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금속 캐스팅6,000 년 전으로 거슬러 올라가는 고대 제조 공정은 여전히 현대 산업에 포함되어 있습니다. 용융 금속을 곰팡이에 붓고 단단한 형태로 냉각시켜 주조하는 방법으로 복잡한 모양의 조각을 생산하고 대량 생산에 적합합니다. 엔지니어는 재료의 혼합, 곰팡이의 정확도 및 냉각 속도를 제어 할 수 있어야하며, 이는 캐스팅의 강도에 직접적인 영향을 미칩니다.
이 기사는 당신이 일하거나하고있는 금속 캐스팅 회사의 어느 곳에서나 금속 캐스팅 공정에 사용되는 가장 중요한 설계 매개 변수 및 엔지니어링 문제를 완전히 해결합니다.디이 알루미늄 주조그리고 그것은 당신 이이 고대의 현대 기술 영역을 더 잘 이해할 수있는 훌륭한 기술적 이해를 제공 할 것입니다.
간단히 말해, 금속 캐스팅은 어떻게 작동합니까?
- 1 단계 : 최종 제품과 동일한 인상이 있어야합니다. 인상은 모래, 금속 또는 무엇이든, 정확한 선택은 금속 주조 작업의 요구 사항을 기반으로합니다.
- 2 단계 : 금속은 용융으로 변할 때까지 매우 높은 온도로 가열됩니다. 그만큼녹은 금속제품의 요구 사항에 따라 철, 알루미늄, 구리 등이 될 수 있습니다.
- 3 단계 : 용융 금속이 금형에 붓습니다. 금속 주조 작업에서 가장 중요한 단계이며 결함을 피할 수 있도록 신중하게 수행해야합니다.
- 4 단계 : 곰팡이가 굳어 질 때까지 금속의 점진적인 냉각. 냉각 시간은 금속 및 제품 크기에 따라 다릅니다.
- 5 단계 : 금속이 완전히 고형화되면 조작자는 곰팡이를 열고 주조를 제거합니다. 이 시점의 캐스팅에는 과도한 문이나 버가있을 수 있습니다.
- 마지막으로 : 캐스팅은 최종 표면 마감 및 형상을 달성하기 위해 연마, 청소 또는 그렇지 않으면 처리됩니다. 이 단계는 금속 캐스팅 절차의 완제품이 표준을 충족시킵니다.
금속 캐스팅 설계에서 가장 중요한 고려 사항은 무엇입니까?
1. 재료 구성 선택
부품의 목적에 따라 금속 재료를 선택해야합니다. 을 위한alumalloy 금속 캐스팅, 실리콘 함량은 8-12%에서 통제해야합니다. 비율은 알루미늄 합금에서 유동성과 균열 저항을 향상시킵니다. 파운드리는 분광기를 사용하여 재료의 순도에 대한 테스트를 수행하여 불순물을 최종 강도에서 멀리 유지해야합니다.
2. 벽 두께와 균일 성
금속 주조 설계에서, 벽의 두께는 가능한 한 냉각시 불규칙한 수축이 불가피하여, 특히 알루미늄 합금의 수축이 더 크고,이 페 노모는 더 두드러지는 알루일 로이 금속 주조의 경우 변형, 수축 또는 균열을 초래합니다. 특정 영역의 두꺼움을 피할 수없는 경우 갑자기 변화를 가져 오지 않도록 점진적인 전환 구조를 사용해야합니다.
3. 사전 제어 및 금형 구조
데 몰딩 효율이 곰팡이의 이별 표면의 위치에 의해 영향을받는 경우, 복잡한 부품은 공동의 주조의 재밍을 방지하기 위해 이젝터 메커니즘으로 홍보되어야한다. 작동 중에 금형은 마모를 정기적으로 검사해야하며, 0.1mm 이상의 정확도 편차를 가진 곰팡이를 수리하려면 반환해야합니다.
