Pusiau kietų metalų liejimo istorija ir tendencijos

Paskelbimo laikas: 06 / 22 2021 Autorius: Svetainės redaktorius Apsilankymas: 11582

Nuo 1971 m. JAV Masačusetso technologijos instituto „DBSpencer“ ir „MCFlemings“ išrado naują liejimo maišymo (maišymo liejimo) procesą, tai yra Srr15% pb reologinių srutų paruošimą sukant dvigubo statinio mechaninio maišymo metodą, pusiau kietą metalo (SSM) liejimo technologija patyrė daugiau nei 20 metų mokslinius tyrimus ir plėtrą.

Lydiniai, paruošti maišant liejimą, paprastai vadinami nedendritiniais lydiniais arba iš dalies sukietėjusiais liejiniais (iš dalies sukietėjusiais liejiniais). Kadangi šią technologiją naudojantys gaminiai pasižymi aukštos kokybės, aukšto našumo ir didelio lydinio savybėmis, jie pasižymi stipriu gyvybingumu.

Be taikymo karinėje įrangoje, jis pradėjo sutelkti dėmesį į pagrindinius automatinių transporto priemonių komponentus, pavyzdžiui, automobilių ratus, kurie gali pagerinti našumą, sumažinti svorį ir sumažinti laužo normą. Nuo to laiko jis palaipsniui buvo taikomas kitose srityse, gaminant didelio našumo ir beveik tinklo formos dalis. Taip pat viena po kitos pristatytos pusiau kieto metalo liejimo technologijos formavimo mašinos.

Šiuo metu yra sukurta ir pagaminta pusiau kieto liejimo liejimo mašina nuo 600 tonų iki 2000 tonų, o suformuotų dalių svoris gali siekti daugiau nei 7 kg. Šiuo metu ši proceso technologija plačiai naudojama JAV ir Europoje. Pusiau kieto metalo liejimo procesas laikomas viena perspektyviausių XX a. Tinklų formavimo ir naujų medžiagų paruošimo technologijų.

Proceso principas

Įprastame liejimo procese pirminiai kristalai auga dendritų pavidalu. Kietosios fazės santykiui pasiekus maždaug 0.2, dendritai suformuoja ištisinį tinklo karkasą ir praranda makroskopinį takumą. Jei skystas metalas aušinimo proceso metu intensyviai maišomas nuo skystos fazės iki kietos fazės, dendritinio tinklo skeletas, kuris lengvai susidaro įprasto liejimo metu, bus sulaužytas, kad išlaikytų išsklaidytą granuliuotą struktūrą ir būtų suspenduotas likusioje skysčio fazėje. Ši granuliuota nedendritinė mikrostruktūra vis dar turi tam tikrą reologiją, kai kietosios fazės santykis pasiekia 0.5–0.6, todėl metalo formavimui pasiekti gali būti naudojami įprasti formavimo procesai, tokie kaip liejimas, ekstruzija, presavimas ir kt.

Lydinio paruošimas

Yra daug pusiau kietų lydinių paruošimo būdų. Be mechaninio maišymo metodų, pastaraisiais metais buvo sukurti elektromagnetinio maišymo metodai, elektromagnetinių impulsų pakrovimo metodai, ultragarso vibracijos maišymo metodai, priverstinis lydinio skysčio srautas išlenktais kanalais veikiant išorinei jėgai ir įtempimo sukeltas lydymosi aktyvavimas. Metodas (SIMA), purškimo nusodinimo metodas (Ospray), lydinio liejimo temperatūros metodas ir kt. Tarp jų elektromagnetinis maišymo metodas, lydinio liejimo temperatūros kontrolės metodas ir SIMA metodas yra perspektyviausi pramoninės paskirties metodai.

1. Mechaninis maišymo būdas

Mechaninis maišymas yra anksčiausias būdas naudoti pusiau kietiems lydiniams gaminti. Flemingsas ir kt. sėkmingai paruošė alavo-švino lydinio pusiau kietą srutą, naudodama maišymo įtaisų rinkinį, susidedantį iš koncentrinio dantyto vidinio ir išorinio cilindro (išorinis cilindras sukosi, o vidinis - nejudantis); H. Lehuy ir kt. naudojo maišymo mentę aliuminiui paruošti. Pusiau kieta vario lydinio, cinko ir aliuminio lydinio bei aliuminio ir silicio lydinio srutos. Vėlesnės kartos patobulino maišytuvą ir paruošė pusiau kietą ZA-22 lydinio srutą, naudodamos spiralinį maišytuvą. Patobulinus, suspensijos maišomasis poveikis pagerėja, sustiprėja bendras išlydyto metalo srauto stiprumas formoje, o išlydytas metalas sukuria slėgį žemyn, kuris skatina liejimąsi ir gerina luito mechanines savybes.

