Turnare sub presiune în cameră fierbinte: O scufundare adâncă într-un proces de fabricație crucial

Turnarea sub presiune în cameră fierbinte este un proces de fabricație foarte eficient care este utilizat pe scară largă pentru a produce piese metalice cu o precizie foarte ridicată și un finisaj excelent la suprafață. Este deosebit de potrivit pentru turnarea metalelor cu puncte de topire scăzute, cum ar fi zincul, magneziul și unele aliaje care conțin plumb. Se caracterizează prin faptul că sistemul de injecție este scufundat în metalul topit și, prin urmare, sunt posibile cicluri de producție de mare viteză și economie de producție în masă.

Un loc similar de comparație apare întotdeauna atunci când piesele turnate sunt luate în considerare în ceea ce privește turnarea sub presiune cu cameră rece față de camera caldă. Deși ambele sunt variații ale turnării sub presiune, ele diferă atât de mult în ceea ce privește proiectarea, aplicațiile și compatibilitatea materialelor utilizate. Un exemplu este turnarea sub presiune cu cameră caldă, care este turnarea sub presiune de mare viteză în care cuptorul a fost înlocuit cu o mașină. Aceasta vine cu limitarea metalelor cu punct de topire mai scăzut. În schimb, mașinile de tip cameră rece sunt mai potrivite pentru lichidele cu un punct de topire ridicat, cum ar fi aluminiul și alama, deoarece metalul fierbinte nu intră în contact direct cu echipamentul.

Procesul de turnare sub presiune în cameră fierbinte se caracterizează prin pierderi minime de material, costuri reduse ale forței de muncă și fabricarea de forme complexe cu toleranțe ridicate. Este popular în industrii precum cea auto, electronică, instalații sanitare și produse de consum. Cu toate acestea, decizia de a utiliza turnarea sub presiune cu cameră rece sau cu cameră caldă depinde, de asemenea, de tipul de material utilizat și de aspectul proiectării piesei.

Articolul examinează detaliile importante ale Turnare sub presiune cu cameră fierbintepărțile sale, materialele, descrierea procesului, constrângerile și motivele pentru care este un proces esențial în industria prelucrătoare contemporană.

Ce este turnarea sub presiune în cameră fierbinte?

Turnarea sub presiune în cameră fierbinte este o tehnică de turnare a metalelor în care metalul topit este injectat într-o cavitate a matriței la presiune ridicată. Partea unică a metodei date este locul unde este plasat mecanismul de injecție: Acesta merge direct la metalul topit. Durata ciclurilor și eficiența producției sunt ridicate cu această configurație, în special în cazul metalelor cu punct de topire scăzut, cum ar fi zincul, magneziul și unele aliaje de plumb.

Cameră caldă. Denumirea descrie camera fierbinte a sistemului, deoarece mecanismul de injecție (un piston și un gât de gâscă) este în contact constant (umplut) cu zona metalului topit. Pe măsură ce plonjorul coboară, acesta comprimă metalul topit prin gâtul de gâscă și în cavitatea matriței. Pe măsură ce metalul se întărește, matrița se deschide și piesa este ejectată, iar acest proces se repetă de nenumărate ori.

Procesul de turnare sub presiune cu cameră fierbinte

Procesul de turnare sub presiune în cameră fierbinte este un proces de tehnologie de fabricație de mare precizie și viteză utilizat în fabricarea pieselor metalice, unde precizia sculei este foarte importantă, cu o finisare excelentă a suprafeței. Este cel mai potrivit în cazul aliajelor cu punct de topire scăzut; zincul, magneziul și plumbul sunt exemple de aliaje cu punct de topire scăzut. Caracteristicile sale principale sunt durata scurtă a ciclurilor și eficiența ridicată a materialului.

