Суық камералық құйма машинасы алюминий мен мыс қорытпаларымен қалай жұмыс істейді?

Жоғары температураға байланысты қиындық

Алюминий мен мыс қорытпалары құю процесі үшін негізгі проблема туғызады: олар өздерін құю үшін қолданылатын жабдықтардың бұзылуына әкелетін температурада ериді. Қыздырылған камералық машиналардағы гусиной шеңбер мен поршень балқыған металл ішінде орналасқан, сондықтан олар алюминийдің 660°C еру температурасы немесе мыстың 1085°C еру температурасы әсерінен тез тозады. Бұл болашақта болат бөлшектердің коррозияға ұшырауын, эрозияға ұшырауын және тез бұзылуын тудырады.

Осы жерде суық камералық құйма машинасы пайда болады. Балқыту мен инъекциялық жүйелерді бөліп ұстау арқылы суық камералық жабдықтар бұл жоғары температурадағы қорытпалармен жұмыс істейді, ал бұл ыстық камералық машиналардың тозуын тежейді. Дегенмен, суық камералық процесстер өзіндік қиындықтары мен күрделіліктерін әкеледі. Осы материалдар үшін жабдықтарды таңдаған кезде алюминий мен мыс қорытпаларымен жұмыс істеу ерекшеліктерін — сонымен қатар бұл бөлшектердің сапасына, цикл уақытына және жұмыс істеу шығындарына қандай әсер ететінін — түсіну маңызды.

Суық камералық жұмыс істеу принципі: бөлу — стратегия ретінде

Суық камералық құйма машинасы қарапайым принцип бойынша жұмыс істейді: металл бір жерде балқытылады, ал оның инъекциясы басқа жерден жүзеге асады. Металл бөлек пеште дайындалады да, одан кейін автоматтандырылған қасық немесе қолмен құю арқылы суық камералық машинасының инъекциялық гильзасына беріледі. Содан кейін инъекциялық поршен металлды жоғары қысымда пресс-форманың қуысына итереді.

Бұл бөлу инжекциялық компоненттерді балқыған металлмен ұзақ уақыт бойы әсерлесуден қорғайды. Тарту цилиндры мен плунжер тек инжекция циклы кезінде ғана ыстық металға ұшырайды, үздіксіз емес. Бұл жоғары температурадағы қорытпалармен жұмыс істеген кезде олардың қызмет көрсету мерзімін айтарлықтай ұзартады.

Суық камералық процессте қыздырылған камералық процеске қарағанда жоғары қысым қолданылады. Алюминий мен мыс қорытпалары үшін бұл жоғары қысым пайдалы — ол бұл металдардың жоғары беттік керілуі мен тұтқырлығын жеңуге көмектеседі және форманың қуысын толық толтыруға қамқорлық жасайды. Сонымен қатар, ол көпіршіктілігі аз, тығызырақ литейлерді алуға мүмкіндік береді, бұл қысымға төзімді қолданыстар үшін маңызды.

Суық камерадағы алюминий

Алюминий — суық камералық литей машиналарында ең көп қолданылатын материал. Себептері анық: алюминийдің балқу температурасы қыздырылған камералық жабдықтар үшін тым жоғары, сонымен қатар алюминий литейлеріне — автомобиль, әуе-ғарыш, электроника және тұтыну тауарлары саласында — сұраныс өте жоғары.

Алюминийді суық камерада өңдеу процесі әдетте мыналарды қамтиды:

1. Алюминийді жеке пеште, әдетте газбен қыздырылатын немесе электрлік кедергілі пеште, 660–750°C температурада балқыту.

2. Балқыған алюминийдің белгіленген мөлшерін автоматтандырылған қасық жүйесі арқылы оқпандық цилиндрге (shot sleeve) тасымалдау.

3. Металлды жоғары жылдамдықпен және жоғары қысыммен пресс-формаға енгізу.

4. Қатаятын кезде қысымды сақтау, бұл көлемінің кішіреюін компенсациялау үшін.

5. Бұйымды шығару және келесі циклді бастау.

Суық камералы машинада алюминий үшін цикл уақыты ыстық камерада цинк үшін қарағанда ұзағырақ — әдетте бұйымның өлшемі мен күрделілігіне байланысты 30 секундтан 60 секундке дейін немесе одан да ұзағырақ. Қасықпен тасымалдау қадамы уақыт қосады, ал алюминийдің жоғары жылу сыйымдылығы пресс-формадағы суыту уақытын ұзартады.

Бірақ нәтижелер баяу қарқындың дұрыстығын растайды. Алюминийдің суық камералық құймалары жоғары беріктік-салмақ қатынасын, өте жақсы коррозияға төзімділікті және жақсы жылу мен электр өткізгіштігін қамтамасыз етеді. Автомобильдің конструкциялық бөлшектері, электрондық корпуслары және қуат беру бөлшектері үшін суық камералық құю процесі осы қолданыстардың талап ететін сапасын қамтамасыз етеді.

Мыс пен латунь: температураның жоғарғы шегі

Мыс пен латунь қорытпалары суық камералық құю машинасын оның шектеріне дейін жеткізеді. Бұл металдар 900°C-тан 1000°C-тан асады, сонымен қатар олар ұшыру жүйесінің болат бөлшектерімен өте белсенді әрекеттеседі.

