Metalls Die Casting: conceptes bàsics complets i consells de disseny per començar
Abans de conèixer la fosa a pressió dels metalls, és millor que conegueu primer la fosa a pressió. La fosa a pressió és el procés pel qual el metall fos s'aboca en un motlle d'acer per alta pressió i el refredament del metall fos es solidifica per formar una fosa sòlida.
Què és el Die Casting?
La fosa a pressió és un procés de producció comú que us permet fabricar diversos components de maquinari fets de diversos aliatges metàl·lics per al procés de muntatge posterior del producte. Aquest procés us permet produir diversos productes de fosa metàl·lica amb alta precisió, que és necessari per al muntatge de diversos productes, com ara electrònica de consum, peces d'automòbils, equips de fabricació, etc.
Mentrestant, metall fos a pressió significa el metall utilitzat per al procés de fosa a pressió.Hi ha molts materials que es poden utilitzar en fosa a pressió com estany, plom, zinc, alumini, magnesi a aliatges de coure i fins i tot aliatges de ferro i acer inoxidable. Aquests metalls han de ser no fèrrics i s'hauran de fondre abans de posar-los als motlles per al procés de fosa a pressió.
Com funciona la fosa a pressió?
La fosa a pressió implica la injecció de metalls fosos amb punts de fusió més baixos, com el zinc i l'alumini, en un motlle especialitzat, seguit d'un refredament. Aquest mètode funciona a través de dos mecanismes diferents, la fosa en cambra calenta i freda, que permeten la producció de peces de xapa metàl·liques simples i complexes en funció del punt de fusió del material.
Aquest procés destaca pel seu enfocament distintiu, que serveix com a tècnica fonamental en la fabricació de nombrosos components metàl·lics vitals tant per als productes de consum com per a la indústria. No obstant això, abans d'aprofundir en la utilització d'aquest procés o en contractar empreses que ofereixen aquests serveis, és crucial assolir una comprensió integral del seu funcionament. En conseqüència, aquest article pretén proporcionar informació sobre la fosa a pressió, desentranyar-ne el context històric, dilucidar els seus mecanismes i sospesar els seus avantatges i desavantatges.
Entendre la fosa a pressió
La fosa a pressió és un procés que implica la fusió de metalls amb punts de fusió baixos, per després injectar-los en un motlle preexistent anomenat motlle de fosa a pressió. Aquests motlles, elaborats a partir d'acer mitjançant mètodes de fabricació com Mecanitzat CNC, estan dissenyats exclusivament per a projectes individuals. En conseqüència, les peces de xapa produïdes mitjançant fosa a pressió tenen una precisió, precisió i repetibilitat notables.
Evolució històrica de la fosa a pressió en la fabricació
Les arrels de la fosa a pressió s'estenen fins a l'any 1800, cosa que marca la seva importància dins la indústria de la impressió. El 1849, Sturges va dissenyar una màquina de fosa a pressió accionada manualment per a finalitats d'impressió, augmentant la seva precisió, creativitat i versatilitat per donar forma a formes complicades. Posteriorment, el 1855, Otto Mergenthaler va introduir la màquina de linotip, coneguda per la seva eficiència augmentada, revolucionant el sector editorial.
El segle XIX va ser testimoni d'un augment de la demanda de màquines de fosa a pressió en diverses indústries, impulsat pels seus avantatges inherents. Aquesta època també va ser testimoni dels avenços tecnològics; L'alumini ha substituït l'estany i el plom a causa de la seva qualitat superior. A més, el procés original de fosa a pressió per injecció a baixa pressió va evolucionar cap a mètodes de fosa a alta pressió, marcant un canvi significatiu.
Citant Grand View Research, la indústria de la fosa a pressió va tenir una quota substancial del 49.7% del mercat mundial el 2016, atribuïda a la seva rendibilitat i a les seves taxes de producció constants.
Varietats de processos de fosa a pressió
Diversos mètodes de fosa a pressió comparteixen un objectiu comú: fabricar motlles mitjançant metall fos injectat. Depenent del tipus de metall fos, la geometria de la peça i la mida, aquests mètodes ofereixen resultats superiors en comparació amb les tècniques alternatives. Els principals processos de fosa a pressió són la fosa a pressió en cambra calenta i en cambra freda.