Procesul este utilizat pe scară largă în fabricarea unei varietăți de produse, în special în industria auto, electronică, electrocasnică și hardware, datorită capacității sale de a crea cu ușurință extremități complicate la un preț accesibil pe bucată. Procesul de turnare sub presiune cu cameră fierbinte este enumerat mai jos în mod progresiv:

Procesul de turnare la cald - prezentare pas cu pas

1. Metalul este topit

Începe cu turnarea metalului topit (care este de obicei zinc sau magneziu), într-un cuptor încorporat în mașina de turnare sub presiune. Metalul topit este menținut la o temperatură constantă în interiorul vasului metalic care este conectat direct la mașina de turnare. Această furnizare continuă de căldură asigură continuitatea proceselor de turnare.

2. Procesul de umplere a sistemului de injecție

În sistemele cu cameră caldă, o parte din metalul topit este scufundată, împreună cu o parte a componentei cunoscute sub numele de col de gâscă. Pistonul, care se deplasează în interiorul cilindrului de injecție, este tras înapoi într-o poziție în care metalul topit poate țâșni în jos spre gâtul de gâscă în orificiul de intrare al injecției. Următorul pas va consta în injectarea acestui metal în cavitatea matriței.

3. Injectarea metalului topit

Atunci când gâtul este umplut, pistonul este împins înainte prin presiune hidraulică sau pneumatică, care forțează metalul topit prin canalul gâtului în cavitatea matriței (numită și matriță). Acest lucru se face la o viteză și o presiune ridicate pentru a se asigura că cavitatea este complet umplută înainte ca metalul să înceapă să se întărească.

4. Turnarea și solidificarea în matriță

Acest metal fierbinte din matriță este răcit rapid de oțelul relativ rece al matriței. Solidificarea durează câteva secunde, în funcție de dimensiunea și complexitatea piesei. În această etapă, canalele de răcire a matriței ajută la eliminarea căldurii pentru a se asigura că viteza ciclului nu este redusă și că sunt evitate defectele precum contracția sau porozitatea.

5. Ejectarea și deschiderea matriței

Odată ce metalul s-a solidificat, jumătățile matriței sunt deschise. Sistemul de ejecție este plasat pe jumătatea mobilă a matriței și funcționează cu forță prin utilizarea unor pini de ejecție și forțează ieșirea piesei turnate din cavitate. Se asigură că piesa poate ieși fără a fi deteriorată în timpul ejecției.

6. Funcționarea secundară și tunderea

După ce este ejectată, piesa poate conține un material suplimentar numit flash, runners sau sprues. Acestea sunt fie tăiate manual, fie tăiate automat. În funcție de aplicație, piesa poate fi prelucrată ulterior, cum ar fi finisarea suprafeței, prelucrarea sau acoperirea.

7. Repetarea ciclului

Mașina se debarasează și se curăță pentru a fi utilizată din nou. Turnarea sub presiune cu cameră fierbinte se caracterizează printr-un ciclu atât de rapid, uneori creând câteva piese finite în doar 10 până la 20 de secunde, în funcție de complexitatea și dimensiunea piesei.

Timpul ciclului și eficiența

Viteza este cel mai mare avantaj al procesului de prelucrare cu cameră fierbinte. Mașini cu cameră caldă. Spre deosebire de turnarea sub presiune cu cameră rece, în care metalul trebuie să fie introdus în cameră, metalul este scos din cuptor. Acest lucru economisește etapele ciclului și sporește eficiența producției.

Avantajele acestui proces

• Durate mai scurte ale ciclurilor și productivitate ridicată
• Performanță și repetabilitate tridimensională reală
• Un finisaj mai bun al suprafeței, care în multe cazuri elimină necesitatea de a efectua prelucrări ulterioare
• Economie în utilizarea materialelor, iar risipa este redusă la minimum
• Ușor de automatizat, ceea ce permite producția pe scară largă la un preț rezonabil.

