EN
Изазов високих температура
Алуминијумске и бакарске легуре представљају основни проблем за ливање штампањем: топе се на температурама које уништавају опрему која се користи за их убризгавање. Гасски врат и глубок машине са врућом камером, потопљени у топљен метал, брзо би се развалили ако би били изложени тачки топљења алуминијума 660°C или тачки топљења бакра 1,085°C. Челичне компоненте би се кородирале, еродирале и брзо се погоршале.
Ту долази и машина за лијечење у хладној комори. Држећи системе за топљење и убризгавање одвојеним, опрема за хладну комору обрађује ове легуре на високом температури без проблема са знојем који би осакатили машину за топлу комору. Али процес хладне коморе носи своје изазове и комплексности. Разумевање како се обрађује са алуминијумским и бакарним легурама и шта то значи за квалитет делова, време циклуса и трошкове рада је од суштинског значаја за свакога ко спецификује опрему за ове материјале.
Како ради хладна комора: раздвајање као стратегија
Машина за лијечење на хладној комори ради по једноставном принципу: топи метал на једном месту, убризгај га са другог. Метал се припрема у одвојеној пећи, а затим се преноси аутоматском ложом или ручним ливањем у ручни рукав машине за хладну комору. Инјекциони глубољ затим под великим притиском присиљава метал у шупљину за штампање.
Ова сепарација штити компоненте за убризгавање од дуготрајног контакта са растопљеном металом. Убојни рукав и глубољ су изложени врућем металу само током цикла убризгавања, а не континуирано. То драматично продужава њихов живот када се користе легуре на високим температурама.
Процес хладне коморе такође користи већи притисак од процеса вруће коморе. За алуминијумске и бакарске легуре, тај већи притисак је користан - помаже да се превазиђе већа површинска напетост и вискозитет ових метала, обезбеђујући потпуну попуњење шупљине. Такође производи густије ливење са мањом порозношћу, што је важно за примене које су чврсте под притиском.
Алуминијум у хладној комори
Алуминијум је најчешћи материјал који се користи на машинама за лијечење хладним комором. Разлози су једноставни: тачка топљења алуминијума је превише висока за опрему за топле коморе, а потражња за алуминијумским ливкама у аутомобилу, ваздухопловству, електроници и потрошњеним производима је огромна.
Процес хладне коморе за алуминијум обично укључује:
Топи алуминијум у одвојеној пећи, обично на гасу или електричној отпорној пећи, на температури око 660750°C.
Прелазак мерене количине растворене алуминијуме на рукав за пуцање путем аутоматског система купа.
Убризгавање метала у штампу са високом брзином и великим притиском.
Утврђивање притиска током зацвршћавања како би се компензовало смањење.
Избацујем део и започињем следећег циклуса.
Време циклуса за алуминијум у машини за хладну комору је дуже од цинка у топлој комори обично од 30 до 60 секунди или више, у зависности од величине и сложености делова. Корак за ладлирање додаје време, а виши садржај топлоте у алуминијуму значи дуже време хлађења у штампи.
Али резултати оправђују спори темпо. Алуминијумске лемпи за хладне коморе могу постићи висок однос чврстоће према тежини, одличну отпорност на корозију и добру топлотну и електричну проводност. За аутомобилске структурне компоненте, електронске корпусе и делове преноса енергије, процес хладне коморе пружа перформансе које ове апликације захтевају.
Мед и месинг: врх температурне скале
Мед и месинга су до краја у стању да преврте машину за лијечење. Ови метали се топе на температурама од 900 °C до преко 1.000 °C, и веома су реактивни са челичним компонентама система за пуцање.
За обраду бакарних легура потребно је пажљиво обратити пажњу на неколико фактора:
Живот у рукав : Висока температура и хемијска реактивност растопљеног бакра убрзавају зношење рукава и глумца. Оштрени челик за алате и специјални премази могу продужити живот компоненте, али се често мењају него са алуминијем.
Живот : Бакарне легуре су абразивне и топлотно захтевне. Челиће са матрицом треба одабрати на основу тврдоће на топло и отпорности на топлотно уморење. Канали за хлађење воде у штампи су од суштинског значаја за одржавање разумних времена циклуса.
