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金属铸造是将熔融金属倒入模具并允许其塑造和固化的旧技术。它追溯到青铜时代。它的工匠昼夜，已经对艺术进行了微调一千年。铸件如今已成功创建了许多复杂的形式，其中一些不可能通过其他处理方式创建。
在JS Company，我们已经安装了智能控制系统和高级机械，以使铸造过程有效和物质有效。然后，让我们向您介绍现代铸造的整个过程和我们如何采用新技术来解决传统铸造的问题。
金属铸造的工作流程是什么？
1.熔炉中的金属
在炉金属铸造阶段，我们将金属块加载到高温炉中，然后将其加热到金属液体的点。在此阶段，我们必须调节温度和时间，以使金属液体未污染，甚至流动。如有必要，我们将特殊气体注入炉中，以防止金属氧化或杂质进入。
2.培训模具
复制零件形状的预制模具，例如将大型模具堆叠在沙子中或创建由金属制成的高精确模具。模具的表面应光滑足以使液体金属在倒入时流动并平稳地占据每个缝隙。
3.在模具中填充液态金属
熔融金属液体将倒入模具中，并通过自身的重量或机械压力流入形状。它涉及控制浇注速度和金属温度。如果金属固化得太快，则可能会被困在模具内部的气泡或裂缝。
4.金属固化并在模具中变硬
模具中的金属液体慢慢变成固体，我们将根据不同材料来调节冷却速率。例如，薄零件必须快速冷却，而较厚的零件必须缓慢冷却，以使最终产品强壮且均匀。
5.处理成品零件
冷却后，从模具中取出零件，切断不必要的部分，然后使用抛光工具平整表面。最后，必须利用机器检查零件中是否存在内部缺陷，以使质量有资格。
沙子铸造工作步骤是什么？
1.模型准备和打字设计
制作木制，金属或铸图的3D打印图案，必须考虑收缩津贴津贴（通常为1.5％-2.2％）和加工津贴。该模型必须使用分离表面创建，以使砂模在脱离时不会受到损坏，并且在一个盒子上可以使用一个复杂的部分。充电模拟优化通常是在此阶段通过当代仿真软件完成的。
2.通过压实制成和制造和成型
选择二氧化硅砂中添加粘土，煤尘和添加剂，并使用沙子搅拌机以均匀的方式将其混合。在成型过程中使用砂爆破，冲击压实或手动压实技术，以砂霉硬度达到60-90。
3.开放和倒闭系统
由直跑者，水平跑步者和内部跑步者组成的阶跃类型或间隙浇注系统通常以1：1.5：2横截面区域比率控制的比率安装在沙模中。在堆叠盒子之前，应提供泥浆数标记以进行定位。大型铸件应使用定位销，并且霉菌表面可以用锆石粉末涂料（0.2-0.5mm厚度）喷洒以提高表面质量。
4.熔化和定量浇注
选择中频炉或电弧炉以根据材料熔化，然后在炉子前通过光谱分析调整组成。倒入时，请使用茶壶袋防止炉渣进入内部，控制倾倒时间并保持光滑的填充。
5.溶解控制和沙子掉落
通过通过外部或内部冷却来调节凝固序列，铸铁零件通常将其冷却在600岁以下以摇动沙子。沙子掉落机的振动频率通常为10-50Hz，振幅为2-5mm。如果模具是先进的，则将引入热裂纹缺陷。
6.填充处理和质量检查
采气或磨削的轮子切割用于去除浇口和立管，需要退火关键零件。最后，通过磁性颗粒检查，超声波或X射线测试检测到内部缺陷，以及表面粗糙度通常保持在RA12.5-RA25μm之内。
霉菌为什么设计是成功的金属铸造的钥匙？
1.控制铝的流量和凝固
在铝制金属铸造中，模具的浇注系统（例如内部和水平跑步者）直接影响铝液体流动的方向和速度。设计不当会导致缺陷，例如收缩孔隙度和冷隔热。在DIY金属铸造的铝中，手动铸造更多地依赖于自设计的模具（例如倾斜门）来减少操作错误。
2.确定铸造尺寸的精度和表面饰面
铝合金的收缩率（〜1.3％）应在模具设计中得到补偿，否则铝合金铸造的尺寸错误。CNC加工模具用于确保工业级铝制金属铸造的空腔粗糙度≤Ra6.3μm，但是可以采用3D打印主模具和砂状模具以降低成本。
3.影响过程适应性和成本效益
高压压铸的霉菌需要具有冷却通道，以确保铝液体不会粘在模具上（H13钢+表面硝化处理）。在DIY设置中，可移动模具的设计（例如，有机硅模具）提高了重用率并降低了小批量成本。
4.力量和降解可能性之间的贸易