Materiale de turnare sub presiune cu cameră fierbinte

Procesul de turnare sub presiune în cameră fierbinte este potrivit pentru metalele și aliajele ale căror puncte de topire sunt scăzute până la moderate. Materialele utilizate nu trebuie să poată coroda nicio componentă din oțel (cum ar fi gâtul de gâscă și sistemul de piston), deoarece acestea sunt umezite continuu cu metal topit în timpul procesului de turnare.

Materialele cele mai frecvent utilizate în turnarea sub presiune în cameră fierbinte, precum și particularitățile și aplicațiile lor generale sunt prezentate mai jos:

1. Aliaje de zinc

Cel mai frecvent material utilizat în procesul de turnare sub presiune (cameră fierbinte) este zincul. Acesta are o bună capacitate de turnare, rezistență și finisare a suprafeței, ceea ce îl face foarte popular într-o varietate de industrii.

Beneficii cheie:

• Punct de topire foarte scăzut (~419 °C sau 786 o F )
• Raport mare rezistență/greutate
• Curgere splendidă și precizie ridicată a dimensiunilor
• Proprietăți bune de rezistență la coroziune
• Temperatură de topire scăzută, prin urmare durată lungă de viață a matriței

Aliaje comune de zinc, care includ:

• Zamak 2, 3, 5, 7 (Zamak 3 este cel mai popular)
• Aliaje ZA (zinc-aluminiu), dar un conținut metalic mai bun de aluminiu poate fi mai potrivit pentru camera frigorifică.

Aplicații:

• Piese auto
• Componente electrice
• Construcții și fixări
• Exactitatea dinților angrenajelor și carcasei

2. Aliaje de magneziu

Magneziul este cel mai ușor metal structural și are un raport rezistență/greutate mai bun. Motivul pentru care este utilizat în turnarea sub presiune cu cameră fierbinte este că multe dintre piesele utilizate aici au nevoie de rezistență, precum și de o masă minimă.

Beneficii cheie:

• Greutate redusă (aproximativ 33% mai ușoară decât aluminiul)
• Ele sunt bine blocate și rigide, rezistență bună și rigiditate
• Ecranare EMI/RFI excelentă (adecvată pentru utilizarea în electronică)
• Ecologic și reciclabil

Aliaje comune:

• Cel mai comun aliaj de magneziu utilizat în turnarea sub presiune este AZ91D.

Aplicații:

• Carcasele laptopurilor și smartphone-urilor
• Cadrele tabloului de bord auto
• Componente aerospațiale
• Unelte electrice

Notă: Deși magneziul poate fi turnat și pe o mașină cu cameră rece, este preferabil să se utilizeze mașini cu cameră caldă atunci când magneziul turnat este mic. Acest lucru se datorează faptului că durata ciclului este mai scurtă.

3. Aliaje de plumb și staniu

Aliajele de plumb și staniu au fost eliminate în cea mai mare parte din cauza restricțiilor de sănătate și de mediu în turnarea sub presiune cu cameră fierbinte, dar au fost utilizate în aplicații speciale în trecut.

Beneficii cheie:

• Puncte de topire scăzute (~327 o C (plumb) și ~232 °C (staniu))
• Densitate ridicată (cea mai potrivită pentru utilizări precum greutăți de echilibru sau scuturi împotriva radiațiilor)
• Stabilitate dimensională superbă

Aplicații:

• Fitinguri în stil antic
• Instrumente de precizie
• Componente de muniție
• Obiecte decorative

Avertisment: Din cauza toxicității lor, aliajele pe bază de plumb sunt în prezent foarte limitate în multe industrii și țări.

4. Aliaje pe bază de cadmiu (Not so Com)

Acestea au fost aplicate rar din motive de toxicitate și de reglementare, dar au fost selectate anterior din cauza serviciului care este un serviciu excelent de turnare, precum și rezistența la uzură.

Motivul pentru care nu sunt utilizate aliajele pentru temperaturi ridicate.

