Fundición a presión de metais: conceptos básicos completos e consellos de deseño para comezar
Antes de coñecer a fundición de metais, é mellor que coñezas primeiro a fundición. A fundición a presión é o proceso polo que o metal fundido é vertido nun molde de aceiro por alta presión e o arrefriamento do metal fundido solidifica para formar unha fundición sólida.
Que é o Die Casting?
A fundición a presión é un proceso de produción común que permite fabricar varios compoñentes de hardware feitos de varias aliaxes metálicas para o proceso de montaxe do produto. Este proceso permítelle producir varios produtos de fundición de metal con alta precisión, o que é necesario para a montaxe de varios produtos, como produtos electrónicos de consumo, pezas de automóbiles, equipos de fabricación, etc.
Mentres tanto, metal fundido significa o metal usado para o proceso de fundición a presión.Hai moitos materiais que se poden usar na fundición a presión como estaño, chumbo, cinc, aluminio, magnesio a aliaxes de cobre e ata aliaxes de ferro e aceiro inoxidable. Estes metais deben ser non férreos e deben derreterse antes de poñelos nos moldes para o proceso de fundición.
Como funciona a fundición a presión?
A fundición a presión implica a inxección de metais fundidos con puntos de fusión máis baixos, como o cinc e o aluminio, nun molde especializado, seguido do arrefriamento. Este método funciona a través de dous mecanismos distintos, a fundición en cámara quente e fría, que permite a produción de pezas de chapa simples e intrincadas en función do punto de fusión do material.
Este proceso destaca polo seu enfoque distintivo, servindo como técnica fundamental na fabricación de numerosos compoñentes metálicos vitais tanto para produtos de consumo como industriais. Porén, antes de afondar na utilización deste proceso ou en contratar empresas que ofrecen tales servizos, é fundamental ter unha comprensión completa do seu funcionamento. En consecuencia, este artigo pretende proporcionar información sobre a fundición a presión, desentrañar o seu contexto histórico, dilucidar os seus mecanismos e sopesar as súas vantaxes e inconvenientes.
Comprensión do Die Casting
A fundición a presión é un proceso que implica a fusión de metais con baixos puntos de fusión, para posteriormente inxectalos nun molde preexistente denominado molde de fundición a presión. Estes moldes, elaborados a partir de aceiro mediante métodos de fabricación como Mecanizado CNC, están especialmente adaptados a proxectos individuais. En consecuencia, as pezas de chapa metálica producidas mediante fundición a presión teñen unha notable precisión, precisión e repetibilidade.
Evolución histórica da fundición a presión na fabricación
As raíces da fundición a presión remóntanse ata 1800, marcando a súa importancia dentro da industria gráfica. En 1849, Sturges deseñou unha máquina de fundición a presión manual para fins de impresión, elevando a súa precisión, creatividade e versatilidade para dar forma a formas complicadas. Posteriormente, en 1855, Otto Mergenthaler presentou a máquina de linotipo, coñecida pola súa maior eficiencia, revolucionando o sector editorial.
O século XIX foi testemuña dun aumento da demanda de máquinas de fundición a presión en varias industrias, impulsada polas súas vantaxes inherentes. Esta época tamén foi testemuña de avances tecnolóxicos; o aluminio substituíu o estaño e o chumbo debido á súa calidade superior. Ademais, o proceso orixinal de fundición a presión por inxección a baixa presión evolucionou cara a métodos de fundición a alta presión, marcando un cambio significativo.
Citando a Grand View Research, a industria de fundición a presión tiña unha cota substancial do 49.7% do mercado global en 2016, atribuída á súa rendibilidade e ás súas taxas de produción consistentes.
Variedades de procesos de fundición a presión
Diversos métodos de fundición a presión comparten un obxectivo común: elaborar moldes a través de metal fundido inxectado. Dependendo do tipo de metal fundido, a xeometría da peza e o tamaño, estes métodos ofrecen resultados superiores en comparación coas técnicas alternativas. Os principais procesos de fundición a presión son a fundición en cámara quente e en cámara fría.
