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fundição de metal é a técnica antiga de derramar metal fundido em um molde e permitir que ele molda e solidifique. Ele remonta à Idade do Bronze. Seus artesãos, dia e noite, ajustaram a arte há mais de mil anos. Atualmente, os fundos criaram com sucesso muitas formas complexas hoje em dia, algumas das quais não foi possível criar a partir de outros meios de processamento.

aqui na JS Company, instalamos sistemas de controle inteligente e máquinas avançadas para tornar o processo de fundição eficiente e eficazes de material. Então, vamos apresentar a você uma visão geral de todo o processo de fundição moderna e como adotamos novas tecnologias para resolver os problemas do elenco tradicional .

Qual é o fluxo de trabalho da fundição de metal?

1.Melting metal em um forno

No estágio de fundição de metal do forno , carregamos os blocos de metal em um forno de alta temperatura e os aquecem até o ponto em que o metal liquifica. Devemos regular a temperatura e o tempo nesta fase para que o líquido de metal não seja poluído e até flua. Se necessário, injetamos gases especiais no forno para evitar a oxidação de metal ou entrada de impurezas.

2.Prepare o molde

Moldes preparados que replicam a forma das peças, p. empilhar grandes moldes na areia ou criar moldes de alta precisão feitos de metal. A superfície do molde deve ser suave O suficiente para que o metal líquido flua e ocupe cada fenda suavemente enquanto derrama.

3. preencha o metal líquido no molde

O líquido de metal fundido será derramado no molde e fluirá em forma por peso próprio ou pressão de máquinas. Lida com o controle da velocidade de vazamento e da temperatura do metal. Se o metal solidificar muito rapidamente, bolhas ou rachaduras podem ficar presas dentro do molde.

4.metal solidifica e fica endurecido no molde

O líquido de metal no molde endurece lentamente em um sólido e regularemos a taxa de resfriamento, dependendo de diferentes materiais. Por exemplo, as partes finas devem esfriar rapidamente, enquanto as peças grossas devem esfriar lentamente, para que o produto final seja forte e uniforme.

5.Procesando peças acabadas

Após o resfriamento, remova as peças do molde, corte a parte desnecessária e depois Nível da superfície usando uma ferramenta de polimento . Finalmente, é preciso utilizar uma máquina para verificar se há defeitos internos nas partes para que a qualidade seja qualificada.

elenco de areia etapas de trabalho são o quê?

1. Preparação e design de digitação

Ao fazer madeira, metal ou Padrões de impressão 3D de desenhos de fundição , a subsídio de encolhimento (normalmente 1,5%-2,2%) e a permissão de usinagem devem ser consideradas. O modelo deve ser criado com uma superfície de despedida para que o molde de areia não seja danificado após a demissão e mais de uma parte da caixa pode ser usada em partes complicadas. A otimização da simulação de carregamento é normalmente feita pelo software de simulação contemporânea nesta fase.

2. Preparação e moldagem e compactação

Selecione areia de sílica com a adição de argila , pó de carvão e aditivos e misture-os de maneira uniforme usando um misturador de letra. Técnicas de explosão de areia, compactação de choque ou compactação manual são utilizadas no curso da moldura de tal maneira que a dureza do molde de areia atinge 60-90.

3. Opening e fechamento do sistema de vazamento

Um tipo de etapa ou sistema de vazamento de lacunas formado de corredores retos, corredores horizontais e corredores internos geralmente é montado no molde de areia na proporção de área de seção transversal 1: 1.5: 2. As marcas do número de lama devem ser disponibilizadas para posicionamento antes que as caixas sejam empilhadas. Castings grandes devem utilizar pinos de posicionamento, e a superfície da cavidade do molde pode ser pulverizada com revestimento em pó de zircão (0,2-0,5 mm de espessura) para melhorar a qualidade da superfície.