Мыс қорытпаларын қолдану кезінде бірнеше факторға мұқият назар аудару қажет:

• Ұшыру гильзасының қызмет ету мерзімі : Сұйық мыстың жоғары температурасы мен химиялық белсенділігі ұшыру гильзасы мен поршеньнің тозуын жеделдетеді. Қатайтылған құралдық болаттар мен арнайы қаптамалар компоненттердің қызмет ету мерзімін ұзартады, бірақ алюминийге қарағанда олардың ауыстырылуы жиірек болады.

• Қалып қызмет ету мерзімі мыс қорытпалары әрі ұнтақтандырғыш, әрі жылуға төзімді. Қалып болаттарын ыстық қаттылығы мен жылулық циклдық тозуға төзімділігі бойынша таңдау керек. Қалып ішіндегі су салқындату каналдары орындалатын цикл уақытын тиімді деңгейде ұстап тұру үшін міндетті.

• Процесті бақылау мыстың жоғары жылу өткізгіштігі оның тез қатаятынын білдіреді. Металл қатып қалғанға дейін толық толтыру үшін лақтыру жылдамдығы мен қысымын дәл реттеу керек.

Бұл қиындықтарға қарамастан, мыс пен латунь қалыптау бұйымдары арнаулы құбырларға арналған фитингтер, электрлік компоненттер мен декоративті фурнитура үшін қолданылатын үлкен көлемде шығарылады. Суық қамера машинасы — бұл бөлшектерді жоғары қысымды қалыптау арқылы жасаудың жалғыз тиімді әдісі.

Қысымдық артықшылық

Суық қамера қалыптауының анықтаушы ерекшеліктерінің бірі — ыстық қамера жүйелерімен салыстырғанда ол жеткізе алатын жоғары инжекциялық қысым. Бұл алюминий мен мыс қорытпалары үшін бірнеше себептен маңызды.

Біріншіден, бұл қорытпалардың беттік керілуі мен тұтқырлығы мырыштан жоғары. Олар жұқа бөліктерге немесе күрделі геометриялық пішіндерге оңай ағымайды. Жоғары қысым осы кедергіні жеңуге көмектеседі және толық толтыруды қамтамасыз етеді.

Екіншіден, жоғары қысым құйманың кеуектілігін азайтады. Қысым металлды қуыстың әрбір бұрышына итеріп, қуыста қалған газды сығады, нәтижесінде тығызырақ және сапалырақ құйма алынады. Қысымға төзімді қолданыстар үшін — гидравликалық компоненттер, компрессор корпуслары, отын жүйесінің бөлшектері — бұл өте маңызды.

Үшіншіден, жоғары қысым құйманың беттік сапасын жақсартады. Металл қалып қабырғаларына күштірек қысыммен әсер етеді, сондықтан қалып беті дәлірек көшіріледі және беттік ақаулар азаяды.

Тәжірибелі суық камералық жағдай

Автокөлік жабдықтаушысы алюминийден жасалған беріліс қораптарын суық камералық құйма машинасында өндіріп отырды. Бұйымдар үлкен болды — әрқайсысы шамамен 4 кг — және қысымға төзімді болуы керек күрделі ішкі май өткелдерінен тұрды. Қазіргі үдеріс қысымды сынақ кезінде анықталған май өткелдеріндегі кеуектілікке байланысты негізінен 8% шығынмен жұмыс істеді.

Tamaq turalyq profilin taldaǵan kездe, komanda kritik toltyru fazasynyn kozgalys jylamy ote tөmen ekenin anıqtadı. Metall kovshkańın aqyrǵı shetine jetkенge shekem soǵylyp ketken, nәtiyjesinde soyuq zhatylıslar menen qapalǵan gaz payda bolǵan. Birinshi fazada kozgalys jylamyn shamamen 20% arttirıp, ekinshi fazaga (jogarı qysym) ótis noktasyn rettegen problemany sheshedi.

Kölemi 3%-ten tomendegi qalдыqlarǵa azaydı. Bu ózgeris jaña jabyk qurılmalardy talap etpeidi — tek soyuq kameradalı qurılmalardıń kozgalys bastyru parametrlery menen berilgen bөlşektin geometriyasynyń qalay úylesetininiń jaqsı tüsiniwi kerek. Sabaq: soyuq kameradalı qurılmalar qyzyǵushılıǵı bar qorıtпалardı óńdeuǵe mańızdy qabiletke iye, biraq bul qabilet proses turaly biliimdi liktigi menen uylesuı kerek.

Alüminiy menen mis ushin soyuq kameradalı qurılmalardıń artysy menen kemshilikteri

Алюминий мен мыс үшін суық камералық шағын құйма өндірісінің кемшіліктері де бар. Қыздырылған камералыққа қарағанда цикл уақыты баяу болғандықтан, машина басына шығым төмендейді. Жеке балқыту пеші мен құю жүйесі қосымша жабдық шығынын және күрделілігін тудырады. Жоғары құю қысымы машина конструкциясын аса берік және қымбат етеді.

Бірақ жоғары температурада балқитын қорытпалар үшін тәжірибелік альтернатива жоқ. Суық камералық шағын құйма машинасы алюминий мен мыс үшін өнеркәсіптік стандарт болып табылады және ол сенімді, қайталанатын нәтиже беру үшін ондаған жылдар бойы жетілдірілді.

Қыздырылған камерада цинк, суық камерада алюминий құйатын аралас өндіріс орындарында суық камералық машина жиі тежегіш болып табылады, себебі оның циклы баяу. Бұл өндірісті жоспарлаған кезде ескерілуі керек. Ал қажетті бөлшектер үшін суық камералық әдіс өлшемдік дәлдік, беттің жылтыры және механикалық қасиеттер бойынша басқа құю әдістерімен салыстырғанда жоғары сапа береді.