Einführung in die im Druckguss verwendeten Metalle

Metall für Druckguss

Die minimale Querschnittsfläche und die minimale Entformungsschräge für verschiedene Materialien sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, und der dickste Querschnitt sollte weniger als 13 mm betragen.

Die für den Druckguss verwendeten Metalle umfassen hauptsächlich Zink, Kupfer, Aluminium, Magnesium, Blei, Zinn und Blei-Zinn-Legierungen.Druckguss ist zwar selten, aber auch machbar. Weitere spezielle Druckgussmetalle sind ZAMAK, Aluminium-Zink-Legierungen und die Standards der American Aluminium Association: AA380, AA384, AA386, AA390 und AZ91D Magnesium. Die Eigenschaften verschiedener Metalle beim Druckguss sind wie folgt:

Zink: Das am einfachsten zu druckgießende Metall, ist wirtschaftlich in der Herstellung kleiner Teile, lässt sich gut beschichten, hat eine hohe Druckfestigkeit und Plastizität und hat eine lange Lebensdauer.

Aluminium: Leichte, komplex gefertigte und dünnwandige Gussteile haben eine hohe Dimensionsstabilität, starke Korrosionsbeständigkeit, gute mechanische Eigenschaften, eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen.

Magnesium: Leicht zu bearbeiten, hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, das leichteste unter den gebräuchlichsten Druckgussmetallen.

Kupfer: Hohe Härte, starke Korrosionsbeständigkeit, beste mechanische Eigenschaften gängiger Druckgussmetalle, Verschleißfestigkeit und Festigkeit ähnlich wie Stahl.

Blei und Zinn: hohe Dichte, hohe Maßhaltigkeit, als spezielle Korrosionsschutzteile einsetzbar. Aus Gründen der öffentlichen Gesundheit kann diese Legierung nicht als Ausrüstung für die Lebensmittelverarbeitung und -lagerung verwendet werden. Die Legierung aus Blei, Zinn und Antimon (manchmal etwas kupferhaltig) kann im Buchdruck zum manuellen Lettern und Bronzieren verwendet werden.

Die oberen Massengrenzen für Druckguss mit Aluminium, Kupfer, Magnesium und Zink betragen 70 lbs (32 kg), 10 lbs (4,5 kg), 44 lbs (20 kg) bzw. 75 lbs (34 kg).

Vor-und Nachteile

1) Vorteile

Zu den Vorteilen des Druckgusses gehört die hervorragende Maßhaltigkeit der Gussteile. Dies hängt in der Regel vom Gussmaterial ab, der typische Wert beträgt 0,1 mm für die anfängliche Größe von 2,5 cm und 0,002 mm für jeden weiteren cm. Im Vergleich zu anderen Gussverfahren ist seine Gussoberfläche glatt und der Kehlradius beträgt etwa 1-2,5 Mikrometer. Gegenüber Sandkasten- oder Kokillengussverfahren können Gussteile mit einer Wandstärke von ca. 0,75 mm hergestellt werden. Es kann interne Strukturen wie Drahthülsen, Heizelemente und hochfeste Lagerflächen direkt gießen. Weitere Vorteile sind die Möglichkeit, Sekundärbearbeitung zu reduzieren oder zu vermeiden, eine hohe Produktionsgeschwindigkeit, eine Gusszugfestigkeit von bis zu 415 MPa und die Möglichkeit, Metalle mit hoher Fließfähigkeit zu gießen.

2) Nachteile

Der größte Nachteil des Druckgusses sind die hohen Kosten. Gießgeräte, Formen und formbezogene Komponenten sind im Vergleich zu anderen Gießverfahren relativ teuer. Daher ist es bei der Herstellung von Druckgussteilen wirtschaftlicher, eine große Anzahl von Produkten herzustellen. Weitere Nachteile sind: Dieses Verfahren ist nur für Metalle mit höherer Fließfähigkeit geeignet und die Gussqualität muss zwischen 30 Gramm und 10 Kilogramm liegen. Beim normalen Druckguss weist die letzte Gusscharge immer Porosität auf. Daher kann keine Wärmebehandlung oder Schweißung durchgeführt werden, da sich das Gas im Spalt unter Wärmeeinwirkung ausdehnt, was zu inneren Mikrodefekten und Oberflächenablösung führt.