· Procés de fosa a pressió en cambra calenta (Càsting calent)
Conegut com a fosa de coll de cisne o fosa en calent, aquest mètode preval com el procés de fosa a pressió més freqüent. Aquí, la cambra del cilindre del mecanisme d'injecció es submergeix completament al bany de metall fos. Un sistema d'alimentació de metall coll de cisne arrossega metall fos a la cavitat de la matriu, donant lloc a taxes de producció de peces més ràpides que el procés de cambra freda.
Tot i que la immersió directa accelera la injecció de motlles, augmenta la susceptibilitat a la corrosió. En conseqüència, aquest mètode s'adapta millor a aplicacions que utilitzen metalls amb punts de fusió baixos i alta fluïdesa, com ara el plom, el magnesi, el zinc i el coure.
· Procés de fosa a pressió en cambra freda
Molt semblant a la fosa a pressió de cambra calenta, aquest procés prioritza mitigar la corrosió de la màquina per sobre de l'eficiència de la producció. El metall fos s'introdueix automàticament o manualment al sistema d'injecció, eliminant la necessitat d'immersió del mecanisme d'injecció al bany de metall fos.
Per a aplicacions inadequades per al disseny basat en immersió de fosa a pressió en cambra calenta, el procés de cambra freda emergeix com una excel·lent alternativa, especialment per a la fosa de metalls amb altes temperatures de fusió com l'alumini i els seus aliatges.
Variants addicionals de fosa a pressió
Més enllà dels mètodes primaris de fosa a pressió, existeixen diverses variacions:
· Colada a pressió a baixa pressió
Ideal per a components d'alumini de forma simètrica com les rodes de vehicles, implica un motlle vertical per sobre del bany de metall fos connectat mitjançant un tub elevador. La pressió de la cambra (generalment entre 20 i 100 kPa) tira el metall cap amunt dins del motlle, obtenint alts rendiments de colada sense alimentadors.
· Colada al buit
Semblant a la fosa a pressió a baixa pressió, però amb ubicacions invertides del motlle i el bany de metall fos, la fosa al buit utilitza un buit a la cambra per forçar el metall fos a la cavitat del motlle. Redueix al mínim la turbulència i les inclusions de gas, demostrant-se beneficiós per a aplicacions que requereixen tractament tèrmic posterior a la fosa.
· Càsting estret
S'orienta a metalls i aliatges amb baixa fluïdesa, proporcionant productes altament densos, sovint associats amb alumini fos per a aplicacions de reforç de fibra.
· Colada a pressió semisòlid o tixoformat
Dóna com a resultat una porositat mínima i una densitat màxima mitjançant la transició del metall entre les fases sòlides i líquides, proporcionant una precisió millorada. Els metalls no fèrrics com el magnesi i els aliatges d'alumini s'utilitzen habitualment en aquest procés.
Què és el metall fos a pressió? Colada d'acer inoxidable? Tipus de metalls de fosa a pressió que podeu utilitzar en el procés de fosa a pressió.
Hi ha diversos tipus de metalls que podeu utilitzar per a la fosa a pressió. L'única característica important de la fosa metàl·lica és que ha de ser no fèrric, és a dir, que no ha de contenir cap material de ferro dins dels aliatges metàl·lics. Això és important perquè no voleu que el producte final quedi exposat a la corrosió més tard. Aquests són els metalls de fosa a pressió que podeu utilitzar per a la fosa de metalls:
● Alumini: el metall més popular utilitzat en la fabricació de fosa a pressió.
L'alumini és l'aliatge metàl·lic preferible utilitzat per a la fosa a pressió de diversos productes relacionats amb l'automoció. Fosa d'alumini és lleuger i té diverses propietats beneficioses, com ara lliure de corrosió, una excel·lent relació força-pes i resistència a altes temperatures.
● Magnesi - El metall lleuger de fosa a pressió amb excel·lents propietats.
El magnesi és l'aliatge metàl·lic que té una excel·lent conductivitat tèrmica i elèctrica, i aquest és un aliatge metàl·lic molt lleuger i durador que podeu utilitzar en el vostre procés de fosa a pressió. També és l'aliatge metàl·lic que pots reciclar amb facilitat.