4.Melting e derramamento quantitativo

Selecione forno de frequência média ou forno de arco elétrico para fusão com base no material e ajuste a composição por análise espectral antes do forno. Enquanto derramar, use bolsa de bule para evitar que a escória entre dentro, controle o tempo de derramamento e mantenha o recheio suave.

5. Controle de solidificação e queda de areia

Pela regulação da sequência de solidificação por resfriamento externo ou interno, As partes de ferro fundido são geralmente resfriadas sob 600 ℃ para sacudir areia. A frequência vibratória da máquina de soltar areia geralmente é de 10-50Hz e amplitude 2-5 mm. Caso o molde seja avançado, os defeitos de rachaduras térmicas serão introduzidas.

6. Processamento e inspeção de qualidade

corte de gás ou corte da roda é utilizado para remover o sprue e o riser, e as peças críticas precisam ser recozidas. Finalmente, defeitos internos são detectados através de inspeção de partículas magnéticas, teste ultrassônico ou de raios-X e a rugosidade da superfície geralmente é mantida dentro de Ra12.5-ra25μm .

Por que o design do molde é a chave para a fundição de metal bem -sucedida?

1. Controle o fluxo e a solidificação do alumínio fundido

na fundição de metal de alumilha , o sistema de vazamento do molde (por exemplo, corredores internos e horizontais) afeta diretamente a direção e a velocidade do fluxo do líquido de alumínio. O design inadequado pode levar a defeitos como porosidade de encolhimento e isolamento frio. No alumínio de fundição de metal diy, a fundição manual depende mais do molde auto-projetado (por exemplo, portões inclinados) para reduzir erros operacionais.

2.Determine a precisão dimensional de fundição e acabamento superficial

A taxa de encolhimento da liga de alumínio (~ 1,3%) deve ser compensada no projeto do molde, ou haverá erros dimensionais na fundição de alumínio. O molde usinado em CNC é empregado para garantir que a rugosidade da cavidade seja ≤Ra6.3μm para alumialidade industrial alumialidade fundida, mas o molde de mestre de impressão 3D e o giro de molde de areia podem ser adotados para diy para reduzir os custos.

3.feitos do processo Adaptabilidade e custo-efetividade

Moldes para fundição de alta pressão Precisa ter canais de resfriamento para garantir que o líquido de alumínio não grude no molde (o aço H13+tratamento de nitra de superfície). Em ambientes de bricolage, o design de moldes removíveis (por exemplo, moldes de silicone) melhora as taxas de reutilização e reduz pequenos custos em lote.

4.Ret-off entre a força e a possibilidade de Demolding

A liga de alumínio

tem uma tendência a aderir aos moldes, e o molde precisa maximizar o ângulo de rascunho (geralmente 3 ° -5 °) e Release Plano de revestimento do agente . Fundição de metal de alumallo com estruturas complexas, como barbatanas de dissipação de calor, até requer projetar controles deslizantes ou mecanismos de pino ejetor.

Quais são as precauções para a operação de fundição de metal de liga de alumínio?

1. MELTING CONTROL

• Nas operações de fundição de metal, ligas de alumínio A356 e ADC12 requerem controle meticuloso da temperatura de fusão (700-750 ℃) para evitar superaquecimento e garantir o grão.
• Na aplicação de gás inerte (AR) ou cobrindo a substância para inibir a oxidação, especialmente no alumínio de fundição de metal DIY, fornos cadinhos simples precisam exercer maior cautela para proteção de fusão.

2. Pré -tratamento de mofo/areia

• Operações de fundição de metal de grau industrial Inclua o pré-aquecimento do molde (150-300 ℃) para evitar a formação de orifícios de ar devido ao resfriamento rápido do líquido de alumínio.
• Durante a fundição de areia, é preciso adicionar uma quantidade adequada de carvão em pó (3-5%) ou Spray Alcohol Coating sobre a areia de moldagem para melhorar a suavidade da superfície.