4. 모서리와 모서리
날카로운 모서리로 인한 응력 농도를 피하기 위해 둥근 또는 모서리 모서리가 제공되어야합니다. 갈라진 모서리는 냉각 또는 응력 중에 균열이 발생하는 반면 둥근 모서리는 구조적 강도를 향상시킵니다. 예를 들어, Alumalloy Metal의 주조에서 둥근 모서리의 코너 반경은 캐스팅의 지속 가능성을 보장하기 위해 벽 두께의 20% 이상이어야합니다.
5. 온도 및 냉각 관리
금속의 융점은 ± 15 ℃ 내에 제어되어야한다. 고온이 굵은 곡물 크기로 이어질 수 있으며 저온은 쏟아 질 수 있습니다. 우리는 물을 사용합니다냉각 시스템공기 냉각 시스템과 함께, 두꺼운 벽 주물의 내부 표면과 외부 표면의 온도 차이는 50 ℃보다 작습니다.
6. 태도 등급
캐스팅 공차는 재료, 프로세스 및 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 모래 주조 공차는 크지 만 정밀한 주조 공차는 작습니다. 알루미늄 합금 주물의 전형적인 치수 공차는 전형적으로 ± 0.5mm ~ ± 2mm이며, 정밀 임계 결합 표면은 공차에 대한 더 큰 제어가 필요할 수 있습니다. 디자이너는 비용을 인상하기 위해 과정을 피하기 위해 필요한만큼 올바른 정밀도를 선택해야합니다.
7. 게이팅 시스템의 최적화
게이트 및 라이저 설계는 재료 활용률에 영향을 미칩니다. 디자이너는 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 금속 흐름 방향을 예측하고 와상으로 제기 된 산화 슬래그를 줄입니다. 쏟아지는 시스템이자동차 구성 요소프로젝트.
곰팡이 조인트 디자인 캐스팅, 고려 사항은 무엇입니까?
1. 설계 디자인
금속 액체 누출을 방지하려면 곰팡이 조인트를 완전히 밀봉해야합니다. L 형, T- 타입, V 형 및 기타 조인트에는 밀봉 스트립 또는 정밀 적합 구조가 있어야합니다. 누출이 발생하면, 예압은 증가하거나 고온 저항성 밀봉 재료를 대체 할 수 있습니다.
2. 구조 강도 요구 사항
Y 형 및 + 유형과 같은 복잡한 조인트는 견딜 수 있도록 추가 강화가 필요합니다. 조인트는 주조 중에 고압을 견딜 수 있으며 구조는 스트레스를 확인해야합니다. 균열의 경우, 우리는 취약한 부분을 두껍게하거나 높은 것으로 바꿔야합니다.강도 재료.
3. 포지셔닝 방법의 선택
모든 조인트 유형에는 위치 핀 또는 가이드 그루브가 제공되어야합니다. 타입 T 및 유형 + 조인트에는 양방향 위치가 필요합니다. 오정렬 문제가 발생하는 경우 포지셔닝 요소를 확인하고 마모 요소를 정시에 교체해야합니다.
4. 신경 변형 제어
V- 타입 및 L 형 조인트는 열 팽창 클리어런스에 사용되어야합니다. 조인트가 변형을 가열 한 후에 조인트가 변형되고 부착 될 수 있습니다. 해결책은 갭 크기를 수정하거나 접촉 표면을 열 내성 재료로 코팅하는 것입니다.
5. 쿨링 시스템 일치
Y 타입 및 + 타입 조인트에는 수로가 냉각되어서는 안됩니다. 고르지 않은 냉각의 경우 수로를 움직이거나 로컬 냉각 지점을 추가해야합니다.
6. 유지 보수
T- 타입 및 V 형 조인트는 탈착식 설계입니다. 고장이 발생하면 전체 금형에 영향을 미치지 않고 영향을받는 모듈을 교체 할 수 있습니다.
공통 문제 처리 :
- 균열 문제 : T- 타입 조인트 냉각 너무 빠르게 균열을 일으키기 위해 너무 빠르게 냉각 된 파이프 거리를 조인트에서 15mm ~ 10mm로 수정하십시오.
- BURR 문제 : L- 타입 조인트 클리어런스는 너무 열악하여 날고 가장자리가 날아가고 파손 된 위치 핀을 교체하고 공차를 ± 0.1에서 ± 0.05 mm로 줄입니다.