Merkmale

Druckgießen wird als Druckgießen abgekürzt.Es ist ein Gießverfahren, bei dem geschmolzene Legierungsflüssigkeit in einePresskammer gegossen wird, der Hohlraum einer Stahlform mit hoher Geschwindigkeit gefülltund die Legierungsflüssigkeit unter Druck verfestigt wird, um einen Guss zu bilden. Die Hauptmerkmale des Druckgusses, die ihn von anderen Gießverfahren unterscheiden, sind hoher Druck und hohe Geschwindigkeit.

①Das geschmolzene Metall füllt den Hohlraum unter Druck und kristallisiert und erstarrt unter höherem Druck, der übliche Druck beträgt 15-100 MPa.

②Das geschmolzene Metall füllt den Hohlraum mit einer hohen Geschwindigkeit, normalerweise 10-50 m/s, und einige können 80 m/s überschreiten (die lineare Geschwindigkeit des Hohlraums durch den inneren Anguss – die innere Angussgeschwindigkeit), also das geschmolzene Metall Die Füllzeit ist extrem kurz und die Kavität kann in ca. 0,01-0,2 Sekunden (je nach Gussstückgröße) gefüllt werden.

Druckguss ist ein Präzisionsgussverfahren. Die Maßtoleranzen von Druckgussteilen sind sehr gering und die Oberflächengenauigkeit ist sehr hoch. Druckgussteile können in den meisten Fällen ohne Drehen montiert und aufgebracht werden. Teile können auch direkt gegossen werden . Aus Kleinteilen wie allgemeinen Kamerateilen, Schreibmaschinenteilen, elektronischen Rechengeräten und Dekorationen sowie komplexen Fahrzeugteilen wie Automobilen, Lokomotiven und Flugzeugen werden die meisten im Druckgussverfahren hergestellt.

Fehlerformular

1) Beschädigt

Während der Druckgussproduktion wird die Form immer wieder durch Kälte und Hitze angeregt, die Formteiloberfläche und deren Inneres werden verformt und gegenseitig beteiligt, was zu wiederholten thermischen Belastungszyklen führt, die zu Gefügeschädigungen und Zähigkeitsverlusten führen , wodurch Mikrorisse entstehen und weiter wachsen.Wenn sich der Riss ausdehnt, quetscht sich geschmolzenes Metall ein, und wiederholte mechanische Belastungen beschleunigen das Risswachstum. Aus diesem Grund muss zum einen die Form zu Beginn des Druckgusses vollständig vorgewärmt werden. Darüber hinaus muss die Form während des Druckguss-Produktionsprozesses in einem bestimmten Arbeitstemperaturbereich gehalten werden, um ein frühes Rissversagen zu vermeiden. Gleichzeitig muss sichergestellt werden, dass es vor und während der Herstellung der Form keine Probleme mit den inneren Faktoren gibt. Bei der tatsächlichen Produktion handelt es sich bei den meisten Formausfällen um Ausfälle durch thermische Ermüdung.

2) Fragmentierung

Unter der Wirkung der Einspritzkraft erzeugt die Form Risse an der schwächsten Stelle, insbesondere wenn die Ritzspuren oder elektrischen Bearbeitungsspuren auf der Formoberfläche der Form nicht poliert sind oder die klaren Ecken des Formteils zuerst Mikrorisse auftreten, Bei spröden Phasen oder groben Körnern in den Korngrenzen ist es leicht zu brechen. Allerdings ist die Rissausbreitung beim Sprödbruch sehr schnell, was ein sehr gefährlicher Faktor für den Bruch und das Versagen der Form ist. Aus diesem Grund müssen zum einen alle Kratzer und elektrischen Bearbeitungsspuren auf der Formoberfläche poliert werden, auch wenn diese sich im Gießsystem befindet, muss diese poliert werden. Außerdem muss der verwendete Formstoff eine hohe Festigkeit, gute Plastizität, gute Schlagzähigkeit und Bruchzähigkeit aufweisen.

