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Fundición de metales la vieja técnica de verter metal fundido en un molde y permitirle dar forma y solidificar. Se remonta a la Edad del Bronce. Sus artesanos, día y noche, han ajustado el arte durante más de mil años. Las piezas fundidas han creado con éxito muchas formas complejas hoy en día, algunas de las cuales no era posible crear a partir de otros medios de procesamiento.

Aquí en JS Company, hemos instalado sistemas de control inteligentes y maquinaria avanzada para que el proceso de fundición sea eficiente y material efectivo. Luego, presentemos una visión general de todo el proceso de casting moderno y cómo adoptamos nuevas tecnologías para abordar los problemas del casting tradicional.

¿Cuál es el flujo de trabajo de la fundición de metal? ​

1. Filando metal en un horno

En el hornoetapa de fundición de metal, Cargamos los bloques de metal en un horno de alta temperatura y los calentamos hasta el punto donde se licúa el metal. Debemos regular la temperatura y el tiempo en esta etapa para que el líquido de metal no se contenga y tenga un flujo incluso. Si es necesario, inyectamos gases especiales en el horno para evitar la oxidación del metal o la entrada de impurezas.

2.Prepare el molde

Moldes preprepare que replican la forma de las piezas, p. apilando grandes moldes en arena o creando moldes de alta precisión hechos de metal. La superficie del molde debe ser lo suficientemente lisa para que el metal líquido fluya y ocupe cada grieta suavemente mientras se vierte.

3. Completando metal líquido en el molde

El líquido de metal fundido se verá en el molde y fluirá en forma por su propio peso o presión de maquinaria. Se trata de controlar la velocidad de vertido y la temperatura del metal. Si el metal se solidifica demasiado rápido, se pueden atrapar burbujas o grietas dentro del molde.

4.Metal se solidifica y se endurece en el molde

El líquido metálico en el molde se endurece lentamente en un sólido, y regularemos la velocidad de enfriamiento dependiendo de diferentes materiales. Por ejemplo, las partes delgadas deben enfriarse rápidamente, mientras que las piezas gruesas deben enfriarse lentamente, de modo que el producto final sea fuerte y uniforme.

5. Proporciones de piezas terminadas

Después de enfriar, retire las piezas del molde, corte la porción innecesaria y luego nivele la superficie con unherramienta de pulido. Finalmente, uno debe utilizar una máquina para verificar si hay defectos internos en las piezas para que la calidad esté calificada.

Los pasos de trabajo de lanzamiento de arena son ¿qué?

1. Diseño de preparación y escritura de modelos

Al hacer patrones de impresión de madera, metal o 3D a partir de dibujos de fundición, se deben considerar la asignación de contracción (típicamente 1.5%-2.2%) y la asignación de mecanizado. El modelo debe crearse con una superficie de separación para que el molde de arena no esté dañado al desmoldear, y se puede usar la separación de una caja en partes complicadas. La optimización de simulación de carga generalmente se realiza mediante un software de simulación contemporánea en esta etapa.

2. Preparación y moldeo por compactación

Seleccionar arena de síliceCon la adición de arcilla, polvo de carbón y aditivos y mezclarlos de manera uniforme con una batidora de arena. La explosión de arena, la compactación de choque o las técnicas de compactación manual se utilizan en el curso del moldeo de tal manera que la dureza del molde de arena alcanza los 60-90.

3. Abrazamiento y sistema de cierre de vertido

Un sistema de vertido tipo paso o un sistema de vertido formado por corredores rectos, corredores horizontales y corredores internos generalmente se ajusta en el molde de arena en una relación de relación de área transversal de 1: 1.5: 2. Las marcas del número de lodo deben estar disponibles para el posicionamiento antes de que las cajas estén apiladas. Las fundiciones grandes deben utilizar alfileres de posición, y la superficie de la cavidad del moho se puede rociar con recubrimiento de polvo de circón (grosor de 0.2-0.5 mm) para mejorar la calidad de la superficie.

