存在 一个 古老的制造业过程和历史记录数千年,金属铸造是仍然重要的在现代工业生产中。该过程是将熔融金属从坩埚中倒入模具一个腔预制模具,允许 金属和模具冷却向下并巩固整体,然后将金属铸件降低以获得金属铸造,最后完成产品制造经过 整理过程。
在本文中,JS研究团队将带来 这必要的 材料的金属铸造技术 在 一个 定期态度,并处理定义过程,历史进步, 和类别的主流当前的过程。
什么是金属铸造?
金属铸造是一般的形成制造过程 谁 原则 是投掷 液体金属进入模具经过预赛腔,和生产具有指定的几何形状之后凝固和冷却。根据产品要求,铸造过程是 有能力的 生产简单的诸如金属铸币套件之类的物体。这些半整合商品通常需要加工 通过 额外的 锻造 在 命令提高其机械性能。它也可以直接创造具有复杂几何特征的近网状零件,,,,基本上减少加工津贴。
它必须 是 著名的在工程实践中,术语铸造是 雇用 和 双重意义,两个都 作为 这过程制造业作为制造部分自己。
金属何时首先铸造出现?
金属铸造的历史始于公元前3000年左右的新石器时代晚期,当时人们开始尝试用铜和青铜施放简单的工具和餐具。最早应用的技术是模具铸造的技术。例如,苏美尔人使用粘土形成模具并将熔融铜倒入其中,以创建轴和匕首之类的工具。
在中国,周和周的王朝目睹了铜牌的进度,以高度先进的方法,能够准确调节合金的比例和温度。当时铸造的技术促进了标准的武器和农具的制造。随着铁冶炼技术的发明(公元前1200年),铸造进一步扩展到了铁的世界,并以第二工业革命的形式导致了金属加工。
铝合金金属铸造的常见优势是什么?
铝制金属铸造在现代制造业中具有独特的位置,因为其特殊的材料特性和过程灵活性。它的共同优点基本上在以下方面表达:
1.显着的轻巧优势
它的重量是钢的三分之一。使用金属铸造技术设计的产品可以节省大量的重量,而无需任何妥协。采用该技术后,我们可以将汽车发动机气缸的重量降低30%,对燃油效率或电动汽车范围有直接影响。
2.耐腐蚀性
创建一个很容易实现厚氧化物涂层在铝制碎片的外部。通过修改合金(例如,通过硅和镁的包含)在铸造金属铝制时的成分,腐蚀保护更大,并且可以在潮湿或盐喷雾环境中使用该材料,例如在船舶组件或餐具上。
3.高效率的收入和电导率
铝合金的导热度比铁高3倍。铝制金属铸造技术可以精确控制晶粒结构,并通过它促进诸如散热器和LED灯的持有人的热导率效率,同时保持纯铝的价值,同时保持结构稳定性。
4.好的过程兼容性
从铸造到高压模具铸造,金属铸造具有匹配广泛的过程需求的能力。低压铸造,例如,可以铸造复杂的薄壁组件,壁厚仅为1mm,而重力铸造适合大型结构组件,其适应性远大于铸铁。
5.经济和可持续性
铝的回收比超过95%,冶炼铝制金属铸造所需的能耗比钢低60%。重量轻也降低了运输成本,因此在整个生命周期中都具有成本和环境优势,例如新能量车的大规模生产电池托盘。
金属铸造的主要过程是什么?
金属铸造方法适用于多种金属材料,例如铝,锌,铁和钢等普通工程金属。由于熔点,流动性,收缩等重要特性的显着变化,必须在铸造过程中适应不同的金属。在实际生产中,在大多数情况下,铸造技术的选择是全球考虑各种因素的问题。以下是主要金属铸造方法:
1.策略
- 最受欢迎的传统铸造方法是沙子铸造。沙铸造过程主要依赖于沙子来发展发生铸造的模具。当铸造较大的体积或更复杂形状的部分时,沙子铸造特别方便。
- 它的主要好处是它的价格相对较低且非常通用,并且可以渲染多功能,以适应对产品不同形状的需求。但是,通过此过程获得的铸件的表面表面趋于粗糙,通常需要通过磨削或加工来完成精确度。
2. Die Casting(高压铸造)
- 模具是利用金属模具铸造金属零件的过程。这些模具通常是使用铝,铜或锌等非有产材料制造的,但有时也使用了钢等亚铁金属。
- 尽管金属模具制造更昂贵,但它们非常耐用,可以回收。所以,模具铸件最适合用于需要大量生产的应用。与其他铸造方法相比,模具铸造具有更顺畅的饰面和更高的准确性,因此通常使用在具有高表面质量要求的情况下产生中小型组件。
3。投资铸造
这种精确的铸造过程使用可溶性蜡模式作为原始型号,并在其表面上建立了多层耐火陶瓷涂层,然后在高温下烧结以形成实心模具壳。蜡质融化后,可以将熔融金属倒入霉菌腔中,最后获得具有很高尺寸精度的复杂成分。
4.中心铸造
将熔融金属倒入旋转模具中,并使用离心力来产生管状或环形成分(例如,管子接头和轴承套)。该过程可以消除毛孔和收缩,提高材料的密度,并且很好适合生产无缝金属管。
5.高压铸造
- 低压铸造过程允许熔融铝进入模具在受控压力下以非扰动方式以非扰动的方式进行腔。它特别适合具有不同横截面特征的复杂组件。例如,汽车铝合金轮毂,薄壁辐条的差异化结构要求(约3-5mm)和厚壁的边缘(10-15mm)是低压铸件的优点。
- 与传统的重力铸造相比,低压铸造可以显着降低收缩,改善机械性能,并且与半固体金属形成技术兼容。
金属铸造操作的序列是什么?