3) Auflösung

Wie bereits erwähnt, umfassen die üblicherweise verwendeten Druckgusslegierungen Zinklegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen und Kupferlegierungen sowie reines Aluminiumdruckguss.Zn, Al und Mg sind aktivere Metallelemente, und sie haben a gute Affinität zu Formstoffen, insbesondere Al ist leicht zu beißen. Wenn die Formhärte hoch ist, ist die Korrosionsbeständigkeit besser, und wenn weiche Stellen auf der Formteiloberfläche vorhanden sind, ist die Korrosionsbeständigkeit ungünstig. Es gibt viele Faktoren, die zum Versagen der Form führen, auch externe Faktoren (z Druckgussdruck ist zu hoch, die innere Angussgeschwindigkeit ist zu hoch und die Abkühlung Die Wasseröffnung ist nicht mit der Herstellung des Druckgusses, der Art des Gussmaterials und der Zusammensetzung Fe, der Größe und Form des Guss, die Wandstärke, die Art der Beschichtung usw.). Es gibt auch interne Faktoren (z. B. die metallurgische Qualität des Materials der Form selbst, der Schmiedeprozess des Rohlings, die Rationalität der Gestaltung der Formstruktur, die Rationalität der Gestaltung des Gießsystems, die während der Verarbeitung erzeugten inneren Spannungen der Formmaschine (elektrische Bearbeitung), der Wärmebehandlungsprozess der Form, einschließlich verschiedener Anpassungsgenauigkeits- und Oberflächenanforderungen usw.). Kommt es zu einem frühen Ausfall des Werkzeugs, gilt es herauszufinden, welche internen oder externen Ursachen vorliegen, um in Zukunft besser zu werden. In der eigentlichen Produktion stellt die Auflösung jedoch nur einen Teil der Form dar. Beispielsweise neigen die Teile (Kerne, Kavitäten), die direkt vom Anguss abgewaschen werden, zur Korrosion und die Aluminiumlegierung neigt dazu, bei weichem . an der Form zu kleben Härte.

Problem

1) Überlauf

Die Anforderungen an den Formanguss an der Kaltkammer-Horizontal-Druckgießmaschine:

① Die Durchmessergröße der Druckkammer sollte entsprechend dem erforderlichen spezifischen Druck und der Fülle der Druckkammer gewählt werden, gleichzeitig sollte die Abweichung des Innendurchmessers der Angusshülse um einige mehr als die Druckabweichung Der Innendurchmesser weicht von der Achse ab, was zu einem Verklemmen des Stempels oder zu ernsthaften Problemen führt, und die Wandstärke der Angusshülse sollte nicht zu dünn sein. Die Länge der Angusshülse sollte generell kleiner sein als die Ausstoßleitung des Spritzstempels, damit die Farbe aus der Druckkammer entweichen kann.

② Die Innenbohrung der Druckkammer und der Angusshülse sollten nach der Wärmebehandlung fein geschliffen und dann in axialer Richtung geschliffen werden Die Oberflächenrauheit ist kleiner oder gleich Ra0,2μm.

③ Der Umlenker und der die Farbe bildende Hohlraum haben eine vertiefte Tiefe, die der Tiefe des Angusskanals entspricht, und sein Durchmesser entspricht dem Innendurchmesser der Angussbuchse, mit einer Neigung von 5° in Entformungsrichtung. Bei Verwendung des Einspritzangusses kann die Fülle der Druckkammer durch das verkürzte Volumen der wirksamen Länge der Druckkammer erhöht werden.

