¿Qué hace un fundidor?

La esencia de la fundición forzada (denominada fundición a presión) es un método para llenar la cavidad del molde de fundición a presión con metal líquido o semilíquido a alta velocidad bajo alta presión, y formar y solidificar bajo presión para obtener piezas fundidas.

Características de la fundición a presión

El llenado de moldes de fundición a presión a alta presión y alta velocidad son las dos características principales de la fundición a presión. Su presión específica de inyección comúnmente utilizada oscila entre varios miles y decenas de miles de kPa, o incluso hasta 2 × 105 kPa. La velocidad de llenado es de aproximadamente 10~50 m/s y, a veces, incluso puede alcanzar más de 100 m/s. El tiempo de llenado es muy corto, generalmente en el rango de 0,01 a 0,2 s. En comparación con otros métodos de fundición, la fundición a presión tiene las siguientes tres ventajas:

Ventajas:

1 Buena calidad del producto

La precisión dimensional de las piezas fundidas es alta. generalmente equivalente al nivel 6~7, incluso hasta el nivel 4 buen acabado superficial, generalmente equivalente al nivel 5~8 alta resistencia y dureza, la resistencia es generalmente 25~30% mayor que la de la fundición en arena, pero el alargamiento es; reducido en aproximadamente un 70%; estabilidad dimensional, buena intercambiabilidad; puede fundir piezas fundidas complejas y de paredes delgadas. Por ejemplo, el espesor mínimo de pared actual de las piezas de fundición a presión de aleación de zinc puede alcanzar los 0,3 mm; el espesor mínimo de pared de las piezas fundidas de aleación de aluminio puede alcanzar los 0,5 mm; el diámetro mínimo del orificio de fundición es de 0,7 mm; .

2. Alta eficiencia de producción

La máquina tiene una alta productividad. Por ejemplo, la máquina de fundición a presión de aire frío horizontal JIII3 puede realizar un promedio de 600 a 700 fundiciones en ocho horas. , y la pequeña máquina de fundición a presión con cámara caliente puede realizar un promedio de 600 a 700 fundiciones por hora. Puede fundir de 3.000 a 7.000 veces en ocho horas. El molde de fundición a presión tiene una larga vida útil. los moldes de fundición y las aleaciones de campanas de fundición a presión pueden tener una vida útil de cientos de miles o incluso millones de veces; es fácil realizar mecanización y automatización.

3. Excelente efecto económico

Debido a las ventajas del tamaño preciso y la superficie lisa de las piezas de fundición a presión. Generalmente, ya no se procesa mecánicamente sino que se usa directamente, o la cantidad de procesamiento es muy pequeña, por lo que no solo mejora la tasa de utilización del metal, sino que también reduce una gran cantidad de equipos de procesamiento y el precio de las piezas fundidas; La fundición a presión combinada se puede utilizar para fabricar otros materiales metálicos o no metálicos. Ahorra tiempo de montaje y metal.

Aunque la fundición a presión tiene muchas ventajas, también tiene algunas desventajas que aún no se han solucionado.

Desventajas

Por ejemplo:

1). Debido a la alta velocidad del metal líquido que llena la cavidad y al estado de flujo inestable durante la fundición a presión, la matriz general. -Se utilizan métodos de fundición. Es fácil producir poros y no se puede tratar térmicamente;

2). Para piezas fundidas con concavidades complejas, la fundición a presión es más difícil;

3). Aleaciones de alto punto de fusión (como cobre, metales ferrosos), la vida útil del molde de fundición a presión es relativamente baja;

4) No es adecuado para la producción de lotes pequeños. El costo de fabricación del molde de fundición a presión es alto, la eficiencia de producción de la máquina de fundición a presión es alta y la producción en lotes pequeños no es económica.

Alcance de la aplicación de fundición a presión y tendencia de desarrollo

La fundición a presión es uno de los métodos de conformado de metales más avanzados y es una forma eficaz de lograr menos virutas y ninguna. utilizado y se está desarrollando rápidamente. En la actualidad, las aleaciones de fundición a presión ya no se limitan a metales no ferrosos como el zinc, el aluminio, el magnesio y el cobre, y se están utilizando gradualmente para fundir hierro y acero. El tamaño y el peso de las piezas de fundición a presión dependen de la potencia de la máquina de fundición a presión. A medida que la potencia de las máquinas de fundición a presión sigue aumentando, el tamaño de las piezas fundidas puede variar desde unos pocos milímetros hasta 1 o 2 metros, el peso puede variar desde unos pocos gramos hasta decenas de kilogramos; En el extranjero, se pueden fundir piezas de aluminio con un diámetro de 2 my un peso de 50 kg.