● Llautó - És bo tenir peces de llautó de conductivitat mitjançant el procés de fosa.
El llautó és la barreja de coure i zinc. Té una excel·lent conductivitat elèctrica amb resistència a les espurnes. També podeu aplicar diverses opcions d'acabat en la fosa de llautó, com ara l'aplicació de l'acabat mecànic i el cromat.
● Zinc: les peces de fosa metàl·liques que s'utilitzen àmpliament al bloqueig de seguretat
Una gran quantitat de zinc fos a pressió Els aliatges metàl·lics s'utilitzen en diversos productes de components electrònics, com ara productes de telecomunicacions i informàtics. Té un acabat de superfície llisa i és resistent a la corrosió amb una bona resistència a l'impacte. L'aliatge de zinc metall també és molt fàcil de colar a pressió.
● Colat d'acer inoxidable - per fosa d'inversió.
Colada d'acer inoxidable, també anomenada fosa d'inversió d'acer inoxidable. Cal construir un model de cera original i la imatge amb guix i capes successives fins que una closca forta envolta el model. Quan la cera es fon, l'acer inoxidable fos s'aboca al motlle per crear una rèplica del patró de cera original. L'acer inoxidable fos és econòmic. Ofereix una alta resolució, detalls sofisticats i un acabat de superfície llisa L'acer de fosa a pressió ofereix nombrosos avantatges. La mida de la fosa sol oscil·lar entre 1 i 14 polzades. El pes va des d'uns pocs grams fins a 50 lliures. Les peces de fosa a pressió d'acer inoxidable tenen un acabat molt suau. Ofereix toleràncies estrictes de ± 01 polzada per polzada. Tot el procés és fiable i repetible. Permet versatilitat de disseny i fosa. En general, la fosa d'acer inoxidable és un procés de producció eficient i assequible. Hi ha molts tipus d'acer inoxidable que es poden utilitzar com a fosa a pressió. SS304 té un estàndard de neteja i una bona propietat de resistència a la corrosió, s'utilitza habitualment en medicina, fontaneria i reg. SS316 és una opció ideal per a la indústria de l'automoció, l'alimentació i la diari a causa de la seva propietat resistent a la corrosió superior. 304L i 316L són més suaus i 410 i 416 són d'alta resistència i molt mecanitzables. 7-4 Molt fort que es pot utilitzar en l'exèrcit.
Fabricació de fosa a pressió a TEAM Rapid
A TEAM Rapid, com a professional Eines de la Xina i fàbrica de fosa a pressió de modelador de metalls, tenim més de 10 anys en fosa a pressió i fosa d'acer inoxidable. La nostra gran capacitat ens permet produir peces de fosa d'acer inoxidable i peces de metall fosa per a una àmplia gamma d'indústries com l'automoció, maquinària, medicina, productes bàsics diaris, aeroespacial, elèctrica, etc. Treballem amb els clients per assegurar-nos que oferim peces de fosa de metalls d'alta qualitat que compleixen les seves especificacions exactament ia preus raonables. Vols saber més o tenir una consulta de fosa a pressió? Contacte o envieu-nos un correu electrònic a [protegit per correu electrònic] avui dia.
Opcions d'acabat superficial per a peces de fosa a pressió
Aconseguir uns acabats superficials òptims resulta crucial per a les superfícies de fosa a pressió, augmentant el seu atractiu visual i la seva durabilitat. Els processos d'acabat superficial ofereixen diversos avantatges:
·Estètica millorada
SL'acabat superficial rectifica els errors de fabricació, donant un aspecte net i visualment atractiu. Alguns materials d'acabat introdueixen dissenys i colors bonics, millorant encara més el valor estètic.
·Eliminació de defectes
Diversos mètodes d'acabat, com ara l'arrodoniment de vores afilades i l'eliminació de residus en excés, eliminen eficaçment les imperfeccions superficials produïdes durant la fabricació, sovint utilitzant abrasius per a l'eliminació de fallades.
·Facilitar l'adhesió del recobriment
Suavitzar les superfícies mitjançant l'acabat millora la seva capacitat d'absorció de pintures i recobriments, donant com a resultat capes més robustes i una millor adherència.
