Støping under høyt trykk
Metallstøping er svært viktig i moderne produksjon. Det former teknisk sett hele verden. Som du vet kan du lage et bredt spekter av metalldeler fra denne metoden. Høytrykksstøping er en av de mest populære metallstøpemetodene her.
En typisk metallstøpemetode er å helle smeltet metall i en form for å skape komplekse og presise former. Hver bransje trenger disse støpedelene til mange bruksområder. De kan trenge dem for strukturell støtte eller i hovedproduktene sine.
En populær måte å forme metall på er gjennom pressstøping, og høytrykksstøping er en av de vanligste pressstøpemetodene. Det er denne metoden denne artikkelen handler mest om. Du vil lære om hvordan de lages, fordelene med dem og hvordan de kan brukes. Du vil også finne ut hvordan HPDC og LPDC er forskjellige.
Oversikt over høytrykksstøping (HPDC)
HPDC står for High-Pressure Die Casting. Som navnet antyder, trenger denne metallstøpemetoden høyt trykk. HPDC-støping er egnet for å lage mange metalldeler med høye toleranser.
Ved HPDC-dypsstøping sprøytes smeltet metall inn i en stålform eller matrise ved høy hastighet og høyt trykk. Resultatet er at du kan lage hundrevis av støpedeler på kortere tid. Trykket som trengs her, er for å sikre at det smeltede metallet fyller den detaljerte funksjonen i formen. På grunn av dette er høytrykksstøping egnet for produksjon av store volumer.
En høytrykksstøpemaskin består av flere hovedkomponenter. Alle er svært viktige for systemet. Du kan imidlertid også finne andre deler. Imidlertid er disse fire delene de viktigste tingene i høytrykksstøpeprosessen. De bestemmer vanligvis hvor gode støpedelene er til slutt.
Støpeformer
Støpeformer, eller matriser, er høytrykksstøpemaskinens deler som vanligvis bestemmer den endelige formen. De har to hoveddeler: en stasjonær og en bevegelig. De er vanligvis laget av høyfast stål. Å lage disse HPDC-støpeformene kalles høytrykksstøpeverktøy. Merk at HPDC-verktøy er avgjørende for den beste kvaliteten på metallstøping.
Utkasterpinner
Ejektorpinner er en annen viktig komponent i høytrykksstøpeformen. De gjør det lettere å fjerne det størknede støpet fra formen. Du finner disse pinnene i den bevegelige formhalvdelen. Når metallstøpingen din er avkjølt og størknet, kan du aktivere disse pinnene for å fjerne den. Det spiller hovedsakelig en avgjørende rolle i produksjonssyklusen.
Støpemaskin med kaldt kammer
Støpemaskin med kaldt kammer er en viktig maskin som har injeksjonssystem, pressesystem, utstøtingssystemer og så videre. all støpeprosessen vil bli utført av denne støpemaskinen med kaldt kammer.
Varmekomponenter
Varmekomponenter kan omfatte ovner og varmeelementer. De smelter vanligvis ikke metallet, men holder temperaturen konstant. Hovedmålet med denne delen av høytrykksstøpemaskinen er å sikre at metallet er i flytende form. Merk at jevn oppvarming er avgjørende for kvaliteten og konsistensen av de endelige støpegodsene.
Hvordan fungerer høytrykksstøping?
Generelt foregår høytrykksstøping i fem trinn. Hvert trinn er avgjørende for den endelige kvaliteten på støpegodset. Derfor må du alltid inspisere enheten når du starter en støpeprosess. Se etter eventuelle defekter eller løse skruer. Still alltid inn enheten til de optimale innstillingene. Kontroller om kjølesystemet fungerer som det skal eller ikke.
Når du har kontrollert enheten riktig, kan du gå videre til den primære høytrykksstøpeprosessen. Bruk alltid sikkerhetsutstyr, som hansker, klær og briller.
Trinn #1 Klargjøring av støpeformen
Du kan forberede høytrykksstøpeformen i to hovedtrinn. For det første, hvis den allerede er laget, sjekk den for feil og forurensning før du bruker den. For det andre er det nødvendig å designe formen for tilpassede produkter.
