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La colata a bassa pressione è un processo di colata unico nel suo genereche preme la lega liquida nella cavità dello stampo dal basso verso l'alto sotto pressione e solidifica sotto pressione per ottenere getti. Questo metodo di colata non solo migliora la purezza e la qualità dei getti, ma presenta anche i vantaggi di un'elevata efficienza produttiva e di una facile automazione. Questo articolo introdurrà il principio di funzionamento, il flusso di processo eCaratteristiche della colata a bassa pressioneIn dettaglio.

Che cos'è la colata a bassa pressione?

La colata a bassa pressione è un processo di formatura dei metalliche utilizza la pressione del gas come forza motrice per spingere il metallo fuso a riempire la cavità dello stampo in modo uniforme e uniforme e completare il processo di solidificazione in condizioni ambientali controllate. Questa tecnologia viene solitamente eseguita in un sistema di colata sigillato. Regolando con precisione le dimensioni e il tempo della pressione del gas, può ottenere un controllo preciso della velocità di riempimento e del processo di solidificazione del metallo fuso.

La colata a bassa pressione non solo può evitare efficacemente difetti come turbolenza, ossidazione e pori causati dal metallo fuso durante il riempimento dello stampo, ma anche migliorare la densità, le proprietà meccaniche e la qualità superficiale dei getti. PertantoÈ ampiamente utilizzato nel settore aerospaziale, nella produzione automobilistica, apparecchiature elettriche e strumenti di precisione. Ha una vasta gamma di applicazioni nei settori manifatturieri di fascia alta.

Come funziona la colata a bassa pressione?

La basePrincipio della colata a bassa pressioneconsiste nell'utilizzare aria compressa secca o gas inerte introdotto nel crogiolo sigillato per esercitare una certa pressione sulla superficie del metallo fuso, in modo che il metallo fuso venga riempito uniformemente con lo stampo dal basso verso l'alto lungo il tubo montante. L'intero processo può essere suddiviso nelle seguenti fasi:

1. Fusione del metallo e preparazione di stampi o stampi:Innanzitutto, la materia prima metallica viene fusa allo stato liquido e viene preparato lo stampo o lo stampo desiderato.

2. Preparazione prima di versare: Compresa la sigillatura del crogiolo (assemblaggio del coperchio di tenuta), la raschiatura delle scorie nel tubo montante (rimozione delle impurità), la misurazione dell'altezza del livello del liquido, l'esecuzione del test di tenuta, l'abbinamento dello stampo e il fissaggio dello stampo o dello stampo, ecc.

3. Versare：

• Litri di liquido: Il metallo fuso sale lungo il tubo montante sotto l'azione della pressione del gas.
• Ripieno: Il metallo fuso passa dolcemente attraverso il canale di colata nella cavità dello stampo.
• Sovralimentare: Mantenere la pressione del gas sulla superficie metallica liquida fino a quando il getto non è completamente solidificato.
• Congelare: Il metallo fuso cristallizza e si solidifica sotto pressione.
• Scaricare la pressione: Allevia la pressione del gas sulla superficie del liquido in modo che il metallo fuso che non si è solidificato nel tubo montante e nel canale di colata rifluisca verso il crogiolo.
• Raffreddamento: Il getto viene raffreddato a temperatura ambiente nello stampo.

4. Rilascio: Include la sformatura libera e la rimozione dei getti.

Quali sono le fasi del processo di colata a bassa pressione?

LeFlusso di processo della colata a bassa pressioneComprende principalmente i seguenti passaggi:

1. Fusione dei metalli: La materia prima metallica viene messa nel crogiolo per la fusione e la temperatura e la composizione del metallo fuso soddisfano i requisiti del processo.

2. Preparazione dello stampoIn base ai requisiti di progettazione della fusione, lo stampo richiesto viene preparato e preriscaldato, in modo da evitare che il metallo fuso si raffreddi troppo rapidamente durante il processo di riempimento.