· Proceso de fundición a presión en cámara quente (casting en quente)
Referido como fundición de col de cisne ou fundición en quente, este método prevalece como o proceso de fundición a presión máis frecuente. Aquí, a cámara do cilindro do mecanismo de inxección mergúllase por completo no baño de metal fundido. Un sistema de alimentación de metal de colo de cisne atrae metal fundido á cavidade da matriz, o que resulta en taxas de produción de pezas máis rápidas que o proceso de cámara fría.
Aínda que a inmersión directa acelera a inxección do molde, aumenta a susceptibilidade á corrosión. En consecuencia, este método se adapta mellor ás aplicacións que utilizan metais con baixos puntos de fusión e alta fluidez, como chumbo, magnesio, cinc e cobre.
· Proceso de fundición en cámara fría
Este proceso, que se parece moito á fundición a presión en cámara quente, dá prioridade a mitigar a corrosión da máquina sobre a eficiencia da produción. O metal fundido introdúcese automaticamente ou manualmente no sistema de inxección, eliminando a necesidade de inmersión do mecanismo de inxección no baño de metal fundido.
Para aplicacións inadecuadas para o deseño baseado en inmersión de fundición a presión en cámara quente, o proceso de cámara fría emerxe como unha excelente alternativa, especialmente para a fundición de metais con altas temperaturas de fusión como o aluminio e as súas aliaxes.
Variantes adicionais de fundición a presión
Ademais dos métodos primarios de fundición a presión, existen varias variacións:
· Fundición a baixa presión
Ideal para compoñentes de aluminio de forma simétrica, como rodas de vehículos, implica un molde vertical sobre o baño de metal fundido conectado a través dun tubo elevador. A presión da cámara (xeralmente entre 20 e 100 kPa) leva o metal cara arriba no molde, obtendo altos rendementos de fundición sen alimentadores.
· Fundición ao baleiro
Semellante á fundición a baixa presión pero con localizacións invertidas do molde e baño de metal fundido, a fundición ao baleiro usa un baleiro na cámara para forzar o metal fundido a entrar na cavidade do molde. Minimiza as turbulencias e as inclusións de gas, resultando beneficioso para aplicacións que requiren tratamento térmico posterior á fundición.
· Fundición apretada
Diríxese a metais e aliaxes con baixa fluidez, proporcionando produtos altamente densos, a miúdo asociados co aluminio fundido para aplicacións de reforzo de fibra.
· Fundición a presión semisólida o tixoformación
Dá como resultado unha porosidade mínima e unha densidade máxima ao facer transición de metal entre as fases sólida e líquida, obtendo unha precisión mellorada. Os metais non férreos como o magnesio e as aliaxes de aluminio utilízanse habitualmente neste proceso.
Que é o metal fundido a presión? Fundición de aceiro inoxidable? Tipos de metais de fundición a presión que pode usar no proceso de fundición a presión.
Hai varios tipos de metais que podes usar para a fundición. A única característica importante da fundición metálica é que debe ser non férreo, o que significa que non debe conter ningún material de ferro dentro das aliaxes metálicas. Isto é importante porque non quere que o produto final quede exposto á corrosión máis tarde. Aquí tes os metais fundidos que podes usar para a fundición de metal:
● Aluminio - O metal máis popular utilizado na fabricación de fundición a presión.
O aluminio é a aliaxe metálica preferible que se usa para a fundición de varios produtos relacionados coa automoción. Fundición de aluminio é lixeiro e ten varias propiedades beneficiosas, como libre de corrosión, excelente relación resistencia-peso e resistencia a altas temperaturas.
● Magnesio - O metal lixeiro de fundición a presión con excelentes propiedades.
O magnesio é a aliaxe metálica que ten unha excelente condutividade térmica e eléctrica, e esta é unha aliaxe metálica moi lixeira e duradeira que podes usar no teu proceso de fundición a presión. Tamén é a aliaxe metálica que podes reciclar con facilidade.
● Latón - É bo ter pezas de latón de condutividade por proceso de fundición.