1.模具的准备和建模
金属铸造操作始于模具设计和生产作为第一步。 取决于零件的规格,诸如沙模等模具的类型,选择金属模具或投资模具。例如,铸造通常用于大零件,而铸造模具则用于精确零件。必须将模具干燥或烘烤,以增强强度并避免在倒入过程中变形或开裂。
2.材料的混合和冶炼
将金属原材料(例如铸铁和铝合金)放入炉子(例如感应炉或弧炉)中,将它们加热至熔点以上的温度,并保持在恒定温度下。在此阶段,必须正确控制温度和冶炼时间,以防止金属氧化或吸入,并且必须通过添加脱氧元素和合金元素(例如硅和镁)来调整成分,以满足不同零件的性能要求。
3.浇注和填充
熔融金属充满了钢包或自动喂养系统的模具腔。必须严格控制倾斜速度和角度。太快会引起飞溅或孔隙率,并且太慢可能引起冷闭合缺陷。某些过程,例如低压铸造,利用低压气氛来确保熔融金属流向复杂的腔。
4.溶解和冷却控制
金属通过天然冷却或喷气冷却技术在模具中固化。冷却速率直接影响晶粒结构和机械性能。例如,可以通过快速冷却来加强铝合金,并需要缓慢冷却,以防止开裂。
5.多头和完成
一旦铸造固化,将其振动或弹射或机器人臂去除。它是被剥夺,地面和热处理的(例如退火或淬火)消除内部应力并提高表面质量。这是整理产品和检查金属铸造操作之间最重要的联系。
6.质量检查和派遣
使用三坐标测量仪器,X射线缺陷检测或视觉检查检查铸件的内部缺陷和尺寸精度。在将无限制的产品返回到冶炼过程后,将合格的产品派往客户,以重新融化,清洁,喷涂或表面处理。
金属铸造设备通常需要什么?
1.熔化的设备
熔炉金属铸件的主要设备是熔融设备,将金属原料融化为液体,主要包括电弧炉,感应炉和炉灶以及其他炉子,可以通过各种金属的熔点适应加热模式。钢包用于携带和移动熔融金属,以确保液态金属平滑地馈入铸造模具,并且还用于使用温度计监测液态金属的实际温度,以免因温度不当而影响铸件的质量。
2.制造和核心制作设备
成型机可用于铸造模型生产,在该机器上,沙子混合器均匀地将粘合剂和沙子混合在一起,以提供足够的空气渗透性和强度,而模制机可用于使用压实或沙子注射以提高生产效率的快速成型。核心射击器之类的核心制造设备用于创建具有复杂腔的核心,核心干燥烤箱干燥并变硬,以确保倒入时稳定。
3.淘汰和冷却设备
喷口机被用来准确地将熔融金属倒入铸件中以减少飞溅和氧化,冷却系统通过控制冷却速率,防止变形或从不均匀的冷却中裂解来优化铸件的内部结构。有些铸造厂使用连续的铸造机,将金属铸造为固化过程,非常适合大规模生产。
4.清洁和治疗后设备
高速弹丸射击机,用于表面清洁残留的沙子和氧化层,切割机和研磨机,用于切割倒倒立管和修剪毛刺,以便根据尺寸要求。油漆喷涂或热处理设施可能用于预防生锈或硬化根据要求并增强其力量。
5,检查和质量控制设备
通过X射线或超声波探测器检测到铸造中的孔隙度,炉渣和其他缺陷,坐标测量机证实了重要的维度是绘图的,并且使用光谱分析仪来验证材料的组成是否在行业规范范围内。所有这些设备都可以一起使用,以确保铸件符合行业标准。
6.辅助和环境设备
可以通过输送带和起重机来运输带有重量的铸件或模具,而粉尘收集器清除了尘埃和排气气,以减少环境中的污染。高科技铸造厂在其中安装了自动控制系统,可以实时修改过程参数并增强生产稳定性。
在家中DIY金属铸造的铝件所需的最低材料和设备是什么?