O limitare caracteristică a turnării sub presiune cu cameră fierbinte, cum ar fi:

• Aluminiu
• Alamă
• Cupru
• Oțel

Mașina cu cameră caldă ar fi deteriorată sau corodată, deoarece acest tip de metal ar avea o temperatură și o reactivitate ridicate față de părțile scufundate ale mașinii cu cameră caldă, de exemplu pistonul și gâtul etc. Acestea sunt utilizate mai degrabă în turnarea sub presiune cu cameră rece, care izolează metalul topit și mecanismul de injecție. 

Tabel recapitulativ: Materiale adecvate pentru turnarea sub presiune în cameră fierbinte

Motive pentru care aliajele de aluminiu nu sunt aplicabile în turnarea sub presiune cu cameră fierbinte?

Deși aliajele de aluminiu au atât de multe aplicații în industria turnării sub presiune, din cauza rezistenței lor, a proprietății ușoare și a rezistenței la coroziune, acestea nu pot fi turnate la cald în camera fierbinte de turnare sub presiune. Mai degrabă, acestea sunt tratate în mod normal prin tehnica de turnare sub presiune cu cameră rece.

Pentru a explica acest lucru, care sunt motivele tehnice și materiale pentru care "aliajele de aluminiu nu sunt utilizate în turnarea sub presiune cu cameră fierbinte"

1. Temperatură de topire mare

Principalul factor care face ca aluminiul să nu fie compatibil cu procedeul camerei fierbinți este faptul că are un punct de topire ridicat. Majoritatea aliajelor de aluminiu se vor topi în jurul valorii de 660 o C (1220 o F) și peste.

În mașinile cu cameră fierbinte, gâtul și pistonul, precum și alte piese de injecție, sunt întotdeauna imersate în metal topit. Aceasta este eficientă în cazul metalelor cu punct de topire relativ scăzut, cum ar fi zincul (419 o C), magneziul (~650 o C). Cu toate acestea, aceste componente ar fi degradate sau distruse rapid la temperaturile mai ridicate ale aluminiului și ar duce la defectarea echipamentului și la reparații costisitoare.

• Costum SAC compatibil cu camera frigorifică
• Camera fierbinte prea fierbinte pentru a spune cel puțin

2. Atacul asupra pieselor din oțel

Aluminiul este chimic reactiv și tinde să corodeze metalele feroase, în special la temperaturi ridicate. În sistemele cu cameră fierbinte, în care elemente precum gâtul și duza se află în bazinul topit, aluminiul nu numai că se corodează, ci și roade piesele din oțel, scurtând dramatic ciclul de viață al mașinii.

Acest răspuns nu numai că reduce durata de viață a echipamentului, dar și contaminează metalul topit și cauzează o turnare slabă și imperfecțiuni ale produsului final.

3. Probleme de compatibilitate a echipamentelor

Mașinile cu cameră caldă sunt mașini mici, rapide, dar potrivite pentru a efectua turnări repetitive rapide de metale cu punct de topire scăzut. Cuptorul încorporat este strâns interconectat cu sistemul de injecție. Pentru a utiliza aliaje cu un punct de topire ridicat, cum ar fi aluminiul, ar fi necesar:

• Componente ranforsate
• Aliajele rezistente la temperaturi ridicate sunt fabricate din aliaje speciale
• Sisteme de izolare mai complicate

Acestea ar face ca simplitatea și avantajul vitezei de turnare sub presiune cu cameră fierbinte să fie ineficiente. Acesta este motivul pentru care asamblorii aleg să utilizeze mașini cu cameră rece în care toarnă aluminiul topit în exterior, iar sistemul de injecție nu este, de asemenea, scufundat.