2) Formanforderungen

① Der Eintritt des Angusskanals der kalten horizontalen Kokille sollte sich im Allgemeinen an einer Position oberhalb von 2/3 des Innendurchmessers des oberen Teils der Druckkammer befinden, um zu verhindern, dass das geschmolzene Metall in der Druckkammer vorzeitig in den Angusskanal eindringt unter der Wirkung der Schwerkraft und beginnen sich im Voraus zu verfestigen.

② Die Querschnittsfläche des Angusskanals sollte vom Anguss zum inneren Anguss allmählich abnehmen. Um den Querschnitt zu vergrößern, entsteht beim Durchströmen der Metallschmelze ein Unterdruck, der das Gas am leicht einatmen kann Trennfläche und erhöhen das Fließen des geschmolzenen Metalls.Der Wirbel hüllt die Luft ein. Im Allgemeinen ist der Querschnitt am Ausgang 10-30% kleiner als am Eingang.

③ Der Läufer sollte eine gewisse Länge und Tiefe haben. Das Einhalten einer bestimmten Länge dient der Stabilisierung von Strömung und Führung. Wenn die Tiefe nicht ausreicht, kühlt das geschmolzene Metall schnell ab, und wenn die Tiefe zu tief ist, erfolgt die Kondensation zu langsam, was die Produktivität beeinträchtigt und die Menge an recyceltem Material erhöht.

④ Die Querschnittsfläche des Angusskanals sollte größer sein als die Querschnittsfläche des inneren Angusses, um die Geschwindigkeit des geschmolzenen Metalls zu gewährleisten. Die Querschnittsfläche des Hauptläufers sollte größer sein als die Querschnittsfläche jedes Nebenläufers.

⑤ Die Unterseite der Kufe sollte an beiden Seiten abgerundet sein, um frühe Risse zu vermeiden.Die beiden Seiten können um ca. 5° geneigt werden. Die Oberflächenrauheit des Läuferteils ist kleiner oder gleich Ra0,4μm.

3) Inneres Tor

① Die Trennfläche sollte nicht unmittelbar nach dem Eintritt der Metallschmelze in die Form geschlossen werden und die Überlauf- und Absaugrille sollten nicht von vorne auf den Kern auftreffen. Nachdem das geschmolzene Metall in die Form gegossen wurde, sollte die Fließrichtung so weit wie möglich den gegossenen Rippen und Rippen folgen und sich von der dicken Wand zur dünnen Wand füllen.

② Achten Sie bei der Auswahl der Position des inneren Angusses darauf, dass der Schmelzfluss so kurz wie möglich ist. Wenn mehrere interne Angüsse verwendet werden, muss verhindert werden, dass mehrere geschmolzene Metalle nach dem Eintritt in die Form zusammenlaufen und aufeinanderprallen, was zu Fehlern wie Wirbeleinschlüssen und Oxidationseinschlüssen führt.

③ Die Dicke des Innenangusses der dünnwandigen Teile sollte entsprechend geringer sein, um die erforderliche Füllgeschwindigkeit zu gewährleisten, die Einstellung des Innenangusses sollte leicht zu schneiden sein und der Gusskörper sollte nicht beschädigt werden (Fleischfressen).

4) Überlaufrinne

① Die Überlaufrille sollte sich leicht aus dem Gussstück entfernen lassen und versuchen, den Gusskörper nicht zu beschädigen.

② Achten Sie beim Öffnen einer Abluftnut an der Überlaufnut auf die Position der Überlauföffnung, um ein vorzeitiges Blockieren der Abluftnut und damit die Unwirksamkeit der Abluftnut zu vermeiden.

③ Es ist nicht erlaubt, mehrere Überlauföffnungen oder eine sehr breite und dicke Überlauföffnung am gleichen Überlaufbehälter anzubringen, um zu verhindern, dass die kalte Flüssigkeit, Schlacke, Gas, Farbe usw. in der Metallschmelze in die Kavität zurückfließt aus dem Überlaufbehälter, was zu Gussfehlern führt.