O latón é a mestura de cobre e cinc. Ten unha excelente condutividade eléctrica con resistencia ás faíscas. Tamén pode aplicar varias opcións de acabado cando fundición de latón a presión, como aplicar o acabado mecánico e o cromado.
● Zinc: as pezas de fundición de metal que se usan amplamente no bloqueo de seguridade
Moito zinc fundido a presión As aliaxes metálicas úsanse en varios produtos de compoñentes electrónicos, como produtos de telecomunicacións e informática. Ten un acabado superficial liso e é resistente á corrosión cunha boa resistencia ao impacto. A aliaxe de zinc metálico tamén é moi fácil de fundición a presión.
● Aceiro inoxidable fundido - por fundición de investimento.
Fundición de aceiro inoxidable, tamén chamada fundición de investimento de aceiro inoxidable. Cómpre construír un modelo de cera orixinal e a imaxe con xeso e capas sucesivas ata que unha forte cuncha rodee o modelo. Cando a cera se funde, o aceiro inoxidable fundido bótase no molde para crear unha réplica do patrón de cera orixinal. O aceiro inoxidable fundido é económico. Ofrece alta resolución, detalles sofisticados e acabado superficial liso. O aceiro de fundición a presión ofrece numerosos beneficios. O tamaño da fundición adoita variar entre 1 e 14 polgadas. O peso varía desde algúns gramos ata 50 libras. As pezas de fundición a presión de aceiro inoxidable teñen un acabado moi suave. Ofrece tolerancias estreitas de ±.01'' por polgada. Todo o proceso é fiable e repetible. Permite versatilidade de deseño e fundición. En xeral, a fundición de aceiro inoxidable é un proceso de produción eficiente e accesible. Hai moitos tipos de aceiro inoxidable que se poden usar para fundición a presión. SS304 ten un estándar de limpeza e unha boa propiedade de resistencia á corrosión, úsase habitualmente en medicina, fontanería, rego. SS316 é unha opción ideal para a industria automotriz, alimentaria e de uso diario debido á súa excelente resistencia á corrosión. 304L e 316L son máis suaves e 410 e 416 son de alta resistencia e moi mecanizables. 7-4 Moi forte que se pode usar no militar.
Fabricación de fundición a presión en TEAM Rapid
No TEAM Rapid, como profesional Ferramentas de China e moldeador de metal fábrica de fundición a presión, temos máis de 10 anos en fundición a presión e fundición de aceiro inoxidable. A nosa gran capacidade permítenos producir pezas de fundición de aceiro inoxidable e metal fundido para unha ampla gama de industrias como a automoción, maquinaria, medicina, produtos diarios, aeroespacial, eléctrica, etc. Traballamos cos clientes para garantir que ofrecemos pezas de fundición de metais de alta calidade que cumpran as súas especificacións exactamente e a prezos razoables. Queres saber máis ou ter unha consulta sobre fundición a presión? Contacta connosco ou envíanos un correo electrónico a [protexido por correo electrónico] hoxe.
Opcións de acabado superficial para pezas de fundición a presión
Conseguir uns acabados de superficie óptimos resulta crucial para as superficies fundidas a presión, aumentando o seu atractivo visual e durabilidade. Os procesos de acabado superficial ofrecen varias vantaxes:
·Estética mellorada
SO acabado superficial corrixe os fallos de fabricación, dándolle un aspecto limpo e visualmente atractivo. Algúns materiais de acabado introducen fermosos deseños e cores, mellorando aínda máis o valor estético.
· Eliminación de defectos
Varios métodos de acabado, incluíndo o redondeo de bordos afiados e a eliminación de residuos en exceso, eliminan eficazmente as imperfeccións da superficie producidas durante a fabricación, a miúdo empregando abrasivos para a eliminación de fallos.
·Facilitando a Adherencia do Revestimento
O suavizado das superficies mediante o acabado mellora a súa capacidade de absorción de pinturas e revestimentos, obtendo capas máis robustas e unha mellor adherencia.
·Aumento da resistencia á corrosión
A aplicación de capas non corrosivas durante o acabado mitiga os riscos de corrosión, mellorando a durabilidade dos metais propensos á reactividade coa humidade. As superficies de aceiro inoxidable, por exemplo, presentan unha alta resistencia á corrosión.