Las fundiciones a presión ya no se limitan a la industria del automóvil y la industria de instrumentos, y se han expandido gradualmente a otros sectores industriales, como maquinaria agrícola, industria de máquinas herramienta, industria electrónica, industria de defensa, computadoras, equipos médicos, relojes, cámaras fotográficas y decenas de industrias incluyendo ferretería diaria, específicamente: autopartes, accesorios para muebles, accesorios para baño (baño), piezas de iluminación, juguetes, máquinas de afeitar, clips de corbata, piezas eléctricas y electrónicas, hebillas de cinturones, cajas de relojes, hebillas metálicas, cerraduras. , cremalleras, etc. En términos de tecnología de fundición a presión, han surgido nuevos procesos como la fundición a presión al vacío, la fundición a presión oxigenada, la fundición a presión de precisión y la aplicación de núcleos solubles.

Selección de máquinas de fundición a presión

En la producción real, no todas las máquinas de fundición a presión pueden satisfacer las necesidades de fundición a presión de diversos productos y deben seleccionarse de acuerdo con circunstancias específicas. Generalmente, se deben seleccionar los dos siguientes: Considere los siguientes aspectos:

1) Seleccione según diferentes variedades y lotes

Al organizar la producción de variedades múltiples y lotes pequeños, los sistemas hidráulicos generalmente se seleccionan por su simplicidad, gran adaptabilidad y operación rápida. Para las máquinas de fundición a presión ajustadas, al organizar la producción en masa de variedades pequeñas, se debe seleccionar una máquina de fundición a presión de alta eficiencia equipada con varios mecanismos de control automatizado y mecanizado; Si se producen piezas fundidas en grandes cantidades de una sola variedad, se puede utilizar una máquina de fundición a presión especial.

2) Seleccione según la estructura de la fundición y los parámetros del proceso.

Las dimensiones, el peso, el espesor de la pared y otros parámetros de la fundición tienen un impacto importante en la selección de la fundición a presión. máquina.

El peso de la pieza fundida (incluido el sistema de compuerta y el tanque de rebose) no debe exceder la capacidad nominal de la máquina de fundición a presión, pero no debe ser demasiado pequeño para evitar desperdiciar la potencia de la máquina de fundición a presión. máquina de fundición. Generalmente, la capacidad nominal de una máquina de fundición a presión se puede encontrar en el manual.

La máquina de fundición a presión tiene una distancia máxima y mínima determinada, por lo que el espesor del molde de fundición a presión y la altura de la fundición deben tener un límite determinado si el espesor del molde de fundición a presión. o la altura del molde es demasiado grande, es posible que no se pueda retirar el molde.

Proceso de fundición a presión

En la producción de fundición a presión, la máquina de fundición a presión, la aleación de fundición a presión y el molde de fundición a presión son los tres elementos principales. El proceso de fundición a presión es un proceso de combinación y utilización de tres elementos principales. Haga que varios parámetros del proceso satisfagan las necesidades de la producción de fundición a presión.

Selección de presión y velocidad

La selección de la presión específica de inyección debe determinarse en función de las características estructurales de las diferentes aleaciones y piezas fundidas. La Tabla 1 son los datos empíricos.

Tabla 1 Presión específica (kPa) de aleaciones de fundición a presión de uso común

Espesor de pared de fundición de aleación 3 mm

Estructura simple Estructura compleja Estructura simple y compleja

Aleación de zinc 30000 40000 50000 60000

Aleación de aluminio 30000 35000 45000 60000

Aleación de aluminio-magnesio 30000 40000 50000 65000

Aleación de magnesio 30000 0 50000 60000

Aleación de cobre 50000 70000 80000 90000

Para la selección de la velocidad de llenado, generalmente para piezas fundidas con paredes gruesas o altos requisitos de calidad interna, una velocidad de llenado más baja y un impulso alto. se debe seleccionar presión; para piezas fundidas con paredes delgadas o requisitos de alta calidad superficial y piezas fundidas complejas, se debe seleccionar una presión específica más alta y una velocidad de llenado más alta.

Temperatura de vertido

La temperatura de vertido se refiere a la temperatura promedio del metal líquido cuando ingresa a la cavidad del molde desde el ajuste de presión, ya que es inconveniente medir la temperatura del metal líquido. en la cámara de presión, generalmente se utiliza en una representación de temperatura del horno.