Å designe en støpeform har flere trinn. Først kan du tegne designet ditt ved hjelp av 3D-programvare som SolidWorks, AutoCAD og mer. Forsikre deg om at du har organisert portløperen og formbunnen riktig når du designer den. Kjølesystemet er også en avgjørende del av denne designprosessen. Til slutt, sjekk ventilasjons- og utstøtingssystemet.
Når du er ferdig med designet, kan du fortsette med utkastanalysen. Du kan sjekke funksjonaliteten i ulike simuleringsprogrammer. Etter testing og kvalitetskontroll kan du bruke støpeverktøyet til den endelige produksjonen.
Trinn #2 Injeksjon av smeltet metall
I denne HPDC-støpeprosessen sprøyter maskinen smeltet metall inn i formhulen. I motsetning til andre metoder bruker høytrykksstøping høyt trykk og hastighet for denne jobben, og det er derfor det kalles høytrykksstøping.
Først kobles de to halvdelene av støpeformen tett sammen. Deretter presser HPDC-maskinen det smeltede metallet inn i kammeret ved hjelp av et knappetrykk. Dette trykket sørger teknisk sett for at det smeltede metallet fyller hele hulrommet. Når injeksjonen er ferdig, får det smeltede metallet kjøle seg ned og stivne.
To primære injeksjonsmetoder brukes i HPDCs pressstøpesystem. Du kan velge riktig metode for jobben basert på prosjektets behov.
Injeksjon i varmt kammer
Når innsprøytingsmekanismen er nedsenket i det smeltede metallreservoaret, kalles det varmkammerinjeksjon. Når stempelet beveger seg, trekker det det smeltede metallet inn i kammeret og sprøyter det inn i formhulrommet. Denne typen injeksjon er egnet for metaller med lavt smeltepunkt. Du kan ofte finne denne trykkstøpemaskin med varmt kammer brukes sink- og magnesiumlegeringer.
Injeksjon i kaldt kammer
Ved kaldkammerinnsprøyting, derimot, brukes en separat smelteovn. Du kan helle det smeltede metallet ved hjelp av et manuelt eller automatisert system. I produksjonen betjenes det automatiske systemet vanligvis av et hydraulisk stempel. Det tvinger det smeltede metallet til å sette seg inn i formhulen. Kaldkammerinjeksjon er en vanlig teknikk for HPDC-støping av aluminium.
Trinn #3 Avkjøling og størkning
Etter injeksjon kjøles det smeltede metallet raskt ned i formhulen. Noen fabrikker, som CNM TECH, bruker kontrollert kjøling. I løpet av denne tiden må du sørge for at metallet størkner skikkelig.
Merk at tilstrekkelig kjøling hovedsakelig er nødvendig for å unngå defekter. Som du vet, oppstår det flere defekter på grunn av upassende kjøling. Noen av disse feilene er hot spots, kaldavslutninger eller feilkjøringer, krymping og porøsitet.
Kjølekanalene i støpeformen stabiliserer vanligvis temperaturen. Du må sørge for at disse hulrommene er riktig utformet når du designer en støpeform. På CNM høytrykksstøpefabrikk tester våre erfarne ingeniører alltid disse kjølesystemene. Dermed har metallstøpingen vår nesten null feil.
Trinn #4 Utstøting
Når metalldelen er avkjølt og størknet i matrisen, skyver du den ut ved hjelp av utstøterpinnene. Vær forsiktig med dette trinnet for å unngå ytre skader. Utstøterpinnene letter vanligvis denne fjerningsprosessen. De er på den bevegelige delen av støpeformen.
Trinn #5 Trimming og etterbehandling
Når du har fjernet metalldelen, kan det hende du finner noe ekstra materiale på karosseriet. Det kan være nødvendig med noen ekstra etterbehandlingsprosesser for å få den i god form. Du kan utføre trimming, sliping eller andre overflatebehandlingsmetoder.