3. Preparazione per il versamento: Sigillare il crogiolo, rimuovere le impurità dal tubo montante, garantire la tenuta del sistema ed eseguire le ispezioni e le regolazioni necessarie.

4. Processo di versamento：

   • Litri e ripienoSotto l'azione della pressione del gas, il metallo fuso sale lungo il tubo montante e riempie dolcemente la cavità dello stampo.
   • Pressurizzazione e coagulazione: Mantenere la pressione del gas sulla superficie del metallo liquido per far cristallizzare e solidificare la colata sotto pressione.

5. Depressurizzazione e raffreddamento: Allevia la pressione del gas sulla superficie del metallo fuso, consente al metallo fuso non solidificato di rifluire verso il crogiolo e quindi consente al getto di raffreddarsi naturalmente nello stampo.

6. Sformatura e rimozione di gettiDopo che il getto si è completamente raffreddato, aprire lo stampo ed estrarre il getto.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della colata a bassa pressione?

Come un processo di fusione unico,La colata a bassa pressione presenta una serie di vantaggi significativie alcune limitazioni. Quella che segue è un'analisi dettagliata delVantaggi e svantaggi della colata a bassa pressione:

Vantaggi

1. Getti di alta qualità：

• Riempimento in metallo fuso puro:Le scorie generalmente galleggiano sulla superficie del metallo fuso, mentre la colata a bassa pressione viene riempita attraverso il tubo montante, che evita che le scorie entrino nella cavità dello stampo e migliora la purezza del getto.
• Buona formabilità:Il metallo fuso viene riempito sotto pressione e la fluidità viene migliorata, il che favorisce la formazione di getti con contorni chiari e superfici lisce, particolarmente adatti per la formatura di getti a parete sottile di grandi dimensioni.
• Struttura densa:La colata cristallizza e solidifica sotto pressione, che può essere completamente reintegrata, con struttura densa ed elevate proprietà meccaniche.

2. Alta resa di metallo fuso：

In generale, non c'è bisogno di un montante e il metallo fuso non solidificato nel tubo montante può essere refluito nel crogiolo per il riutilizzo, in modo che la resa del metallo fuso sia notevolmente migliorata, di solito fino a oltre il 90%.

3. Elevata efficienza produttiva e grado di automazione：

Le condizioni di lavoro sono buone, l'attrezzatura è semplice, è facile realizzare una produzione meccanizzata e automatizzata e l'efficienza produttiva è migliorata.

4. Ampia gamma di applicazioni：

La colata a bassa pressione può essere utilizzata per fondere una varietà di leghe, tra cui leghe non ferrose, ghisa e acciaio fuso. È particolarmente adatto per leghe non ferrose facili da ossidare e può prevenire efficacemente l'ossidazione delle inclusioni di scorie nel processo di colata del metallo fuso.

5. Bassi requisiti per i materiali dello stampo：

Tutti i tipi di materiali che possono essere utilizzati come stampi per colata, come stampi in sabbia (sabbia argillosa, sabbia di silicato di sodio, sabbia di resina, ecc.), Stampi a conchiglia, stampi in metallo, stampi in grafite, stampi a conchiglia per microfusione, stampi in ceramica, ecc., Possono essere utilizzati comeMateriali di colata per colata a bassa pressione.

Difetto

1. Grande investimento in attrezzature：

LeAttrezzature per colata a bassa pressioneInclude il motore principale, l'impianto idraulico, il forno di mantenimento, il dispositivo di pressurizzazione del livello del liquido, il sistema di controllo elettrico e il sistema di raffreddamento della colata, ecc. E l'investimento complessivo è elevato.

2. L'efficienza di produzione è relativamente bassa：

Rispetto alla pressofusione a gravità eColata ad alta pressione, la colata a bassa pressione ha un'efficienza produttiva inferiore e un ciclo di colata più lungo. Al fine di mantenere la solidificazione direzionale e la fluidità del fuso, la temperatura dello stampo è elevata e la velocità di solidificazione è lenta.