- 끈적 끈적한 금형 문제 : V 형 조인트 표면 거칠기는 충분하지 않습니다.스프레이 붕소방출 힘 후 질화물 금형 방출 제는 40%감소 하였다.
캐스팅 과정의 선택에 영향을 미치는 주요 요인은 무엇입니까?
1. 캐스트 재료 특성
재료 유형은 프로세스 선택에 직접적인 영향을 미칩니다. 알루미늄 합금, 구리 합금 및 기타 비철 금속은 용융점이 용광로 용융에 적합하다는 사실 때문에 종종 용광로 금속 주조입니다. 주철 및 주철과 같은 철 금속에는 더 높은 온도 용융 장비가 필요합니다. 재료 수축, 유동성도 고려해야합니다.
2. 생산 배치 크기
대규모 배치 생산은 다이 캐스팅과 같은 높은 수준의 자동화 프로세스에 사용될 수 있습니다. 소규모 배치 생산이 활용할 수 있습니다모래 주조. 용광로 금속 주조는 일반적으로 중간 배치 생산 요구 사항에 사용됩니다.
3. 차원 정확도 요구 사항
일반 주물은 ± 1mm 공차를 허용하고 정밀 부품에는 ± 0.1mm 공차가 필요합니다. 다른 프로세스는 다른 정확도를 달성 할 수 있습니다.
| 캐스팅 과정 |
치수 공차 (MM)
|
표면 거칠기 (μm) | 최소 벽 두께 (mm) |
| 모래 주조 | ± 1.0-2.0 | 12.5-25 | 3.0 |
| 영구 곰팡이 주조 | ± 0.3-0.8 | 6.3-12.5 | 2.0 |
| 다이 캐스팅 | ± 0.05-0.2 | 0.8-3.2 | 0.5 |
| 투자 캐스팅 | ± 0.1-0.5 | 1.6-6.3 | 1.0 |
4. 예산 제한을 초기화합니다
주요 생산 비용은 곰팡이 비용, 재료 비용, 인건비 및 장비의 감가 상각입니다. 캐스팅 프로세스 간의 비용은 서로 매우 다릅니다.
| 비용 프로젝트 | 모래 주조 | 영구 곰팡이 주조 | 다이 캐스팅 | 투자 캐스팅 |
| 곰팡이 비용 (백만) | 0.5-2 | 3-10 | 15-50 | 5-20 |
| 조각 당 재료 비용 | 낮은 | 센터 | 낮추다 | 키가 큰 |
| 노동 비용 | 30-40% | 20-30% | 10-20% | 25-35% |
| 장비 감가 상각 | 10-15% | 15-25% | 30-40% | 20-30% |
| 적절한 배치 크기 (조각) | 1-1,000 | 10-10 만 | 10,000 명 이상 | 100-5,000 |
5. 제품주기 시간 요구
비상 주문은 프로세스주기 시간을 고려해야합니다. 용광로 금속 주조는주기 시간이 빠른 경향이 있습니다.투자 캐스팅.
6. 장비 및 전력 조건
전기 아크로의 전기 소비는 중간 주파수 용광로의 전기 소비량보다 30% -40% 높습니다. 회사는 전기 공급에 따라 용융 장비를 선택해야 하며이 지역의 전기가없는 대부분의 가스 가열 용광로를 사용하는 것이 좋습니다.
금속 주조와 일반 곰팡이의 나이프 곰팡이의 구별의 본질은 무엇입니까?
1. 분기 재료 선택
금속 캐스팅 용 나이프 곰팡이에는 고온 저항성 재료가 필요합니다. 금속 주조용 나이프 곰팡이는 일반적으로 H13 강철 또는 텅스텐 스틸을 사용하므로 1500 이상의 용융 금속 충격을받을 수 있습니다. 일반 금형은 주로 일반적인 45# 강철 또는 주철로 만들어졌으며 가장 높은 작업 온도는 600 ° 이하입니다. JS Company Data Measurement는 특수 나이프를 보여줍니다곰팡이 재료곰팡이 수명의 200%를 절약했습니다.