4.Elting y vertido cuantitativo

Seleccione el horno de frecuencia media o el horno de arco eléctrico para la fusión en función del material y ajuste la composición mediante análisis espectral antes del horno. Mientras vierte, use la bolsa de tetera para evitar que la escoria ingrese al interior, controle el tiempo de vertido y mantenga el relleno suave.

5. Control de solidificación y caída de arena

Por la regulación de la secuencia de solidificación por enfriamiento externo o interno, elpartes de hierro fundidogeneralmente se enfrían menos de 600 ℃ para sacudir la arena. La frecuencia de vibración de la máquina de caída de arena es generalmente de 10-50Hz y amplitud de 2-5 mm. En caso de que el moho sea avanzado, se introducirían defectos de agrietamiento térmico.

6. Procesamiento de postes e inspección de calidad

El corte de gas o el corte de la rueda de molienda se utiliza para eliminar el tocador y el elevador, y las partes críticas deben ser recocidas. Finalmente, los defectos internos se detectan a través de la inspección de partículas magnéticas, la prueba ultrasónica o de rayos X, y la rugosidad de la superficie generalmente se mantiene dentro de RA12.5-RA25 μm.

¿Por qué el diseño de moho es la clave para una fundición de metal exitosa?

1. Control el flujo y la solidificación del aluminio fundido

En la fundición de metal de alumno, el sistema de vertido del molde (por ejemplo, corredores internos y horizontales) afecta directamente la dirección y la velocidad del flujo de líquido de aluminio. El diseño inadecuado puede conducir a defectos como la porosidad de contracción y el aislamiento frío. En el aluminio de fundición de metal de bricolaje, la fundición manual se basa más en el molde autodesignado (por ejemplo, puertas inclinadas) para reducir los errores operativos.

2. Determine la precisión dimensional de fundición y el acabado superficial

La tasa de contracción de la aleación de aluminio (~ 1.3%) debe compensarse en el diseño del molde, o habrá errores dimensionales en la fundición de aluminio.CNC mecanizadoSe emplea el moho para garantizar que la rugosidad de la cavidad sea ≤RA6.3 μm para la fundición de metal de alumbres de grado industrial, pero se puede adoptar el giro de moho maestro de impresión 3D y molde de arena para que el bricolaje reduzca los costos.

3. Afectos de la adaptabilidad del proceso y rentabilidad

Los mohos para el fundamento a alta presión deben tener canales de enfriamiento para garantizar que el líquido de aluminio no se adhiera al molde (tratamiento con acero H13+nitruración superficial). En la configuración de bricolaje, el diseño de moldes extraíbles (por ejemplo, moldes de silicona) mejora las tasas de reutilización y reduce los costos de lotes pequeños.

4. Trade-Off entre la fuerza y la posibilidad de fundamento

La aleación de aluminio tiende a adherirse a los moldes, y el molde necesita maximizar el ángulo de borrador (generalmente 3 ° -5 °) y el plan de recubrimiento del agente de liberación. La fundición de metal de alumno con estructuras complejas como las aletas de disipación de calor incluso requiere diseñar controles deslizantes o mecanismos de pines eyectores.

¿Cuáles son las precauciones para la operación de fundición de metal de aleación de aluminio?

1. Control de fusión

• En las operaciones de fundición de metal, las aleaciones de aluminio A356 y ADC12 requieren un control meticuloso de la temperatura de fusión (700-750 ℃) para evitar el sobrecalentamiento y garantizar el engrosamiento del grano.
• En la aplicación degas inerte(AR) o sustancia de cubierta para inhibir la oxidación, especialmente en el aluminio de fundición de metal de bricolaje, los hornos de crisol simples tienen que ejercer mayor precaución para la protección de la fusión.

2. Pretratamiento de moho/arena

• Las operaciones de fundición de metal de grado industrial incluyen el precalentamiento del moho (150-300 ℃) para evitar la formación de agujeros de aire debido al enfriamiento rápido del líquido de aluminio.
• Durante la fundición de arena, uno necesita agregar una cantidad adecuada de polvo de carbón (3-5%) o rociar el recubrimiento de alcohol sobre la arena de moldeo para mejorar la suavidad de la superficie.