Trimmemetoden fjerner vanligvis overflødig materiale fra metalldelen. Den kan være manuell eller automatisert. En glatt overflate kan imidlertid kreve sliping, pussing eller maskinering. Disse metodene kan hjelpe deg med å oppnå de ønskede dimensjonene.
Hvis du trenger mer etterbehandling, kan du bruke forskjellige overflatebehandlinger av aluminium. Det finnes mange måter å gjøre dette på. Disse teknikkene kan gjøre HPDC-støpte deler mer robuste og mindre utsatt for rust. De vanligste metodene er svart eller klar anodisert aluminiumlakkering, pulverlakkering, e-coating og mye mer.
Etter alt dette kan det hende at HPDC-støpegodsdelene dine må testes for sertifiseringer. Merk at sertifiseringer skaper tillit hos kundene og gir pålitelighet i reelle bruksområder.
Hva er de viktigste egenskapene ved høytrykksstøping?
I forrige avsnitt diskuterte vi HPDC-støpeprosessen i detalj. Som du vet, i HPDC-støpeprosessen, heller maskinen smeltet metall inn i matrisen eller formhulen ved høyt trykk og hastighet. Dette gir teknisk sett flere fordeler. La oss sjekke dem en etter en.
Funksjon #1 Metalldeler med høy presisjon
En av de beste fordelene med HPDC-støpeprosessen er presisjonen. Ved å bruke denne teknologien kan du oppnå veldig høy nøyaktighet. Ifølge eksperter fra ulike bransjer varierer denne toleransen fra ± 0,016 mm til ± 0,12 mm.
Funksjon #2 Arbeid med mer komplekse design
HPDC-drykkstøpeprosessen gjør det også mulig å arbeide med mer komplekse design. Som du vet, tvinger høytrykk smeltet metall til å fylle et detaljert formhulrom. Dette betyr at disse smeltede metallene kan nå hver eneste detalj i designet. De fleste kompliserte metalldeler i aluminium lages gjennom HPDC-støpeprosessen.
Funksjon #3 Bedre overflatefinish
HPDC-støpeprosessen gir også en bedre overflatefinish. Det smeltede metallet fyller hvert hjørne av formhulen under høyt trykk. På grunn av dette trykket forblir tettheten til metalldelen også den samme. På grunn av dette får overflaten et bedre resultat etter at den er avkjølt.
Funksjon #4 Økt produktivitet
Høytrykksstøpeprosessen går svært raskt. I noen produksjonsbedrifter er denne prosessen helautomatisert. Men uansett om den er manuell eller automatisert, er den fortsatt raskere enn andre metoder. På grunn av dette kan du lage hundrevis av metalldeler på kortere tid. Dette øker produktiviteten og reduserer kostnadene.
Funksjon #5 Fungerer med tynnere veggprodukter
Også her fyller det smeltede metallet under høyt trykk hvert hjørne av formhulen. Denne teknologien gjør det mulig å arbeide med produkter med tynnere vegger. Noen typiske eksempler er motorkomponenter, hus og kjøleribber.
Funksjon #6 Bedre kvalitet
Høytrykksstøpte deler er kjent for sin høye kvalitet og konsistens. De kontrollerte prosessparametrene og presise formene gir deg alltid ensartede støpegods. Denne konsistente kvaliteten sikrer bedre mekaniske egenskaper. Spesielt kan støpemetalldelene ha mer styrke og holdbarhet.
Funksjon #7 Holdbare matriser
Til slutt er verktøyene som brukes i HPDC-støping vanligvis laget av godt stål. Disse formene eller matriser kan lett håndtere høyt trykk gjentatte ganger. Totalt sett eliminerer holdbare matriser behovet for hyppig utskifting. Når de først er opprettet, kan de lage tusenvis av metalldeler gjentatte ganger, noe som reduserer produksjonskostnadene.
Hvilke materialer er kompatible med høytrykksstøping?
Selv om HPDC-støping kan fungere med de fleste typer metaller, er det uvanlig. De vanligste materialene folk vanligvis bruker er aluminium, magnesium og sink. Jernholdige metaller er spesielt uegnet fordi de er mer utsatt for rust.