· Augment de la resistència a la corrosió
L'aplicació de capes no corrosives durant l'acabat mitiga els riscos de corrosió, millorant la durabilitat dels metalls propensos a la reactivitat amb la humitat. Les superfícies d'acer inoxidable, per exemple, presenten una alta resistència a la corrosió.
·Resistència química i millora de la conductivitat
Els recobriments resistents aplicats durant l'acabat superficial enforteixen les superfícies contra els productes químics i milloren la conductivitat elèctrica, afectant propietats com la soldabilitat i la resistència de contacte, crucials per a aplicacions específiques. La selecció d'acabats superficials adequats garanteix valors de conductivitat adequats per a aplicacions específiques que requereixen una conductivitat millorada.
Diferents tipus d'acabats superficials disponibles per a peces de fosa
Una infinitat d'acabats superficials satisfan les necessitats diverses. Aquí hi ha algunes opcions utilitzades popularment:
1. E-Coat
Coneguda com a deposició de pintura, E-coat utilitza electricitat per atraure productes de pintura a superfícies metàl·liques. Tot i que s'utilitza principalment per a finalitats funcionals com ara la protecció, pot servir com a capa inferior per a altres recobriments com ara capes en pols. Els abrics electrònics transparents s'utilitzen en diversos béns de consum, com ara joies, ferreteria, articles de regal i marcs d'ulleres.
2. Òxid negre
Produït mitjançant una reacció química submergint peces en una solució de sal escalfada, l'òxid negre actua com a recobriment de conversió. Proporciona resistència a la corrosió, absorbeix l'oli i la cera i ofereix resiliència contra la descamació i l'estella. Aquest acabat es tria per a instruments quirúrgics, engranatges, elements de subjecció i maquinari que requereixen resistència a la corrosió, així com components en conjunts militars, arquitectònics i de mobles.
3. Revestiment en pols
Aquest mètode de recobriment en sec, prevalent en l'acabat d'equips industrials, compta amb duresa i resistència a cops i rascades. Disponible en diferents nivells de brillantor, textures i colors, s'adhereix a diverses superfícies com el plàstic, l'acer i el formigó. Àmpliament utilitzat a la indústria de l'automòbil per a components com tapacubos, amortidors, marcs de vehicles i articles de transport públic.
4. Anoditzat
Econòmiques i resistents a la corrosió, les peces anoditzades segellan en diversos colors com el vermell, el blau i el negre. És un recobriment protector durador i no conductor i un procés respectuós amb el medi ambient a causa de la mínima producció de residus perillosos. Especialment aplicat a la indústria aeronàutica per al tractament de l'alumini en peces i marc d'avions anoditzat d'alumini components.
5. Cromat
Classificat com a acabat de conversió, el cromat ofereix resistència a la corrosió en diverses formes, com ara el cromat i el cromat amb i sense zinc. Aquest recobriment rendible es troba en maquinari, eines elèctriques i components que requereixen protecció contra la corrosió.
Cadascun d'aquests acabats superficials satisfà necessitats específiques, garantint protecció, atractiu estètic i funcionalitat en una àmplia gamma d'indústries i aplicacions.
Avantatges de la fosa de metalls a les indústries
El mètode de fosa a pressió a alta pressió ja existia al segle XVIII, quan es va patentar el primer mètode de fosa a pressió. Al llarg dels segles, el mètode de fosa a pressió ha experimentat millores massives fins avui. Avui en dia, podem utilitzar mètodes de fosa a pressió molt més eficients utilitzant diversos aliatges metàl·lics com l'acer inoxidable fos. Aquests són els avantatges del metall fos:
● Creació de dissenys simples i complexos de formes metàl·liques.
Podeu utilitzar el procés de fosa de metall per crear diversos articles o objectes metàl·lics senzills i complexos per a les vostres necessitats de producció. La fosa a pressió pot ser útil per crear components de maquinari, des dels components més petits que podeu utilitzar per a dispositius electrònics petits fins a components més grans que podeu utilitzar a les indústries de l'automoció i aeroespacial.
● Produir diferents components de maquinari amb alts ritmes de producció.
La fosa a pressió també us pot proporcionar un gran volum de procés de producció, de manera que és ideal per produir grans volums de components de maquinari en el temps més ràpid possible. També es necessitarà poc o cap mecanitzat perquè pugueu produir els components que vulgueu amb la fosa a pressió.