3. caudal sinnérgico y temperatura

• Se recomienda controlar la temperatura de vertido de la masa fundida de aluminio a 50-80 ℃ por debajo de la línea de líquido (por ejemplo, aproximadamente 680 ℃ para A356), y para piezas de paredes delgadas, se puede aumentar adecuadamente.
• Use la inyección inferior o el vertido inclinado (adecuado para las circunstancias del hogar) para reducir la escoria de oxidación causada por la turbulencia.

4. Control de rineza y enfriamiento

• Monte los elevadores razonables (por ejemplo, elevadores de borde+algodón de aislamiento) para contrarrestar la contracción, y para piezas complejas, se puede usar hierro de enfriamiento externo para acelerar el enfriamiento local.
• En técnicas de fundición de metal, alta presiónfundiciónrequiere equilibrar los nodos de calor mediante una máquina de temperatura del moho (180-220 ℃).

5. Reducir el estrés interno y los defectos de la superficie

• El casting debe enfriarse naturalmente por debajo de 300 ℃ antes de lijarse para evitar el agrietamiento térmico.
• El lavado de ácido o la arena para eliminar la escala de óxido, el tratamiento térmico T6 (envejecimiento+solución sólida) puede mejorar las propiedades mecánicas.

6. Inspección de calidad y prevención de defectos

• Los defectos internos, como la porosidad y la contracción, se seleccionaron mediante el examen de rayos X y la continuidad del material se evaluó mediante pruebas ultrasónicas. Se requieren pruebas de rendimiento mecánica, como las pruebas de tracción, para verificar que la resistencia a la tracción y el alargamiento estén a la altura.
• En el proceso de fusión, debemos prestar atención a la pureza del líquido de aluminio y evitar impurezas como el hierro y el silicio. Si es necesario, use una refinación de flujo o filtre la pantalla para capturar impurezas.

¿Qué materiales se usan comúnmente en la fundición de metal?

1. aleación de aluminio

• Baja densidad, liviano, buena conductividad de calor, excelente conductividad térmica y eléctrica, adecuada para componentes de disipación de calor ydispositivos electrónicos.
• Rango de rango de punto de fusión ampliamente (580-660 ° C) pero se oxidan fácilmente. Se requiere protección de gas inerte para prevenir la porosidad y la inclusión de escoria durante la fundición.
• Buena ductilidad alta resistencia a la tracción pero baja dureza, y no es adecuada para entornos de carga de alto impacto.
• La película de óxido es fácil de formar en la superficie y requiere ser anodizada, etc., para mejorar la resistencia a la corrosión.

2. Hierro

• Alta densidad, absorción de choque y resistencia al desgaste, mejor conductividad térmica que el acero, comúnmente utilizado en el marco del lecho de la máquina herramienta y otros componentes.
• El hierro fundido gris tiene alta resistencia a la compresión, baja resistencia a la tracción y una fragilidad obvia. El hierro dúctil ha sido el tratamiento con esferoidización de grafito, y la resistencia a la tracción obviamente se mejora, lo que está cerca de las propiedades del acero fundido.
• Alto contenido de carbono (2.5-4.0%), buena fluidez, adecuada para fundir formas complejas, pero el alto contenido de carbono puede conducir fácilmente a la flotación de grafito, lo que afecta el rendimiento del producto final.

3. acero

• La densidad es alta, la resistencia a la temperatura alta es buena, pero el consumo de energía de fusión es alta, el coeficiente de expansión térmica es alta y fácil de deformación. El rango de resistencia a la tracción es amplio y la tenacidad puede mejorarse mediante el tratamiento térmico (enfriamiento, templado), pero el rendimiento de la soldadura es deficiente y la entrada de calor debe controlarse para evitar el agrietamiento.
• El bajo contenido de carbono (0.2-0.5%), el cromo, el níquel y otros elementos de aleación pueden mejorar la alta resistencia a la temperatura, la resistencia a la corrosión.Tratamiento de desoxigenaciónse requiere durante la fundición para reducir la porosidad.