1.材料类别和推荐工具的清单
类别 | 推荐工具/材料 | 目的和描述 |
铝材材料 | A356铸造铝合金铸件。 | 流动性适合复杂形状。 |
熔化工具 | 石墨坩埚+电弧形坩埚炉。 | 高温抗性,精确的温度控制至680-720°C。 |
模具 | 石膏模具+沙霉。 | 石膏模具适合细节,而沙子的成本较低。 |
冷却系统 | 高压泵 +喷嘴。 | 加速固化和完善晶粒尺寸。 |
安全设备 | 耐热手套 +护目镜。 | 防止铝液体飞溅和燃烧。 |
2.关键业务点
- 安全操作程序:必须在适当的通风下进行铸造操作,并且必须在冶炼区附近放置可燃材料。操作员必须始终使用保护性面罩,以防止燃烧蒸发铝。
- 材料选择指南:铸造材料不能直接使用高纯铝(性质:低熔点,易于氧化),优先优质的材料(例如硅铝合金)。无法在这种材料中进行铸造不仅可以增加铸造效果,还可以提高铸件的耐用性。
- 经济实施计划:最初的设备可以配备二手铝冶炼厂和自制成的沙子模具。这样的组合计划可以处理设备购买成本并提供最低铸造要求,并且特别适合于金属塑形的初学者学员。
如何 是JS刀具铸造技术吗不同的 从 其他制造商?
1.材料的选择
金属铸造技术的JS刀具使用特殊的高碳高颗粒工具钢,其碳化物分布是均匀的,其耐磨性能提高了30%。
2.进程技术
我们多阶段温度控制的复合过程步骤型硝化+真空淬火具有在HV1200上获得模具表面硬度并保持核心韧性的能力。
3.凯恩的生活和生产效率
- 我们用于金属铸造的刀具通过有限的元素模拟充分利用栅极和排气系统,减少了铝液体的影响,并且将单个铸造过程减少15%。
- 最近的客户案例确认,使用JS模具时,每日输出从800件增加到1200件,但是由于经常关闭维护,常见模具的效率下降了30%。
4. Tailor制造的服务
我们提供完整的参数模具设计解决方案,根据客户规格自定义信息,例如流通方向和冷却管设计。
5.服务质量控制
- 第一件检查:3D扫描和比较具有公差±0.02mm的设计模型。
- 压力测试:显示高压倒入以验证模具密封。
- 生活预测:基于磨损模拟算法的预测霉菌生命周期。
JS与其他供应商
尺寸比较 | JS工具模具铸造技术 | 其他制造商的整体水平 |
核心材料 | 特殊的高碳和高铬工具钢(专利配方)。 | 常见工具钢(D2/H13)。 |
热处理过程 | 步骤硝化+真空淬火(HV1200+)。 | 氮化物。(HV800-900)。 |
霉菌寿命 | 120,000个单倒(行业平均50,000)。 | 少于50,000次。 |
自定义功能 | 完全参数化的设计,适用于不规则结构。 | 仅支持简单样式的标准模板。 |
质量控制 | 第四级质量检查+磨损模拟预测。 | 基本外观检查。 |
售后服务 | 完全参数化的设计,适用于不规则结构。 | 只能根据保修进行更换。 |
概括
金属铸造是一种通过将液体金属倒入模具中的部分形成方法。它的本质是材料属性,过程管理和设备协调的深层组合。在您工作的金属铸造公司,通常的光组件大规模生产依靠喷气冷却轻质金属铸造行业的高科技。它不仅可以解决传统铸造中轻松氧化和光金属收缩的痛点,而且还通过动态模具温度场控制来实现具有复杂结构的零件的一次性模制。
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常见问题解答
1.模具在铸造中起什么作用?
Die是铸造的核心工具,它决定了零件的形状和维度精度。它可以重复使用以实现有效的批量生产,这直接影响成品的质量和成本。
2.熔炉在铸造中的作用是什么?
该炉子用于融化金属。它通过精确的温度控制确保材料的纯度和流动性,这是铸造精度和质量的基础。
3.铸造和锻造之间有什么区别?
铸造模具将熔融金属变成霉菌,适合复杂零件。锻造是在固压下形成的,具有高机械性能。它通常用于承载零件。
4. Die Design对铸造有什么影响?
模具设计决定了铸件的精度和表面质量。优化的结构可以降低缺陷并提高生产率和一致性。
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