3. taxa de fluxo e temperatura sinnergística

• Recomenda-se controlar a temperatura de vazamento de derretimento de alumínio a 50-80 ℃ abaixo da linha Liquidus (por exemplo, aproximadamente 680 ℃ para A356) e, para peças de paredes finas, pode ser aumentado adequadamente.
• Use injeção inferior ou vazamento inclinado (adequado para circunstâncias domésticas) para reduzir a escória de oxidação causada por turbulência.

4.shrinkage e controle de refrigeração

• Monte risers razoáveis ​​(por exemplo, risers de borda+algodão de isolamento) para contrabalançar o encolhimento e, para peças complexas, o ferro de resfriamento externo pode ser usado para acelerar o resfriamento local.
• Em técnicas de fundição de metal, fundição de dado de alta pressão requer calor de equilíbrio nós por uma máquina de temperatura de molde (180-220 ℃).

5. Reduce o estresse interno e defeitos de superfície

• O elenco precisa ser naturalmente resfriado abaixo de 300 ℃ antes de lixar para evitar rachaduras térmicas.
• lavagem ácida ou jateamento de areia para remover a escala de óxido , tratamento térmico T6 (envelhecimento+solução sólida) pode melhorar as propriedades mecânicas.

6. Inspeção de qualidade e prevenção de defeitos

• defeitos internos, como porosidade e encolhimento, foram rastreados pelo exame de raios-X e a continuidade do material foi avaliada por testes ultrassônicos. Testes de desempenho mecânico, como testes de tração, são necessários para verificar se a resistência à tração e o alongamento estão de acordo com o padrão.
• No processo de fusão, devemos prestar atenção à pureza do líquido de alumínio e evitar impurezas como ferro e silício. Se necessário, use um refino de fluxo ou filtre a tela para capturar impurezas.

Quais materiais são comumente usados ​​na fundição de metal?

1. alumínio da liga

• baixa densidade, peso leve, boa condutividade térmica, excelente condutividade térmica e elétrica, adequado para componentes de dissipação de calor e dispositivos eletrônicos.
• faixa de ponto de fusão amplamente (580-660 ° C), mas são facilmente oxidados. É necessária proteção de gás inerte para evitar porosidade e inclusão de escória durante a fundição.
• boa ductilidade de alta resistência à tração, mas com baixa resistência e não é adequada para ambientes de carga de alto impacto.
• filme de óxido é fácil de formar na superfície e requer ser anodizado, etc., para melhorar a resistência à corrosão.

2.cast Iron

• alta densidade, absorção de choque e resistência ao desgaste, melhor condutividade térmica que o aço, comumente usado na estrutura do leito de máquina -ferramenta e outros componentes.
• ferro fundido cinza tem alta resistência à compressão, baixa resistência à tração e fragilidade óbvia. O ferro dúctil tem sido o tratamento de esferoidização de grafite, e a resistência à tração é obviamente melhorada, que é próxima das propriedades do aço fundido.
• alto teor de carbono (2,5-4,0%), boa fluidez, Adequado para fundição de formas complexas , mas o alto teor de carbono pode levar facilmente à flotação de grafite, afetando a performance do produto final.

3.Cast Steel

• A densidade é alta, a força de alta temperatura é boa, mas o consumo de energia de fusão é alto, o coeficiente de expansão térmica é alta, deformação fácil. A faixa de resistência à tração é ampla e a tenacidade pode ser melhorada pelo tratamento térmico (extinção, temering), mas o desempenho da soldagem é ruim e a entrada de calor precisa ser controlada para evitar rachaduras.
• baixo teor de carbono (0,2-0,5%), cromo, níquel e outros elementos de liga podem melhorar a resistência à alta temperatura, resistência à corrosão. O tratamento de desoxigenação é necessário durante a fundição para reduzir a porosidade.

