Longsheng

Olá a todos, eu sou engenheiro no JS. Ainda me lembro de quando comecei em 2008, vi a operação de uma máquina de fundição de baixa pressão em um workshop alemão pela primeira vez. A liga de alumínio fundido aumentou gradualmente como uma respiração e finalmente encheu o molde da cabeça do cilindro complexo com alta precisão. Naquele momento, a ingenuidade e a eficiência do processo me causaram uma ótima impressão.

Quinze anos se passaram,O elenco de baixa pressão já é uma ferramenta familiar para mim. Hoje, vou vestir os óculos do meu engenheiro e levar você para observar esse processo de precisão que revolucionou os círculos de fabricação.

O que é fundição de baixa pressão?

Quando realizamos fundição de baixa pressão, usamos o ar comprimido para fornecer energia principalmente. Passamos por esse ar pelo forno de isolamento fechado abaixo e permitimos que ele atue na superfície líquida do metal fundido. Isso cria um gradiente de pressão entre o forno e a cavidade do molde acima.

Sob essa baixa pressão (muito menor que a da fundição de alta pressão), o metal fundido é empurrado e sobe ao longo do riser paraPreencha a cavidade do molde de maneira suave.Depois de encher o metal, aumentaremos um pouco a pressão do ar. Isso permite que o metal fundido esfrie, cristalize e solidifique de maneira ordenada do local mais remoto do portão até o portão. Depois que a fundição é completamente solidificada, a pressão do ar é liberada. Agora, o metal fundido que ainda não está solidificado no portão e o riser fluirá para o forno abaixo.

No processo de fundição de baixa pressão, pressão, tempo, velocidade e temperatura são todos controláveis. Nossos moldes podem ser reutilizados várias vezes, mas o equilíbrio térmico precisa ser especialmente abordado no estágio de design, para que o metal possa solidificar da extremidade distante até o portão, a fim de evitar defeitos internos.

"A principal diferença entre fundição de baixa pressão e outros processos é que ele usa pressão de ar controlada para obter enchimento suave e solidificação direcional do metal fundido de baixo para o topo". - American Foundry Society (AFS) "Manual de Casting Metal"

​Qual é ofundamentalProcesso de operação de fundição de baixa pressão? ​

Etapa 1: Prepare o molde

• Começo preparando o molde. Este molde (geralmente um molde de aço permanente, que é muito mais durável que um molde de areia) determinará a forma do produto final.
• A pré -aquecimento do molde é necessária para que a temperatura do molde fique próxima ao ponto de fusão do alumínio, mas não mais alto que isso, para impedir que o molde frio entre em contato com a água quente de alumínio e cria "choque térmico".Às vezes, algum fluxo é pulverizado para purificar a superfície do molde a partir da oxidação.
• O molde deve ser bem selado e nenhum gás deve ser capaz de escapar. Existem alguns passos menores que devem ser conduzidos antes da fundição, como desgaseificação.

Etapa 2: Obtenha água de alumínio

• Derreto o lingote de alumínio em água de alumínio em um forno e a aqueço a uma temperatura ligeiramente acima do ponto de fusão (por exemplo, o alumínio deve ser aquecido para 710-720 ℃).
• A água de alumínio é derramada no forno de isolamento (ou cadinho) abaixo do molde, onde a temperatura pode ser mantida constante e também as impurezas podem ser removidas ao mesmo tempo. Este forno é como um térmico com um filtro.

Etapa 3: fundição de pressão

• Eu pressurizo o gás no forno de isolamento. A pressão não é alta, talvez de 20 a 100 kPa (que é aproximadamente uma fração da pressão dos pneus de um carro).
• Essa pressão suave empurra o alumínio fundido continuamente, de um tubo no forno (um riser) para cima, para a cavidade do molde selada. Não há respingo, é bastante estável.
• A pressão é mantida para deixar o alumínio fundido ocupar todos os detalhes do molde,enquanto o excesso de gás dentro do molde escapa facilmente através dos orifícios de escape fornecidos.

