Ալյումինե բարձր ճնշման ձուլում. խորը ուղեցույց

Բարձր ճնշման ձուլման հայեցակարգը

Բարձր ճնշման մետաղաձուլումը (ԲՄՁ) մետաղաձուլման գործընթաց է, որն օգտագործվում է բարդ, բարձր ամբողջականության և ցանցին մոտ ձևի մետաղական մասերի զանգվածային արտադրության համար: Գործընթացը ներառում է հալված մետաղի ներարկում նախապես նախագծված կաղապարի մեջ բարձր ճնշման տակ, սովորաբար 1000-ից 25000 PSI (ֆունտ մեկ քառակուսի դյույմի վրա): Բարձր ճնշումը պահպանվում է մինչև հալված մետաղի պնդացումը և հեռացումը կաղապարից:

Այս գործընթացն իրականացվում է կամ տաք խցիկով, կամ սառը խցիկով ձուլման մեքենայի միջոցով: Տաք խցիկով մեքենան օգտագործվում է ցածր հալման կետի նյութերի, ինչպիսիք են ցինկը, համար, մինչդեռ սառը խցիկով մեքենան՝ բարձր հալման կետի նյութերի, ինչպիսիք են ալյումինը և մագնեզիումը: HPDC-ն լայնորեն կիրառվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային, ավիատիեզերական և բժշկական արդյունաբերությունները՝ շնորհիվ իր կարողության արտադրել բարձրորակ մասեր՝ խիստ թույլատրելի շեղումներով և բարդ ձևերով:

Բարձր ճնշման ձուլման հայեցակարգի կարևորությունը տարբեր ոլորտներում

Բարձր ճնշման տակ ձուլման մեթոդը (HPDC) կարևոր հասկացություն է տարբեր ոլորտներում՝ իր բազմաթիվ առավելությունների շնորհիվ: Ահա մի քանի ոլորտներ, որոնք օգտվում են HPDC հասկացությունից.

Սպառողական էլեկտրոնիկաՍպառողական էլեկտրոնիկան, ինչպիսիք են սմարթֆոնները, նոութբուքերը և պլանշետները, պահանջում է փոքր, թեթև մասեր, որոնք կարող են հեշտությամբ արտադրվել HPDC գործընթացի միջոցով: Այս գործընթացը թույլ է տալիս արտադրել բարդ դիզայններ և ճշգրիտ բաղադրիչներ՝ բարձր ճշգրտությամբ:

Բժշկական սարքավորումների մասնագետներԲժշկական արդյունաբերությունը նույնպես օգտվում է HPDC հայեցակարգից, որը թույլ է տալիս արտադրել թեթև, ճշգրիտ բաղադրիչներ բժշկական սարքերում և սարքավորումներում օգտագործելու համար: Գործընթացը ապահովում է բարձրորակ բաղադրիչներ՝ գերազանց մակերեսային ծածկույթով, ինչը այն դարձնում է իդեալական արդյունաբերության խիստ պահանջների համար:

Պաշտպանական արդյունաբերությունԲարձր ճնշման ձուլման ձուլման համակարգը (HPDC) առավելություն ունի պաշտպանական արդյունաբերության մեջ՝ հնարավորություն տալով արտադրել բարդ, բարձր ամրության բաղադրիչներ՝ գերազանց չափողական ճշգրտությամբ, որոնք կարևոր են ռազմական տրանսպորտային միջոցների, ինքնաթիռների և զենքի համակարգերի համար: Սա թույլ է տալիս շարունակական նորարարություններ և զարգացում՝ ռազմական տեխնիկայի առաջադեմ տեխնոլոգիական պահանջները բավարարելու համար: Բարձր ճնշման ձուլման ձուլման հետ համատեղելի նյութեր

Համատեղելի նյութերի հետևյալ համառոտ ակնարկը կօգնի ձեզ որոշել, թե արդյոք HPDC-ն համապատասխան արտադրական գործընթաց է, թե՞ պետք է օգտագործել այլընտրանքային մեթոդ։