3. I requisiti di gestione sono rigorosi：

La struttura vicino al cancello è grossolana e le proprietà meccaniche del profilo inferiore non sono elevate, il che richiede una gestione completa e rigorosa, compreso il controllo dei parametri di processo come temperatura e pressione.

4. I tubi montanti hanno una durata limitata：

Nel processo di contatto a lungo termine con il metallo fuso, i tubi montanti sono suscettibili all'erosione e ai rottami e devono essere sostituiti regolarmente.

Quali metalli sono comunemente usati nella colata a bassa pressione?

1. Materiale di colata

Il materiale di colata è la sostanza utilizzata per realizzare modelli di colata eLa colata a bassa pressione può utilizzare una varietà di materiali di colataper adattarsi alle esigenze dei diversi getti. I materiali comuni per stampi includono:

• Sabbia per stampaggio:Un materiale da colata di uso comune con buona formabilità e permeabilità all'aria, adatto per realizzare getti con forme complesse.
• Sabbia resinosa:Una miscela di particelle di resina e sabbia, con elevata resistenza e durezza, adatta per realizzare getti di alta precisione e di alta qualità.
• Metallo:come rame, ferro, alluminio e altri materiali metallici, possono essere utilizzati per realizzare getti in stampi metallici, con elevata conduttività termica e buona resistenza all'usura.
• Ceramica:Con elevata durezza e resistenza alle alte temperature, è adatto per la produzione di getti in lega ad alta temperatura.
• Grafite:Con una buona autolubrificazione e resistenza alle alte temperature, è adatto per la produzione di getti che richiedono autolubrificazione o resistenza alle alte temperature.
• Gesso:Facile da modellare e sformare, adatto alla produzione di getti di forma piccola e complessa.

2. Materiali dello stampo

Il materiale dello stampo è il materiale utilizzato per realizzare stampi per colata a bassa pressione. Lo stampo per colata a bassa pressione deve resistere all'erosione e alla pressione del liquido metallico ad alta temperatura, quindi la selezione del materiale dello stampo è molto importante. I materiali comuni per stampi includono:

• Ghisa:Basso costo, facile da lavorare, ma facile da deformare, durata relativamente breve. Adatto per la produzione di getti con bassi requisiti di durata dello stampo.
• Acciaio legato:Con elevata durezza e resistenza, buona resistenza all'usura, adatto per la produzione di stampi per colata di alta precisione e alta qualità.
• Carburo carenato:Con elevata durezza ed elevata resistenza all'usura, adatto per la produzione di stampi che richiedono un'elevata forza di strisciamento e alta pressione.
• Manico in tungsteno:con durezza e resistenza all'usura estremamente elevate, ma il costo è elevato, adatto per la produzione di requisiti di durata e resistenza all'usura dello stampo.
• Lega di alluminio:Piccola densità, alta resistenza, buona rigidità, buona conduttività termica, qualità leggera, facile da lavorare e saldare, può essere adatto per la produzione di stampi di grandi e medie dimensioni.

Quali sono le applicazioni tipiche della colata a bassa pressione?

Applicazioni tipiche della colata a bassa pressionecoprono una varietà di settori come le automobili, l'aerospaziale e i prodotti di consumo. Di seguito è riportato un riepilogo dettagliato di queste applicazioni:

1. Produzione automobilistica:

Nell'industria automobilistica,La colata a bassa pressione è ampiamente utilizzata per produrre parti chiave come le ruote, parti del motore (come blocchi cilindri, testate), parti delle sospensioni, ecc. Queste parti richiedono elevata resistenza, alta precisione e buona resistenza alla corrosione. La tecnologia di colata a bassa pressione può soddisfare questi requisiti e migliorare l'affidabilità e la durata delle automobili.

2. Aerospaziale:

Nel settore aerospaziale,La colata a bassa pressione viene utilizzata per produrre parti strutturali leggere come le pale dei motori degli aerei, parti di turbine, ecc. Queste parti devono resistere all'ambiente ostile di funzionamento ad alta temperatura, alta pressione e alta velocità. La tecnologia di colata a bassa pressione può fornire materiali con elevata resistenza, elevata tenacità e resistenza al calore per garantire la sicurezza e le prestazioni dei veicoli aerospaziali.