4. Oxidarea și riscul de zgură

La temperaturi ridicate, aluminiul este predispus la oxidare cu ușurință în prezența aerului. Această oxidare poate cauza formarea de zgură (oxid de aluminiu) într-o cameră fierbinte în care metalul este expus continuu:

• Poluează metalul
• Defectele de suprafață sunt cauzate de următoarele cauze
• Și duce la deficiențe mecanice ale produsului finit

Acest risc este minimizat de faptul că turnarea sub presiune cu cameră rece reduce timpul de expunere a aluminiului topit.

5. Preocupări legate de siguranță

Prelucrarea aluminiului într-o mașină cu cameră fierbinte ar prezenta un risc mare de arsuri, scurgeri și defectarea mașinii. Stresul termic suplimentar asociat cu lucrul la temperaturi mai ridicate expune la o amenințare suplimentară de:

• Există scurgeri de metal topit sângerând
• Reacții de evacuare a aburului
• Defectarea componentelor de presiune

Sistemele de camere reci permit o izolare îmbunătățită și reglementarea siguranței la aceste temperaturi ridicate.

Comparație între camera caldă și camera rece pe aluminiu

Sisteme de componente de turnare sub presiune cu cameră fierbinte

Procesul de turnare sub presiune în cameră fierbinte se bazează pe un grup de componente bine proiectate care se completează reciproc pentru a produce piese turnate precise și repetabile. Toate piesele sunt foarte vitale atunci când vine vorba de eficiență, viteză și precizie. Conștientizarea acestor elemente contribuie la controalele de producție, preventive și de calitate.

Componentele principale ale unei mașini de turnare sub presiune cu cameră fierbinte sunt prezentate mai jos:

1. Încă un cuptor (oală de metal)

În centrul sistemului se află un cuptor sau așa-numita oală metalică, în care se află metalul topit care va fi utilizat în turnare. În cazul turnării sub presiune cu cameră caldă, un cuptor echivalent este încorporat în mașină și menține metalul la o temperatură suficient de ridicată pentru a-l utiliza imediat. Spre deosebire de sistemele cu cameră rece, procesul de imersie a altor componente în această baie topită le separă.

2. Col de gâscă

Gooseneck constituie o țeavă metalică îndoită care leagă cuptorul de camera de injecție. Acesta este esențial pentru redirecționarea metalului fierbinte de la oală la matriță. Gâtul de gâscă va fi compus din materiale puternice, rezistente la căldură, deoarece este constant în contact cu metalul topit. Designul ajută în continuare la susținerea presiunii și face ca metalul să fie ca un unt la injectare.

3. Piston/cilindru de injecție

Mecanismul pistonului sau cilindrul de injecție are sarcina de a forța metalul topit în cavitatea matriței. Acesta funcționează cu gâtul de gâscă. Atunci când pistonul este împins în jos, metalul topit devine presurizat, ceea ce determină topirea să forțeze intrarea în matriță prin gâtul de gâscă. Acest lucru trebuie făcut într-un mod rapid și energic, astfel încât cavitatea matriței să fie umplută complet.

4. Asamblarea matriței/moletei

Matrița sau matrița este fabricată în două secțiuni, matrița de acoperire (care este fixă) și matrița de ejecție (mobilă). Pentru a obține produsul final, aceste jumătăți bine prelucrate vor forma cavitatea. Matrița este frecvent răcită cu apă și conține orificii și porți, precum și canale de rulare pentru a menține un flux și un efect de răcire dorit. Pentru a elimina partea solidificată, există pini pe partea ejectorului după turnare.

5. Unitate de strângere

Unitatea de prindere se asigură că jumătățile matriței sunt bine lipite între ele în timpul injecției de metal topit. Acesta trebuie să reziste presiunii de turnare care apare în timpul turnării. Când metalul s-a răcit și s-a solidificat, unitatea de prindere deschide matrița, iar piesa finită iese din ea. De asemenea, prinderea trebuie să fie puternică pentru a evita scurgerile de metal și pentru a menține calitatea pieselor.