2. Elektromagnetinio maišymo metodas

Elektromagnetinis maišymas yra sukamo elektromagnetinio lauko naudojimas sukeltai srovei išlydytame metale generuoti. Išlydytas metalas juda veikiant Loren magnetinei jėgai, kad pasiektų tikslą maišyti išlydytą metalą. Šiuo metu sukamajam magnetiniam laukui generuoti yra daugiausia du metodai: vienas yra tradicinis kintamosios srovės perdavimo indukcinėje ritėje metodas; kitas yra 1993 m. C.Viveso iš Prancūzijos įvestas sukamojo nuolatinio magneto metodas, kurio pranašumas yra elektromagnetinė indukcija. Pakeitus nuolatinių magnetų išdėstymą, išlydytas metalas gali sukelti akivaizdų erdvinį srautą, kuris pagerina maišymo efektą ir sumažina dujų įstrigimą maišant.

3. Štamo sukeltas lydymo aktyvavimo metodas (SIMA)

Įtempimo sukeltas lydymo aktyvinimo metodas (SIMA) yra iš anksto deformuoti įprastus luitus, tokius kaip ekstruzija, valcavimas ir kitas terminis apdorojimas į pusgaminius. Šiuo metu mikrostruktūra turi stipriai pailgą deformuotą struktūrą, o tada ji kaitinama iki Kietos-skystos dvifazės zonos tam tikrą laiką yra izoterminės, o pailgos kristalinės granulės tampa smulkios dalelės, kurios vėliau greitai atvėsinamos. gauti ne dendritinės struktūros luitą.

SIMA proceso poveikis daugiausia priklauso nuo dviejų žemesnės temperatūros karštojo apdorojimo ir perlydymo etapų arba, jei tarp šių dviejų pridedama šalto darbo stadija, procesą lengviau kontroliuoti. SIMA technologija tinka įvairiems lydiniams, kurių lydymosi temperatūra yra aukšta ir žema, ir turi unikalių pranašumų ruošiant ne dendritinius lydinius, kurių lydymosi temperatūra yra aukštesnė. Jis buvo sėkmingai pritaikytas nerūdijančio plieno, įrankių plieno, vario lydinio ir aliuminio lydinių serijoms ir gavo ne dendritinės struktūros lydinį, kurio grūdelių dydis apie 20um. Tai tampa konkurencingu pusiau kietų formavimo žaliavų paruošimo metodu. Tačiau didžiausias jo trūkumas yra tas, kad paruošto ruošinio dydis yra mažas.

4. Nauji pastaraisiais metais sukurti metodai

Pastaraisiais metais Pietryčių universitetas ir Japonijos „Arety“ tyrimų institutas atrado, kad kontroliuojant lydinio liejimo temperatūrą pirminę dendritinę struktūrą galima paversti sferulitine. Šiam metodui būdinga tai, kad nereikia pridėti nei legiruojančių elementų, nei maišyti. V. Dobatkinas ir kt. pasiūlė rafinavimo priemonės pridėjimo į skystą metalą metodą ir ultragarsinį apdorojimą, kad gautų pusiau kietą luitą, kuris vadinamas ultragarsiniu apdorojimu.

Liejimo metodas

Pusiau kietiems lydiniams yra daugybė formavimo būdų, daugiausia:

1. Reformavimas („Rheocast“) aušinimo proceso metu išlydytą metalą stipriai išmaišo iš skysčio į kietą medžiagą ir gautą pusiau kieto metalo srutą tiesiogiai hidrauliškai išmeta arba išspaudžia tam tikra kieta frakcija.

Pavyzdžiui, R. Shibata ir kt. vieną kartą elektromagnetinio maišymo būdu paruoštą pusiau kieto lydinio srutą išsiuntė tiesiai į liejimo mašinos įpurškimo kamerą formavimui. Šiuo metodu pagamintų aliuminio lydinių liejinių mechaninės savybės yra aukštesnės nei ekstruzijos liejinių ir yra lygiavertės pusiau kietų tiksotropinių liejinių savybėms. Problema ta, kad pusiau kieto metalo srutas sunku sandėliuoti ir gabenti, todėl praktiškai nėra daug.

2. Tiksokastavimas (Tiksoformavimas, Tiksokastas)

Paruoštas nedendritinės struktūros luitas pakartotinai pašildomas iki kieto skysčio dviejų fazių zonos, kad būtų pasiekta tinkama klampa, o tada liejimas arba formavimas ekstruzijos būdu.
„EOPCO“, „HPM Corp.“, „Prince Machine“, THT presai Jungtinėse Valstijose, „Buhler“ Šveicarijoje, „IDRA USA“, „Italpresse of America“ Italijoje, JAV gamintoja Kanadoje, „Toshib a Machine Corp“. Speciali kietojo aliuminio lydinio tiksformavimo įranga. Šiuo metodu lengva automatizuoti ruošinio šildymą ir pernešimą, todėl šiandien jis yra pagrindinis pusiau kieto liejimo proceso metodas.