2. 구조 설계 초점 변형
나이프 곰팡이는 구조의 가장자리에 특별한주의를 기울입니다. 금속 주조 금형의 가장자리 부분은 금속 응고 수축을 수용하기 위해 0.2-0.5mm 가공 허용량으로 설계해야합니다. 전통적인 금형은 전체 구조 강도에 특별한주의를 기울입니다. JS의 툴링 몰드는 3D 곡선 표면 이별 설계를 사용하여 평평한 이별 금형에 비해 30% 후속 처리를 절약합니다.
3. 분기 표면 처리 요구 사항
공구 주조를위한 금속 금형은 2 층 표면 코팅을 통과해야합니다. 몰드 캐비티는 먼저 0.1mm 질화 티타늄으로 코팅 된 후, 이어진 표면은 흑연 절단기로 코팅된다. 기본 금형은 단일 크롬 도금 층 만받습니다. 이 프로세스를 사용하면 곰팡이가 a를 유지할 수 있습니다표면 마감500 연속적인 작동주기 후 RA0.8.
4. 냉각 시스템의 차이
나이프 몰드에는 방향 냉각 라인이 장착되어 있어야합니다. 금속 캐스팅 공정의 나이프 곰팡이는 소형 수냉식 채널과 최대 30 °/s의 냉각 속도로 설계된 가장자리 영역을 가지고 있습니다. 일반 금형은 주로 자연적으로 냉각됩니다. 실험은 방향 냉각이 공구 경도의 균일 성을 45%증가 시킨다는 것을 보여 주었다.
5. 서비스 수명 차이
금속 주조 공구 금형의 서비스 수명은 일반적으로 3,000-5,000 조각이며 전통적인 금형에는 800-1,200 조각 만 있습니다. 이는 주로 도구 금형이 모 놀리 식 구조를 취하는 반면 전통적인 금형은 주로 결합 된 구조를 사용하기 때문입니다. 우리의 유지 보수 기록에 따르면 전문 툴링은 전통적인 금형보다 3 배 더 자주 수리 될 수 있습니다.
금속 주조 설계는 경량 재료의 공정 요구를 어떻게 충족시킬 것인가?
가벼운 재료의 프로세스 요구를 충족시키기위한 금속 캐스팅 설계는 다음 5 가지 측면에서 해결 될 수 있으며,이 솔루션은 제트 냉각 라이트 메탈 캐스팅 산업 기술과 직접 연결되어 있으며 동시에 JS Company의 비즈니스 특성과 일치합니다.
1. 재료 적합성에 대한 디자인
마그네슘 합금 및 알루미늄 합금과 같은 경량 합금은 저밀도 특성이 낮지 만 온도가 높고 수축성이 높은 유동성이 좋지 않습니다. 캐스팅을위한 설계는 금형의 구조와 쏟아지는 시스템의 매개 변수를 수정해야합니다.우리 회사재료 속성 테스트 데이터베이스를 통해 고객에게 최적화 된 게이트 위치 솔루션을 제공합니다. 얇은 벽 캐스트 생산에서, 계단식 쏟아지는 시스템은 액체 금속의 흐름 속도와 싸우는 데 사용되며, 진공 기술은 다공성 결함을 감소시키는 데 사용됩니다.
2. 제트 냉각 공정의 통합
제트 냉각 광금 금속 주조 공정에서 방향 공기 흐름 냉각 기술이 사용됩니다. 이 기술은 고압 공기 제트의 방향과 강도를 정확하게 제어하여 주조의 다른 부분의 차별화 된 냉각을 가능하게합니다. 실제 적용 데이터 에서이 기술은 마그네슘 합금의 입자 크기를 40%, 인장 강도를 18% 줄입니다. 특히 새로운 에너지 차량 모터 쉘을 생산하기 위해이 기술은 생산 공정을 30%단축 할 수 있습니다.
3. 구조 시뮬레이션 최적화
우리는 시뮬레이션 플랫폼을 사용하여 3 차원 모델을 설계합니다. 설계자는 재료 응고 과정에서 응력 분포를 예측하고 미리 금형 모양을 수정할 수 있습니다. 로컬를 최적화함으로써냉각 채널 설계항공 우주 브래킷 프로젝트에서는 주조의 변형이 1.2mm에서 0.3mm로 감소되었습니다. 이 설계 방법은 회사의 경량 캐스팅 프로젝트의 85%에 적용되었습니다.
