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A fundição de baixa pressão é um processo de fundição exclusivoque pressiona a liga líquida na cavidade do molde de baixo para cima sob pressão e solidifica sob pressão para obter peças fundidas. Este método de fundição não apenas melhora a pureza e a qualidade das peças fundidas, mas também tem as vantagens de alta eficiência de produção e fácil automação. Este artigo apresentará o princípio de funcionamento, o fluxo do processo eCaracterísticas da fundição de baixa pressãoem detalhes.

O que é fundição de baixa pressão?

A fundição de baixa pressão é um processo de conformação de metalque usa a pressão do gás como força motriz para empurrar o metal fundido para preencher a cavidade do molde de maneira suave e uniforme e concluir o processo de solidificação sob condições ambientais controladas. Essa tecnologia geralmente é realizada em um sistema de fundição selada. Ao regular com precisão o tamanho e o tempo da pressão do gás, ele pode obter um controle fino da velocidade de enchimento e do processo de solidificação do metal fundido.

A fundição de baixa pressão pode não apenas evitar defeitos como turbulência, oxidação e poros causados pelo metal fundido durante o enchimento do molde, mas também melhorar a densidade, as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície das peças fundidas. PortantoÉ amplamente utilizado na indústria aeroespacial, fabricação de automóveis, equipamentos de energia e instrumentos de precisão. Tem uma ampla gama de aplicações em campos de fabricação de ponta.

Como funciona a fundição de baixa pressão?

O básicoPrincípio da fundição de baixa pressãoé usar ar comprimido seco ou gás inerte introduzido no cadinho selado para exercer uma certa pressão na superfície do metal fundido, de modo que o metal fundido seja preenchido suavemente com o molde de baixo para cima ao longo do tubo ascendente. Todo o processo pode ser dividido nas seguintes etapas:

1. Fusão de metal e preparação de moldes ou moldes:Primeiro, a matéria-prima metálica é fundida em estado líquido e o molde ou molde desejado é preparado.

2. Preparação antes de derramar: Incluindo a vedação do cadinho (montagem da tampa de vedação), a raspagem de escória no tubo ascendente (remoção de impurezas), medição da altura do nível do líquido, realização do teste de estanqueidade, correspondência do molde e fixação do molde ou molde, etc.

3. Derramamento：

• Litros de líquido: O metal fundido sobe ao longo do tubo ascendente sob a ação da pressão do gás.
• Recheio: O metal fundido passa suavemente pelo jito para a cavidade do molde.
• Sobrecarregar: Mantenha a pressão do gás na superfície do metal líquido até que a peça fundida esteja completamente solidificada.
• Congelar: O metal fundido cristaliza e solidifica sob pressão.
• Alivie a pressão: Alivia a pressão do gás na superfície do líquido para que o metal fundido que não se solidificou no tubo ascendente e no jito flua de volta para o cadinho.
• Arrefecimento: A fundição é resfriada à temperatura ambiente no molde.

4. Liberação: Inclui desmoldagem solta e remoção de peças fundidas.

Quais são as etapas do processo de fundição de baixa pressão?

OFluxo de processo de fundição de baixa pressãoinclui principalmente as seguintes etapas:

1. Fundição de metais: A matéria-prima do metal é colocada no cadinho para fundição, e a temperatura e a composição do metal fundido atendem aos requisitos do processo.

2. Preparação do moldeDe acordo com os requisitos de projeto da fundição, o molde necessário é preparado e pré-aquecido, de modo a evitar que o metal fundido esfrie muito rapidamente durante o processo de enchimento.

3. Preparação para derramar: Sele o cadinho, remova as impurezas do tubo riser, garanta a estanqueidade do sistema e realize as inspeções e ajustes necessários.

4. Processo de vazamento：

   • Litros e enchimentoSob a ação da pressão do gás, o metal fundido sobe ao longo do tubo ascendente e preenche suavemente a cavidade do molde.
   • Pressurização e coagulação: Mantenha a pressão do gás na superfície do metal líquido para fazer a peça fundida cristalizar e solidificar sob pressão.

5. Despressurização e resfriamento: Alivia a pressão do gás na superfície do metal fundido, permite que o metal fundido não solidificado flua de volta para o cadinho e, em seguida, permite que a peça fundida esfrie naturalmente no molde.

6. Desmoldagem e remoção de peças fundidasDepois que a fundição estiver completamente resfriada, abra o molde e retire a peça fundida.

Quais são as vantagens e desvantagens da fundição de baixa pressão?

Como um processo de fundição único,A fundição de baixa pressão tem uma série de vantagens significativase certas limitações. A seguir, uma análise detalhada doVantagens e desvantagens da fundição de baixa pressão:

Vantagens

1. Fundições de alta qualidade：

• Enchimento de metal fundido puro:A escória geralmente flutua na superfície do metal fundido, enquanto a fundição de baixa pressão é preenchida através do tubo ascendente, o que evita que a escória entre na cavidade do molde e melhora a pureza da fundição.
• Boa conformabilidade:O metal fundido é preenchido sob pressão e a fluidez é aprimorada, o que é propício à formação de peças fundidas com contornos claros e superfícies lisas, especialmente adequadas para a formação de grandes peças fundidas de paredes finas.
• Estrutura densa:A fundição cristaliza e solidifica sob pressão, que pode ser totalmente reabastecida, com estrutura densa e altas propriedades mecânicas.

