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La colata a bassa pressione è un processo di colatain cui il metallo fuso viene iniettato in uno stampo riutilizzabile a bassa pressione. Questa tecnologia di fusione è di alta qualità, precisa ed efficiente, il che la rende ideale per parti che richiedono forme complesse e finiture superficiali elevate.
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Che cos'è la colata a bassa pressione?

Colata a bassa pressioneè un processo di formatura del metallo che 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.

In che modo la colata a bassa pressione differisce dalla colata ad alta pressione?

La colata a bassa pressione e la colata ad alta pressione sono due diversi processi di fusione dei metallie differiscono in modo significativo sotto molti aspetti. La tabella seguente mette a confronto le principali differenze tra i due processi di fusione:

Progetto	Colata a bassa pressione	Colata ad alta pressione
Motore	Pressione del gas (pressione barometrica)	Azionamento del cilindro idraulico (idraulico)
Campo di pressione	Generalmente, è basso e la pressione dell'aria è 0~2Kg/cm²	Alta, utilizzare la pressione dell'olio
Velocità di riempimento	Più lento, il che aiuta il gas a espellere	Più veloce, migliora l'efficienza della produzione
Qualità della colata	Tessuto denso di alta qualità, alta precisione	La qualità della superficie è buona e potrebbero esserci pori all'interno
Tipo di colata	Forme complesse, requisiti di alta precisione	Su larga scala, prodotto in serie per getti a parete sottile
Campi di applicazione	Ricambi auto, parti aerospaziali, ecc	Elettrodomestici, prodotti hardware, ecc
Costi dell'attrezzatura	Relativamente basso	Più alto è il ciclo di produzione dello stampo, più lungo è
Produttività	In generale, la velocità di coagulazione è più lenta	Alto, adatto per la produzione di massa
Materiale dello stampo	Sabbia per stampaggio, sabbia in resina, metallo, ceramica, ecc	Dipende dalle tue esigenze specifiche
Vantaggio	La struttura è densa, le proprietà meccaniche sono buone ed è facile da meccanizzare e automatizzare	Elevata efficienza produttiva, adatto per getti a parete sottile
Difetto	Minore produttività e lunghi cicli di colata	Potrebbero esserci pori all'interno e il getto non è denso

Quali metalli sono comunemente usati nella colata a bassa pressione?

La tecnologia di colata a bassa pressione è spesso indicata comeFusione di alluminio a bassa pressionea causa della sua ampia applicabilità alle leghe di alluminio, ma il processo è ugualmente applicabile a una varietà di altri materiali. Di seguito sono riportati alcunimateriali comunemente usati nella colata a bassa pressione:

1. Alluminio

Scorre senza intoppi durante il processo per riempire tutti gli angoli dello stampo. InoltreL'alluminio è particolarmente adatto per la produzioneGetti a parete sottile con spessori di parete superiori a 5 mm. Queste proprietà, unite alla leggerezza e all'elevata resistenza dell'alluminio, ne determinano la diffusione in molti settori industriali.

2. Rame

Le leghe di rame sono anche compatibili con i processi di colata a bassa pressione, grazie alla loro elevata resistenza alla trazione. Durante il processo di fusione, le leghe di rame si solidificano e si raffreddano rapidamente, formando una struttura a grana fine che evita la formazione di crepe nel getto. Anche altre proprietà intrinseche delle leghe di rame, come la durata e la conduttività termica, le rendono ampiamente utilizzate in diversi settori. Tuttavia, va notato che il rame ha un punto di fusione più elevato, il che porterà a un aumento del consumo di energia di processo e a costi più elevati.

3. Magnesio

Il magnesio è un materiale ideale per la colata a bassa pressionegrazie alla sua elevata colabilità e buona scorrevolezza. Riempie lo stampo senza soluzione di continuità, assicurando che la colata non appaia porosa. Anche l'elevato rapporto resistenza/peso del magnesio e la resistenza alla corrosione sono le ragioni della sua popolarità.

4. Zinco
Lo zinco si comporta bene anche nella colata a bassa pressione. Ha una buona colabilità, un basso punto di fusione e un'elevata velocità di solidificazione, che lo rendono un materiale di colata a bassa pressione di prim'ordine. Rispetto alla colata ad alta pressione, la colata di zinco a bassa pressione può aumentare la velocità del ciclo e ridurre i costi. Inoltre, lo zinco è meno abrasivo per gli stampi, contribuendo a prolungare la durata dell'utensile. L'elevata resistenza alla trazione e alla corrosione dello zinco offrono anche la possibilità di essere applicato in diversi campi.