4. aleación de copper

• Conductividad y conductividad térmica Second solo de plata, con excelente resistencia a la corrosión, especialmente adecuada para el uso del medio ambiente marino.
• El latón tiene una buena ductilidad, un proceso fácil de frío, pero una fuerza relativamente baja.
• El bronce (como el bronce de estaño) tiene una excelente resistencia a la abrasión y una resistencia a la tracción de hasta 400 megapascales. Durante la fusión, la cantidad de oxígeno debe controlarse para evitar la oxidación. La superficie es susceptible a la eliminación de zinc o la corrosión de estrés y requiere protección de recubrimiento.

5. aleación de magnesio

• La densidad más baja es mayor que la resistencia, pero el punto de fusión bajo (aproximadamente 650 ° C), inflamable y requiere la protección de un gas inerte (por ejemplo, hexafluoruro de azufre).
• Mala plasticidad de temperatura ambiente, necesidad de tratamiento térmico para mejorar el rendimiento, la resistencia a la corrosión, la superficie necesita recubrimiento de conversión química o tratamiento de anodización.
• La fundición a la matriz puede producir piezas complejas de paredes delgadas, pero las aleaciones de magnesio de alta resistencia requieren una fundición de inversión, lo cual es un proceso complejo.

6. aleaciones de alta temperatura

• Alta densidad, alta resistencia a la temperatura (más de 1300 ° C), excelente resistencia a la oxidación, pero baja resistencia a la temperatura ambiente.
• Los componentes complejos (que contienen níquel, cromo, cobalto, etc.) requieren una fundición al vacío para evitar la contaminación por impureza y depender de la fundición de precisión (comocasting de inversión), que es difícil de procesar.

¿Cuáles son las ventajas de los moldes de cuchillo en las piezas complejas de fundición?

1. Precio moldeado de estructuras geométricas complejas

El molde de cuchillo para la fundición de metal puede cortar las cavidades con detalles a nivel de micras a través de la tecnología de mecanizado CNC de alta precisión, que es especialmente adecuada para caries de paredes delgadas y de forma especial piezas complejas como turbinas y hojas de turbina ypiezas estructurales de la aeronave. Las correspondencias entre su ángulo de cuchilla y diseño de canal de flujo pueden controlar directamente la ruta de flujo de metal fundido y reducir los defectos del arrastre de aire.

2. Calidad de la superficie y consistencia dimensional

En comparación con la fundición de arena, los moldes de cuchillo son metal o resina, y el acabado superficial puede lograr RA0.8 μm, lo que reduce significativamente la rugosidad de la superficie de fundición. JS En el trabajo de fundición en la cabeza del cilindro del motor del motor, el efecto espejo de nuestro molde de cuchillo puede eliminar el siguiente proceso de molienda. Durante el enfriamiento y la contracción, la desviación del tamaño se puede controlar dentro de ± 0.05 mm para cumplir con el requisito de ensamblaje de precisión del cliente.

3. Ahorro de material y reducción de costos

El diseño de la estructura hueca del molde de cuchillo conservará el consumo de material de moho, especialmente para productos de gran tamaño de paredes delgadas (por ejemplo, cama de máquina herramienta). La mejora de la disposición de la costilla de soporte del molde de cuchillo puede reducir el peso del moho en más del 40%y mejorar el rendimiento de enfriamiento. Por ejemplo, diseñamos la aleación de aluminiocuchillomolde para tener canales de agua internos para enfriar en un intento de disminuir el tiempo del ciclo de producción en un 20% y el uso de energía de la parte de la unidad en un 15%.

4. Repetibilidad y adaptabilidad del proceso

El molde de cuchillo para la fundición de metal se puede cambiar convenientemente para producir diferentes tipos de piezas. La combinación modular de moldes de cuchillo puede causar simultáneamente el mismo grupo de equipos para fabricar componentes de chasis automático y juntas de aviación. Su precisión repetida es de hasta ± 0.01 mm, lo que garantiza la estabilidad dimensional en la producción en masa.

¿Qué problemas técnicos tendrá el futuro para el sector de fundición de metal ligero?