ԱլյումինեՍա բարձր ճնշման ձուլման մեջ լայնորեն օգտագործվող նյութ է՝ իր բնորոշ հատկությունների շնորհիվ, ինչպիսիք են թեթև քաշը, չափային կայունությունը, էլեկտրահաղորդականությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը և ջերմային դիմադրությունը։

Նյութը լավ հոսք ունի բարձր ճնշման տակ հալվելիս, բայց բարձրորակ ձուլվածքներ ստանալու համար անհրաժեշտ է սառը խցիկի համակարգ: Գործընթացում օգտագործվող տարածված ալյումինե համաձուլվածքներից են 380-ը, 390-ը, 412-ը, 443-ը և 518-ը: Այս նյութը լայնորեն օգտագործվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային և ավիատիեզերական արդյունաբերությունը:

Մագնեզիում: Սա մեկ այլ թեթև նյութ է, որը լայնորեն օգտագործվում է hpdc գործընթացում: Այն ունի բարձր մեքենայական մշակման ունակություն և հարմար է տաք խցիկով դրոշմման ձուլման համար՝ իր ցածր հալման կետի շնորհիվ: Գործընթացում օգտագործվող տարածված մագնեզիումի համաձուլվածքներից են AZ91D-ն, AM60-ը, AS41B-ն և AE42-ը:

Ցինկ: Սա երեք տարածված HPDC նյութերից ամենաարդյունավետ արտադրողի համար նախատեսված նյութն է: Այն հարմար է թե՛ տաք, թե՛ սառը խցիկների համակարգերի համար: Բարձր ճնշման ցինկի ձուլման տարածված համաձուլվածքներից են Zamak-ը, 2-ը, 3-ը և 5-ը: Ցինկի ձուլման նյութերը ամուր են, դիմացկուն և մեքենայական մշակման համար հարմար:

Ի՞նչ է ալյումինի բարձր ճնշման ձուլումը

Ալյումինի բարձր ճնշման մետաղական ձուլումը (HPDC) մետաղական ձուլման գործընթաց է, որը ներառում է հալված ալյումինի բարձր ճնշման ներարկում նախապես նախագծված կաղապարի մեջ՝ բարձրորակ մետաղական մասեր ստեղծելու համար: Ալյումինը ճնշման տակ է ենթարկվում 1000-ից մինչև 25,000 PSI մակարդակների՝ կաղապարի խոռոչը լցնելու և ցանկալի մասի ձևը վերարտադրելու համար: Այն իրականացվում է տաք կամ սառը խցիկով մետաղական ձուլման մեքենայի միջոցով՝ կախված ալյումինե համաձուլվածքի հալման կետից:

Ե՞րբ պետք է ընտրեմ HPDC գործընթացը։

Բարձր ճնշման ալյումինի ձուլման համար օգտագործվում են երկու տեսակի սարքավորումներ՝ սառը խցիկով և տաք խցիկով ձուլման սարքավորումներ: Բարձր ճնշման ալյումինի ձուլման համար անհրաժեշտ է օգտագործել սառը խցիկով մեքենաներ:

Բարձր ճնշման մետաղաձուլումը (ԲՄՁ) արագ և մատչելի արտադրական տեխնիկա է, որը հարմար է գունավոր մետաղների ձուլման համար: Այն իդեալական է բարձր արտադրական պահանջարկների համար և կարող է արտադրել բարակ պատերով մասեր՝ ավելի լավ մակերեսային մշակման որակով: Այնուամենայնիվ, ձուլվածքի ներսում կա ծակոտկենության ռիսկ, որը կարող է վտանգել կառուցվածքային ամբողջականությունը և այն դարձնել ջերմային մշակման համար անպիտան:

Բարձր ճնշման ձուլման մեքենայի բաղադրիչները

Եթե արտադրողը մտադիր է ձեռք բերել HPDC մեքենա, ահա մեքենայի որոշ բաղադրիչներ և դրանց համապատասխան գործառույթները։