Etapa 4: Solidificação e Demoulding

• O alumínio fundido solidifica e endurece lentamente no molde. A pressão é mantida por toda parte, de modo que o alumínio é constantemente alimentado quando encolhe, reduzindo as cavidades de contração interna. O processo permite que o alumínio fundido imprima a forma do molde com força.
• Soltei a pressão do ar no forno de retenção quando o alumínio fundido se solidificou completamente.
• Abra o molde e retire a parte de fundição de baixa pressão de alumínio ainda quente.

Etapa 5: pós-processamento

• As bordas das peças justas removidas podem ser com rebarbas e flash, e eu preciso limpá -las.
• Conforme os requisitos,Essa fundição de baixa pressão também pode precisar ser moída duas vezes ou polida.
• Não vou desperdiçar o material do portão cortado e os restos, vou colecioná -los e derreter para reciclagem.

Quanto investimento é necessário para o elenco de baixa pressão?

Muitas vezes me perguntam quanto investimento é necessário para a fundição de baixa pressão de liga de alumínio. Isso é realmente muito importante! Em seguida, vou falar sobre isso em vários pontos -chave:

1. O equipamento é o mais caro

Na minha experiência pessoal,O núcleo da parte de fundição de baixa pressão da liga de alumínio é o investimento em equipamentos. Você precisa de uma máquina de fundição especial. Para novas máquinas, pequenas fábricas de fundição de baixa pressão de alumínio podem começar em US $ 70.000, e grandes fábricas podem custar milhões ou mais. Segunda mão, pode ser mais barata, mas o risco é alto e a manutenção posterior pode custar mais.

Além disso, não se esqueça dos acessórios, como moldes, sistemas de controle e dispositivos de segurança. Estes juntos podem facilmente explicar metade do custo total do equipamento. Em resumo, o investimento em equipamentos depende da sua meta de produção. Se a produção for pequena, o dinheiro será economizado e, se a produção for grande, mais dinheiro será gasto.

2. Subestimar o custo das matérias -primas

Falando sobre material,Alumínio de alumínio é o herói ao lançar a liga de alumínio de baixa pressão. Conforme indicado na tabela acima, o preço global dos lingotes de liga de alumínio se correlaciona diretamente ao LME, e o preço de compra doméstico geralmente se refere à LME mais impostos e frete. Caso você esteja produzindo na Europa, o custo material é aproximadamente 15% a mais do que na China (frete + tarifas), então lembre -se de considerá -lo com antecedência!

3. Local e instalações

Não se pode começar a processar sem um local. O investimento está em encontrar uma boa fábrica ou oficina. O aluguel difere de acordo com o local. O aluguel de um lugar nas cidades de primeiro nível começa em 10.000 yuan, e é possível com vários milhares em pequenas cidades. Não se esqueça da conversão de fontes de eletricidade e água. Esses custos fixos não são baratos. Por exemplo, a atualização do sistema de energia para acomodar os dispositivos custa dezenas de milhares de yuan adiante. Mesmo que a terra arrendada não atenda às especificações, ela deve ser reformada, uma grande despesa.

4.

As despesas da equipe não podem ser ignoradas. Sugiro contratar pelo menos alguns trabalhadores e técnicos qualificados. Os trabalhadores comuns começam em 5.000 yuan por mês e os supervisores técnicos podem ser dezenas de milhares. Uma pequena equipe tem pelo menos 100.000 a 200.000 yuans em custos de mão -de -obra por ano. As despesas operacionais incluem manutenção diária de equipamentos, taxas de treinamento, seguros e licenças de proteção ambiental - todos esses custos diversos são de cerca de 5.000 yuan por mês. Não sinta pena deste investimento. A longo prazo, bons funcionários podem reduzir perdas.

5. Estimativa total de investimento e dicas -chave

Em geral, o investimento mínimo para projetos de fundição de baixa pressão de liga de alumínio é de cerca de RMB 2 milhões, o que é um ponto de partida realista se você começar do zero. Mas se você deseja entrar a um equipamento de baixo custo e em segunda mão, além de operações em pequena escala, também podem ser reduzidas para menos de RMB 500.000.

Enfatizo que este não é um pagamento único e é mais seguro investir em parcelas. A lógica é muito simples. Equipamentos, materiais, locais e mão de obra estão intimamente ligados.Bom planejamento inicial pode economizar muito dinheiro. Finalmente, não se esqueça da pesquisa de mercado. O retorno do investimento está entre 10% e 20%. Você tem que persistir neste negócio por um longo tempo para ver lucros.

Como o lançamento de baixa pressão se compara ao lançamento da gravidade?

1. Diferença essencial: a competição da "força motriz" do metal fundido

Dimensão	Fundição de baixa pressão	Gravity Die Casting
Fonte da força motriz	Pressão do ar controlável (0,1-0,5 bar)	Gravidade pura (sem força externa)
Direção de enchimento	De baixo para cima (riser → cavidade)	De cima para baixo (portão → cavidade)
Estado de fluxo de metal	Fluxo laminar (liso sem turbulência)	Turbulência fácil (alto risco de aprisionamento de gás)

A "entrega de pressão" da fundição de baixa pressão é essencialmente um processo físico controlado, enquanto a fundição da gravidade depende da gravidade natural - o que significa uma janela de processo estreita e flutuações sensíveis.

2. Comparação dos indicadores principais (com base nos dados reais de produção)

Avalie os parâmetros	Fundição de baixa pressão	Elenco de gravidade
Precisão dimensional	± 0,1-0,3 mm (nível CT4-CT5)	± 0,3-0,5 mm (grau CT6-CT7)
A rugosidade da superfície ra	3.2-6,3 μm (próximo à usinagem)	6.3-12,5 μm (requer tratamento adicional de jateamento de areia)
Porosidade	≤ 1% (grau A inspeção de raios-X)	2-5% (áreas grossas são propensas a exceder os padrões)
Resistência à tracção	240-280 MPA	200-230 MPA
Taxa de alongamento	8-12%	4-7%
Taxa de utilização do material	90-95% (sem riser)	60-75% (requer um riser grande para compensar o encolhimento)
Mold Lifespan	80.000 a 150.000 ciclos (fadiga térmica é o gargalo)	150.000 a 300.000 vezes (sem impacto de alta tensão)

3. Comparação da economia de produção

A vantagem de custo oculta da fundição de baixa pressão:

Caso:Em um novo projeto de moradia de motor de veículo energéticoda JS Company:
▶ ︎ fundição de baixa pressão: peso líquido 12kg, peso em branco 13 kg (taxa de utilização 92%).
▶ ︎ CASTAÇÃO DE GRAVIDADE: Peso líquido 12kg, peso em branco 18 kg (Riser representa 33%).

Resultado: O custo material de uma peça é reduzida em 25%e a produção anual de 100.000 peças economiza mais de 600 toneladas de liga de alumínio!

A vantagem de custo explícita do elenco de gravidade:

Item de custo	Fundição de baixa pressão	Elenco de gravidade
Investimento de equipamentos	￥ 8-2 milhões (incluindo forno de isolamento)	¥ 2-5 milhões
Ciclo de desenvolvimento de moldes	3-6 meses (requer simulação de equilíbrio térmico)	1-3 meses (estrutura simples)
Tempo de ciclo de item único	3-8 minutos (mantendo as contas de pressão por 60%)	2-5 minutos (sem fase de retenção de pressão)

Minhas sugestões de prática de engenharia:

Regra de ferro de seleção:

"Baixa pressão para peças de carga, gravidade para peças decorativas. Baixa pressão para peças de paredes finas e complexas, gravidade para paredes grossas e peças simples"

Prática para romper as limitações da gravidade:

Na JS, resolvemos problemas através de processos compostos:

▶ ︎ Baixa pressão + extrusão local:Usado nas articulações quentes do sub -quadro, que pode efetivamente eliminar o encolhimento.

▶ ︎ CASTIÇÃO DE GRAVIDADE + Compensação de encolhimento de pressão diferencial: Melhore a densidade do canal de óleo do cilindro.

A liga de alumínio é adequada para o processo de fundição de baixa pressão? ​

Sou engenheiro há 15 anos. Ao fazer projetos de peças de metal,A liga de alumínio é definitivamente adequada para o processo de fundição de baixa pressão. Esse processo é amplamente utilizado na indústria, principalmente porque pode empurrar o metal fundido para o molde a uma pressão relativamente baixa, evitando problemas comuns, como bolhas ou rachaduras.

1. Boa fluidez

A fundição de baixa pressão depende de gás de baixa pressão para empurrar suavemente o líquido de alumínio do forno para o molde. Essa característica da liga de alumínio permite que ela preencha suavemente os cantos de moldes complexos sem muita pressão, impedindo efetivamente o vazamento insuficiente e os orifícios do ar.

2. Encolhimento controlável

A liga de alumínio encolhe ao solidificar, mas esse encolhimento é relativamente fácil de gerenciar. A beleza do elenco de baixa pressão é:

• Recheio liso: o líquido de alumínio aumenta constantemente, reduzindo bastante a chance de o ar e as impurezas serem desenhadas (muito melhor do que a fundição de alta pressão).
• Alimentação contínua (ponto-chave): Sob o processo de fundição de baixa pressão de alumínio, a pressão continuará até que a fundição solidifique. O portão está no fundo do molde, fornecendo continuamente o metal fundido, quepode reduzir bastante os orifícios de encolhimento e encolhimento, tornando o interior do elenco mais denso.

3. Econômico, estável e confiável

• Economia de custos: a baixa pressão tem baixa pressão, baixos requisitos de tonelagem de máquina e baixos custos de investimento e manutenção. O alumínio tem um baixo ponto de fusão e baixo consumo de energia.
• Qualidade estável: enchimento suave + solidificação direcional + retenção de pressão contínua, essa combinação de socos torna a estrutura interna da densa fundição, os grãos finos, as propriedades mecânicas uniformes e de alta resistência e a superfície lisa.
• Alto rendimento: reduziu o risco de arrastamento de ar, inclusão de escória e encolhimento, o controle do processo está em vigor, o rendimento abrangente é garantido, especialmente bom em peças com estruturas complexas (como rodas e peças do chassi).

Quais campos ou indústrias usarão a tecnologia de fundição de baixa pressão?

1. Indústria automobilística:

Fazemos peças automáticas, como rodas, blocos de motor e cabeças de cilindro, eO elenco de baixa pressão é absolutamente a força principal. As coisas que faz são fortes e confiáveis. E a superfície é lisa e bonita, e pode lidar com peças expostas ao exterior, como rodas.

2. Equipamento médico (requisitos altos):

Quando fabricamos instrumentos cirúrgicos e peças de diagnóstico de equipamentos, nós realmente não podemos ser descuidados. O material deve ser capaz de suportar o vapor de alta temperatura e a forte desinfecção química. O mais importante é que não deve haver poros, caso contrário, será problemático ocultar bactérias. As peças feitas pela fundição de baixa pressão apenas atendem aos rigorosos requisitos de esterilidade e durabilidade do tratamento médico.

3. Aeroespacial (continue melhorando):

Quando processamos produtos aeroespaciais, as peças não podem ser piores. Por exemplo, as peças do trem de pouso e algumas peças do motor têm requisitos extremamente altos para precisão dimensional e qualidade interna. A pressão usada na fundição de baixa pressão é relativamente "suave", e as peças feitas são de alta precisão e uniforme e forte por dentro.

4. Aparelhos domésticos:

O suporte da panela de arroz em sua cozinha, a tampa do processador de alimentos e as peças da máquina de lavar são todos feitos por elenco.Pode fazer várias peças de paredes complexas e de paredes finasPara atender à fantasia do designer, e o custo é bem controlado e as coisas são duráveis.

Se a fundição de baixa pressão não for usada, quais outros métodos de fundição podem ser escolhidos? ​

1. Fundição de alta pressão (fundição):

Este é o mais comum. É rápido e eficiente e é particularmente adequado para peças em larga escala, de paredes finas e em forma de complexo. Ele depende de alta pressão instantânea (dezenas ou mesmo centenas de megapascais) para esmagar o metal fundido no molde. A desvantagem é que a alta pressão atrende facilmente o ar e a escória, e pode haver poros dentro das peças. A lentidão e a estabilidade da fundição de baixa pressão evitam essas desvantagens. ​​

2. Casting de areia:

O método mais antigo e flexível, quepode ser usado para peças únicas em lotes grandes, com quase nenhuma restrição de tamanho, especialmente adequada para peças únicas super grandes e complexas ou pequenos lotes de peças fundidas. O custo é relativamente baixo e o molde é feito de areia. Mas a precisão e o acabamento da superfície são muito piores do que as peças de baixa pressão, o pós-processamento é problemático e a eficiência da produção também é baixa.

3. Casting de investimento (método de cera perdida):

A principal tecnologia para fazer pequenas peças complexas e finas e partes de materiais difíceis de processar. Super alta precisão e excelente superfície. Mas o processo é complicado, o custo é alto e a saída não é alta. Eu o usei para substituir a fundição de baixa pressão e produzir pequenos lotes de peças automotivas antes? Após o treino, descobri que o custo não vale a pena.

4. CASTIÇÃO DE REVIDADE:

O líquido de metal flui para o molde por seu próprio peso. O equipamento é simples e o custo é baixo. Está tudo bem para lotes pequenos e médios e pequenas e médias partes de ligas de alumínio/cobre. No entanto, o metal fundido é fácil de espirrar e oxidar, o enchimento não é estável o suficiente, a qualidade interna e o acabamento da superfície geralmente não são tão bons quanto as peças peças peças de baixa pressão, e é um pouco incerto fazer peças com requisitos altos.

5.

Eu quase esqueci de mencionar isso! Esse nome parece avançado, mas é essencialmente uma variante mais sofisticada da "família de elenco de baixa pressão". A diferença do núcleo é mover o cadinho sob o molde para enfrentar o portão e usar sucção a vácuo ou princípio de pressão diferencial para permitir que o metal fundido preencha o molde mais suavemente de baixo para cima. Pode dar um passo além do fundição comum de baixa pressão, reduzir a oxidação de arrastamento e melhorar a densidade e a uniformidade.

Resumo

Depois de trabalhar no local por 15 anos, posso dizer francamente que a fundição de baixa pressão de liga de alumínio não é tão simples quanto baixa pressão. É um trabalho árduo de misturar o fluxo de metal, temperatura, molde e controle de metal finamente! É melhor fazer peças leves, finas e complexas e absolutamente fortes e densas.

Na JS, focamos todos os dias em como usar fundição de baixa pressão de alumínio para tornar partes maiores, mais finas e mais fortes. Você tem um projeto e está procurando um parceiro confiável? OuSe você quiser saber citações específicas de fundição de baixa pressão de alumínio, não hesite! Entre em contato conosco diretamente, falaremos com a tecnologia! ​

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Perguntas frequentes

1. O que é a fundição de baixa pressão usada para fabricar?

A fundição de baixa pressão é usada principalmente para fabricar pequenas e médias peças de metal de paredes finas que requerem alta densidade, poucos poros e formas complexas. Os produtos típicos incluem rodas de liga leve de alumínio automotivas, blocos de cilindro de motor, cabeças de cilindro, peças aeroespaciais, alojamentos de motor e componentes do sistema hidráulico de alta precisão.

2. Que formas de peças podem fazer a fundição de baixa pressão?

A fundição de baixa pressão pode fabricar peças complexas de paredes finas com contornos claros e espessura uniforme da parede. É especialmente bom em peças fundidas em forma de rede com superfícies curvas, costelas finas, cavidades internas ou estruturas assimétricas, como rodas automotivas, suportes complexos, etc.

3. A fundição de baixa pressão é adequada para a produção em massa?

A fundição de baixa pressão é muito adequada para a produção em massa. Possui um alto grau de automação e uma longa vida útil (geralmente 50.000 a 100.000 vezes). Ele pode fabricar peças padronizadas de maneira estável e eficiente, como blocos de cilindros do motor, mas o custo inicial do molde é alto e precisa ser compartilhado pela produção.

4. Como reduzir os poros na fundição de baixa pressão?

A fundição de baixa pressão utiliza uma pressão relativamente baixa (0,01-0,1MPa) para encher suavemente o molde, evitando metal fundido turbulento e gás de arestão. Ao mesmo tempo, alimenta e solidifica continuamente sob pressão, permitindo que o gás seja descarregado de maneira ordenada. Também coopera com solidificação direcional para reduzir os poros e melhorar significativamente a densidade.

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