·Mellora da resistencia química e da condutividade
Os revestimentos resistentes aplicados durante o acabado superficial fortalecen as superficies contra produtos químicos e melloran a condutividade eléctrica, afectando as propiedades como a soldabilidade e a resistencia ao contacto, cruciais para aplicacións específicas. A selección de acabados de superficie adecuados garante valores de condutividade adecuados para aplicacións específicas que requiren unha condutividade mellorada.
Diferentes tipos de acabados de superficie dispoñibles para pezas de fundición
Unha infinidade de acabados de superficie satisfacen diversas necesidades. Aquí tes algunhas opcións de uso popular:
1. E-Coat
Coñecido como deposición de pintura, E-coat emprega electricidade para atraer produtos de pintura ás superficies metálicas. Aínda que se usa principalmente para propósitos funcionais como protección, pode servir como capa inferior para outros revestimentos como recubrimentos en po. Os abrigos electrónicos transparentes empréganse en varios bens de consumo, incluíndo xoias, ferraxes, artigos de agasallo e monturas de lentes.
2. Óxido Negro
Producido mediante unha reacción química ao mergullar pezas nunha solución de sal quente, o óxido negro actúa como un revestimento de conversión. Proporciona resistencia á corrosión, absorbe o aceite e a cera, e ofrece resistencia contra a descamación e a desconcha. Este acabado elíxese para instrumentos cirúrxicos, engrenaxes, fixadores e ferraxes que requiren resistencia á corrosión, así como para compoñentes en conxuntos militares, arquitectónicos e de mobles.
3. Revestimento en po
Este método de revestimento en seco, predominante no acabado de equipos industriais, posúe dureza e resistencia a golpes e arañazos. Dispoñible en diferentes niveis de brillo, texturas e cores, adhírese a varias superficies como plástico, aceiro e formigón. Amplamente utilizado na industria do automóbil para compoñentes como tapacubos, amortecedores, bastidores de vehículos e artigos de transporte público.
4. Anodizado
Asequible e resistente á corrosión, as pezas anodizadas sellan en varias cores como vermello, azul e negro. É un revestimento protector duradeiro e non condutor e un proceso ecolóxico debido á mínima produción de residuos perigosos. Particularmente aplicado na industria da aviación para o tratamento de aluminio en pezas e cadros de aeronaves anodizado de aluminio compoñentes.
5. Cromato
Clasificado como acabado de conversión, o cromato ofrece resistencia á corrosión en varias formas, como o cromado e o cromato con e sen zinc. Este revestimento rendible atópase en hardware, ferramentas eléctricas e compoñentes que requiren protección contra a corrosión.
Cada un destes acabados de superficie atende necesidades específicas, garantindo protección, atractivo estético e funcionalidade nunha gran variedade de industrias e aplicacións.
Vantaxes dos metais fundidos nas industrias
O método de fundición a alta presión existe xa no século XVIII, cando se patentaba o primeiro método de fundición a presión. Ao longo dos séculos, o método de fundición a presión pasou por melloras masivas ata hoxe. Hoxe en día, podemos usar métodos de fundición a presión moito máis eficientes usando varias aliaxes metálicas como o aceiro inoxidable fundido. Estas son as vantaxes do metal fundido:
● Creación de deseños de formas metálicas sinxelas e complexas.
Podes usar o proceso de fundición de metal para crear varios artigos ou obxectos metálicos sinxelos e complexos para as túas necesidades de produción. A fundición a presión pode ser útil para crear compoñentes de hardware, desde os compoñentes máis pequenos que podes usar para dispositivos electrónicos pequenos ata os compoñentes máis grandes que podes usar nas industrias automoción e aeroespacial.
● Produción de diversos compoñentes de hardware a altas taxas de produción.
A fundición a presión tamén pode proporcionarche un alto volume de proceso de produción, polo que é ideal para producir grandes volumes de compoñentes de hardware no menor tempo posible. Tamén haberá pouco ou ningún mecanizado necesario para producir os compoñentes que desexe coa fundición a presión.