Ձուլածո ձուլվածք 

Այն մեքենայի հիմնական բաղադրիչն է, որը սովորաբար պատրաստված է պողպատից: Այն ունի դիզայն, որը ներկայացնում է նախատեսված արտադրանքը, և պատասխանատու է հալված մետաղը ցանկալի ձևի տալու համար: Ձուլման կաղապարն ունի երկու կես՝ շարժական և անշարժ, որոնք սեղմվում են ուժի ազդեցությամբ, երբ օպերատորը ներարկում է հալված մետաղ:

Էժեկտորային կապում 

Սրանք բաղադրիչներ են, որոնք օգնում են ձուլվածքի դուրս մղմանը պնդացումից հետո: Դրանք հիմնականում տեղակայված են մատրիցայի շարժական կեսի վրա և օգնում են ձուլվածքի մասերը հանել կաղապարից:

Պիստոն

Այն ստեղծում է ճնշում, որը հալված մետաղը փչող խցիկից ներարկում է կաղապարի մեջ։ Կախված մեքենայի տեսակից՝ այն կարող է ավտոմատացված լինել։

Ջեռուցման բաղադրիչներ

Սրանք բաղկացած են տաքացնող տարրից, ջերմազույգից և փչող խցիկից (հալված մետաղի գտնվելու վայրը): Դրանք ծառայում են մետաղը տաքացնելուն՝ միաժամանակ պահպանելով հալված մետաղի ջերմաստիճանը: Ջեռուցման բաղադրիչները բացակայում են սառը խցիկի համակարգում:

Բարձրացնող խողովակՍա ծառայում է որպես անցուղի հալված մետաղի համար դեպի ձուլածո կաղապար։

Բարձր ճնշման ձուլման գործընթացի քայլերը

Հետևյալ տեղեկատվությունը համապարփակ պատկերացում է տալիս բարձր ճնշման տակ ձուլման գործընթացների աշխատանքի մասին.

Առաջին քայլը կաղապարի պատրաստումն էԱյն ներառում է կաղապարի մաքրումը և դրա ներքին պատերի յուղումը՝ ավելի հեշտ դուրս մղման և ջերմաստիճանի կարգավորման համար։

Երկրորդ քայլը ներարկումն էԴա կարող է իրականացվել տաք կամ սառը խցիկի ներարկման համակարգի միջոցով՝ կախված օգտագործվող նյութի տեսակից: Տաք խցիկի համակարգը հարմար է ցածր հալման կետ ունեցող մետաղների, ինչպիսիք են ցինկը և մագնեզիումը, համար, մինչդեռ սառը խցիկը՝ բարձր հալման կետ ունեցող մետաղների, ինչպիսիք են ալյումինը և արույրը:

Երրորդ քայլը մասերի հեռացումն էԱյն ներառում է արտանետիչ քորոցի օգտագործում՝ կաղապարի խոռոչը ազատելու և պնդացած ձուլվածքները դուրս մղելու համար։

Վերջին քայլը կտրումն էԱյն ներառում է ձուլվածքի և կաղապարի վրա գտնվող ավելորդ նյութերի հեռացումը՝ օգտագործելով տարբեր մեթոդներ, ինչպիսիք են կտրող մատրիցը կամ սղոցը։

Բարձր ճնշման ձուլման առավելություններն ու սահմանափակումները

Առավելությունները

Ավելի բարձր արտադրողականության տեմպեր

HPDC-ում ներարկման փուլը կենսականորեն կարևոր քայլ է և արագ ավարտվում է, ինչը հանգեցնում է բարձր արտադրության տեմպերի: Սա գործընթացը դարձնում է օգտակար արագ նախատիպերի ստեղծման համար, մասնավորապես՝ մեծ ծավալի արտադրության համար, և ավելի արագ՝ համեմատած այլ ձուլման մեթոդների, ինչպիսին է LPDC-ն, համեմատած այլ ձուլման մեթոդների հետ:

Որակյալ բարձր ճնշման ձուլվածքներ

HPDC-ի միջոցով արտադրված ձուլածո մասերը ունեն բարձր չափսերի ճշգրտություն, գերազանց միատարրություն և լավ մակերեսային մշակում: Դրանք նաև պահպանում են սկզբնական նյութի մեխանիկական հատկությունները և սովորաբար պահանջում են նվազագույն մեքենայական մշակում:

Բարակ պատերով արտադրանք

HPDC-ն կարող է հասնել 0.40 մմ-ից պակաս բարակ պատի հաստության, և գործընթացը թույլ է տալիս ավելացնել ներդիրներ կամ համատեղ ձուլված մասեր: Այս առանձնահատկությունը նվազեցնում է հավաքման ընթացքում անհրաժեշտ բաղադրիչների քանակը:

Բարդ դիզայնի նվաճումներ

HPDC-ն հարմար է բարդ ձևի մատրիցային արտադրանք ստեղծելու համար՝ մատրիցային կաղապարի դիզայնի ճկունության շնորհիվ: Այս ճկունությունը հեշտացնում է արտադրված մասերի հավաքումը:

Երկարակյաց մահակներ

HPDC-ում օգտագործվող ձուլման կաղապարները բարձր դիմացկունություն ունեն, ինչը հնարավորություն է տալիս դրանք օգտագործել բազմաթիվ արտադրական ցիկլերում: Այս դիմացկունությունը նվազեցնում է ձուլման մեկ միավորի արժեքը:

Սահմանափակումներ

Օդի առկայություն 

Սա HPDC-ի դեպքում տարածված խնդիր է, որը հանգեցնում է վերջնական արտադրանքի մեջ օդային գրպանների առաջացմանը: Սա HPDC-ն անպիտան է դարձնում այն արտադրանքի համար, որոնք պահանջում են հերմետիկություն, քանի որ օդի ներթափանցումը կարող է առաջացնել ծակոտկենություն և մակերեսային բշտիկներ ջերմային մշակման ժամանակ: Նման դեպքերում ցածր ճնշման մետաղական ձուլումը կարող է լինել ավելի լավ այլընտրանք:

Սկզբնական գործարկման ծախսերը 

Անձնական HPDC մեքենայի մեկնարկային ծախսերը կարող են զգալի լինել, այդ իսկ պատճառով շատ անհատներ և բիզնեսներ նախընտրում են իրենց դրոշմման ձուլման կարիքները վստահել ծառայություն մատուցողին։

Մատրիցային արատների նվազագույնի հասցնելը HPDC-ում

Ստորև ներկայացված են ամենատարածված թերությունների մի քանի տեսակներ և դրանց նվազեցման եղանակները.

Ծակոտկենություն

Սա HPDC գործընթացի ընթացքում հանդիպող տարածված խնդիր է: Չնայած ծակոտկենությունն ամբողջությամբ վերացնելը դժվար է, այն կարող եք նվազագույնի հասցնել՝ սարքավորումների մեջ վակուումային տեխնոլոգիա ներառելով:

Լուսարձակ

Բարձր ճնշման ալյումինե ձուլման մեջ մեկ այլ տարածված երևույթ է բռնկումը, որը ավելորդ նյութի արտահոսքն է բաժանման գծերի երկայնքով: Սա սովորաբար առաջանում է, երբ ներարկման ճնշումը գերազանցում է սեղմման ուժը: Բացման թերությունները կանխելու միջոցներից մեկը բավարար տոննաժով մետաղաձուլման սարքավորումների օգտագործումն է:

Տաք պատռվածք

Սա կարող է լինել անհավասար սառեցման արդյունք և կարող է պատռվածքներ առաջացնել ձեր մասերի տաք կետերում: Անհավասար սառեցումը հաճախ առաջանում է ձուլվածքի պատի հաստության տատանումների պատճառով, բայց դա կարելի է լուծել դիզայնը բարելավելով:

