Литье под давлением является предпочтительным производственным процессом при производстве больших объемов относительно сложных металлических деталей и широко используется благодаря своей универсальности, надежности и точности. Литье под давлением устраняет все или большинство вторичных операций, необходимых для изготовления металлической детали; тем не менее, постобработка обычно используется для соблюдения более жестких допусков, критически важных для функционирования. Литые под давлением детали также могут быть подвергнуты последующей обработке с любой отделкой, которую могут получить их соответствующие аналоги, обработанные на станке с ЧПУ.
Что такое литье под давлением?
Литье под давлением — это тип литья металла, при котором используется высокое давление для подачи расплавленного металла в полость формы, образованную двумя штампами. Он имеет общие черты с процессом производства пластика литьем под давлением. В более широком ландшафте литья металлов литье под давлением является одним из самых популярных методов из-за его точности, высокого качества и уровня детализации. Более широкая категория литья металлов, существующая тысячи лет, включает в себя множество различных процессов литья, в которых используется форма для образования жидкого металла. Исторически сложилось так, что такой процесс обычно включал заливку жидкого металла в форму под действием силы тяжести, и многие процессы литья металлов до сих пор работают таким образом.
Как работает литье под давлением?
Проще говоря, литье металла под давлением работает с использованием высокого давления для подачи расплавленного металла в полость формы, которая образована двумя штампами из закаленной стали. Как только полость заполнена, расплавленный металл охлаждается и затвердевает, а штампы открываются, и детали можно извлечь. Однако на практике процесс состоит из многих этапов, и для работы с оборудованием для литья под давлением требуются квалифицированные инженеры.
Здесь мы разделим процесс литья под давлением на три этапа:
Как сделать форму для литья под давлением?
Форма для литья под давлением состоит как минимум из двух половин: крышки (установленной на неподвижной плите) и выталкивающей стороны (на подвижной плите). Некоторые штампы также имеют другие секции, такие как направляющие и стержни, которые используются для производства более сложных деталей, например, с отверстиями и резьбой. В зависимости от размера изготавливаемых деталей форма для литья под давлением может иметь несколько полостей, что позволяет производить несколько деталей за цикл. Оснастка для литья под давлением должна быть невероятно прочной и термостойкой, а также обладать хорошей износостойкостью и пластичностью. Поэтому они изготавливаются из высокопрочных закаленных инструментальных сталей, часто подвергающихся термообработке, что позволяет им выполнять сотни циклов литья в час и до двух миллионов циклов в течение всего срока службы. Инструменты для литья под давлением должны сохранять работоспособность при очень высоких усилиях зажима. Изготовление формы для литья под давлением начинается с автоматизированного проектирования (САПР), используемого в сочетании с инструментами проектирования и моделирования для конкретного литья. Как и в случае с пресс-формами для литья под давлением, инструменты для литья под давлением должны иметь литниковые отверстия, направляющие и заслонки, чтобы расплавленный материал мог попасть в полость. Стопорные штифты и выталкивающие штифты также должны быть включены для фиксации пресс-формы и облегчения извлечения. Цифровой дизайн пресс-формы позволяет создавать сложные формы и жесткие допуски. Обработка с ЧПУ широко используется для изготовления оснастки для литья под давлением. Как правило, изготовление форм для литья под давлением начинается с черновой обработки формы формы, за которой следует термообработка металлической формы, а затем, наконец, этап чистовой обработки. Штампы прототипа также могут быть изготовлены с использованием быстрых инструментов, с использованием станков с ЧПУ или других процессов, таких как селективное лазерное спекание (SLS).