铝合金具有粘附霉菌的趋势，并且霉菌需要最大程度地提高草稿角（通常为3°-5°），并且释放代理涂料计划。与复杂结构（例如散热鳍片）的铝制铸造甚至需要设计滑块或喷射器销机制。
铝合金金属铸造操作的预防措施是什么？
1.熔化控制
- 在金属铸造操作中，铝合金A356和ADC12需要对熔化温度（700-750℃）的细致控制，以避免过热并确保谷物变高。
- 在应用惰性气体（AR）或覆盖物质以抑制氧化，尤其是在DIY金属铸造的铝制中，简单的坩埚炉必须更加谨慎以进行熔体保护。
2。霉菌/沙预处理
3.节流和温度
- 建议控制铝熔体在液体线以下50-80℃的倒入温度（例如，在A356中约为680°），对于薄壁零件，可以适当增加。
- 使用底部注射或倾斜的浇注（适合家庭情况）来减少由湍流引起的氧化渣。
4.旋转和冷却控制
- 固定的立管（例如边缘立管+绝缘棉）以平衡收缩，对于复杂的零件，外部冷却铁可用于加速局部冷却。
- 在金属铸造技术中，高压铸造需要平衡热量模具温度机的节点（180-220℃）。
5.减轻内部应力和表面缺陷
- 在打磨之前，必须自然冷却300°以下以避免热开裂。
- 酸洗或沙蛋白以去除氧化物尺度，热处理T6（老化+实心溶液）可以改善机械性能。
6.质量检查和预防缺陷
- 通过X射线检查筛选诸如孔隙率和收缩等内部缺陷，并通过超声测试评估材料的连续性。需要进行机械性能测试，例如拉伸测试，以验证拉伸强度和伸长率是否达到标准。
- 在熔化过程中，我们应该注意铝液体的纯度，并避免使用诸如铁和硅之类的杂质。如有必要，请使用通量提炼或过滤屏幕以捕获杂质。
金属铸件通常使用哪些材料？
1.铝合金
- 低密度，重量轻，良好的热电导率，出色的热和电导率，适用于耗散耗散组件和电子设备。
- 熔点范围广泛（580-660°C），但易于氧化。需要惰性气体保护以防止冶炼过程中的孔隙率和炉渣包含。
- 良好的延展性高拉伸强度，但韧性低，不适合高冲击负荷环境。
- 氧化物膜在表面上很容易形成，需要氧化等，以提高耐腐蚀性。
2.播放铁
- 高密度，减震和耐磨性，比钢的导热率更好，该钢通常用于机床床架和其他组件。
- 灰色铸铁具有高抗压强度，低拉伸强度和明显的脆性。延性铁已经是石墨球状化处理，并且明显改善了拉伸强度，它接近铸钢的特性。
- 高碳含量（2.5-4.0％），良好的流动性，适用于铸造复杂形状，但是高碳含量很容易导致石墨浮选，从而影响最终产品的性能。
3.播放钢
- 密度很高，高温强度很好，但是熔化的能量消耗很高，热膨胀系数高，易于变形。拉伸强度范围很宽，可以通过热处理（淬火，回火）来改善韧性，但是焊接性能很差，需要控制热输入以防止开裂。
- 低碳含量（0.2-0.5％），铬，镍和其他合金元素可以改善高温抗性，耐腐蚀性。在冶炼过程中需要脱氧处理以降低孔隙率。
4.铜合金
- 电导率和导热率仅次于银，具有极好的耐腐蚀性，尤其适用于海洋环境使用。
- 黄铜具有良好的延展性，易于冷的过程，但强度相对较低。
- 青铜（例如锡青铜）具有极好的耐磨性，拉伸强度高达400兆帕。在熔化过程中，需要控制氧气量以防止氧化。表面易受去除或应力腐蚀和应力腐蚀和需要涂料保护。
5.斑块合金
- 最低密度高于强度，但是熔点低（约650°C），可易燃，需要保护惰性气体（例如硫六氟化物）。
- 室温塑性差，需要热处理以提高性能，耐腐蚀性，表面需要化学转换涂层或阳极氧化处理。
- 模具铸造可以产生复杂的薄壁零件，但是高强度的镁合金需要投资铸造，这是一个复杂的过程。
6.高温合金
- 高密度，高温耐药性（超过1300°C），出色的氧化耐药性，但室温较低。
- 复杂的成分（包含镍，铬，钴等）需要真空冶炼以防止杂质污染和依靠精确铸造（例如投资铸造），这很难处理。
铸造复杂零件的刀具的优势是什么？
1.复杂几何结构的专门成型
用于金属铸造的刀具可以通过高精度的CNC加工技术切开微米级细节的空腔涡轮叶片和飞机结构零件。其叶片角度和流通道设计之间的对应关系可以直接控制熔融金属流动路径并减少空气夹带缺陷。
2.表面质量和尺寸一致性