La temperatura de vertido es demasiado alta y la contracción es grande, lo que hace que la pieza fundida sea propensa a agrietarse, granos grandes y pegajosidad del molde. La fuente de vertido es demasiado baja, lo que es propenso a defectos como el aislamiento en frío; , patrones superficiales y vertido insuficiente. Por lo tanto, la temperatura de vertido debe considerarse junto con la presión, la temperatura del molde de fundición a presión y la velocidad de llenado.

La temperatura del molde de fundición a presión

El molde de fundición a presión debe precalentarse a una determinada temperatura antes de su uso. Generalmente se utiliza gas, soplete, aparatos eléctricos o calentamiento por inducción. .

En la producción continua, la temperatura del molde de fundición a presión a menudo aumenta, especialmente para las aleaciones de alto punto de fusión, que aumenta muy rápidamente. Además de hacer que el metal líquido se adhiera al molde, si la temperatura es demasiado alta, la pieza fundida se enfriará lentamente, lo que hará que los granos se vuelvan gruesos. Por lo tanto, cuando la temperatura del molde de fundición a presión es demasiado alta, se deben tomar medidas de enfriamiento periódicas. El enfriamiento suele realizarse con aire comprimido, agua o medios químicos.

Tiempo de llenado, mantenimiento de presión y apertura del molde

1) Tiempo de llenado

Desde el momento en que el metal líquido comienza a entrar en la cavidad del molde hasta el momento en que el Se llena la cavidad del molde, el tiempo requerido se llama tiempo de llenado. La duración del tiempo de llenado depende del tamaño y la complejidad de la pieza fundida. Para piezas grandes y simples, el tiempo de llenado debe ser relativamente largo, y para piezas complejas y de paredes delgadas, el tiempo de llenado debe ser más corto. El tiempo de llenado está estrechamente relacionado con el área de la sección transversal de la puerta interior o el ancho y grosor de la puerta interior, y debe determinarse correctamente.

2) Tiempo de mantenimiento de la presión y apertura del molde

El tiempo desde que el metal líquido llena la cavidad hasta que la compuerta interior está completamente solidificada y continúa bajo la acción del punzón de inyección, se llama tiempo de mantenimiento de la presión. La duración del tiempo de mantenimiento de la presión depende del material y del espesor de la pared de la pieza fundida.

Después de mantener la presión, se debe abrir el molde y sacar la pieza fundida. El tiempo desde el final de la inyección hasta la apertura de la fundición a presión se denomina tiempo de apertura del molde y el tiempo de apertura del molde debe controlarse con precisión. Si el tiempo de apertura del molde es demasiado corto, debido a que la resistencia de la aleación aún es baja, puede causar deformación cuando se expulsa la pieza fundida y el molde de autofusión cae, pero si el tiempo de apertura del molde es demasiado largo, la temperatura de fundición será; demasiado bajo y la contracción será grande, lo que afectará la extracción del núcleo y las piezas fundidas de expulsión. La resistencia también es grande. Generalmente, el tiempo de apertura del molde se calcula en función del espesor de la pared de fundición de 1 mm, lo que demora 3 segundos y luego se puede ajustar después de la prueba.

Recubrimientos para fundición a presión

Durante el proceso de fundición a presión, se utilizan recubrimientos con el fin de evitar la soldadura entre la fundición y el molde de fundición, reducir la resistencia a la fricción del expulsión de la pieza fundida y evita que el molde de fundición a presión se sobrecaliente. Requisitos para recubrimientos:

1) Buena lubricidad a altas temperaturas

2) Punto de evaporación bajo, el diluyente puede evaporarse rápidamente a 100 ~ 150 ℃;

3) Sin efecto corrosivo en moldes de fundición a presión y piezas de fundición a presión;

4) Rendimiento estable El diluyente no debe evaporarse excesivamente ni espesarse en el aire;

5) No se precipitarán gases nocivos a altas temperaturas;

6) No se producirán incrustaciones en la superficie de la cavidad de fundición a presión.

Limpieza de piezas fundidas

La limpieza de piezas fundidas es una tarea muy ardua y la carga de trabajo suele ser de 10 a 15 veces mayor que la de la fundición a presión. Por lo tanto, a medida que aumenta la productividad de las máquinas de fundición a presión y aumenta la producción, es muy importante mecanizar y automatizar el trabajo de limpieza de las piezas fundidas.