Չլրացված բաժիններ

Մատրիցայի խոռոչում չլցված հատվածները կարող են առաջանալ տարբեր գործոնների պատճառով: Այս խնդիրը կարելի է կանխել՝ վերահսկելով կրակոցի ծավալը, արագությունը և լցնելու ջերմաստիճանը:

Բարձր ճնշման ձուլման գործընթացի կիրառումը

Բժշկական արդյունաբերությունԲժշկական արդյունաբերության մեջ HPDC-ն լայնորեն օգտագործվում է բարձր արտադրողականության պատկերագրական սարքավորումներ, ինֆուզիոն պոմպեր և այլ բժշկական մասեր արտադրելու համար: Գործընթացի բարձր արտադրողականությունը, տարբեր նյութերի հետ համատեղելիությունը և բարդ կառուցվածքներ ստեղծելու ունակությունը այն դարձնում են այս ոլորտում տարածված ընտրություն:

Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունԱվտոմոբիլային արդյունաբերությունը ապավինում է HPDC-ին՝ տրանսպորտային միջոցների կարևորագույն բաղադրիչների, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկները, շարժիչի ամրակները, փոխանցման տուփի պատյանները և այլ կառուցվածքային մասերը, արտադրության համար: Մեթոդի համատեղելիությունը ալյումինի և մագնեզիումի նման նյութերի հետ, բարձր ճշգրտության հասնելու ունակությունը և բարդ նախագծեր ստեղծելու ունակությունը այն դարձնում են նախընտրելի ընտրություն այս ոլորտում:

Ավիատիեզերական արդյունաբերությունԱվիատիեզերական ոլորտը նաև օգտագործում է HPDC-ն՝ շարժիչի մասեր արտադրելու համար՝ օգտագործելով ցինկի, մագնեզիումի և ալյումինի նման նյութեր: Այս մետաղներն ունեն եզակի հատկություններ, որոնք դրանք հարմար են դարձնում բարձր ճնշման տակ ձուլման համար, իսկ մեթոդի՝ բարդ կառուցվածքներ ստանալու ունակությունը այն դարձնում է իդեալական տարբերակ ավիատիեզերական արդյունաբերության համար:

HPDC-ի և LPDC-ի համեմատություն

    Ա. Բարձր ճնշման ալյումինե ձուլման մեթոդ

Բարձր ճնշման ալյումինե ձուլման մեթոդը (HPDC) ամբողջ աշխարհում լայնորեն կիրառվող արտադրական գործընթաց է, որն օգտագործում է մոտ 70% ձուլման արտադրող։ Ալյումինե ձուլման գործընթացի քայլերն են հետևյալը՝

Նախ, ալյումինե համաձուլվածքները հալվում են առանձին վառարանում: Այնուհետև, հալված ալյումինը տեղափոխվում է դրոշմային ձուլման սարքավորումների կրակոցի թևքի մեջ՝ ձեռքով կամ ռոբոտային ձեռքի միջոցով: Այնուհետև, հալված մետաղը բարձր ճնշման տակ գտնվող մխոցով մղվում է կաղապարի մեջ: Ձուլվածքը թողնվում է սառչելու և պնդանալու դրոշմվածքների ներսում որոշակի ժամանակահատվածում, նախքան դրոշմների կեսերը բաժանվեն, և պատրաստի ձուլվածքը դուրս բերվի:

    Բ. Ցածր ճնշման տակ ձուլման ձուլում

Ցածր ճնշման ալյումինե ձուլման մեքենաները բարձր ճնշման ալյումինե ձուլման սարքավորումների համեմատ ունեն տարբեր կառուցվածք, և ցածր ճնշման մամլիչով ձուլման գործընթացը նկարագրված է ստորև.