4.copper liga

• condutividade e condutividade térmica, perdendo apenas a prata, com excelente resistência à corrosão, especialmente adequada para uso do ambiente marinho.
• Brass tem boa ductilidade, processo fácil de frio, mas de força relativamente baixa.
• bronze (como bronze de lata) possui excelente resistência à abrasão e uma força de tração de até 400 megapascais. Durante a fusão, a quantidade de oxigênio precisa ser controlada para evitar a oxidação. A superfície é suscetível à remoção de zinco ou à corrosão do estresse e requer proteção de revestimento .

5.Magnésio liga

• A densidade mais baixa é maior que a força, mas o ponto de fusão baixo (cerca de 650 ° C), inflamável e requer a proteção de um gás inerte (por exemplo, hexafluoreto de enxofre).
• baixa plasticidade da temperatura ambiente, precisa de tratamento térmico para melhorar o desempenho, resistência à corrosão, superfície precisa de revestimento de conversão química ou tratamento de anodização.
• fundição de matriz pode produzir peças complexas de paredes finas, mas ligas de magnésio de alta resistência exigem fundição de investimento, que é um processo complexo.

6. ligas de alta temperatura

• alta densidade, alta resistência à temperatura (acima de 1300 ° C), excelente resistência a oxidação, mas baixa tenacidade à temperatura ambiente.
• componentes complexos (contendo níquel, cromo, cobalto, etc.) requerem fundição de vácuo para evitar a contaminação por impureza e Rely na precisão (como investimento).

Quais são as vantagens dos moldes de faca na fundição de partes complexas?

1.precise moldagem de estruturas geométricas complexas

O molde de faca para fundição de metal pode cortar cáries com detalhes no nível da mícrons através da tecnologia de usinagem CNC de alta precisão, que é especialmente adequada para cavidades de paredes finas e em cáries em forma de especial, como turbine blades e airrafragtural As correspondências entre o ângulo da lâmina e o design do canal de fluxo podem controlar diretamente o caminho do fluxo de metal fundido e reduzir os defeitos de arrastamento de ar.

2. qualidade da superfície e consistência dimensional

Comparado com a fundição de areia, os moldes da faca são metal ou resina e o acabamento da superfície pode atingir RA0.8μm, o que reduz significativamente a rugosidade da superfície fundida. Js No trabalho de fundição da cabeça do cilindro do motor automóvel , o efeito do espelho do nosso molde de faca pode eliminar o seguinte processo de moagem. Durante o resfriamento e o encolhimento, o desvio de tamanho pode ser controlado em ± 0,05mm para atender ao requisito de montagem de precisão do cliente.

3.Material Salvamento e redução de custo

O projeto da estrutura oca do molde da faca economizará o consumo de material de molde, especialmente para produtos de tamanho grande de paredes finas (por exemplo, leito de máquina-ferramenta). A melhoria do arranjo de costela de suporte do molde da faca pode reduzir o peso do molde em mais de 40%e melhorar o desempenho de resfriamento. Por exemplo, projetamos o molde de faca fundido em liga de alumínio para ter canais de água internos para o resfriamento, na tentativa de diminuir o tempo do ciclo de produção em 20% e o uso de energia da parte unitária em 15%.

4.Processar repetibilidade e adaptabilidade

O molde da faca para fundição de metal pode ser alterado convenientemente para produzir diferentes tipos de peças. A combinação modular de moldes de faca pode simultaneamente causar o mesmo grupo de equipamentos para fabricar componentes do chassi automático e juntas de aviação. Sua precisão de repetição é de ± 0,01mm , garantindo a estabilidade dimensional na produção em massa.