与砂铸件相比，刀具是金属或树脂，表面饰面可以实现RA0.8μm，从而大大降低了铸造表面的粗糙度。 JS在汽车发动机缸盖铸造工作中，我们的刀具的镜子效果可以消除以下磨削过程。在冷却和收缩期间，可以将尺寸偏差控制在±0.05mm以内，以满足客户的精确组件需求。
3.材料节省和降低成本
刀具的空心结构设计将保存霉菌材料的消耗，特别是对于薄壁的大型大型产品（例如机床床）。刀具的支撑肋骨布置的改善可以使模具重量减少40％以上，并改善冷却性能。例如，我们设计了铝合金模拟刀具模具以使内部水通道用于冷却，以便将生产周期时间降低20％，而单位部分的能源使用量则降低了15％。
4.过程可重复性和适应性
可以方便地更改用于金属铸造的刀具以产生不同类型的零件。刀具的模块化组合可以同时使同一组设备制造自动底盘组件和航空接头。它的重复精度高达±0.01mm，确保质量生产的尺寸稳定性。
轻质金属铸造部门的未来将遇到什么技术问题？
随着对轻质金属和高性能产品的需求不断增长，轻质金属铸造厂面临许多技术挑战，尤其是在冷却技术领域。这些挑战在下表中有系统地总结：
| 挑战的名称 | 核心问题 | 技术困难 | 行业影响 |
| 冷却速率和结构 | 由于固化速率不平衡而导致的结构缺陷。 | 在喷气冷却轻质金属铸造行业中的动态冷却参数的优化是困难的。 | 组件机械性能波动（±15％） |
| 霉菌寿命和效率管理 | 霉菌侵蚀磨损和热疲劳。 | 梯度涂料过程和冷却通道结构设计的高成本。 | 更换霉菌的频率增加了30％以上 |
| 物质纯度和缺陷 | 气体夹杂物和氧化槽夹杂物。 | 很难将真空融化与多阶段过滤技术结合使用。 | 难以降低缺陷率（> 5％） |
| 轻巧和性能协同作用 | 薄壁且强度不足。 | 多孔结构设计与微观结构调节之间的矛盾。 | 轻质目标的成就率降低了20％ |
| 环境保护和智能技术 | 高能消耗和废水处理。 | 人工智能驱动的过程优化能源消耗控制控制不足。 | 单位能源消耗成本增加（10％-15％） |
为金属铸造选择JS的主要原因是什么？
1.切除边缘制造能力
我们有一个CNC系统确保±0.005mm精度用于精致的薄壁组件。半固体铸造技术和喷气冷却共同努力，将物质特性完全占有程度，并克服强度和传热之间的冲突。
2.交叉物质过程集成
处理了十多年的光金属数据库，例如铝，镁和钛，并处理缺陷模拟的过程模拟，将减少废料降低15％。
3.富裕的生产系统
数字平台将模具设计周期缩短40％，促进24小时内快速更换生产线，收益率始终超过98％。
4.满足周期成本控制
霉菌维护的预警系统将主要部分的使用寿命延长了3次，回收铝的回收速率为92％，单位成本比行业平均水平低20％。
5.绿色制造实践
血浆清除技术可将排放量减少80％，为ISO 14064碳认证，是汽车制造商的ESG标准。
概括
金属铸造的本质在于由材料和模具的深层交织和过程控制，这是由将熔融金属注入霉菌中以进行凝固。数字温度控制系统和过程模拟在现代铸造厂通常使用，以优化具有累积经验的参数。在您工作的金属铸造公司，技术团队通过试验成型和微分析迭代促进了行业向绿色和定制的过渡，以提高铸造质量和生产力。
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常见问题解答
1.倒入铝液时应该注意什么？
在倒入液体铝的过程中，应控制温度和倒入速度。模具预热在150-300℃之间，并用释放剂喷涂。应同时施加真空辅助或缓慢的浇注以减少毛孔，以使液体铝可以平稳地填充。
2.金属铸造背后的基本原理是什么？
通过将熔融金属施放到模具中，使其固化并变硬以采用零件的形状，核心在模具的材料和柔韧性的流动性内。
3.模具如何发展？
您首先需要创建模型，然后按或CNC机器用沙子和粘合剂按金属模具。它可以在研磨，预热和其他过程后进行施放。一些精确的模具需要包括冷却水通道。
4.如何避免铸件中的毛孔？
控制浇注温度和流速，重新设计模具排气以达到最佳效率，添加脱氧化剂，并使用真空铸造来减少气体残留物。
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