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

La basePrincipio della colata a bassa pressioneconsiste nell'utilizzare la pressione del gas per spingere il metallo fuso in modo che possa riempire lo stampo senza intoppi e solidificarsi sotto pressione. Durante il processo di fusione, il metallo fuso nel crogiolo è influenzato dalla pressione del gas e scorre nella cavità di colata dal basso verso l'alto attraverso il montante del liquido. LeProcesso di colata a bassa pressioneComprende principalmente i seguenti passaggi:

1. Preparazione dello stampo:Il processo inizia con la preparazione di uno stampo che definisce la forma finale del componente metallico. Lo stampo viene preriscaldato a una temperatura leggermente inferiore al punto di fusione del metallo da fondere.
2. Iniezione di metallo fuso:Il metallo fuso, spesso alluminio o zinco, viene versato in un forno di attesa che si trova sotto lo stampo. Il metallo fuso viene iniettato nello stampo a pressioni relativamente basse. Cioè, viene applicata una pressione al metallo fuso per forzarlo in un tubo montante e nella cavità dello stampo.
3. Solidificazione:La pressione viene mantenuta fino a quando il metallo non si solidifica completamente. Il metallo prende la forma della cavità.
4. Espulsione:Dopo che il metallo si è solidificato, lo stampo viene aperto. Viene rilasciato il nuovo prodotto.
5. Rifilatura e finitura:Il materiale in eccesso (flash) viene rimosso. Ulteriori processi di finitura possono essere applicati per soddisfare gli standard di qualità. Il materiale in eccesso e le parti scartate vengono spesso riciclate per un uso futuro.

Quali sono i principali vantaggi della colata a bassa pressione?

La colata a bassa pressione ha molti vantaggi, rendendolo un metodo di pressofusione adatto per più settori. Ecco alcuni dei vantaggi di questo processo.

Alta precisione

Le parti prodotte utilizzando la colata a bassa pressione sono accurate e precise. Questo perché c'è un riempimento lento della matrice a temperatura e pressione costanti. Questa elevata precisione dimensionale associata al processo è importante nella produzione di piccoli getti che devono essere assemblati dopo la produzione.

Forma getti altamente puri

Poiché il processo avviene a bassa pressione e riempie lentamente lo stampo, porta alla formazione di una colata molto pura in quanto non vi è formazione di scorie. La formazione di scorie sulla superficie del metallo liquido è comune in altri processi di pressofusione, in particolareColata ad alta pressione. Tuttavia, poiché la colata utilizza un movimento verso l'alto, le scorie non lasciano il forno di attesa mentre si pompa il metallo.

Ha una buona formabilità

La colata a bassa pressione ha una buona formabilitàin quanto produce parti metalliche senza crepe o deformazioni. Di conseguenza, è adatto per la produzione di parti con forme e design complessi.

Cristallizzazione

Un'adeguata distribuzione del calore e l'apporto di pressione durante la solidificazione portano alla cristallizzazione della parte finale. La cristallizzazione produce pezzi più resistenti con granulometria più fine. Di conseguenza, ilLa colata a bassa pressione è adatta per applicazionidove la resistenza agli urti e alle sollecitazioni è essenziale.

Ecologico

La colata a bassa pressione è un processo ecologico. Rispetto ad altri processi di fusione, è più efficiente dal punto di vista energetico. Inoltre, genera una quantità minima di rifiuti che possono essere riciclati. Grazie al rispetto dell'ambiente, la pressofusione a bassa pressione consente di risparmiare sui costi operativi.

Quali sono gli svantaggi della colata a bassa pressione?

Sebbene la tecnologia di colata a bassa pressione sia considerata la soluzione preferita per raggiungere obiettivi di produzione precisi, presenta anche alcune limitazioni.

1. Ciclo di produzione lungo e costo elevato

Il ciclo di produzione relativamente lento a causa delle minori pressioniLimiti di colata a bassa pressioneIl numero di parti che possono essere prodotte per unità di tempo, aumentando il costo di una singola parte.