6. Sistem ejector

Odată ce piesa se solidifică, se utilizează sistemul de ejecție. O piesă este ejectată din cavitatea unei matrițe cu ajutorul unor pini de ejecție, care se găsesc de obicei în jumătatea mobilă a matriței. Acest sistem trebuie să fie bine coordonat, astfel încât produsul final să nu fie afectat, iar matrița să nu fie deteriorată.

7. Sistemul de răcire

Răcirea este vitală pentru a controla durata ciclului și pentru a evita defectele. Sistemul de răcire prin circulație utilizează canalele de apă sau de ulei din matriță astfel încât fluidul care circulă să răcească metalul într-o perioadă scurtă, precum și într-un mod rapid și uniform. O răcire mai rapidă prelungește, de asemenea, durata de viață a matriței și permite manipularea pieselor la o viteză mai mare.

8. Sistemul de lubrifiere

Între cicluri, matrițele de turnare sub presiune sunt lubrifiate pentru a evita lipirea și uzura. Lubrifianții sunt pulverizați pe matriță pentru a ajuta la eliberarea pieselor, precum și pentru a asigura o durată lungă de viață a sculelor și stabilitatea condițiilor de turnare. Aplicarea este de obicei automatizată pentru a facilita aplicarea uniformă și în timp util.

9. Panou de control

Sistemele de turnare sub presiune cu cameră fierbinte sunt, de asemenea, disponibile în sistemul modern și sunt echipate cu un panou de control digital care permite gestionarea temperaturii, a vitezei de injecție, a duratei ciclului și a forței de strângere, printre altele. Astfel de sisteme sporesc uniformitatea proceselor, reduc nivelul de eroare umană și facilitează setarea parametrilor pentru a se potrivi diferitelor modele de piese.

10. Caracteristici de siguranță

Au fost încorporate caracteristici de siguranță în mașină din cauza temperaturii și presiunii la cald. Acestea includ opriri, scuturi, interblocări și monitoare de temperatură pentru a proteja atât operatorii, cât și echipamentul.

Beneficiile turnării sub presiune în cameră fierbinte

Procesul Hot Chamber Die Casting are multe avantaje, astfel încât mulți producători sunt întotdeauna dispuși să se angajeze în acest proces:

1. Producție de mare viteză

Sistemul de injecție face parte din sistemul de rezervor al metalului topit, astfel încât metalul nu trebuie să fie turnat în cameră. Combinația acestui sistem permite obținerea unor viteze de injecție mai mari și a unui timp de ciclu redus - sistemele de camere fierbinți sunt, prin urmare, adecvate pentru producția de masă la domiciliu.

2. Economia de materiale

Prin acest proces sunt generate foarte puține deșeuri. Materialul rămas poate fi reutilizat de cele mai multe ori și, astfel, costul total al materialului se reduce considerabil. Acest aspect al durabilității este o problemă din ce în ce mai mare în producția contemporană.

3. Finisaj mai bun al suprafeței

Finisajele de suprafață ale pieselor fabricate prin turnare în cameră fierbinte sunt, de obicei, de bună calitate. În multe cazuri, acest lucru economisește operații suplimentare de prelucrare sau finisare.

4. Durată lungă de viață a matriței

Deoarece metalele utilizate în procesul de turnare sub presiune în cameră fierbinte au puncte de topire mai scăzute, aceste metale sunt mai puțin agresive pentru materialele turnate. Acest lucru determină creșterea duratei de viață a motorinei și reducerea cheltuielilor de întreținere.

Deficiențe ale turnării sub presiune cu cameră fierbinte

Nu se poate contesta faptul că "Hot Chamber Die Casting" nu este lipsită de limite:

Limitări ale materialului: Nu merge bine cu metalele care au temperaturi de topire ridicate, cum ar fi aluminiul și cuprul. Componentele interne ale mașinii pot fi afectate de efectele corozive sau de încălzire ale acestora.

Uzura echipamentului: Uzura echipamentului poate fi un factor, chiar dacă este mai puțin severă decât în cazul turnării în cameră rece, unde aparatul este expus în mod constant la metal topit.