Quais problemas técnicos o futuro manterá para o setor de fundição de metal leve?

nome do desafio questões centrais dificuldades técnicas impacto da indústria Taxa de resfriamento e estrutura Defeitos estruturais devido à taxa de solidificação desigual. é difícil otimização de parâmetros de resfriamento dinâmico na indústria de fundição de metal leve ao jato. Propriedades mecânicas dos componentes flutuam (± 15%) Mold Lifepan e Eficiência Gerenciamento desgaste da erosão do molde e fadiga térmica. Alto custo do processo de revestimento de gradiente e design de estrutura de canal de refrigeração. A frequência da substituição do molde aumentou em mais de 30% pureza material e defeitos inclusões de gás e inclusões de escória de oxidação. É difícil combinar derretimento a vácuo com tecnologia de filtragem de vários estágios. Difícil de reduzir a taxa de defeitos (> 5%) sinergia leve e de desempenho paredes finas e resistência insuficiente. Contradição entre design de estrutura porosa e regulação da microestrutura. A taxa de conquista dos alvos leves diminuiu 20% Proteção ambiental e tecnologia inteligente consumo de alta energia e tratamento de águas residuais. Controle de otimização de otimização de Inteligência Artificial de Inteligência Controle de Energia Controle de Controle de Controle de Insuficiência Adaptabilidade. O custo de consumo de energia da unidade aumenta (10% -15%)

Quais são as principais razões para escolher JS para fundição de metal?

1. Capacidade de fabricação de ponta

Temos um sistema CNC de garantindo ± 0,005 mm de precisão para componentes delicados de parede fina. A tecnologia de fundição semi-sólida e o resfriamento a jato trabalham juntos para levar as propriedades do material em toda a sua extensão e superar o conflito entre força e transferência de calor.

2. Integração do processo de matéria-prima

Mais de uma década de bancos de dados para metais leves, como alumínio, magnésio e titânio, são tratados e, juntamente com a simulação de processo para simulação de defeitos, é alcançada uma redução de sucata em 15%.

3. Sistema de produção flexível

A plataforma digital diminui o ciclo de design do molde em 40%, facilita a rápida mudança de linhas de produção dentro de 24 horas , e a taxa de rendimento é consistentemente acima de 98%.

4. Controle de custo do ciclo cheio

Sistema de alerta precoce de manutenção de molde estende a vida útil das partes principais em 3 vezes, a taxa de reciclagem de alumínio reciclado é 92%, e o custo unitário é 20% menor que a média da indústria .

5. Práticas de fabricação de verde

A tecnologia de remoção de pó de plasma reduz as emissões em 80%, é certificada pela ISO 14064 carbono e é padrões ESG compatíveis com os fabricantes de carros.

resumo

A essência da fundição de metal está no profundo entrelaçamento e controle de processos de materiais e moldes, que são formados por injetando metal moldado em moldes para solidificação . O sistema de controle de temperatura digital e a simulação de processos são comumente usados ​​na fundição moderna para otimizar parâmetros com experiência acumulada. Na Metal Casting Company, onde você trabalha, a equipe técnica facilita a transição da indústria para a verde e a personalização por meio de moldagem por tentativas e iteração de microanálise para melhorar a qualidade e a produtividade do elenco.

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FAQS

1. O que deve receber atenção ao derramar líquido de alumínio?

No derramamento de alumínio líquido, a temperatura e a velocidade de vazamento devem ser controladas. O molde pré-aquece entre 150-300 ℃ e é pulverizado com um agente de liberação. Assistência a vácuo ou vazamento lento devem ser aplicados simultaneamente para reduzir os poros para que o alumínio líquido possa ser preenchido sem problemas.

2. Qual é o princípio subjacente por trás da fundição de metal?

lançando metal fundido no molde e deixando -o solidificar e endurecer para tomar a forma da peça, o núcleo está dentro da fluidez do material e flexibilidade do molde.

3.Como o molde foi desenvolvido?

Primeiro, você precisa criar o modelo e depois pressionar ou a máquina CNC o molde de metal com o molde de areia e um aglutinante. Pode ser lançado após a moagem, o pré -aquecimento e outros processos. Alguns moldes de precisão precisam da inclusão de canais de água de resfriamento.

4.Como evitar os poros nas peças fundidas?

Controle de temperatura de vazamento e vazão, redesenhar o escape de molde para obter uma eficiência ideal, adicionar desoxidador e usar fundição a vácuo para reduzir o resíduo de gás.

recurso

Die Casting

Defeto