Kas yra liejimas štampavimo būdu
Liejimas slėgiu yra gamybos procesas, naudojamas metalinėms detalėms, pasižyminčioms dideliu matmenų tikslumu ir paviršiaus apdaila, gaminti. Tai apima išlydyto metalo spaudimą į liejimo formos ertmę esant aukštam slėgiui. Liejimo formos ertmė sukuriama dviem grūdinto plieno štampais, kurie yra išfrezuojami į norimą formą.
Procesas prasideda nuo metalo, paprastai aliuminio, cinko arba magnio, lydymo krosnyje. Išlydytas metalas tada hidrauliniu presu aukštu slėgiu įpurškiamas į formą. Metalas greitai sukietėja formos viduje, o dvi formos pusės atidaromos, kad būtų galima išimti gatavą detalę.
Liejimas slėgiu plačiai naudojamas gaminant sudėtingų formų ir plonasienes detales, tokias kaip variklių blokai, transmisijų korpusai ir įvairūs automobilių bei aviacijos ir kosmoso komponentai. Šis procesas taip pat populiarus vartojimo prekių, tokių kaip žaislai, virtuvės reikmenys ir elektronika, gamyboje.
Slėginis liejimas
Liejimas slėgiu yra gana specializuotas procesas, kuris daugiausia išsivystė XX amžiuje. Pagrindinis procesas apima: išlydytas metalas pilamas/įpurškiamas į plieno formą ir dideliu greičiu, esant pastoviam ir didėjančiam slėgiui (slėginio liejimo atveju) bei aušinant išlydytas metalas sukietėja ir sudaro kietą liejinį. Paprastai pats procesas trunka tik kelias sekundes ir yra greitas būdas suformuoti metalo gaminį iš žaliavos. Liejimas slėgiu tinka tokioms medžiagoms kaip alavas, švinas, cinkas, aliuminis, magnis, vario lydiniams ir net geležies lydiniams, tokiems kaip nerūdijantis plienas. Pagrindiniai lydiniai, šiandien naudojami slėginiame liejime, yra aliuminis, cinkas ir magnis. Nuo ankstyvųjų liejimo staklių, kurios orientavo liejimo įrankius vertikaliai, iki dabar įprasto horizontalios orientacijos ir veikimo standarto, keturių strypų įtempimo ir visiškai kompiuteriu valdomų proceso etapų, procesas bėgant metams tobulėjo.
Ši pramonė išaugo į pasaulinę gamybos mašiną, gaminančią įvairių sričių komponentus, iš kurių daugelį bus galima pasiekti ir patiems, nes liejinių gaminių pritaikymas yra labai įvairus.
Slėginio liejimo privalumai
Kai kurie aukšto slėgio liejimo privalumai:
• Procesas tinka didelio masto gamybai.
• Greitai pagaminkite gana sudėtingus liejinius, palyginti su kitais metalo formavimo procesais (pvz., mechaniniu apdirbimu).
• Didelio stiprumo komponentai, pagaminti iš liejimo proceso (priklausomai nuo komponento konstrukcijos).
• Matmenų kartojamumas.
• Galimos plonos sienelės (pvz., 1–2,5 mm).
• Geras tiesinis tolerancijos lygis (pvz., 2 mm/m).
• Geras paviršiaus apdirbimas (pvz., 0,5–3 µm).