4. Composite 프로세스 개발
탄소 섬유 강화 금속 매트릭스 복합재의 경우 저압 주조 및 반고체 성형 공정 조합을 사용합니다. 컴퓨터는 정확도 범위에서 금형 예열 온도를 제어하며, 재료는 전자기 교반 장치를 통해 20-40% 고형 상 속도에 도달합니다. 로봇 조인트 부품의 생산의 경우, 프로세스는 재료 활용을 전통적인 방법에 비해 92%, 15%포인트로 증가시켰다.
5. 품질 제어 시스템
우리는 온라인 X- 레이 검사 시스템으로 덮여 있습니다3D 스캐너. 생산 중에 실시간 주조 크기 정보를 확인하고 검사 정확도는 ± 0.03mm에 도달합니다. 의료 기기 프로젝트 에서이 시스템은 제품 통과율을 88%에서 97%로 향상시키고 동시에 품질 점검 시간을 40%단축시킵니다.
요약
금속 캐스팅 기술은 항공 우주 정밀 캐스팅에서 DIY 금속 캐스팅 알루미늄 애호가에 의한 작은 수공예품에 이르기까지 모든 수준의 현대 제조를 침투했습니다. JS는 스마트 온도 제어 시스템, 디지털 시뮬레이션 플랫폼 및 모듈 식으로 맞춤형 제조에 대한 산업 수준의 캐스팅 및 기술 지원의 효과적인 대량 생산을 실현할 수 있습니다.곰팡이 디자인.
녹색 합금 재료 및 온라인 검사 기술의 대량 대중화에 대한 전제로, 캐스트 프로세스는 이전의 제약을 넘어 자동차 경량, 스마트 홈 및 기타 산업에 힘을 실어주고 있습니다. 중장비 캐스팅에서 소규모 알루미늄 주물에 이르기까지 다양한 솔루션 모음을 보려면 웹 사이트를 방문하는 데 오신 것을 환영합니다.캐스팅 기술.
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FAQ
1. 투자 캐스팅이란 무엇입니까?
투자 주조는 모델이 먼저 왁스로 만들어진 다음 여러 층의 내화 된 재료로 코팅되어 쉘을 형성하고, 탈 웨축 후 공동을 형성하고 마침내 금속을 붓는 정밀한 주조 공정입니다. 이 공정은 복잡한 모양과 부드러운 표면을 가진 정밀 주물을 생성 할 수 있으며, 최대 CT4의 치수 정확도와 0.5mm의 최소 벽 두께는 스테인레스 스틸, 고온 합금 및 기타 재료를 주조하는 데 적합합니다.
2. 주철의 장점은 무엇입니까?
주철에는 세 가지 핵심 장점이 있습니다. 첫째, 우수한 캐스팅 성능, 우수한 유동성, 낮은 수축. 둘째, 저렴한 비용, 광범위한 원료 및 재활용. 셋째, 균형 잡힌 기계적 특성, 내마비 충격 흡수 및 처리가 쉬운. 특히 엔진 블록 및 기타 복잡한 주물 제조에 적합합니다.
3. 곰팡이 당기기 성향의 사용은 무엇입니까?
틸트 각도는 금형 설계에 예약되어 있으며 주요 역할은 데 몰딩 캐스팅을 용이하게하는 것입니다. 곰팡이와 주조 사이의 마찰을 줄이고, 데 몰딩 중에 주조 표면의 손상을 방지하며, 금형의 서비스 수명을 연장 할 수 있습니다. 보통 1-3도, 높이가 높을수록 성향이 커집니다.
4. 왜 둥근 구석?
둥근 모서리는 날카로운 모서리와 주물 모서리를 제거하고 응력 농도로 인한 균열 결함을 피할 수 있습니다. 금속 액체의 유동성을 향상시키고, 주조 결함을 줄이며, 동시에 구조적 강도를 향상시킵니다. 일반적으로 필렛의 반경은 벽 두께의 20% -30%로 간주됩니다.
의지