3. Įpurškimas

Ištirpęs metalas po apdorojimo tiesiogiai atvėsinamas iki tinkamos temperatūros, o ne pusiau kietos srutos, ir įpurškiamas į ertmę, kad susidarytų tam tikros proceso sąlygos. Pavyzdžiui, Tiksoformingo plėtros centras Viskonsine, JAV, naudojo šį metodą pusiau kietam magnio lydinių liejimui. Profesorius KK Wangas iš Kornelio universiteto (JAV) ir kiti sukūrė panašų magnio lydinio liejimo įrenginį. Pusiau kieta suspensija pridedama iš medžiagos vamzdžio ir tinkamai atvėsus įšvirkščiama į ertmę.

4. Žemos temperatūros nepertraukiamas liejimas

Vadinamasis žemos temperatūros nepertraukiamas liejimas yra liejimo metodas, kai išlydyto metalo perkaitimas kontroliuojamas maždaug 0 ° C temperatūroje ir priverstinis aušinimas atliekamas po liejimo forma, kaip parodyta 4 paveiksle. Centrinė segregacija yra didelė problema nepertraukiamas liejimas, o pertraukiant vielinį strypą gali atsirasti lūžių. Todėl šis procesas turi didelę reikšmę.

5. Juostinis nepertraukiamas liejimas

Flemingsas naudojo Sn-15% pb žemos lydymosi temperatūros metalą nuolatiniams juostų liejimo eksperimentams atlikti ir analizavo šilumos perdavimą, kietėjimą ir deformaciją. Manoma, kad juostos storis yra susijęs su ritinio slėgiu, kietosios fazės santykiu, reologiniu šlyties greičiu ir nuolatiniu liejimo greičiu. Kai specifinis spaudimas ekstruzijos metu yra didelis, skatinama mikro segregacija. Norint užtikrinti paviršiaus ir vidaus kokybę bei matmenų tikslumą, būtina griežtai kontroliuoti pusiau kieto metalo gamybos proceso parametrus, tokius kaip kietosios fazės santykis, pirminio kristalo formos dydis ir išleidžiamo metalo kiekis.

Aukšto lydymosi temperatūros metalų, tokių kaip fosforo bronzos Cu-Sn-P lydinys (Cu-8% Sn-0.1% P), skysčio temperatūra yra 10300 ℃, kurią sunku termiškai apdoroti. Tai akivaizdžiai veikia ploną plokštelę, pagamintą iš šio pusiau kieto lydinio. Šiuo metu galima puikiai paruošti pusiau tvirtus nerūdijančio plieno luitus ir greitaeigius įrankinio plieno luitus.

Techniniai pranašumai

Pusiau kieto liejimo proceso pranašumus galima apibendrinti proceso pranašumais ir produkto pranašumais.

1. Proceso pranašumas

1) Smulkių grūdelių struktūrą galima gauti nepridėjus grūdų rafinavimo, pašalinant koloninius kristalus ir šiurkščius dendritus tradiciniame liejime.
2) Žema formavimo temperatūra (pvz., Aliuminio lydinį galima sumažinti daugiau nei 1200 ℃), o tai gali sutaupyti energijos.
3) Pailgėja pelėsio gyvavimo laikas. Pusiau kietos srutos šlyties įtempis žemesnėje kietoje temperatūroje yra trimis dydžiais mažesnis nei tradicinių dendritinių srutų, todėl užpildas yra stabilus, šiluminė apkrova yra maža ir terminio nuovargio stipris sumažėja.
4) Sumažinti taršą ir nesaugius veiksnius. Eksploatacijos metu atsikratykite aukštos temperatūros skysto metalo aplinkos.
5) atsparumas deformacijai yra mažas, o vienalytį apdorojimą galima realizuoti su maža jėga, o sunku apdoroti sunkiai apdirbamas medžiagas.
6) Pagreitėja kietėjimo greitis, pagerėja produktyvumas ir sutrumpėja proceso ciklas.
7) Jis tinka kompiuterizuotam projektavimui ir gamybai, o tai pagerina gamybos automatizavimo laipsnį.