Con la creciente demanda de metales ligeros y productos de alto rendimiento, la industria de la fundición de metal ligero enfrenta muchos desafíos técnicos, especialmente en el área de la tecnología de enfriamiento.Estos desafíos se resumen sistemáticamente en la tabla a continuación:

¿Cuáles son las principales razones para elegir JS para fundición de metal?

1. Capacidad de fabricación de vanguardia

Tenemos unSistema CNCAsegurar la precisión de ± 0.005 mm para los delicados componentes de paredes delgadas. La tecnología de fundición semi-sólida y el enfriamiento por chorro trabajan juntos para tomar propiedades del material en toda su extensión y superar el conflicto entre la resistencia y la transferencia de calor.

2. Integración de procesos de materia-materia

Se tratan más de una década en las bases de datos para metales ligeros como el aluminio, el magnesio y el titanio, y junto con la simulación de proceso para la simulación de defectos, se logra la reducción de chatarra en un 15%.

3. Sistema de producción flexible

La plataforma digital acorta el ciclo de diseño de moho en un 40%, facilita un cambio rápido de las líneas de producción dentro de las 24 horas y la tasa de rendimiento es consistentemente superior al 98%.

4. Control de costos de ciclo lleno

El sistema de alerta temprana de mantenimiento de moho extiende la vida útil de las partes principales en 3 veces, la tasa de reciclaje dealuminio recicladoes 92% y el costo unitario es un 20% menor que el promedio de la industria.

5. Prácticas de fabricación de Green

La tecnología de eliminación de polvo de plasma reduce las emisiones en un 80%, está certificada por el carbono ISO 14064, y los estándares ESG que cumplen con los fabricantes de automóviles.

Resumen

La esencia de la fundición de metal se encuentra en el profundo entrelazado y el control de procesos de materiales y moldes, que están formados porinyectante fundidometal en moldes para solidificación. El sistema de control de temperatura digital y la simulación de procesos se usan comúnmente en la fundición moderna para optimizar los parámetros con experiencia acumulada.

En la compañía de casting de metal donde trabaja, el equipo técnico facilita la transición de la industria al verdor y la personalización a través de la iteración de moldeo de prueba y microanálisis para mejorar la calidad y la productividad de la fundición.

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Nuestra fábrica está equipada con más de 100 centros de mecanizado de 5 ejes de última generación, certificado ISO 9001: 2015. Proporcionamos soluciones de fabricación rápidas, eficientes y de alta calidad a los clientes en más de 150 países de todo el mundo. Ya sea que se trate de una producción de pequeño volumen o una personalización a gran escala, podemos satisfacer sus necesidades con la entrega más rápida dentro de las 24 horas. elegirTecnología jsEsto significa eficiencia de selección, calidad y profesionalismo.
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Preguntas frecuentes

1. ¿A qué se debe prestar atención al vertido líquido de aluminio?

En el vertido de aluminio líquido, la temperatura y la velocidad de vertido deben controlarse. El molde precaliente entre 150-300 ℃ y se rocía con un agente de liberación. La asistencia al vacío o el vertido lento deben aplicarse simultáneamente para reducir los poros de modo que el aluminio líquido se pueda llenar suavemente.

2. ¿Cuál es el principio subyacente detrás de la fundición de metal?

Al fundir el metal fundido en el molde y dejar que se solidifique y se endurezca para tomar la forma de la pieza, el núcleo está dentro de la fluidez del material y la flexibilidad del molde.

3. ¿Cómo se desarrolla el molde?

Primero debe crear el modelo y luego presionar o Machine CNC el molde de metal con el molde de arena y una carpeta. Se puede lanzar después de moler, precalentamiento y otros procesos. Algunos moldes de precisión necesitan la inclusión de los canales de agua de enfriamiento.

4. ¿Cómo evitar los poros en las piezas fundidas?

Controle la temperatura de vertido y la velocidad de flujo, rediseñe el escape de moho para una eficiencia óptima, agregue el desoxidante y use la fundición al vacío para reducir los residuos de gas.

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