Karštosios kameros slėginio liejimo procesas apima metalo luito lydymą krosnyje, kuri yra arti/viena iš fiksuotos liejimo mašinos pusės plokštės, ir išlydyto metalo įpurškimą panardintu stūmokliu tiesiai per „žąsies kaklą“ ir antgalį į štampo įrankį. „Žąsies kaklą“ ir antgalį reikia šildyti, kad metalas neužšaltų prieš jam pasiekiant štampo ertmę, todėl visas šio proceso kaitinimo ir išlydyto metalo elementas ir yra vadinamas karštąja kamera. Liejimo šrato svorį lemia stūmoklio eiga, ilgis ir skersmuo, taip pat įvorės/kameros dydis, o antgalis taip pat atlieka svarbų vaidmenį, į kurį reikėtų atsižvelgti projektuojant štampo konstrukciją. Kai metalas sukietėja štampo ertmėje (tai trunka tik kelias sekundes), judanti mašinos pusė, prie kurios pritvirtinta judanti štampo pusė, atsidaro, o liejinys išstumiamas nuo štampo paviršiaus ir pašalinamas iš įrankio. Tada štampo paviršiai sutepami purškimo sistema, štampas užsidaro ir procesas kartojasi.
Dėl šios „uždaros“ metalo lydymo / įpurškimo sistemos ir minimalaus mechaninio judėjimo karštosios kameros liejimas slėgiu gali užtikrinti geresnę gamybos ekonomiją. Karštosios kameros slėginiame liejime daugiausia naudojamas cinko metalo lydinys, kurio lydymosi temperatūra yra gana žema, o tai suteikia papildomų privalumų, nes mašinų (katilo, „žąsies kaklelio“, įvorės, stūmoklio, antgalio) ir liejimo įrankių dilimas yra mažesnis (todėl įrankių tarnavimo laikas ilgesnis, palyginti su aliuminio liejinių įrankiais – atsižvelgiant į liejimo kokybę).
Pavadinimas „šaltoji kamera“ kilęs iš proceso, kai išlydytas metalas pilamas į šaltąją kamerą / šaudymo įvorę, kuri per fiksuotą štampo pusę pritvirtinama prie fiksuotos štampo pusės įrankio galo. Išlydyto metalo laikymo / lydymo krosnys paprastai yra kuo arčiau liejimo mašinos šūvio galo, kad rankinis operatorius arba automatinis liejimo kaušas galėtų ištraukti kiekvienam šūviui / ciklui reikalingą išlydytą metalą kaušeliu ir supilti išlydytą metalą į liejimo angą įvorėje / šūvio kameroje. Stūmoklio antgalis (kuris yra susidėvinti ir keičiama dalis, tiksliai apdirbta pagal šūvio įvorės vidinį skersmenį, atsižvelgiant į šiluminį plėtimąsi), prijungtas prie mašinos cilindro, stumia išlydytą metalą per šūvio kamerą ir į liejimo formos ertmę. Gavusi nurodymą, liejimo mašina atlieka pirmąjį etapą, kurio metu išlydytas metalas stumiamas pro liejimo angą įvorėje. Kiti etapai vyksta esant padidintam hidrauliniam slėgiui iš cilindro, kad išlydytas metalas būtų įpurškiamas į štampo ertmę. Visas procesas trunka kelias sekundes, greitas ir didėjantis slėgis, taip pat metalo temperatūros kritimas sukelia metalo sukietėjimą štampo ertmėje. Atsidaro judanti liejimo mašinos pusė (prie kurios pritvirtinta judanti štampo įrankio pusė) ir išstumia sukietėjusį liejinį nuo įrankio štampo paviršiaus. Liejimas išimamas, štampo paviršiai sutepami purškimo sistema ir ciklas kartojamas.
Šaltos kameros mašinos tinka aliuminio liejimui slėgiu, mašinos dalis (šūvio įvorę, stūmoklio antgalį) galima laikui bėgant pakeisti, įvores galima metalizuoti, kad padidėtų jų patvarumas. Aliuminio lydinys lydomas keraminiame tiglyje dėl santykinai aukštos aliuminio lydymosi temperatūros ir poreikio sumažinti geležies prisitvirtinimo riziką, kuri yra rizika geležiniuose tigliuose. Kadangi aliuminis yra santykinai lengvas metalo lydinys, jis leidžia lieti didelius ir sunkius liejinius slėgiu arba ten, kur reikalingas didesnis liejinių stiprumas ir lengvumas.
