Mikä on korkeapainevalu?

Miten se toimii

Korkeapainevalu (HPDC) on valmistusprosessi, jossa sula metalli pakotetaan muottionteloon merkittävän hydraulisen paineen alaisena. Metalli täyttää suulakkeen suurella nopeudella ja pysyy siellä raskaalla-puristimella, kunnes jähmettyminen on valmis. Kun valu on jäähtynyt, muotti avautuu ja osa työntyy ulos. Suulake sulkeutuu sitten uudelleen seuraavaa sykliä varten. Itse työkalu koostuu kahdesta karkaistusta teräskappaleesta, jotka muodostavat ontelogeometrian, kun ne puristetaan yhteen.

Prosessin alkuperä

Painevalu ilmestyi ensimmäisen kerran 1800-luvun puolivälissä{2}}painoteollisuudessa. Tulostimet kaataisivat sulaa lyijyä-tinaseosta teräsmuotteihin tuottaakseen kirjaimia painokoneita varten. Sieltä teknologia levisi muille valmistusaloille melko nopeasti. Vuonna 1914 prosessissa alettiin käyttää sinkkiä ja alumiiniseoksia, jotka hallitsevat edelleen teollisuutta. Mielenkiintoista kyllä, useimmat nyt käyttämistämme seoksista kehitettiin jo 1930-luvun puolivälissä.

Prosessin erittely

Tyypillinen HPDC-sykli sisältää neljä päävaihetta: muotin valmistelu, ruiskutus, irrotus ja trimmaus. Riippuen siitä, mitä teet, on olemassa muunnelmia, kuten tyhjiövalu, hidas-täyttötekniikka tai puoli{2}}kiinteän metallin työstö. Normaali prosessi toimii seuraavasti:

Kuoleman valmistelu
Ennen jokaista jaksoa käyttäjät puhdistavat suulakkeen ja ruiskuttavat siihen irrotusainetta. Irrotusaineella on kaksinkertainen tehtävä-se auttaa säätelemään muotin lämpötilaa ja estää valukappaletta tarttumasta kiinni, kun on aika irrottaa.

Metallin ruiskutus
On kaksi tapaa saada sulaa metallia suuttimeen:

Kuumakammiokoneettoimii hyvin alhaisemman sulamispisteen metalleille, kuten sinkille, magnesiumille ja lyijylle. Injektiomekanismi pysyy sulassa metallikylvyssä. Mäntä työntää metallia hanhenkaulan läpi ja suulakkeeseen -koko järjestelmä käy kuumana.

Kylmäkammiokoneetkäsittelemään korkeamman sulamispisteen materiaaleja, kuten alumiinia ja messinkiä. Metalli kaadetaan tai kaadetaan erilliseen ammusholkkiin, minkä jälkeen hydraulisylinteri ajaa sen suulakkeeseen. Voit asettaa ne vaaka- tai pystysuoraan. Magnesium voi mennä molempiin suuntiin, vaikka kuuma kammio yleensä toimii paremmin pienempien, monimutkaisten osien kanssa, koska kylmäkammiokoneilla on kokorajoituksia.

Ruiskutuspaineet ovat tyypillisesti 1 500 - 25 000 PSI, ja täyttö tapahtuu sekunnin murto-osassa. Suulakkeen on pysyttävä lukittuna tiukasti paineen alaisena jähmettymisen aikana, -tämä puristaa mahdollisesti jääneet kaasut ja kompensoi kutistumista metallin jäähtyessä. Nykyaikaiset koneet voivat tuottaa jopa 4 000 tonnia puristusvoimaa pitääkseen kaiken yhdessä.

Poisto ja leikkaus
Kun metalli on täysin jähmettynyt, ejektorin tapit työntävät valukappaleen ulos ontelosta. Nämä tapit on yleensä rakennettu muotin liikkuvaan puoliskoon ja sijoitettu siten, että ne eivät vahingoita osaa. Viimeinen vaihe on leikata pois portit, juoksijat ja kaikki salama. Tämä tehdään trimmillä tai sahoilla. Romumateriaali menee tyypillisesti takaisin uuniin seuraavaa erää varten.

Miksi HPDC:tä käytetään

Verrattuna muihin valumenetelmiin korkeapaineinen painevalu tuo pöytään todellisia etuja:

Tuotantonopeudet ylittävät matalapaine- tai painovoimavalun. Nopea-ruiskutus tarkoittaa, että voit purkaa osat nopeasti, minkä vuoksi HPDC hallitsee{2}}suurten volyymien valmistusta.

Mittatarkkuus ja pinnan viimeistely ovat erinomaiset. Monet osat menevät suoraan kokoonpanoon ilman toissijaista koneistusta, mikä säästää sekä aikaa että rahaa. Sileä pinta kestää myös pinnoituksen hyvin. Lisäksi saat tasaisen mikrorakenteen ja kiinteät mekaaniset ominaisuudet koko osaan.

Seinäosat voivat joissain tapauksissa ohentua uskomattoman{0}}0,40 mm:iin tai alle. Se on ohuempi kuin mikä on käytännöllistä muissa valuprosesseissa. Ohuet seinät vähentävät painoa ja antavat sinun valaa kierteitettyjä sisäosia, holkkeja ja muita laitteita valun aikana, mikä vähentää loppupään kokoonpanotoimintoja.

Työkalujen joustavuus tarkoittaa, että voit valaa monimutkaisia ​​geometrioita yhdellä laukauksella. Ja painevalumuotteet kestävät pitkään, joten työkalukustannukset poistuvat valtavasta määrästä osia, mikä pienentää yksikkökustannuksia.

Missä sitä sovelletaan

Autoteollisuus
Tämä on HPDC:n ylivoimaisesti suurin markkina. Moottorilohkot, vaihteistokotelot, öljypohjat, kannattimet ja rakenneosat, kuten apurungot, painevaletaan alumiini- tai magnesiumseoksiin.

Lääketieteelliset laitteet
Kirurgiset instrumentit, infuusiopumput ja kuvantamislaitteiden kotelot hyödyntävät painevalua kevyen,{0}}volyymin tuotantoon.

Ilmailu
Ilmailuteollisuus tarvitsee monimutkaisia, tarkkoja komponentteja, ja HPDC:n automaatiomahdollisuudet ja tiukat toleranssit sopivat laskuun. Alumiinista ja magnesiumseoksesta valmistetut moottorin osat tulevat yleensä painevalutoiminnasta.