Aluminium
Aluminium er et av de mest brukte materialene i HPDC-støping. Dette metallet har et høyt styrke-til-vekt-forhold og er 100% resirkulerbart. Aluminium er også kjent for sin utmerkede korrosjonsbestandighet. Sammenlignet med vekten tåler aluminium store belastninger. Du kan finne bruken i konstruksjon, bilindustri og romfart.
Dessuten har aluminium god termisk og elektrisk ledningsevne. Derfor brukes det ofte i husholdningsapparater og ulike elektriske dingser.
Magnesium
Magnesium er også et lettmetall som brukes i HPDC-støping. Selv om det ikke er like kjent som aluminium, er magnesium også utbredt i mange bruksområder. Det er spesielt egnet for bruk der vektreduksjon er avgjørende. Du kan bruke det i bilseter, traller, bærbare datamaskiner eller kameraer.
Magnesium er sterkt og lett å bearbeide. Du kan gi det en kompleks form og intrikate detaljer. I tillegg kan du bruke det til ulike dempingsformål.
Sink
Sinklegeringer er et annet kjent materiale som brukes i høytrykksstøping. De er vanligvis kjent for sin utmerkede flytbarhet og sitt lave smeltepunkt. Sinklegeringer har imidlertid bedre dimensjonsstabilitet. Du kan skape komplekse former med tynne vegger.
Sinklegeringer er også motstandsdyktige mot slag og egner seg for langvarige arbeidsoppgaver. De brukes hovedsakelig til dekorasjoner, men også til låsing av verktøy, tannhjul og ulike bildeler.
Bruken av HPDC-støping i ulike bransjer
HPDC-drykkstøpte deler er utbredt i mange bransjer. De er allsidige, og folk bruker dem i mange applikasjoner. Siden HPDC tilbyr flere funksjoner, kan vi finne bruken i følgende sektorer:
Bilindustrien
Bilindustrien er et vanlig sted for HPDC-støpegods. Motorblokker, girkasser, girkassehus og andre aluminiumsdeler er typiske. I likhet med bilseter kan høytrykksstøping også brukes til forskjellige strukturelle støtter.
Som du vet, lager HPDC-støping sterke og lette deler, noe som er veldig viktig i bilindustrien.
Forbrukerelektronikk
Et annet populært sted for HPDC-støpte deler er forbrukerelektronikk. Du kan finne disse støpegodsene i smarttelefoner, bærbare datamaskiner, kameraer og andre elektroniske enheter.
Som du vet, sørger høytrykksstøpeprosessen for at disse komponentene oppfyller strenge toleranser. Andre etterbehandlingsmetoder kan gi et estetisk uttrykk.
Medisinsk utstyr
Innen medisin er det avgjørende å bruke lette og presise materialer. Med HPDC-støping kan du lage metalldeler av høy kvalitet og med små toleranser.
Ulike diagnostiske apparater og kirurgisk utstyr bruker også HPDC-støpegods. Dessuten er forskjellige enhetshus også laget av høytrykksstøpegods.
Forsvarsindustrien
Behovet for lette deler er avgjørende i forsvaret. De gjør militære lastebiler mer mobile, raskere og bedre til å bruke drivstoff. Dermed blir operasjonene mer effektive og enklere å flytte og sette opp.
Det viktigste er at lette materialer gir taktiske fordeler i ulike kampsituasjoner. Våpen, militære kjøretøy og kommunikasjonsutstyr er alle eksempler på dette.
Luft- og romfartsindustrien
Denne industrien er hovedsakelig avhengig av HPDC-støpedeler. De fleste fly trenger sterke og lette deler. Motordeler, hus og braketter er vanlige HPDC-flydeler.
Hva er HPDC-støping av aluminium?
HPDC-støping av aluminium er den vanligste høytrykksstøpingen. Prosessen er den samme, men materialet er aluminium. HPDC-aluminium er imidlertid egnet av forskjellige grunner.