Контрола процеса : Висока топлотна проводљивост бакра значи да се брзо зацврсти. Брзина и притисак устрела морају бити прецизно контролисани како би се достигло потпуно попуњење пре него што се метал замрзне.
Упркос овим изазовима, бакар и баснови лијеци се производе у знатним количинама за водоводне опреме, електричне компоненте и декоративну опрему. Машина за хладну комору је једини практичан начин да се ови делови израде у лијечењу под високим притиском.
Предност притиска
Једна од карактеристика лијечења хладним камерима је већи притисак убризгавања који може да обезбеди у поређењу са системима топле камери. Ово је важно за алуминијум и бакарне легуре из неколико разлога.
Прво, ове легуре имају већу површинску напетост и вискозност од цинка. Они не тече тако лако у танке секције или сложене геометрије. Виши притисак помаже да се превазиђе овај отпор и осигура потпуна попуњавање.
Друго, већи притисак смањује порозност ливења. Притисак присиљава метал да уђе у сваки угао шупљине и компресира сваки заробљени гас, што резултира густијим, звучнијим лијећем. За апликације за чврсто притисак хидрауличке компоненте, кућа компресора, делови система горива ово је критично.
Треће, већи притисак побољшава квалитет површине ливења. Метал се присиљава на зидове штампе већом силом, репродуцирајући површину штампе поузданије и смањујући дефекте површине.
| Тип легуре | Точка топљења | Типични притисак убризгавања | Типично време циклуса | Уобичајене апликације |
|---|---|---|---|---|
| Алуминијум (А380) | 660°C | 800-1,200 бара | 30-60 секунди | Аутомобилска, електроника |
| Алуминијум (АДЦ12) | 660°C | 700-1000 бара | 30-50 секунди | Генерал Енгинееринг |
| Мед (C85800) | 900°C | 1000-1,500 бара | 40-70 секунди | Водоводња, фитинги |
| Bakar | 1,085°C | 1000-1,500 бара | 50-80 секунди | Електрични, топлотни |
Практичан коморић за хладне коморе
Један произвођач аутомобила производио је алуминијумске кутије за преносе на машини за лијање у хладној комори. Делови су били велики око 4 кг сваки са сложенијим унутрашњим пролазом за уље који су морали бити притисни. Постојећи процес се радио са око 8% скрапа, углавном због порозности у пролазима уља који су се појавили током испитивања притиска.
Тим је анализирао профил упрска и утврдио да је брзина убризгавања била превише ниска током критичне фазе пуњења. Метал се хладио пре него што је стигао до задњег краја шупљине, стварајући хладне затворене и заробљене гасове. Проблем је решен повећањем брзине убризгавања прве фазе за око 20% и прилагођавањем прелазне тачке на другу фазу (висок притисак).
Скрап је пао на мање од 3%. Промена није захтевала нову опрему само боље разумевање како параметри контроле пуцања у хладној комори комуницирају са специфичном геометријом делова. Урок је био да машине за хладне коморе имају значајну способност да се баве тешким легурама, али та способност мора бити у складу са знањем процеса.
Компромиси хладне коморе за алуминијум и бакар
Заливање алуминијума и бакра хладном камером није без негативних страна. Послаби времена циклуса у поређењу са топлом комором значи мање проток по машини. Одвојени систем пећи и ладиљања додају трошкове и сложеност опреме. Виши притисци убризгавања захтевају чврстију и скупију конструкцију машине.
Али за легуре на високом температури, нема практичне алтернативе. Машина за лијечење штампањем хладним комором је индустријски стандард за алуминијум и бакар, и она је деценијама рафинирана како би пружила поуздану, понављајућу се перформансу.
За радње које воде мешану производњу цинк на топлом комору, алуминијум на хладном комору машина за хладну комору често је грло због споријег циклуса. То вреди узети у обзир у производњи. Али за делове којима је то потребно, процес лечења у хладној комори пружа квалитет који ниједна друга метода лечења не може да доноси у погледу прецизности димензија, завршног облика површине и механичких својстава.