3. Produzione di beni di consumo:

Nel settore dei beni di consumo,La colata a bassa pressione viene utilizzata per produrre elettricità di alta qualitàe alloggiamenti di prodotti elettronici, utensili da cucina, accessori per mobili, ecc. Questi prodotti richiedono un aspetto squisito e una buona durata. La tecnologia di colata a bassa pressione è in grado di fornire materiali di alta precisione, lucidi e resistenti alla corrosione per soddisfare la domanda dei consumatori in termini di qualità dei prodotti.

4. Altri settori industriali:

La colata a bassa pressione viene utilizzata anche in altri settori industriali, come la costruzione navale, la produzione di macchinari pesanti, ecc. In questi campi, la tecnologia di colata a bassa pressione può produrre forme grandi e complesse e getti ad alte prestazioni per soddisfare i requisiti delle apparecchiature industriali per alta resistenza, alta precisione e lunga durata.

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Domande frequenti

1. Qual è il processo di base della colata a bassa pressione?

Il processo di base della colata a bassa pressione comprende la fusione del metallo e la preparazione di stampi o stampi, la preparazione prima del versamento (come la sigillatura del crogiolo, la rimozione delle scorie dei tubi montanti, la misurazione dell'altezza del livello del liquido, ecc.), il versamento (comprese le fasi di sollevamento del liquido, stampaggio, pressurizzazione, solidificazione, scarico della pressione e raffreddamento) e la sformatura (compresa la sformatura sciolta e la rimozione dei getti).

2. Quali sono i componenti principali delle apparecchiature di colata a bassa pressione?

L'attrezzatura per colata a bassa pressione è generalmente composta dal motore principale, dall'impianto idraulico, dal forno di mantenimento, dal dispositivo di pressurizzazione del livello del liquido, dal sistema di controllo elettrico e dal sistema di raffreddamento della colata. Tra questi, ci sono due tipi principali di forni di contenimento: forno di contenimento a crogiolo e forno di contenimento a piscina fusa, e ci sono diversi tipi di forni di contenimento del crogiolo, come pentole in ghisa, pentole in acciaio fuso e pentole composite.

3. In quali campi la colata a bassa pressione trova applicazioni tipiche?

La colata a bassa pressione è ampiamente utilizzata nella produzione automobilistica, aerospaziale, nella produzione di beni di consumo e in altri settori industriali. Ad esempio, nell'industria automobilistica, la colata a bassa pressione viene utilizzata per produrre componenti chiave come ruote e componenti del motore; Nel settore aerospaziale viene utilizzato nella produzione di componenti strutturali leggeri; Nella produzione di beni di consumo, viene utilizzato per produrre custodie di alta qualità per prodotti elettrici ed elettronici, ecc.

4. Quali sono le potenziali sfide o limitazioni della colata a bassa pressione?

Nonostante i numerosi vantaggi della colata a bassa pressione, ci sono alcune potenziali sfide o limitazioni. Ad esempio, il costo dell'attrezzatura e l'investimento nello stampo sono elevati; Nella produzione di getti in lega di alluminio, i crogioli e i tubi montanti sono a contatto con il metallo fuso per lungo tempo, che è suscettibile di erosione e rottamazione; Inoltre, l'efficienza produttiva è relativamente bassa, soprattutto quando si tratta di getti di grandi dimensioni o di forma complessa.

Sommario

Come metodo di colata efficiente e di alta qualità,La colata a bassa pressione svolge un ruolo insostituibilenel campo della produzione industriale. Attraverso la continua ottimizzazione della tecnologia e delle attrezzature, abbiamo motivo di credere che la colata a bassa pressione continuerà a guidare la tendenza di sviluppo della tecnologia di formatura dei metalli in futuro e inietterà nuova vitalità nella produzione industriale.

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