HY esittelee sinut koko painevaluprosessiin (osa 1)

Mitä on painevalu?

Painevalu on laajalti käytetty pitkäaikainen metallivaluprosessi, jossa sula metalli sulatetaan "muottiin" 0,7-700 MPa:n paineessa, jossa se jähmettyy metallivaluksi. Painevaluja, joita joskus kutsutaan painevaluvaluiksi, käytetään autojen koteloissa, sähkökomponenteissa ja leluissa.

Esimerkki valumuotista

Ei-rautametalleja alumiinia, sinkkiä, kuparia, magnesiumia, lyijyä ja Inconelia käytetään laajalti vahvojen, korkealaatuisten ja monimutkaisten komponenttien valmistukseen. Erilaisia ​​kemiallisia alkuaineita lisätään sulaan metalliin metallin alkuperäisen kemiallisen koostumuksen muuttamiseksi vastaamaan eri tuoteosien tarpeita. Osan monimutkaisuudesta, koosta ja materiaalista riippuen valmistettava lopullinen osa voi olla yksi tai useampi valukappale. Muotissa on yksi ontelo, useita onteloita tai jopa useita eri osien onteloita tai joukko muottiyksiköitä, jotka muodostuvat useista muoteista, jotka on yhdistetty toisiinsa.

Painevalumuotien historia

Prosessi otettiin käyttöön 1800-luvun puolivälissä, ja sitä käytettiin ensimmäisen kerran osien valmistukseen painoteollisuutta varten. Myöhemmin siitä on tullut yksi kriittisimmistä valmistusprosesseista. Nykyaikaisen tieteen ja teknologian kehittyessä siitä on tullut yksi yhä tärkeämmistä valmistusprosesseista ja sitä käytetään laajalti autoteollisuudessa.

Kuten alla näkyy, painevalu voi tuottaa osia, joilla on monimutkaiset ominaisuudet ja erinomainen pintakäsittely. Se voi myös kilpailla muiden valmistustekniikoiden, kuten metallilevyn leimaamisen, takomisen ja muiden valuprosessien kanssa.

Painevalujen haitat

Korkean laitehinnan vuoksi painevalut soveltuvat monien metallien massatuotantoon, mutta ne eivät sovellu korkean sulamispisteen metalleille ja metalliseoksille. Ne eivät myöskään sovellu ruostumattomalle teräkselle, hiiliteräkselle ja seosteräksille, jotka ovat alttiita ruostumiselle. Muotin hinta on korkea ja suunniteltu toimitusaika suhteellisen pitkä. Osien suunnittelun muuttaminen on aikaa vievää ja kallista, joten osan prototyyppien tekeminen edellyttää kaikkien yksityiskohtien vahvistamista asiakkaalta ennen painevalettua tuotantoa.

Painevalu tyyppi

Kuumakammioprosessi ja kylmäkammioprosessi

Painevalukoneiden kaksi perustyyppiä ovat kuumakammioiset painevalukoneet ja kylmäkammiopainevalukoneet. Näiden kahden tärkeän valuprosessin muunnelmia ovat tyhjiö, ekstruusio, matalapaine ja puolikiinteä painevalu. Erilaiset painevaluprosessit valitaan osan materiaalin, geometrian, koon ja monimutkaisuuden perusteella.

Kuumakammion painevalun haitat

1. Kustannustehokas vain suuren volyymin tuotantoon

2. Korkean sulamispisteen metalleja ei voida käyttää

3. Vaatii korkean painealueen

4. Metallin liikkuvuus on alhainen, mikä rajoittaa tuotteen monimutkaisuutta

5. Muotin erotuslinjassa voi olla irtoamisjälkiä ja pieni määrä purseita.

Kylmähuoneprosessi

Kylmäkammioprosessissa sulaa metallia kaadetaan ruiskutussylinterin ruiskutusholkkiin tai kammio-osaan ennen kuin se työnnetään muottiin. Koska holkkia ei lämmitetä, prosessia kutsutaan kylmäkammioprosessiksi. Koska metalliuuni on itsenäinen, siinä ei ole korroosio-ongelmia.

Kylmäkammioprosessi alkaa, kun sula materiaali siirretään uunista kaatoreiän kautta ruiskutuskammioon. Hydraulinen painin tiivistää sitten kylmäkammion portin ja pakottaa metallin paineen alaisena muottipesään. Painealue on 30 MPa ja 150 MPa välillä. Prosessia käytetään tyypillisesti alumiinin, magnesiumin ja kuparin korkean sulamispisteen metalliseoksille, mutta sitä voidaan käyttää myös muiden metallien, mukaan lukien rautametallien, valumiseen. Sulan metallin lämpötila alkaa 600°C:sta alumiinin ja joidenkin magnesiumseosten kohdalla ja nousee merkittävästi kupari- ja rautapohjaisten metalliseosten kohdalla.

Kylmäkammiopainevalun edut

1. Voi tuottaa vahvempia osia

2. Ruiskutusprosessin aikana kohonneen paineen vuoksi metallivalujen tiheys on suurempi

3. Nollatasoa ei ole helppo vahingoittaa ja se vähentää ylläpitokustannuksia.

4. Se tuo ylivoimaisen mittatarkkuuden osiin

5. Prosessi on yksinkertainen ja helppokäyttöinen.

Kylmäkammiopainevalun haitat

Mekaanisten laitteiden sykliajat ovat hitaampia kuin kuumakammiopainevalu, mikä johtuu todennäköisesti metallin siirtymisestä uunista kammioon. Tämän prosessin aikana hapettumis- ja muiden epäpuhtauksien tasot pysyvät korkeina, ja loppuosan laatu on herkempi epäpuhtauksille.