2. Le parti metalliche sono suscettibili alla corrosione

InOperazioni di colata a bassa pressione, i componenti metallici dell'apparecchiatura sono suscettibili alla corrosione a causa del contatto diretto con il metallo fuso e gli stampi in alluminio in particolare sono più suscettibili ai danni. Questo non solo aumenta i costi di manutenzione, soprattutto nelle grandi linee di produzione, ma la potenziale infiltrazione di componenti metallici può anche indebolire le prestazioni del metallo liquido.

3. La produzione di parti a parete sottile è limitata

Lo spessore minimo della parete di colata che la tecnologia di colata a bassa pressione può raggiungere è di circa 3 mm. Questa limitazione significa che non ha alcun vantaggio rispetto alla colata ad alta pressione nella produzione di parti a parete sottile.

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Domande frequenti

1. Che cos'è la colata a bassa pressione?

La colata a bassa pressione è un processo di fusione del metalloche utilizza la pressione del gas per spingere il metallo fuso all'interno del crogiolo e fluire dolcemente nella cavità dello stampo dal basso verso l'alto attraverso un tubo montante fino a quando la colata non è completamente solidificata. Il processo richiede un controllo preciso della pressione del gas e della velocità di riempimento del metallo fuso per garantire la qualità e le prestazioni del getto.

2. Qual è il principio di funzionamento della colata a bassa pressione?

Nel processo di colata a bassa pressione, l'aria compressa secca o il gas inerte vengono introdotti nel crogiolo sigillato, che riempie dolcemente lo stampo dal basso verso l'alto lungo il tubo montante agendo sulla pressione sulla superficie del metallo fuso. La pressione di riempimento è generalmente di 20~60 kPa e l'altezza di salita del metallo fuso è direttamente proporzionale alla pressione del gas nel crogiolo e inversamente proporzionale alla densità del metallo fuso. La colata cristallizza e solidifica sotto pressione per ottenere una colata dalla struttura densa.

3. Quali sono i principali vantaggi della colata a bassa pressione?

Il principaleVantaggi della colata a bassa pressioneincludere:La qualità del casting è buona: Il metallo fuso viene riempito uniformemente sotto pressione, il che riduce il coinvolgimento di scorie di ossidazione e gas e migliora la purezza e la compattezza dei tessuti del getto.Elevato tasso di utilizzo del metalloNon è necessario un montante e il metallo non solidificato nel tubo montante può essere riutilizzato nel crogiolo per il riutilizzo, migliorando la resa del metallo fuso.AdattabileÈ adatto per una varietà di materiali in lega e materiali di colata e può produrre getti di grandi, medie e piccole dimensioni per soddisfare le esigenze di produzione di piccoli lotti o su larga scala.La colata è dimensionalmente accurata: I getti solidificati sotto pressione hanno un'elevata precisione dimensionale e stabilità di forma.È facile automatizzare la produzione: L'operazione è semplice e l'attrezzatura è facile da realizzare con la meccanizzazione e l'automazione.

4. Quali sono i limiti della colata a bassa pressione?

LeLimitazioni della colata a bassa pressioneComprendono principalmente:L'efficienza produttiva è relativamente bassa: Rispetto alla colata ad alta pressione, la colata a bassa pressione ha un processo di riempimento e solidificazione più lento, che può portare a un ciclo di produzione più lungo.I costi di investimento e manutenzione delle attrezzature sono elevati: Sono necessarie attrezzature e stampi specializzati e i costi di acquisto e manutenzione sono elevati.Limitazioni dei materiali: È adatto principalmente per leghe di metalli non ferrosi con basso punto di fusione e ha una scarsa applicabilità ai metalli con alto punto di fusione.La difficoltà tecnica è elevata: È richiesto un controllo preciso dei parametri di processo, che richiede un alto livello di abilità e conoscenza dell'operatore.

Sommario

La colata a bassa pressione è un efficiente, processo di fusione dei metalli di alta qualità. I suoi vantaggi unici lo rendono ampiamente utilizzato in molti campi, fornendo un importante supporto tecnico per la produzione industriale. Con il continuo sviluppo della tecnologia di colata, la colata a bassa pressione continuerà a svolgere un ruolo importante in futuro, fornendo più prodotti di colata di alta qualità per vari settori.

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