● Diverses opcions d'aliatge metàl·lic per als vostres conjunts de productes.
Hi ha diversos aliatges metàl·lics de fosa a pressió que podeu utilitzar per a la fosa a pressió, com ara la fosa d'acer inoxidable, depenent de les vostres necessitats. Per exemple, podeu utilitzar aliatges de zinc metàl·lic per produir components de maquinari per a diversos productes electrònics de consum, ja que té una excel·lent conductivitat elèctrica.
● El revestiment metàl·lic és possible per a determinats metalls fosos a pressió.
Amb el procés de fosa a pressió, també podeu aplicar el procés de revestiment de metall després. Això és possible per a determinats aliatges metàl·lics, com el llautó. També podeu triar diverses opcions de xapat metàl·lic segons les vostres necessitats.
Aplicacions de peces de fosa a pressió
La fosa a pressió troba el seu nínxol en la producció i fabricació ràpida peces de mida mitjana que presenten detalls complexos. Aquesta tècnica s'aplica principalment a metalls no fèrrics com el magnesi i l'alumini. Com un dels mètodes de fosa més grans, la fosa a pressió troba la seva utilitat en diversos sectors, contribuint a la producció de productes de consum, comercials i industrials. Aquests van des d'automòbils fins a joguines i en inclouen parts bany aixetes de la pica, carcasses de connectors, engranatges i molt més. El procés de fosa a pressió destaca per la seva capacitat per fabricar peces i components distintius i altament funcionals. Algunes aplicacions notables d'aquest procés inclouen:
·Fabricació de productes de consum i industrials
Les aixetes de la pica, els pistons del compressor, les barres de connexió, els dissipadors de calor, etc., es troben entre l'àmplia gamma de productes de consum fabricats amb aquest mètode.
·Fabricació de productes d'automoció
Els components essencials de l'automòbil com els engranatges, els cilindres, els motors petits, les mans alegres i les peces específiques troben la seva gènesi a través del procés de fosa a pressió.
·Fabricació de peces aeroespacials
Per a la indústria aeroespacial, la fosa a pressió serveix com una via rendible per crear components metàl·lics lleugers però de qualitat superior que s'adhereixen a estàndards de qualitat estrictes.
Consells per crear els millors productes a partir de metalls fosos
La fosa a pressió és una part important del procés de fabricació del producte actual. Amb el mètode de fosa de metall, o el mètode d'acer de fosa, podeu crear diversos articles metàl·lics, components de maquinari o objectes fets amb metalls fosos. Tanmateix, per aconseguir el millor resultat del procés de fosa a pressió, cal seguir les millors pràctiques per dur a terme el mètode de fosa a pressió. Aquests són alguns consells per crear els millors productes a partir de metalls de fosa a pressió:
● Creeu un disseny precís per al vostre component.
El disseny del motlle per al procés de fosa a pressió ha de tenir precisió i precisió, encara més si esteu creant components complexos de fosa a pressió. Comproveu el disseny del vostre motlle abans d'iniciar el procés de fosa per evitar errors durant la fase de producció.
● Utilitzeu motlles metàl·lics duradors.
El millor és que evitis utilitzar motlles metàl·lics febles, com els d'alumini. Heu d'utilitzar motlles metàl·lics duradors si voleu produir en grans volums. Els motlles d'acer són la millor recomanació per a vostè, també necessiteu tenir una fàbrica de modelador de metalls fiable que us pugui ajudar amb motlles metàl·lics.
● Proveu primer els aliatges metàl·lics.
Els aliatges de metall fos que utilitzeu per al procés de fosa a pressió afectaran el resultat de la vostra fase de producció. El millor és que comproveu primer els aliatges metàl·lics per confirmar si són aptes per a produccions a gran escala.
● Eviteu els socavats.
També és millor que eviteu utilitzar retalls en el vostre disseny, ja que afegirà més costos al procés general de fosa a pressió. El motiu és que els socavats requeriran un procés de fosa especial per adaptar-se als dissenys de socavats, que poden resultar molt cars per a la construcció d'eines i fabricació ràpida.
Factors de cost en la fosa a pressió
El cost de la fosa a pressió varia en funció de diversos factors:
· Comparació amb altres mètodes de fabricació (per exemple, mecanitzat CNC).