HPDC aluminiumsdeler er trendy fordi de er presise. Den høye kvaliteten gjør dem også ideelle for mange jobber. Som diskutert i forrige avsnitt, bruker folk disse delene på mange felt.
HPDC-støpegods i aluminium er også sterkt og varer lenge. De er sterke i forhold til hvor lette de er sammenlignet med styrken. Derfor kan du bruke dem mange steder der det er behov for støtte, for eksempel i bilseter.
Som du vet, fungerer HPDC-støping av aluminium med høyt trykk og hastighet. Dermed kan den produsere hundrevis av deler på kortere tid. Derfor er høytrykksstøping av aluminium billig per enhet.
HPDC-aluminiumslegeringer er også utbredt i en rekke strukturelle bruksområder. Noen av bilens konstruksjonsdeler er laget av HPDC-aluminiumslegeringer, i tillegg til motorblokkene og understellet.
Vanlige aluminiumlegeringer som brukes i HPDC, er A380, A383 og A360. A380 eller A383 er egnet for styrke og korrosjonsbestandighet. På den annen side gir A360 utmerket trykktetthet. Disse legeringene har unike fordeler i HPDC-støpeprosesser.
Høytrykksstøping vs. lavtrykksstøping (HPDC vs LPDC)
Både høytrykksstøping og lavtrykksstøping er utbredt i den virkelige verden. Men hver av dem har sine unike fordeler og bruksområder. Vi har allerede lært så mye om HPDC. La oss sammenligne HPDC-drykkstøping med LPDC-drykkstøping i tabellen nedenfor.
Funksjon | Støping under høyt trykk (HPDC) | Lavtrykksstøping (LPDC) |
Prosess | Smeltet metall sprøytes inn i en dyse ved høyt trykk og høy hastighet. | Smeltet metall presses inn i en dyse ved hjelp av lavt trykk og lav hastighet. |
Trykkområde | Høy (1500 til 25000 psi) | Lav (2-= til 15 psi) |
Konstruksjon av matriser | Det brukes ofte komplekse, flerdelte stålformer | Stål- eller jernformer, vanligvis enklere og mindre komplekse |
Hastighet | Svært rask, egnet for høyvolumproduksjon | Langsommere sammenlignet med HPDC, noe som fører til lengre syklustider |
Overflatebehandling | Utmerket med glatt overflate og fine detaljer | Bra, men generelt ikke like tett som HPDC |
Nøyaktighet | Høy, med små toleranser, vanligvis mellom ± 0,016 mm og ± 0,12 mm. | Høy, ikke like nøyaktig som HPDC |
Kompleksiteten | Kan produsere svært komplekse deler med tynne vegger | Egnet for moderat komplekse deler med tykkere vegger |
Verktøykostnader | Høyere startkostnader på grunn av komplekse matriser | Lavere startkostnader på grunn av enklere matriser |
Nedkjølingshastighet | Rask nedkjøling | Langsommere kjølehastighet |
Typiske legeringer | Hovedsakelig aluminium-, magnesium- og sinklegeringer | Hovedsakelig aluminiumslegeringer med noe bruk av magnesium og kobber |
CNM TECH - Tilpassede HPDC-støpetjenester
CNM TECH er høytrykksstøperi i Kina, ble grunnlagt i 1999 og støttes av en familie som har 18 års erfaring innen høytrykksstøping produksjonsvirksomhet. Denne fabrikken gjør vanligvis støpt og forskjellige typer maskinering. Du kan få OEM metalldeler, tilpassede metalldeler og andre metalldeler. En av de viktigste tingene de gjør er høytrykksstøping (HPDC).
Vi tilbyr kundetilpassede løsninger for metalldeler. Enten du er ute etter OEM-metalldeler, spesialtilpassede HPDC-støpegods, små til mellomstore og store volum trykkstøping av aluminium, trykkstøping av magnesium, trykkstøping av sink, eller prototyper, er CNM TECH fabrikken du trenger. Vi har de nyeste maskinene og det nyeste testutstyret og tilbyr ulike sertifiseringer. Som et resultat er vi i stand til å møte ulike kundebehov. Samlet sett tilbyr CNM TECH pålitelige og rimelige støpetjenester.