● Varias opcións de aliaxe metálica para os seus conxuntos de produtos.
Existen varias aliaxes de metal de fundición a presión que podes usar para a fundición a presión, como a fundición de aceiro inoxidable, dependendo das túas necesidades. Por exemplo, pode usar aliaxes metálicas de cinc para producir compoñentes de hardware para varios produtos electrónicos de consumo, xa que ten unha excelente condutividade eléctrica.
● É posible o revestimento de metal para determinados metais fundidos a presión.
Co proceso de fundición a presión, tamén se pode aplicar o proceso de chapa de metal despois. Isto é posible para certas aliaxes metálicas, como o latón. Tamén pode escoller varias opcións de chapa de metal en función das súas necesidades.
Aplicacións de pezas de fundición a presión
A fundición a presión atopa o seu oco na produción e fabricación rápida pezas de tamaño medio que exhiben detalles intrincados. Esta técnica aplícase principalmente a metais non férreos como o magnesio e o aluminio. Como un dos maiores métodos de fundición, a fundición a presión atopa a súa utilidade en diversos sectores, contribuíndo á produción de produtos de consumo, comerciais e industriais. Estes van desde automóbiles ata xoguetes e abarcan partes baño grifos do lavabo, carcasas de conectores, engrenaxes e moito máis. O proceso de fundición a presión destaca pola súa capacidade para elaborar pezas e compoñentes distintivos e altamente funcionais. Algunhas aplicacións notables deste proceso inclúen:
·Fabricación de produtos de consumo e industriais
As billas do pía, os pistóns do compresor, as varillas de conexión, os disipadores de calor, etc., están entre a ampla gama de produtos de consumo fabricados con este método.
·Fabricación de produtos de automoción
Os compoñentes esenciais do automóbil como engrenaxes, cilindros, pequenos motores, mans alegres e pezas específicas atopan a súa xénese a través do proceso de fundición a presión.
·Fabricación de pezas aeroespaciais
Para a industria aeroespacial, a fundición a presión serve como unha vía rendible para crear compoñentes metálicos lixeiros pero de calidade superior que cumpre con estritos estándares de calidade.
Consellos para crear os mellores produtos a partir de metais fundidos
A fundición a presión é unha parte importante do proceso de fabricación do produto hoxe en día. Co método de fundición de metal ou método de aceiro fundido, pode crear varios elementos metálicos, compoñentes de hardware ou obxectos feitos de metais fundidos. Non obstante, para conseguir o mellor resultado do proceso de fundición a presión, cómpre seguir as mellores prácticas para realizar o método de fundición a presión. Aquí tes algúns consellos para crear os mellores produtos a partir de metais de fundición a presión:
● Crea un deseño preciso para o teu compoñente.
O deseño do molde para o proceso de fundición a presión debe ter precisión e exactitude, máis aínda se está a crear compoñentes complexos de fundición a presión. Comprobe o deseño do seu molde antes de comezar o proceso de fundición para evitar erros durante a fase de produción.
● Utilizar moldes metálicos duradeiros.
É mellor que evites usar moldes metálicos débiles, como os de aluminio. Debes usar moldes metálicos duradeiros se queres producir en grandes volumes. Os moldes de aceiro son a mellor recomendación para ti, tamén debes ter unha fábrica de fundición de moldes de metal fiable que poida axudarche para os moldes de metal.
● Proba primeiro as aliaxes metálicas.
As aliaxes de metal fundido que está a usar para o proceso de fundición a presión afectarán o resultado da súa fase de produción. É mellor que comprobes primeiro as aliaxes metálicas para confirmar se son aptas para producións a gran escala.
● Evitar socavacións.
Tamén é mellor que evites usar socavacións no teu deseño, xa que engadirá máis custos ao proceso global de fundición a presión. O motivo é que os socavados requirirán un proceso de fundición especial para acomodar os deseños de socavado, o que pode resultar moi caro para a construción de ferramentas e fabricación rápida.
Factores de custo na fundición a presión
O custo da fundición varía en función de varios factores:
· Comparación con outros métodos de fabricación (por exemplo, mecanizado CNC).