1) Eliminación de compuertas y flashes

Los equipos utilizados para la eliminación de compuertas y flashes son principalmente punzones, prensas hidráulicas y prensas de fricción, en el caso de producción en masa de piezas, las piezas fundidas. Se pueden diseñar moldes especiales para estructura y forma, y ​​la tarea de limpieza se puede completar de una sola vez con el punzón.

2) Limpieza y pulido de superficies

La limpieza de superficies utiliza principalmente rodillos poligonales comunes y dispositivos de limpieza integrados con vibración. Para piezas pequeñas simples con un tamaño de lote pequeño, se puede usar un rodillo de limpieza de múltiples ángulos. Para decoraciones con altos requisitos de superficie, se puede usar una rueda de pulido de cuero o tela para pulir. Para piezas fundidas producidas en masa, se puede utilizar una máquina de limpieza por vibración de carcasa en espiral.

Las piezas fundidas limpias también se pueden tratar e impregnar en la superficie según los requisitos de uso para aumentar el brillo, prevenir la corrosión y mejorar la estanqueidad.

La diferencia entre fundición y fundición a presión

La diferencia entre fundición y fundición a presión

La fundición se puede dividir en fundición por gravedad y fundición a presión según el proceso de vertido. de metal fundido. La fundición por gravedad se refiere al proceso de inyectar metal fundido en un molde bajo la influencia de la gravedad terrestre, también llamado fundición. La fundición por gravedad en un sentido amplio incluye la fundición en arena, la fundición con moldes metálicos, la fundición a la cera perdida, la fundición con espuma perdida, la fundición con moldes de barro, etc. La fundición por gravedad en un sentido estricto se refiere específicamente a la fundición con moldes metálicos. La fundición a presión se refiere a un proceso en el que se inyecta metal fundido en un molde bajo la acción de otras fuerzas externas (excluida la gravedad). La fundición a presión en un sentido amplio incluye la fundición a presión y la fundición al vacío de máquinas de fundición a presión, la fundición a baja presión, la fundición centrífuga, etc. La fundición a presión en un sentido estricto se refiere específicamente a la fundición a presión con moldes metálicos de máquinas de fundición a presión, denominada fundición a presión. La fábrica de fundición de precisión se dedica desde hace mucho tiempo a la fundición por gravedad de moldes de arena y moldes de metal. Estos procesos de fundición son actualmente los más utilizados en la fundición de metales no ferrosos y también los más económicos.

La fundición a presión es la fundición a presión en moldes metálicos realizada en una máquina de fundición a presión. Es actualmente el proceso de fundición más productivo. Las máquinas de fundición a presión se dividen en dos categorías: máquinas de fundición a presión de cámara caliente y máquinas de fundición a presión de cámara fría. Las máquinas de fundición a presión con cámara caliente tienen un alto grado de automatización, menos pérdida de material y una mayor eficiencia de producción que las máquinas de fundición a presión con cámara fría. Sin embargo, debido a la resistencia al calor de las piezas de la máquina, actualmente solo se pueden utilizar para producir piezas fundidas. de materiales de bajo punto de fusión como aleaciones de zinc y aleaciones de magnesio.

Las piezas fundidas a presión de aleaciones de aluminio que se utilizan ampliamente en la actualidad solo pueden producirse en máquinas de fundición a presión de cámara fría debido a sus altos puntos de fusión.

La característica principal de la fundición a presión es que el metal fundido llena la cavidad a alta presión y alta velocidad, y se forma y solidifica a alta presión. Las desventajas de la fundición a presión son: porque el metal fundido llena el. Cavidad bajo alta presión y alta velocidad Durante el proceso, el aire en la cavidad queda inevitablemente atrapado dentro de la pieza fundida, formando poros subcutáneos. Por lo tanto, las piezas fundidas a presión de aleación de aluminio no son adecuadas para el tratamiento térmico y las piezas fundidas a presión de aleación de zinc no son adecuadas. Pulverización de superficies (pero se pueden pintar). De lo contrario, cuando los poros dentro del molde se calientan durante el tratamiento anterior, se expandirán debido al calor, provocando que el molde se deforme o burbujee. Además, el margen de corte mecánico de las piezas fundidas a presión también debe ser menor, generalmente alrededor de 0,5 mm, lo que no sólo puede reducir el peso de las piezas fundidas y la cantidad de corte para reducir los costos, sino también evitar penetrar la capa densa superficial y exponer la subcutánea. poros, lo que provoca que la pieza de trabajo se deseche.