Med våre ISO 9001-sertifiserte produksjons- og kvalitetskontrollsystemer tilbyr vi globale kunder trykkstøpetjenester av høyeste kvalitet. I tillegg tilbyr vi sekundære operasjoner og lette mekaniske sammenstillinger, for eksempel overflatebehandling, inkludert pulverlakkering, nodisering, e-coasting, maling osv. CNM TECH. er en av de best internasjonalt kjente høytrykksstøpefirmaer i verden. Våre erfarne og engelsktalende ingeniører og vårt verdensomspennende salgspersonale gir utmerket støtte før salg og produksjon.
Tjenester vi tilbyr
Støping under høyt trykk deler og støpeformer i aluminium, magnesium og sinklegeringer
CNC-maskinering - vertikal, horisontal, dreiing, 5-akset
Maskinering av prototyper
Pulverlakkering
Flytende belegg
EMI - RFI-skjerming
Plettering - krom, kobber, sink, nikkel, tinn, gull
Anodisering, elektrisk belegg, kromatisering/ikke-kromatering
Varmebehandling, passivering, tromling
Grafikk
Tampontrykk
Perleblåsing
Lett mekanisk montering, inkludert bolter og helicoil-innlegg, O-ring, pakning
Laserskjæring og gravering
Etsing
Hvis du trenger støtte i trykkstøpte deler du er velkommen til å kontakte oss, vi vil gjerne støtte, uansett om du trenger teknisk støtte eller pris for prosjektet ditt.
Vanlige spørsmål
Kan stål være trykkstøpt?
Du kan trykkstøpe rustfritt stål, men det skjer sjelden. Aluminium, magnesium og sink er populære metaller som kan brukes til høytrykksstøping (HPDC). Stål har et høyt smeltepunkt. Stålets egenskaper gjør det rett og slett uegnet for HPDC-støping. Du kan fortsatt gjøre trykkstøpingen, men det kan koste mer enn du trodde å lage.
Hvilke produkter lages ved hjelp av høytrykksstøping?
Du kan lage en rekke ulike produkter ved hjelp av HPDC-teknologi. Som du vet, bruker høytrykksstøping høyt trykk og høy hastighet for å lage hver komponent. Resultatet er at du kan skape bedre kvalitet og mer komplekse design. Noen eksempler på HPDC-støpegods er motorblokker, kirurgisk utstyr, bærbare datamaskiner og mye mer.
Hva er støpetrykk i HPDC?
Støpetrykk er vanligvis den kraften som brukes i HPDC-støpeprosessen. Dette trykket tvinger vanligvis det smeltede metallet til å nå hvert hjørne av formhulen. Imidlertid varierer det vanligvis fra 1500 til 2500 psi. Det nøyaktige trykket avhenger av type design og metaller.
Hvilken aluminiumkvalitet brukes til høytrykksstøping?
Den vanligste aluminiumkvaliteten som brukes til HPDC-støping er A380. A380 er den vanligste legeringen i pressstøping fordi den er sterk og enkel å jobbe med. Denne legeringen har vanligvis mer flyt enn A360. Dermed er A380 mer egnet enn A360 for høytrykksstøpeprosessen. Dessuten tilbyr A380 utmerket dimensjonsstabilitet og ledningsevne.
Sammendrag
Ved høytrykksstøping (HPDC) produseres metalldeler ved høyt trykk og høy hastighet. Trykket varierer vanligvis fra 1500 psi til 2500 psi. HPDC-støping er en rask og effektiv metode for å lage komplekse former.
HPDC-støping av aluminium er den vanligste. A380 aluminiumslegering er mer utbredt i dette tilfellet. Aluminium er sterkt, lett og gir utmerket korrosjonsbestandighet. Dermed brukes det ofte i mange applikasjoner.
Hvis du har spørsmål, er du velkommen til å kontakte oss i dag. Vi tilbyr alle typer tjenester innen støping og CNC-maskinering, og vårt team av eksperter hjelper deg gjerne.