· O volume de pezas necesarios.
· Pasos de fundición a presión e custos de configuración para a produción en masa (por exemplo, gachas CNC vs ferramentas de fundición a presión).
Custos de fundición a presión
Os custos iniciais do establecemento de fundición a presión son elevados, debido principalmente ás ferramentas complexas e caras deseñadas para a robustez. Polo tanto, a fundición a presión pode non ser axeitada para a creación de prototipos rápidos, pero para a fabricación de baixo volume pode estar dispoñible mediante o método de ferramentas rápidas. Para a produción de volume moderado a alto, a fundición a presión pode ofrecer unha eficiencia de custos, chegando a un "punto doce" onde a amortización da ferramenta se aliña cos custos de produción.
Dependendo dos proxectos que necesites completar, podes usar varios metais fundidos no proceso de fundición. Cada aliaxe de metal fundido ofrecerá as súas propias vantaxes, polo que debes usar o metal axeitado para o propósito correcto e a fábrica de fundición de moldes de metal. Para obter os mellores resultados de fundición a presión, o mellor é asegurarse de que o deseño do molde e as aliaxes metálicas que está a usar para o proceso de fundición cumpren os mellores estándares de produción.
Servizos de fundición a alta presión en TEAM Rapid
No TEAM Rapid, un destacado Fundición a alta presión Provedor, o noso compromiso céntrase en ofrecer servizos de fundición a presión, ferramentas e mecanizado CNC de primeira liña aproveitando maquinaria e procesos de vangarda. Especializado en aliaxes de aluminio e cinc, o noso dedicado equipo de enxeñeiros garante a produción económica de pezas de alta calidade.
Investir en maquinaria e tecnoloxía de última xeración é un testemuño da nosa procura da coherencia do proceso, da precisión e da redución do traballo. Os nosos expertos fusionan procesos automatizados co seu amplo coñecemento para garantir que os clientes reciban o traballo da máxima calidade.
Destacamos na elaboración de pezas de fundición a alta presión duradeiras, precisas e de alta calidade constante, atendendo a diversas aplicacións industriais. As industrias que se benefician dos nosos servizos abarcan a fabricación de automóbiles, a electrónica, a arquitectura, a construción, a protección EMI, a climatización, os accesorios, a fontanería, os mobles e a fabricación industrial.
Ao priorizar a tecnoloxía avanzada, a experiencia e o compromiso coa calidade, TEAM Rapid é un socio fiable para todas as súas necesidades de fundición a alta presión nun espectro de industrias.
Preguntas frecuentes sobre fundición a presión
1. Por que se chama fundición a presión?
A fundición a presión gaña o seu nome pola utilización de troqueles. Estas matrices, elaboradas a partir de moldes de aceiro principalmente mediante mecanizado CNC, facilitan a moldaxe por inxección de metal líquido. Constan de dúas metades: a metade fixa, estacionaria e conectada á máquina de fundición, e a metade expulsora, móbil para o proceso de fundición.
2. Cal é a diferenza entre a fundición en area e a fundición a presión?
A fundición en area e a fundición a presión son fundamentais na fabricación de metal, difiren principalmente na formación de moldes. A fundición a presión emprega moldes metálicos, mentres que a fundición en area utiliza moldes feitos a partir de area. Ademais, a fundición a presión céntrase en metais non férreos de baixo punto de fusión, mentres que a fundición en area admite unha gama máis ampla de materiais.
3. Cal é a diferenza entre o moldeado por inxección e a fundición?
Mentres tanto a fundición a presión e moldura plástica implican inxectar material fundido nunha matriz para arrefriar, difiren nos materiais empregados. O moldeado por inxección utiliza materiais como ABS, polipropileno, TPU e polietileno, mentres que a fundición a presión está adaptada para metais de baixo punto de fusión.
Estas distincións destacan as diferenzas matizadas entre a fundición a presión, a fundición en area e o moldeado por inxección, delineando os seus respectivos materiais de molde e os tipos de materiais soportados para a fabricación.
contacto