¿Cuál es la diferencia entre la máquina de fundición a presión con cámara caliente y la máquina de fundición a presión con cámara fría?

Las máquinas de fundición a presión generalmente se dividen en dos categorías: máquinas de fundición a presión con cámara de prensado en caliente y máquinas de fundición a presión con cámara de prensado en frío. Las máquinas de fundición a presión con cámara de presión en frío se dividen en dos tipos: máquinas de fundición a presión horizontales y máquinas de fundición a presión verticales (incluidas las máquinas de fundición a presión totalmente verticales) según la estructura y el diseño de su cámara de presión.

La cámara de presión de la máquina de fundición a presión con cámara de presión caliente (denominada máquina de fundición a presión por aire caliente) se sumerge en el metal líquido del crisol de fusión con aislamiento térmico de las piezas de inyección. no están conectados directamente a la base de la máquina, sino que están instalados en el crisol. Las ventajas de este tipo de máquina de fundición a presión son un proceso de producción simple, alta eficiencia, bajo consumo de metal y proceso estable. Sin embargo, la cámara de presión y el punzón de inyección permanecen sumergidos en metal líquido durante mucho tiempo, lo que afecta a su vida útil. Y es fácil aumentar el contenido de hierro de la aleación. Las máquinas de fundición a presión con cámara de prensado en caliente se utilizan actualmente principalmente para la fundición a presión de aleaciones de zinc y otras aleaciones de bajo punto de fusión, pero también se utilizan para la fundición a presión de pequeñas piezas de fundición a presión de aleaciones de aluminio y magnesio.

La cámara de presión y el horno de mantenimiento de la máquina de fundición a presión de cámara fría están separados. Durante la fundición a presión, el metal líquido se saca del horno de mantenimiento y se vierte en la cámara de presión para la fundición.

Con el rápido desarrollo de las industrias de automóviles, motocicletas, electrodomésticos y otras de mi país, la apariencia Los productos industriales deben cumplir requisitos de rendimiento y, al mismo tiempo, se están volviendo cada vez más complejos y los fabricantes de estos productos no abren moldes, lo que requiere que la industria de fabricación de moldes produzca moldes a la velocidad más rápida, el menor costo y la mayor calidad. Para cumplir con los requisitos anteriores, las empresas de moldes sólo pueden permanecer invencibles en la feroz competencia del mercado mediante el uso de métodos de gestión avanzados y tecnología de fabricación integrada. Por eso, durante la producción de fundición a presión, es inevitable encontrar problemas de este tipo. Lo siguiente se centra en 2 puntos de conocimiento para su explicación.

⒈¿Por qué el margen de mecanizado en el orificio de la fundición a presión de aluminio no puede exceder los 0,25 mm?

Para ser adecuado para la fundición a presión, los humanos hemos agregado una gran cantidad de silicio. (SI) a la aleación de aluminio utilizada para la fundición a presión. Cuando la aleación de aluminio se solidifica en el molde, el silicio flotará hacia la superficie, formando una fina película de silicio. Esta película de silicona es muy dura y resistente al desgaste. Algunos diseñadores OEM aprovechan esta característica. La superficie interior del orificio de fundición a presión se cuenta directamente como superficie de apoyo. Esta capa superficial de silicio tiene generalmente sólo de 0,2 a 0,9 mm. Demasiado mecanizado acortará la vida útil de esta superficie de apoyo.

⒉¿Por qué las piezas fundidas de aluminio tienen puntos negros cuando se pulen?

Hay varias razones para esto. Puede producirse la formación de óxido de silicio u óxido de aluminio. La solución es sencilla: utilizar lingotes de aluminio nuevos. Sin embargo, la mayor posibilidad proviene del agente de liberación. Quizás rociamos demasiado agente desmoldante. También es posible que el contenido orgánico del agente desmoldante sea demasiado alto. Bajo la temperatura del aluminio fundido en caliente, algunos de estos compuestos orgánicos se reducen a elementos de carbono y otros se convierten en polímeros macromoleculares orgánicos. Estas mezclas de moléculas de carbono y polímeros están contenidas en la capa superficial a medida que se forma la fundición de aluminio, convirtiéndose en las manchas oscuras que vemos. Podemos reducir la concentración del agente de pulverización, utilizar otro agente de pulverización o ampliar el tiempo de soplado después de la pulverización. Para reducir la formación de elementos de carbono y prevenir la acumulación de polímeros macromoleculares