2. Alto rendimento de metal fundido：

Em geral, não há necessidade de um riser, e o metal fundido não solidificado no tubo riser pode ser refluído para o cadinho para reutilização, de modo que o rendimento do metal fundido seja bastante melhorado, geralmente até mais de 90%.

3. Alta eficiência de produção e grau de automação：

As condições de trabalho são boas, o equipamento é simples, é fácil realizar a produção mecanizada e automatizada e a eficiência da produção é melhorada.

4. Ampla gama de aplicações：

A fundição de baixa pressão pode ser usada para fundir uma variedade de ligas, incluindo ligas não ferrosas, ferro fundido e aço fundido, entre outros. É especialmente adequado para ligas não ferrosas que são fáceis de oxidar e podem efetivamente prevenir a oxidação de inclusões de escória no processo de vazamento de metal fundido.

5. Baixos requisitos para materiais de molde：

Todos os tipos de materiais que podem ser usados como moldes de fundição, como moldes de areia (areia de argila, areia de silicato de sódio, areia de resina, etc.), moldes de concha, moldes de metal, moldes de grafite, moldes de concha de fundição de precisão de investimento, moldes de cerâmica, etc., podem ser usados comomateriais de fundição para fundição de baixa pressão.

Desvantagens

1. Grande investimento em equipamentos：

Oequipamento de fundição de baixa pressãoinclui o motor principal, sistema hidráulico, forno de retenção, dispositivo de pressurização de nível de líquido, sistema de controle elétrico e sistema de resfriamento de fundição, etc., e o investimento geral é grande.

2. A eficiência da produção é relativamente baixa：

Comparado com a gravidade morre carcaça eFundição de alta pressão, a fundição de baixa pressão tem menor eficiência de produção e ciclo de fundição mais longo. Para manter a solidificação direcional e a fluidez do fundido, a temperatura do molde é alta e a velocidade de solidificação é lenta.

3. Os requisitos de gestão são rigorosos：

A estrutura próxima ao portão é grosseira e as propriedades mecânicas do perfil inferior não são altas, o que requer um gerenciamento abrangente e rigoroso, incluindo o controle dos parâmetros do processo, como temperatura e pressão.

4. Os tubos de elevação têm uma vida útil limitada：

No processo de contato prolongado com metal fundido, os tubos ascendentes são suscetíveis à erosão e sucata e precisam ser substituídos regularmente.

Quais metais são comumente usados em fundição de baixa pressão?

1. Material de fundição

O material de fundição é a substância usada para fazer padrões de fundição, eA fundição de baixa pressão pode usar uma variedade de materiais de fundiçãopara se adaptar às necessidades de diferentes peças fundidas. Os materiais de molde comuns incluem:

• Areia de moldagem:Um material de fundição comumente usado com boa conformabilidade e permeabilidade ao ar, adequado para fazer peças fundidas com formas complexas.
• Areia de resina:Uma mistura de partículas de resina e areia, com alta resistência e dureza, adequada para fazer peças fundidas de alta precisão e alta qualidade.
• Metal:como cobre, ferro, alumínio e outros materiais metálicos, podem ser usados para fazer peças fundidas em moldes de metal, com alta condutividade térmica e boa resistência ao desgaste.
• Cerâmica:Com alta dureza e resistência a altas temperaturas, é adequado para a fabricação de peças fundidas de ligas de alta temperatura.
• Grafite:Com boa autolubrificação e resistência a altas temperaturas, é adequado para a fabricação de peças fundidas que requerem autolubrificação ou resistência a altas temperaturas.
• Gesso:Fácil de moldar e desmoldar, adequado para a fabricação de peças fundidas pequenas e complexas.

2. Materiais do molde

O material do molde é o material usado para fazer o molde de fundição de baixa pressão. O molde de fundição de baixa pressão precisa suportar a erosão e a pressão do líquido metálico de alta temperatura, portanto, a seleção do material do molde é muito importante. Os materiais de molde comuns incluem:

• Ferro fundido:baixo custo, fácil de processar, mas fácil de deformação, vida relativamente curta. Adequado para a fabricação de peças fundidas com requisitos de baixa vida útil do molde.
• Liga de aço:Com alta dureza e resistência, boa resistência ao desgaste, adequado para a fabricação de moldes de fundição de alta precisão e alta qualidade.
• Carboneto carented:Com alta dureza e alta resistência ao desgaste, adequado para a fabricação de moldes que requerem alta força de limpeza e alta pressão.
• Cabo de tungstênio:com dureza extremamente alta e resistência ao desgaste, mas o custo é alto, adequado para a fabricação de requisitos de vida útil do molde e resistência ao desgaste.
• Liga de alumínio:Pequena densidade, alta resistência, boa rigidez, boa condutividade térmica, qualidade leve, fácil usinagem e soldagem, pode ser adequado para a fabricação de moldes de grande e médio porte.