· El volum de peces necessàries.
· Passos de fosa a pressió i els costos d'instal·lació per a la producció en massa (p. ex., plantilles CNC vs. eines de fosa a pressió).
Costos de fosa a pressió
Els costos inicials d'establiment de fosa a pressió són elevats, principalment a causa d'eines complexes i costoses dissenyades per a la robustesa. Per tant, pot ser que la fosa a pressió no sigui adequada per al prototipat ràpid, però per a la fabricació de baix volum es pot disposar mitjançant un mètode d'eines ràpides. Per a la producció de volums moderats a alts, la fosa a pressió pot oferir una eficiència en costos, arribant a un "punt dolç" on l'amortització de l'eina s'alinea amb els costos de producció.
Depenent dels projectes que necessiteu completar, podeu utilitzar diversos metalls de fosa a pressió en el procés de fosa a pressió. Cada aliatge de metall de fosa a pressió us oferirà els seus propis avantatges, de manera que heu d'utilitzar el metall adequat per al propòsit adequat i la fàbrica de fosa de modelador de metalls. Per obtenir els millors resultats de fosa a pressió, és millor que us assegureu que el disseny del motlle i els aliatges metàl·lics que feu servir per al procés de fosa a pressió compleixin els millors estàndards de producció.
Serveis de fosa a pressió d'alta pressió a TEAM Rapid
A TEAM Rapid, un destacat Fundició a alta pressió Proveïdor, el nostre compromís gira entorn a oferir serveis de fosa a pressió, eines i mecanitzat CNC de primer nivell aprofitant maquinària i processos d'avantguarda. Especialitzat en aliatges d'alumini i zinc, el nostre equip d'enginyers dedicat assegura la producció econòmica de peces d'alta qualitat.
Invertir en maquinària i tecnologia d'última generació és un testimoni de la nostra recerca de la consistència del procés, la precisió i la reducció de la mà d'obra. Els nostres experts fusionen processos automatitzats amb el seu ampli coneixement per garantir que els clients rebin un treball de màxima qualitat.
Ens excel·leixen en l'elaboració de peces de fosa a pressió d'alta pressió duradores, precises i d'alta qualitat, per a diverses aplicacions industrials. Les indústries que es beneficien dels nostres serveis inclouen la fabricació d'automòbils, electrònica, arquitectura, construcció, blindatge EMI, climatització, accessoris, fontaneria, mobles i fabricació industrial.
En donar prioritat a la tecnologia avançada, l'experiència i el compromís amb la qualitat, TEAM Rapid es destaca com un soci fiable per a totes les vostres necessitats de fosa a pressió a alta pressió en un espectre d'indústries.
Preguntes freqüents sobre la fosa a pressió
1. Per què s'anomena Die Casting?
La fosa a pressió rep el seu nom de la utilització de matrius. Aquestes matrius, fetes a partir de motlles d'acer principalment mitjançant mecanitzat CNC, faciliten la modelat per injecció de metall líquid. Consten de dues meitats: la meitat fixa, estacionària i connectada a la màquina de colada, i la meitat expulsora, mòbil per al procés de colada.
2. Quina diferència hi ha entre la fosa a sorra i la fosa a pressió?
La fosa de sorra i la fosa a pressió són fonamentals en la fabricació de metalls, que es diferencien principalment en la formació de motlles. La fosa a pressió utilitza motlles metàl·lics, mentre que la fosa de sorra utilitza motlles fets a partir de sorra. A més, la fosa a pressió se centra en metalls no fèrrics i de baix punt de fusió, mentre que la fosa de sorra admet una gamma més àmplia de materials.
3. Quina diferència hi ha entre l'emmotllament per injecció i la fosa?
Mentre que tant la fosa a pressió com motlle de plàstic impliquen injectar material fos en una matriu per refredar-se, es diferencien en els materials utilitzats. L'emmotllament per injecció utilitza materials com ABS, polipropilè, TPU i polietilè, mentre que la fosa a pressió s'adapta a metalls de baix punt de fusió.
Aquestes distincions posen de manifest les diferències matisades entre la fosa a pressió, la fosa de sorra i l'emmotllament per injecció, descrivint els seus respectius materials de motlle i els tipus de materials suportats per a la fabricació.
Contacte