Limitarea dimensiunii: Poate fi aplicat componentelor mici și mijlocii, deoarece extinderea ulterioară a sistemului poate fi ineficientă și complicată.

Aplicații de turnare sub presiune cu cameră fierbinte

Aceasta este o tehnică aplicată pe scară largă în tot felul de industrii, în special acolo unde sunt necesare piese de precizie și de mari dimensiuni:

• Automobile: Piese precum carcasele carburatoarelor, unitățile sistemului de alimentare cu combustibil și componentele transmisiei.
• Electronică de consum: Carcase portabile, părți multifuncționale ale dispozitivelor și echipamentelor.
• Hardware și unelte: Material hardware pe bază de zinc, balamale, mânere, încuietori etc.
• Dispozitive medicale: Dispozitive miniaturale, extrem de precise și rezistente.

Procesul cu cameră fierbinte este rapid și consecvent, ceea ce reprezintă o calitate avantajoasă pentru aceste industrii. Întrucât majoritatea acestor produse sunt modele care necesită un design detaliat, stabilitatea dimensională oferită de turnarea sub presiune cu cameră fierbinte reprezintă un mare avantaj.

Turnare sub presiune cu cameră rece vs. cameră caldă: Trebuie să înțelegeți diferența

În comparația dintre turnarea sub presiune cu cameră rece și cea cu cameră caldă, există diverse aspecte care trebuie luate în considerare, cum ar fi compatibilitatea materialelor, ratele de producție, ciclul și proiectarea echipamentului.

1. Utilizarea materialelor

Tipul de metal este, de asemenea, una dintre cele mai semnificative diferențe între turnarea sub presiune cu cameră rece și cea cu cameră caldă. Procesul cu cameră caldă se aplică numai metalelor care au puncte de topire scăzute, iar procesul cu cameră rece se aplică aliajelor de aluminiu, alamă și cupru care au puncte de topire ridicate.

2. Sistemul de injecție

Mecanismul de injecție în metoda camerei fierbinți este scufundat în metal topit. Turnarea în cameră rece, pe de altă parte, implică alimentarea manuală cu metal topit în camera de injecție și injectarea acestuia în matriță. Această acțiune ulterioară întârzie procesul.

3. Timpul de ciclu și eficiența 

Timpul ciclului și eficiența denotă timpul necesar pentru întoarcerea eșantionului sau pentru introducerea datelor într-un ciclu. Există, de asemenea, o mare diferență între turnarea sub presiune cu cameră rece și cea cu cameră caldă, în ceea ce privește durata ciclului. Procesul cu cameră caldă este rapid și, prin urmare, potrivit pentru volume mari de producție. Deși turnarea în cameră rece este mai lentă, aceasta poate fi ușurată cu metale mai agresive și temperaturi mai ridicate.

4. Dimensiunea și complexitatea componentelor

Secțiunile sau piesele care sunt mai mari sau au nevoie de materiale care sunt mai permanente sunt de obicei turnate prin metoda camerei reci. Comparativ, turnarea în cameră caldă este potrivită pentru piese mai mici și complexe, unde viteza ciclului este vitală.

Atunci când se ia o decizie între turnarea sub presiune cu cameră caldă și cea cu cameră rece, producătorul va trebui să analizeze compromisurile în ceea ce privește viteza și proprietățile materialelor și uzura echipamentului.

Considerații de proiectare în turnarea sub presiune cu cameră fierbinte

Pentru a proiecta o piesă potrivită pentru o piesă turnată sub presiune cu cameră fierbinte, trebuie avute în vedere următoarele aspecte: curgerea matriței, liniile de separare, grosimea pereților și amplasarea ejectorului. Deoarece metalul topit este injectat la niveluri ridicate, sistemul de ventilație și răcire joacă un rol important în prevenirea defectelor, cum ar fi prinderea aerului, contracția sau umplerea incompletă.