Quais são as aplicações típicas da fundição de baixa pressão?

Aplicações típicas de fundição de baixa pressãocobrem uma variedade de campos, como automóveis, aeroespacial e produtos de consumo. A seguir, um resumo detalhado desses aplicativos:

1. Fabricação de automóveis:

Na indústria automotiva,A fundição de baixa pressão é amplamente utilizada para produzir peças-chave, como rodas, peças de motor (como blocos de cilindros, cabeçotes), peças de suspensão, etc. Essas peças requerem alta resistência, alta precisão e boa resistência à corrosão. A tecnologia de fundição de baixa pressão pode atender a esses requisitos e melhorar a confiabilidade e durabilidade dos automóveis.

2. Aeroespacial:

No campo aeroespacial,A fundição de baixa pressão é usada para fabricar peças estruturais leves, como pás de motores de aeronaves, peças de turbinas, etc. Essas peças precisam suportar o ambiente hostil de operação de alta temperatura, alta pressão e alta velocidade. A tecnologia de fundição de baixa pressão pode fornecer materiais com alta resistência, alta tenacidade e resistência ao calor para garantir a segurança e o desempenho dos veículos aeroespaciais.

3. Fabricação de bens de consumo:

No campo de bens de consumo,a carcaça de baixa pressão é usada para produzir a eletricidade de alta qualidadee caixas de produtos eletrônicos, utensílios de cozinha, acessórios para móveis, etc. Esses produtos exigem aparência requintada e boa durabilidade. A tecnologia de fundição de baixa pressão pode fornecer materiais de alta precisão, alto brilho e resistentes à corrosão para atender à demanda dos consumidores por qualidade do produto.

4. Outros campos industriais:

A fundição de baixa pressão também é usada em outros campos industriais, como construção naval, fabricação de máquinas pesadas, etc. Nesses campos, a tecnologia de fundição de baixa pressão pode produzir formas grandes e complexas e peças fundidas de alto desempenho para atender aos requisitos de equipamentos industriais de alta resistência, alta precisão e longa vida útil.

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Perguntas frequentes

1. Qual é o processo básico de fundição de baixa pressão?

O processo básico de fundição de baixa pressão inclui fusão de metal e preparação de moldes ou moldes, preparação antes do vazamento (como vedação de cadinho, remoção de escória de tubos de riser, medição da altura do nível do líquido, etc.), vazamento (incluindo estágios de elevação de líquido, moldagem, pressurização, solidificação, alívio de pressão e resfriamento) e desmoldagem (incluindo desmoldagem solta e remoção de peças fundidas).

2. Quais são os principais componentes do equipamento de fundição de baixa pressão?

O equipamento de fundição de baixa pressão é geralmente composto pelo motor principal, sistema hidráulico, forno de retenção, dispositivo de pressurização de nível de líquido, sistema de controle elétrico e sistema de resfriamento de fundição. Entre eles, existem dois tipos principais de fornos de retenção: fornalha de retenção do tipo cadinho e fornalha de retenção de poça fundida, e existem diferentes tipos de fornos de retenção de cadinho, como potes de ferro fundido, potes de aço fundido e potes compostos.

3. Em quais campos a fundição de baixa pressão tem aplicações típicas?

A fundição de baixa pressão é amplamente utilizada na fabricação automotiva, aeroespacial, fabricação de bens de consumo e outros setores industriais. Por exemplo, na indústria automotiva, a fundição de baixa pressão é usada para produzir componentes-chave, como rodas e componentes do motor; No setor aeroespacial, é utilizado na fabricação de componentes estruturais leves; Na fabricação de bens de consumo, é usado para produzir gabinetes de alta qualidade para produtos elétricos e eletrônicos, etc.

4. Quais são os possíveis desafios ou limitações da fundição de baixa pressão?

Apesar das muitas vantagens da fundição de baixa pressão, existem alguns desafios ou limitações potenciais. Por exemplo, o custo do equipamento e o investimento em moldes são grandes; Na produção de peças fundidas de liga de alumínio, cadinhos e tubos ascendentes ficam em contato com o metal fundido por muito tempo, que é suscetível à erosão e sucateamento; Além disso, a eficiência da produção é relativamente baixa, especialmente quando se trata de peças fundidas grandes ou de formato complexo.

Resumo

Como um método de fundição eficiente e de alta qualidade,A fundição de baixa pressão desempenha um papel insubstituívelno campo da fabricação industrial. Por meio da otimização contínua de tecnologia e equipamentos, temos motivos para acreditar que a fundição de baixa pressão continuará a liderar a tendência de desenvolvimento da tecnologia de conformação de metal no futuro e injetará nova vitalidade na fabricação industrial.

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