Նախ, ալյումինե համաձուլվածքը հալվում է մեկուսացված վառարանում: Մատրիցի կեսերը տեղադրվում են վառարանի վերևում և միացվում են բարձրացնող խողովակի միջոցով: Այնուհետև վառարանի ներսից ցածր օդային ճնշում է կիրառվում, ինչը հանգեցնում է հալված ալյումինի բարձրացմանը խողովակի միջով և լցնում մատրիցայի խոռոչը: Օդի ճնշումը պահպանվում է մինչև ձուլվածքի պնդացումը: Վերջապես, մատրիցները բացվում են, և ձուլվածքը հանվում է:

    Գ. Ե՞րբ ընտրել HPDC կամ LPDC պրոցես

Բարձր ճնշման մատրիցային ձուլման (HPDC) և ցածր ճնշման մատրիցային ձուլման (LPDC) միջև ընտրությունը կախված է տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են մասի նախագծման բարդությունը, ցանկալի արտադրության ծավալը, պահանջվող նյութական հատկությունները և ծախսերի նկատառումները:

HPDC-ն նախընտրելի է բարակ պատերով և բարդ մանրամասներով բարդ մասերի համար, քանի որ այն թույլ է տալիս բարդ կաղապարի նախագծման ճկունություն: Այն նաև իդեալական է մեծ ծավալի արտադրության համար, քանի որ դա արագ գործընթաց է՝ բարձր արտադրողականության տեմպերով: HPDC-ն արտադրում է մասեր՝ բարձր չափսերի ճշգրտությամբ, լավ մակերեսային մշակմամբ և գերազանց միատարրությամբ: Այնուամենայնիվ, HPDC-ն կարող է հարմար չլինել այն մասերի համար, որոնք չեն կարող ունենալ օդային գրպաններ կամ թերություններ:

Մյուս կողմից, LPDC-ն հարմար է ավելի հաստ պատերով և ավելի քիչ բարդությամբ մասեր արտադրելու համար: Այն իդեալական է բարձր մեխանիկական հատկություններ ունեցող և ջերմային մշակում պահանջող մասերի համար, ինչպիսիք են շարժիչի բաղադրիչները: LPDC-ն կարող է նաև արտադրել ավելի քիչ թերություններով և ավելի քիչ ծակոտկենությամբ մասեր: Այնուամենայնիվ, LPDC-ն կարող է այնքան արագ չլինել, որքան HPDC-ն և հարմար չլինել մեծ ծավալի արտադրության համար:

Հաճախակի տրվող հարցեր (FAQ)

Ինչու՞ օգտագործել CNC մեքենայացում՝ մետաղական ձուլման կաղապարի համար։

CNC մեքենայացումը լայնորեն նախընտրելի արտադրական գործընթաց է դրոշմային ձուլման կաղապարների համար՝ իր ճշգրտության, ճշգրտության և բարձր հանդուրժողականության հասնելու ունակության շնորհիվ: Քանի որ դրոշմային ձուլման կաղապարները պահանջում են մանրամասնության բարձր մակարդակ, CNC մեքենայացումը դրանց արտադրության համար նախընտրելի գործընթաց է:

Բարձր ճնշման տակ ձուլման եղանակ. նախատեսված է պլաստմասսայի համար՞

Կարևոր է նշել, որ բարձր ճնշման տակ ձուլումը չի օգտագործվում պլաստմասսաների համար: Պլաստմասե պոլիմերների համար նախընտրելի գործընթաց է ներարկման ձուլումը, մինչդեռ մետաղների համար՝ տակդիր ձուլումը:

Ինչպե՞ս տարբերակել բարձր ճնշման ձուլումը գրավիտացիոն ձուլումից։

Բարձր ճնշման և գրավիտացիոն ձուլման միջև հիմնական տարբերությունը կայանում է կաղապարը հալված մետաղով լցնելու համար օգտագործվող մեթոդում: Բարձր ճնշման ձուլումը ենթադրում է մետաղի ներարկում բարձր ճնշման տակ, մինչդեռ գրավիտացիոն ձուլումը հիմնված է գրավիտացիայի ուժի վրա՝ կաղապարը հալված մետաղով լցնելու համար: