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大家好，我是JS的工程师。我仍然记得我在2008年刚开始时，我第一次在德国车间看到了一台低压铸造机的操作。熔融的铝合金逐渐像呼吸一样上升，最后以高精度填充了复杂的气缸头模具。那一刻，该过程的创造力和效率给我留下了深刻的印象。
十五年过去了，低压铸造对我来说已经是一个熟悉的工具。今天，我将戴上工程师的眼镜，带您观察这一彻底改变制造圈的精确过程。
什么是低压铸造？
当我们进行低压铸造时，我们使用压缩空气主要提供动力。我们将此空气穿过下面的封闭隔热炉，并使其在熔融金属的液体表面上作用。这会在炉子和上方的霉菌之间产生压力梯度。
在这种低压（比高压模具铸造的压力低得多）下，将熔融金属推动并沿着立管上升至以平滑的方式填充霉菌腔。填充金属后，我们将稍微提高气压。这使熔融金属能够从最偏远的位置从门到门的最偏远的位置冷却，结晶和凝固。铸件完全固化后，释放气压。现在，仍未在门中固化的熔融金属将流到下面的炉子。
在低压铸造过程中，压力，时间，速度和温度都是可控制的。我们的模具可以多次重复使用，但是在设计阶段需要特别解决热平衡，以便金属可以从远端到门固化，以避免内部缺陷。
“低压铸造和其他过程之间的关键区别在于，它使用受控的气压从底部到顶部实现平滑填充和熔融金属的方向固化。” - 美国铸造协会（AFS）“铸造金属手册”
什么是基本的低压铸造的操作过程？
步骤1：准备模具
- 我首先要准备好模具。这种模具（通常是永久性钢模具，比砂模更耐用）将决定最终产品的形式。
- 需要对模具进行预热，以使模具温度接近铝熔点，但不高，以防止冷模与热铝水接触并产生“热冲击”。有时会喷洒一些通量以净化霉菌表面的氧化。
- 模具必须紧密密封，并且没有气体应该能够逃脱。在铸造之前必须采取一些小步骤，例如脱气。
步骤2：获取铝水
- 我将铝制铸入式铝融化到炉中的铝水中，然后将其加热到熔点以上略高的温度（例如，必须将铝加热至710-720℃）。
- 将铝水倒入模具下方的绝缘炉（或坩埚）中，在该炉子可以保持温度恒定，并且可以同时清除杂质。该炉就像带有过滤器的热水瓶。
步骤3：压力铸造
- 我在绝缘炉中加压。压力不高，可能是20至100 kPa（大约是汽车轮胎压力的一小部分）。
- 这种温和的压力将熔融铝不断地从炉子（立管）向上推入密封的霉菌腔。没有飞溅，它很稳定。
- 保持压力以使熔融铝占据模具的所有细节，而模具中的多余气体很容易通过所提供的排气孔逸出。
步骤4：固化和脱离
- 熔融铝在模具中慢慢凝固并硬化。贯穿整个压力，因此铝在收缩时会不断喂食，从而减少了内部收缩收缩腔。该过程允许熔融铝用力将霉菌形状印刷。
- 当熔融铝完全固化时，我放开了保持炉中的气压。
- 打开模具，取出含铝的含铝低压铸件。
步骤5：后处理
- 刚被拆除的零件的边缘可能与毛刺和闪光灯一起使用，我需要清理它们。
- 根据要求这种低压铸件也可能需要两次或抛光。
- 我不会浪费切口的材料和废料，我会收集并融化它们进行回收。
低压铸造需要多少投资？
经常有人问，铝合金低压铸造需要多少投资。这确实非常重要！接下来，我将在几个关键点上谈论它：
1。设备是最昂贵的
根据我的个人经验，铝合金低压铸件的核心是设备投资。您需要一台特殊的铸造机。对于新机器，小型铝制低压铸造工厂的起价可能为70,000美元，大型工厂可能耗资数百万美元或更多。二手可以便宜，但是风险很高，以后的维护可能会更高。
此外，不要忘记配件，例如模具，控制系统和安全设备。这些共同可以轻松占设备总成本的一半。简而言之，设备投资取决于您的生产目标。如果生产很小，则可以节省资金，如果生产很大，将花费更多的钱。
2。低估了原材料的成本
谈论材料，铝合金是铸造铝合金低压时的英雄。如上表中所示，铝合金Ingots的全球价格直接与LME相关，而国内购买价格通常是指LME Plus Plus Plus税款和货运。如果您在欧洲生产，材料成本比中国高约15％（货运 +关税），所以请记住要提前考虑它！
3。场地和设施
没有场地就无法开始处理。投资是找到一个好的工厂或研讨会。租金根据地点有所不同。一线城市的一个地方的租金从10,000元开始，可以实现数千个小城市。不要忘记电力和水源的转换。这些固定成本并不便宜。例如，用于容纳设备的电力系统的升级费用为成千上万的元人民币。即使租赁土地不符合规格，也必须对其进行翻新，这是一笔巨大的费用。
4。人力和运营费用
员工支出不可忽视。我建议至少雇用一些熟练的工人和技术人员。普通工人每月起价5,000元，技术主管可能成千上万。一个小团队每年至少拥有至少100,000至200,000元的人工成本。运营费用包括日常设备维护，培训费，保险和环境保护许可证 - 所有这些杂项费用约为每月5,000元。不要为这项投资感到难过。从长远来看，好员工可以减少损失。
5。总投资估算和关键技巧
通常，铝合金低压铸造项目的最低投资约为200万元，这是一个现实的起点，如果您从头开始。但是，如果您想以低成本输入，二手设备加小规模的操作也可以减少到500,000元。
我强调这不是一次性付款，投资分期付款更安全。逻辑很简单。设备，材料，场地和人力密切相关。良好的早期计划可以节省很多钱。最后，不要忘记市场研究。投资回报率在10％至20％之间。您必须坚持这项业务很长时间才能看到利润。
低压铸造与重力铸造相比如何？
1。本质差异：熔融金属“驱动力”的竞争
| 方面 | 低压铸造 | 重力铸造 |
| 驱动力来源 | 可控气压（0.1-0.5 bar） | 纯重力（没有外力） |
| 填充方向 | 从下到顶部（立管→腔） | 从上到下（门→腔） |
| 金属流状态 | 层流（没有湍流平滑） | 易于湍流（气体夹带的高风险） |
低压铸造的“压力输送”本质上是一个受控的物理过程，而重力铸造依赖于自然重力 - 这意味着狭窄的过程窗口和敏感的波动。
2。核心指标的比较（基于实际生产数据）
| 评估参数 | 低压铸造 | 重力铸造 |
| 维度的准确性 | ±0.1-0.3mm（CT4-CT5水平） | ±0.3-0.5mm（CT6-CT7等级） |
| 表面粗糙度ra | 3.2-6.3μm（靠近加工） | 6.3-12.5μm（需要额外的喷砂处理） |
| 孔隙率 | ≤1％（X射线检查级A） | 2-5％（厚面积容易超过标准） |
|
抗拉强度
|
240-280 MPA | 200-230 MPA |
| 伸长率 | 8-12％ | 4-7％ |
| 物质利用率 | 90-95％（无立管） | 60-75％（需要大的立管来补偿收缩） |
| 霉菌寿命 | 80,000至150,000个周期（热疲劳是瓶颈） | 150,000至300,000次（没有高电压影响） |
3。生产经济的比较
低压铸造的隐藏成本优势：
案件：在一个新的能源汽车汽车住房项目中JS Company：
▶︎低压铸件：净重12kg，空白重量13kg（利用率92％）。
▶重力铸造：净重12公斤，空白重18公斤（立管占33％）。
结果：单件的材料成本减少了25％，每年的100,000件生产节省了600吨以上的铝合金！
重力铸造的明确成本优势：
| 成本项目 | 低压铸造 | 重力铸造 |
| 设备投资 | ￥ 8-200万（包括隔热炉） | ¥2-5百万 |
| 霉菌发育周期 | 3-6个月（需要热平衡模拟） | 1-3个月（简单结构） |
| 单项周期时间 | 3-8分钟（持有压力占60％） | 2-5分钟（没有压力持有阶段） |
我的工程实践建议：
选择铁规则：
“负载零件的低压，装饰零件的重力。薄壁和复杂零件的低压，厚壁和简单零件的重力”
练习打破重力的局限性：
在JS，我们通过复合过程解决问题：
▶︎低压 +局部挤出：用于子框架的热关节，这可以有效消除收缩。
▶︎重力铸造 +差压缩收缩补偿：改善气缸油通道的密度。
铝合金适合低压铸造过程吗？
我已经担任工程师已有15年了。在进行金属零件项目时，铝合金绝对适合低压铸造过程。该过程在行业中广泛使用，主要是因为它可以在相对较低的压力下将熔融金属推入模具中，从而避免了常见的问题，例如气泡或裂缝。
1。良好的流动性
低压铸件依赖于低压气体将铝液体从炉子轻轻推入模具。铝合金的这种特征使其能够在没有太大压力的情况下平稳地填充复杂模具的角，从而有效防止倒入和空气孔不足。
2。可控收缩
铝合金在凝固时会收缩，但是这种收缩相对容易管理。低压铸造的美丽是：
- 光滑的填充：铝液液体稳定上升，大大降低了吸收空气和杂质的机会（比高压铸造要好得多）。
- 连续进食（关键点）：在铝制低压铸造过程下，压力将继续持续到铸造稳固为止。大门位于模具的底部，不断提供熔融金属，可以大大减少收缩和收缩孔，使铸造密集的内部。
3。经济，稳定和可靠
- 成本节省：低压的压力低，机器吨位要求低以及投资和维护成本较低。铝具有低熔点和低能消耗。
- 稳定的质量：光滑的填充 +方向固化 +连续压力保持，这种打孔的组合使铸造密度的内部结构，谷物细，机械性能均匀和高强度以及表面光滑。
- 高收益率：降低了空气夹带，包含炉渣和收缩的风险，过程控制已经存在，保证了全面的收率，尤其是在具有复杂结构的零件（例如车轮和底盘零件）的零件上。
哪些领域或行业将使用低压铸造技术？
1。汽车行业：
我们制作汽车零件，例如车轮，发动机块和气缸盖，然后低压铸造绝对是主要力量。它所做的事情是强大而可靠的。表面光滑而美丽，它可以处理暴露在外部的零件，就像轮子一样。
2。医疗设备（高要求）：
当我们制作手术器械和诊断设备零件时，我们真的不能粗心。该材料必须能够承受高温蒸汽和强大的化学消毒。最重要的是必须没有毛孔，否则隐藏细菌会很麻烦。低压铸造制成的零件只需满足医疗治疗的严格的不育和耐用性要求即可。
3。航空航天（不断改进）：
当我们处理航空航天产品时，零件不会更糟。例如，起落架零件和某些发动机零件对维度准确性和内部质量有极高的要求。低压铸件中使用的压力相对“柔和”，而所制成的零件是高精度，内部均匀且强大的。
4。家用电器：
厨房里的稻米炊具的支架，食品加工机的盖子以及洗衣机中的零件都是由铸件制成的。它可以使各种复杂形状和薄壁的零件为了满足设计师的幻想，并且成本得到了很好的控制，并且东西耐用。
如果不使用低压铸件，可以选择其他哪些铸造方法？
1。高压铸件（铸造）：
这是最常见的。它既快速有效，又适合大规模，薄壁和复杂形的零件。它依靠瞬时高压（数十个甚至数百个巨质）将熔融金属粉到霉菌中。缺点是高压很容易吸收空气和炉渣，并且零件内可能有毛孔。低压铸造的缓慢和稳定性只需避免这些缺点即可。
2。砂铸件：
最古老，最灵活的方法，可用于大批批次，几乎没有尺寸限制，特别适用于超大和复杂的单件或小批次铸件。成本相对较低，模具是由沙子制成的。但是，准确性和表面饰面比低压铸件要差得多，后处理很麻烦，而且生产效率也很低。
3。投资铸造（损失蜡法）：
制造复杂而细小的小零件以及难以处理的材料的主要技术。超高精度和出色的表面。但是这个过程很麻烦，成本很高，输出不高。我用它来代替低压铸件并以前产生小批次汽车零件？练习后，我发现成本不值得。
4。重力铸造：
金属液体通过其自身的重量流入模具中。设备很简单，成本很低。对于中小型批次以及铝/铜合金的中小型部分是可以的。但是，熔融金属易于飞溅和氧化，填充不够稳定，内部质量和表面饰面通常不如低压铸件那样好，而且要使零件的零件高需求有点不确定。
5。反重力低压铸造：
我几乎忘了提到这个！这个名字听起来不高，但实际上是“低压铸造家庭”的更复杂的变体。核心区别是将坩埚移动在模具下面面对门，并使用真空吸力或差分压原理使熔融金属从底部到顶部更平稳地填充模具。它可以比普通的低压铸造，减少夹带氧化并提高密度和均匀性。
概括
在现场工作了15年后，我可以坦率地说，铝合金低压铸件不仅像低压一样简单。这是一项艰苦的融合金属流，温度，模具和压力控制的艰苦工作！最好是制作既轻巧，薄，复杂，绝对坚固又致密的零件。
在JS，我们每天都专注于如何使用铝制低压铸造以制造更大，更薄且更强的零件。您有一个项目并正在寻找可靠的合作伙伴吗？或者如果您想知道特定的铝低压铸件报价，不要犹豫！直接与我们联系，我们将与技术交谈！
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常见问题解答
1。用于制造的低压铸件是什么？
低压铸造主要用于生产需要高密度，毛孔和复杂形状的中小型薄壁金属零件。典型的产品包括汽车铝合金轮毂，发动机气缸块，气缸盖，航空航天零件，电动机外壳和高精度液压系统组件。
2。低压铸造可以使哪些零件形状产生？
低压铸件可以制造复杂的薄壁零件，并具有清晰的轮廓和均匀的壁厚。它在带有弯曲表面，细肋骨，内部空腔或不对称结构（例如汽车车轮，复杂支架等）的近网状铸件方面尤其出色。
3。低压铸造是否适合批量生产？
低压铸造非常适合批量生产。它具有高度的自动化和较长的霉菌寿命（通常是50,000-100,000次）。它可以稳定有效地生产标准化的零件，例如发动机气缸块，但是初始霉菌成本很高，需要通过生产共享。
4。如何减少低压铸件中的毛孔？
低压铸件使用相对较低的压力（0.01-0.1mpa）平滑地填充霉菌，避免了湍流的熔融金属和插入气体。同时，它在压力下连续进食和固化，从而使气体以有序的方式排放。它还可以与方向固化合作，以减少孔隙并显着提高密度。
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