2. Produkto pranašumai

1) dalys yra aukštos kokybės. Dėl kristalų grūdelių tobulinimo, vienodo struktūros pasiskirstymo, sumažėjusio kūno susitraukimo ir sumažėjusio terminio įtrūkimo polinkio pašalinama matricos susitraukimo tendencija, o mechaninės savybės labai pagerėja.
2) Kietėjimo susitraukimas yra nedidelis, todėl suformuotas korpusas turi didelį matmenų tikslumą, mažą apdirbimo leidimą ir beveik neto formą.
3) Platus formuojančių lydinių asortimentas. Spalvotųjų metalų lydiniai yra aliuminio, magnio, cinko, alavo, vario ir nikelio lydiniai; geležies lydiniai yra nerūdijantis plienas ir mažai legiruotas plienas.
4) Metalo matricos kompozicinių medžiagų gamyba. Naudojant didelę pusiau kieto metalo klampą lydiniams, turintiems didelį tankio skirtumą ir mažą kietųjų medžiagų tirpumą, jis taip pat gali efektyviai maišyti įvairias medžiagas, kad būtų pagamintos naujos kompozicinės medžiagos.

Prašome pasilikti šio straipsnio šaltinį ir adresą perspausdinti: Pusiau kietų metalų liejimo istorija ir tendencijos

Minghe „Die Casting Company“ yra skirti gaminti ir teikti kokybiškas ir aukštos kokybės liejimo dalis (metalinės liejimo dalys daugiausia apima Plonų sienų liejimas,Karšto kameros liejimas,Šaltojo kameros liejimas), Apvali paslauga (liejimo paslauga,CNC apdirbimas,Liejimo gamyba, Paviršiaus apdorojimas). Kviečiame susisiekti su bet kokiu aliuminio liejimu, magnio arba Zamak / cinko liejimu ir kitais liejimo reikalavimais.

ISO90012015 IR ITAF 16949 liejimo įmonės parduotuvė

Visi procesai, kontroliuojami ISO9001 ir TS 16949, atliekami naudojant šimtus pažangių liejimo mašinų, 5 ašių mašinų ir kitų įrenginių, pradedant sprogdintuvais ir baigiant „Ultra Sonic“ skalbimo mašinomis. „Minghe“ turi ne tik pažangią įrangą, bet ir turi profesionalias patyrusių inžinierių, operatorių ir inspektorių komanda, kad kliento dizainas būtų įgyvendintas.

PATIKRUS ALUMINIO MIRTIMAS SU ISO90012015

Sutartinis liejinių gamintojas. Galimybės apima šalto kameros aliuminio liejimo dalis nuo 0.15 svarų. iki 6 svarų, greito keitimo nustatymas ir apdirbimas. Pridėtinės vertės paslaugos apima poliravimą, vibravimą, pašalinimą iš šiukšlių, sprogdinimą, dažymą, dengimą dengimu, surinkimą ir įrankius. Medžiagos, su kuriomis dirbta, apima tokius lydinius kaip 360, 380, 383 ir 413.

Cinko liejimo projektavimo pagalba / gretutinės inžinerijos paslaugos. Pasirinktinis tiksliųjų cinko liejinių gamintojas. Gali būti gaminami miniatiūriniai liejiniai, aukšto slėgio liejiniai, daugialypiai liejimo liejiniai, įprasti liejiniai, vienetiniai ir nepriklausomi liejiniai bei ertmėje užklijuoti liejiniai. Liejiniai gali būti gaminami ilgio ir pločio iki 24 colių +/- 0.0005 colio tolerancijos.

ISO 9001 2015 sertifikuotas liejinio magnio ir pelėsių gamintojas

ISO 9001: 2015 sertifikuotas liejinio magnio gamintojas. Galimybės apima aukšto slėgio magnio liejimą iki 200 tonų karšto kameros ir 3000 tonų šaltos kameros, įrankių dizainą, poliravimą, liejimą, apdirbimą, miltelinį ir skystą dažymą, pilną kokybės užtikrinimą su CMM galimybėmis , surinkimas, pakavimas ir pristatymas.

„Minghe Casting“ papildoma liejimo paslauga - investicinis liejimas ir kt

ITAF16949 sertifikuota. Papildoma liejimo paslauga investavimo liejimas,smėlio liejimas,Gravitacinis liejimas, Prarastas putų liejimas,Išcentrinis liejimas,Vakuuminis liejimas,Nuolatinis liejimasGalimybės apima EDI, inžinerinę pagalbą, patikimą modeliavimą ir antrinį apdorojimą.

Liejimo pramonė Automobilių, dviračių, orlaivių, muzikos instrumentų, vandens transporto priemonių, optinių prietaisų, jutiklių, modelių, elektroninių prietaisų, gaubtų, laikrodžių, mašinų, variklių, baldų, papuošalų, jigų, telekomunikacijų, apšvietimo, medicinos prietaisų, fotografijos prietaisų, fotografijos, Robotai, skulptūros, garso įranga, sporto įranga, įrankiai, žaislai ir kt.