Литье под низким давлением относится к методу литья, при котором форма обычно помещается над герметичным тиглем, и сжатый воздух вводится в тигель для создания низкого давления (0.06-0.15 МПа) на поверхности расплавленного металла, заставляя металлическую жидкость подниматься из стояка и заполнять форму, и контролируя затвердевание. Этот метод литья имеет хорошую компенсацию усадки, плотную структуру литья и легко отливать большие тонкостенные сложные отливки без необходимости в стояках, с коэффициентом извлечения металла 95%. Нет загрязнения, легко достичь автоматизации. Но стоимость оборудования высока, а эффективность производства низкая. Обычно используется для литья цветных сплавов.
Принцип
Литье под низким давлением — это метод литья, при котором жидкий сплав вдавливается в полость формы снизу вверх под давлением и затвердевает под давлением для получения отливок. Принцип литья под низким давлением показан на рисунке 1 «Принцип литья под низким давлением». Сухой сжатый воздух или инертный газ вводится в герметичный тигель, и с помощью давления, действующего на поверхность жидкого металла, жидкий металл плавно заполняется в форму через литник снизу вверх по стояку. Давление заполнения обычно составляет 20-60кПа. После того, как отливка полностью затвердеет, сбрасывают давление газа на поверхность жидкости, так что жидкий металл, не затвердевший в стояке и литнике, стечет в тигель под собственным весом, а затем открывают форму, чтобы извлечь отливку.
Основные процессы:
1. Подготовка формы
Во-первых, необходимо создать форму, которую можно использовать для литья под низким давлением. Эта форма должна выдерживать высокую температуру и давление жидкого металла, а также обладать достаточной прочностью, чтобы обеспечить качество деталей. Обычно формы изготавливаются из огнеупорных материалов и покрываются изнутри специальным слоем материала, предотвращающим прилипание металла.
2. Подготовка нагревательной печи
Чтобы нагреть металл до достаточно высокой температуры, чтобы он мог течь, необходимо подготовить нагревательную печь. Нагревательные печи обычно используют природный газ или электричество для обеспечения тепловой энергии. При нагревании металла в печи необходимо обеспечить, чтобы он достиг достаточной температуры для перевода его в жидкое состояние.
3. Плавка металла
Нагревать металл в печи до полного расплавления. При этом необходимо постоянно помешивать металл, чтобы он равномерно нагревался и плавился.
4. Предварительная обработка пресс-формы
Перед заливкой металла в форму необходимо провести предварительную обработку формы. Этот процесс включает в себя очистку формы и нанесение слоя специального материала для предотвращения прилипания металла. Затем поместите форму в машину литья под низким давлением для подготовки к впрыску металла.
5. Литье металла
Когда металл полностью расплавлен и форма готова, пора начинать впрыскивание металла. При литье под низким давлением для впрыскивания металла в форму используется заливочная головка. Заливочная головка обычно состоит из нескольких отверстий, через которые можно контролировать расход и скорость потока.
6. Охлаждение компонентов
Когда металл полностью заполнит форму и остынет, отливку можно вынуть. Обычно необходимо выждать некоторое время, чтобы отливка полностью остыла и затвердела. Затем отливку можно вынуть из формы.
7. Постобработка деталей
Наконец, для отливок требуется постобработка. Этот процесс включает удаление излишков материалов и обработку поверхности. Обычно для выполнения этих задач требуются машины или ручные инструменты.
Приложение
Литье под низким давлением является самой ранней технологией антигравитационного литья, которая начала применяться в промышленном производстве в 1940-х годах. В настоящее время литье под низким давлением в основном используется для производства деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, таких как автомобильные колеса в автомобильной промышленности, блоки цилиндров, головки цилиндров, поршни, корпуса ракет, рабочие колеса, ветровые дефлекторы и другие отливки со сложной формой и высокими требованиями к качеству для двигателей внутреннего сгорания. Когда литье под низким давлением используется для производства литой стали, такой как литые стальные колеса, для подъемной трубы необходимо использовать специальные огнеупорные материалы. Литье под низким давлением также может применяться для небольших отливок из медных сплавов, таких как трубная арматура, смесители для ванных комнат и т. д.
Автомобилестроение: Автомобилестроение является основной областью применения литья под низким давлением. Используя технологию литья под низким давлением, производители автомобилей могут производить ряд сложных деталей, включая компоненты двигателя и детали трансмиссии.
Аэрокосмическая промышленность: В аэрокосмической промышленности необходимо производить ряд сложных деталей, включая лопатки турбин и компоненты авиационных двигателей. Технология литья под низким давлением может помочь производителям производить эти высококачественные детали.
3. Промышленность по производству промышленного оборудования: Производство промышленного оборудования является еще одной важной областью применения литья под низким давлением. Используя технологию литья под низким давлением, можно производить ряд высококачественных компонентов промышленного оборудования, включая шестерни, редукторы и системы трансмиссии.
