Выжимной кастинг
 | Тон или стиль этой статьи могут не отражать энциклопедический тон , используемый в Википедии . ( Май 2022 г. ) |
Литье под давлением — это метод литья , сочетающий в себе литье под давлением и ковку . Он начинается с литья под низким давлением, за которым следует применение очень высокого давления по мере остывания материала, что позволяет получить высококачественную отливку. [1] [2] Часто это осуществляется с помощью гидравлического пресса в составе разливочного аппарата. [3]
Литье под давлением изначально было создано для изготовления более прочных металлических деталей для использования в строительной и оборонной промышленности . Металлические детали, созданные этим процессом, более устойчивы к износу и нагреву, и исторически их производство было очень дорогим. Рынок этих запчастей расширился и теперь включает сельскохозяйственную и автомобильную промышленность.
История
[ редактировать ]Хотя создание литья под давлением приписывают нескольким людям, идея литья под давлением (СК) была впервые запатентована в 1819 году Холлингграком ( 27 ) и развита Черновым в 1878 году. [1] Вместе команда ученых разработала новый способ сочетания чрезвычайно высоких температур и давления 1,035 бар (15 000 фунтов на квадратный дюйм) для изменения формы расплавленного металла. Попутно у этого творения было немало недостатков. Некоторые проблемы, с которыми они столкнулись, включали сочетание точной температуры и правильного давления для образования самого прочного металла . Однако, несмотря на такое количество проблем, он был официально запатентован в 1994 году. [4]
Одним из самых больших недостатков, с которыми столкнулись изобретатели литья под давлением, является конфигурация возвратных полостей и внутренних каналов, в которых используется сердечник. Одним из возможных решений было создание керна из обычного песчаного керна. Хотя этот метод казался подходящим решением, высокие температуры расплавленного металла легко проникали в сердцевину, сделанную из песка. [4] Попутно другие изобретатели также придумали другие методы, такие как использование традиционных соляных кернов, но, как и песчаные керны, они в равной степени, если не более, восприимчивы к напряжениям и растрескиванию.
Работая над сложными процессами, такими как литье под давлением, при работе с этим металлом легко сосредоточиться на одном аспекте и бороться с другим. Например, легко сосредоточиться только на снижении веса, а затем осознать, что стоимость существенно возросла. В других случаях затраты на производство отливок под давлением могут полностью снизиться, при этом прочность этого металла также упадет пропорционально. Но благодаря этим преодолимым трудностям многие изобретатели еще больше усовершенствовали процесс и разработали процесс, который мы называем литьем под давлением.
Создание сжимающих слепков
[ редактировать ]- Нагрейте металл до температуры плавления
- Введите в матрицу и добавьте давление 1,035 бар (15 000 фунтов на квадратный дюйм), чтобы придать форму расплавленному металлу.
- Нагрев выше температуры плавления
- Извлечь материал и промыть водой.
- Удалите металл, полученный из штампа, чтобы он остыл.
После решения этих проблем были обнаружены реальные преимущества этих процессов. Литье под давлением позволяет добавить изолирующий слой вокруг металлического сердечника. В результате образуется слой, который предотвращает плавление производимого сердечника теплом полости матрицы. При неповрежденном изоляционном слое конструкция этого сердечника позволяет его легче извлечь, оставив при этом защитно-изоляционный слой. Более того, благодаря этому процессу для общественности стал доступен недорогой вариант производства сердечников сжатия, способных выдерживать высокое давление.
Рынок
[ редактировать ]Продукт этого процесса имеет множество практических применений, но большая часть его применения приходится на оборонную промышленность. Детали, отлитые под давлением, чаще всего встречаются в военной технике из-за их прочности и долговечности в тех областях, где это необходимо больше всего — этот продукт способен выдерживать около 40 тонн давление . Кроме того, еще одна причина, по которой он используется на столь многих рынках, заключается в том, что он снижает вес большинства металлов на 35%. Созданный чуть более пятнадцати лет назад, процесс продолжает совершенствоваться до такой степени, что снижение цен на производство стало приоритетом. [5]
Патенты
[ редактировать ]Патент [4] для этого продукта можно найти в списке патентов Google. Там приводится четкое описание каждой детали, неотъемлемой части функции и процесса, используемого для создания металлов, литых под давлением. Например, в нем описывается, какие температуры и давления необходимы, какую функцию выполняет каждый этап и как он связан со всем процессом.
Первоначальным держателем патента на литье под давлением была компания Cmi International Inc., но с тех пор произошло множество передач патентов. Все они были компаниями, конкурирующими в одной и той же области за большую долю рынка. Например, Gibbs Die Casting Aluminium Corporation, [6] Убе Индастриз Лтд. [7] и Mazda Motor Corporation [8] Все это транснациональные корпорации, которые внесли свой вклад и боролись за долю рынка. Наконец, несмотря на то, что на рынке много конкурентов, большинство компаний на этом рынке пытаются улучшить свою продукцию, уменьшая вес и одновременно увеличивая прочность этих металлов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Выжимное литье – обзор» . www.sciencedirect.com . Проверено 25 мая 2022 г.
- ^ «Процесс выдавливания: Часть первая» . www.totalmateria.com . Проверено 25 мая 2022 г.
- ^ «Литье под давлением и формовка под давлением» . www.open.edu . 3 ноября 2017 года . Проверено 25 мая 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Патент США 5355933 «Способ литья под давлением металлических изделий с использованием выплавляемого металлического стержня».
- ^ «Процесс Squeezeform, проверенный на военных транспортных средствах, приносит преимущества в сельскохозяйственном применении – GKN Structures» . www.gkn.com . Проверено 21 октября 2015 г.
- ^ «Карта мира литья под давлением Гиббса» . www.gibbsdc.com . Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ «Убе Индастриз, Лтд.» . www.ube-ind.co.jp . Проверено 9 ноября 2015 г.
- ^ «Глобальный веб-сайт Mazda Motor Corporation» . www.mazda.com . Проверено 9 ноября 2015 г.
- «Процесс формования прямым сжатием - презентация шотландского филиала» . icme.org.uk. Архивировано из оригинала 26 июля 2011 г. Проверено 30 апреля 2011 г.
- Постек, EW; Льюис, RW; Гетин, DT; Рансинг, РС (2005). «Влияние начальных напряжений на поведение отливок в процессах штамповки». Журнал технологии обработки материалов . 159 (3). Эльзевир Б.В.: 338–346. doi : 10.1016/j.jmatprotec.2004.05.022 . ISSN 0924-0136 .