjoni kostanti, tirrilaxxa l-pressjoni biex tħalli metall imdewweb residwu jgħaddi lura lejn il-griġjol, u finalment tiftaħ il-moffa biex tieħu l-ikkastjar.

Vantaġġi

• Kontroll tal-proċess flessibbli: Il-veloċità li qed tiżdied tal-metall imdewweb u l-pressjoni tas-solidifikazzjoni huma aġġustabbli, addattat għal diversi forom (forom tal-metall, forom tar-ramel) u ligi, kif ukoll kkastjar ta’ daqsijiet differenti.
• Mili stabbli u rata baxxa ta 'difetti: Il-mili minn isfel għal fuq jiżgura fluss bla xkiel ta 'metall imdewweb mingħajr titjir, tevita l-qbid tal-gass u l-erożjoni tal-ħitan u l-qlub tal-moffa;
  difetti tal-ikkastjar bħall-porożità tal-gass u l-inklużjoni tal-gagazza jitnaqqsu b'mod sinifikanti, bir-rata ta’ kwalifika ’l fuq 95%.
• Ikkastjar ta 'kwalità għolja: Is-solidifikazzjoni tal-pressjoni tirrealizza solidifikazzjoni direzzjonali minn barra għal ġewwa, li jirriżulta fi struttura densa tal-ikkastjar,
  kontorni ċari, uċuħ lixxi, u proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti, speċjalment addattat għal partijiet kbar b'ħitan irqaq.
• Użu għoli ta 'materjal: L-ebda riser tat-tmigħ mhu meħtieġ, bir-rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal li tilħaq 90-98%, tnaqqis tal-iskart tal-metall.
• Ambjent tax-xogħol amikevoli: Intensità baxxa tax-xogħol, tagħmir sempliċi, u realizzazzjoni faċli ta 'mekkanizzazzjoni u awtomazzjoni, konformi mar-rekwiżiti moderni tal-produzzjoni.

Żvantaġġi & Limitazzjonijiet

• Ħajja qasira tas-servizz tat-tubu tar-riser: It-tubu riser huwa f'kuntatt dirett ma 'metall imdewweb b'temperatura għolja għal żmien twil, suxxettibbli għall-ossidazzjoni u xedd, jeħtieġu sostituzzjoni regolari.
• Riskju tat-tniġġis tal-metall imdewweb: Waqt il-preservazzjoni tas-sħana, metall imdewweb huwa faċilment ossidizzat u mħallat ma 'gagazza, jeħtieġu kontroll strett tal-ambjent tal-preservazzjoni tas-sħana u purifikazzjoni tal-metall imdewweb.
• Skop ta' applikazzjoni limitat: Prinċipalment użat għall-ikkastjar ta 'liga ta' aluminju ta 'kwalità għolja u kkastjar ta' liga tal-manjeżju, bħal blokki taċ-ċilindri, irjus taċ-ċilindri, crankcases, u pistuni tal-aluminju tal-magna tal-kombustjoni interna b'veloċità għolja; rarament jintuża għal-ligi tal-ħadid minħabba rekwiżiti ta 'temperatura għolja.

6. Tidwib ċentrifugali

Definizzjoni tal-qalba & Prinċipju tal-Proċess

L-ikkastjar ċentrifugali jinvolvi t-tferrigħ tal-metall imdewweb f'moffa li ddur, fejn il-metall jimla l-moffa u jissolidifika taħt forza ċentrifugali.

Skont l-orjentazzjoni tal-assi li jdur tal-moffa, huwa maqsum fi tliet tipi: ikkastjar ċentrifugali orizzontali (assi orizzontali jew <4° għal orizzontali, addattat għal partijiet ċilindriċi twal),

ikkastjar ċentrifugali vertikali (assi vertikali, addattat għal partijiet ċilindriċi jew annulari qosra), u ikkastjar ċentrifugali tal-assi inklinat (rarament użat minħabba operazzjoni kumplessa).

Il-forza ċentrifugali tmexxi l-moviment direzzjonali tal-metall imdewweb, ottimizzazzjoni tal-istruttura tal-ikkastjar.

Vantaġġi

• Struttura tal-moffa simplifikata: Għal partijiet li jduru vojta minn ġewwa, ebda qalba, sistema ta' gating, jew riser hija meħtieġa, tissimplifika d-disinn tal-moffa u tnaqqas l-ispejjeż tal-manifattura.
• Ikkastjar ta 'kwalità għolja: Forza ċentrifugali tissepara gassijiet ta 'densità baxxa u gagazza għall-wiċċ ta' ġewwa,
  u jippromwovi solidifikazzjoni direzzjonali minn barra għal ġewwa, li jirriżulta fi struttura densa tal-ikkastjar, ftit difetti, u proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti.
• Iffrankar ta 'spejjeż għal partijiet bimetalliċi: Komponenti bimetalliċi faċli biex jitfgħu bħal bushings u berings (E.g., kmiem tal-azzar b'kisja rqiqa tar-ram), iffrankar ta 'metalli mhux tal-ħadid għaljin filwaqt li jiġi żgurat il-prestazzjoni.
• Kapaċità qawwija ta 'mili: Il-forza ċentrifugali ttejjeb il-fluwidità tal-metall imdewweb, adattat għall-ikkastjar ta 'partijiet b'ħitan irqaq u ligi bi fluwidità fqira.
• Skart ta' materjal imnaqqas: Jelimina sistemi ta ' gating u risers, tkompli ttejjeb l-utilizzazzjoni tal-materjal.

Żvantaġġi & Limitazzjonijiet

• Kwalità fqira tal-wiċċ ta 'ġewwa: Il-wiċċ ħieles ta 'ġewwa tal-ikkastjar huwa mhux maħdum, bi żbalji dimensjonali kbar u uniformità fqira, li jeħtieġu makkinar sussegwenti biex jissodisfaw ir-rekwiżiti dimensjonali.
• Mhux addattat għal ċerti ligi: Mhux applikabbli għal-ligi b'segregazzjoni severa tad-densità (E.g., bronż taċ-ċomb), peress li l-forza ċentrifugali se taggrava s-segregazzjoni;
  wkoll mhux adattat għal-ligi tal-aluminju u tal-manjeżju minħabba d-densità baxxa tagħhom u l-effett fqir ta 'separazzjoni ċentrifugali tagħhom.
• Forom limitati tal-ikkastjar: Adattat biss għal partijiet simmetriċi li jduru (ċilindri, ċrieki, kmiem); ma jistax jitfa partijiet b'forma kumplessa b'kontorni irregolari.
• Rekwiżiti għoljin ta 'tagħmir: Jeħtieġ magni speċjalizzati tal-ikkastjar ċentrifugali b'kontroll stabbli tal-veloċità tar-rotazzjoni, żieda fl-investiment fit-tagħmir.

7. Tabella ta 'tqabbil ta' metodi ta 'kkastjar użati b'mod komuni

8. Konklużjoni

Kull metodu ta 'ikkastjar joffri vantaġġi u limitazzjonijiet uniċi li jagħmluha adattata għal applikazzjonijiet speċifiċi.

Ikkastjar tar-ramel jibqa 'l-aktar metodu versatili u ekonomiku għall-kbar, kkastjar kumpless, filwaqt li l-ikkastjar ta 'investiment jipprovdi preċiżjoni eċċezzjonali għal komponenti ta' valur għoli.

Die casting jeċċella fil-produzzjoni ta 'volum għoli ta' partijiet b'ħitan irqaq, u l-ikkastjar tal-moffa permanenti jagħti kwalità konsistenti għal produzzjoni mhux tal-ħadid ta 'volum medju.

L-ikkastjar bi pressjoni baxxa huwa ideali għal komponenti ta 'aluminju u manjesju ta' integrità għolja, u l-ikkastjar ċentrifugali huwa mhux imqabbla għal partijiet simetriċi vojta.

L-għażla ta 'metodu ta' ikkastjar xieraq tiddependi fuq fatturi inkluż il-ġeometrija tal-parti, preċiżjoni dimensjonali meħtieġa, finitura tal-wiċċ, tip ta 'materjal, volum tal-produzzjoni, u l-kunsiderazzjonijiet tal-ispejjeż.

Il-manifattura moderna tgħaqqad dejjem aktar dawn it-tekniki biex tisfrutta l-vantaġġi kumplimentari tagħhom, tmexxi l-innovazzjoni fil-produzzjoni ta’ komponenti kumplessi madwar l-ajruspazju, karozzi, u s-setturi industrijali.