Toleranțele procesului de turnare sub presiune în cameră fierbinte sunt, de obicei, mai mici decât cele cerute de toate celelalte procese de turnare, de unde și motivul pentru care acesta este întotdeauna utilizat în fabricarea pieselor care necesită precizie și au un nivel redus de prelucrare.

Efecte economice și de mediu

Fabricarea durabilă atrage din ce în ce mai multă atenție din partea turnătoriilor moderne. Turnarea sub presiune în cameră fierbinte este ideală pentru atingerea acestui obiectiv, deoarece prezintă un nivel scăzut de deșeuri și economii de energie. Amprenta totală de carbon a unei piese este mult mai mică decât în cazul altor metode de producție a pieselor metalice, deoarece metalul prelucrat este reciclat (nu se extrage metal nou), iar durata ciclurilor este scurtă.

Procesul este mai economic atunci când implică o producție mare. Costul de instalare a primei matrițe și a primei mașini poate fi ridicat, dar pe măsură ce scara de producție unitară crește, costurile implicate scad foarte mult.

Concluzie

Turnarea sub presiune cu cameră fierbinte ocupă un loc foarte important în industriile care necesită viteză, precizie și eficiență în producția lor. Cunoscând funcționarea sa și făcând comparația dintre turnarea sub presiune cu cameră rece și conexiunile cu cameră caldă, un inginer va putea lua decizii în cunoștință de cauză privind alegerea celui mai potrivit proces în conformitate cu nevoile produsului său.

Dacă se utilizează unul sau altul, trebuie luate în considerare natura metalului, volumul de producție necesar și utilizarea finală. Turnare în cameră caldă este de neegalat ca eficiență și calitate în ceea ce privește fabricarea de componente mici și mijlocii din metale cu punct de topire scăzut.

În concluzie, în ciuda existenței celor două metode de turnare, turnarea sub presiune în cameră fierbinte va fi întotdeauna prima soluție la problema fabricării de componente de calitate la timp și în mod fiabil. Pe măsură ce procesul de producție devine mai eficient și mai durabil, nevoia de astfel de procese optimizate și durabile, cum ar fi turnarea în cameră fierbinte, nu va face decât să crească, ceea ce face ca această metodă să fie mai aplicabilă ca niciodată.

Întrebări frecvente

1. Cum se face turnarea la rece și turnarea la cald?

Sistemul de injecție este principala diferență. Mecanismul de injecție în cazul turnării sub presiune în cameră caldă este scufundat în metalul topit. Temperatura este mai mare în camera rece, iar metalul este aruncat în exterior.

2. Care sunt cele mai potrivite metale pentru turnarea sub presiune în cameră fierbinte?

Metalele care sunt utilizate în mod obișnuit sunt aliajele de zinc și magneziu, deoarece au temperaturi de topire scăzute și se potrivesc sistemului de injecție imersat în care sunt utilizate pentru fabricație.

3. Aluminiul nu este aplicabil în turnarea sub presiune în cameră fierbinte, de ce?

Se știe că aluminiul are un punct de topire ridicat și este coroziv pentru piesele din oțel din mașină. Metoda camerei reci este utilizată în procesarea acestuia pentru a preveni deteriorarea echipamentului.

4. Care sunt beneficiile turnării sub presiune cu cameră fierbinte?

Oferă timpi de ciclu scurți, costuri reduse cu forța de muncă, toleranțe mici și finisaje înalte ale suprafețelor pieselor de dimensiuni mici și medii.

5. Este turnarea sub presiune în cameră fierbinte potrivită pentru componente mari?

În general, nu. Acesta este minimizat atunci când piesele sunt mici și detaliate. Dimensiunile prea mari înseamnă, de obicei, nevoia de turnare sub presiune în cameră rece, din cauza restricțiilor legate de dimensiuni și materiale.