Das Wesen des Hochdruckdruckgusses (kurz Druckguss) ist ein Verfahren, bei dem flüssiges oder halbflüssiges Metall mit hoher Geschwindigkeit unter hohem Druck in den Hohlraum einer Druckgussform (Druckgussform) gefüllt wird und unter Druck geformt und erstarrt, um das Gussteil zu erhalten.
1. Hochdruckgussverfahren
1.1 Layout der Hochdruckgussanlage
Gegenwärtig berücksichtigt die allgemeine Druckgussinsel die folgende Konfiguration: Druckgussmaschine mit Vakuum, Warmhalteofen ausgestattet mit quantitativem Gießsystem, Sprühsystem passend zum Produkt und Typ, um die Sprühzeit zu verkürzen, Roboter zur Entnahme von Teilen, Schlacke-Entnahme, Entgraten und andere Arbeiten, zuletzt das Schneiden des Angusssystems; die Druckgussinsel kann bei hohen Stückzahlen auch für eine automatisierte Reinigung aufgerüstet werden.
1.2 Anwendung von CAE-Simulationssoftware
Die CAE-Analyse wird in der Druckgussindustrie immer häufiger eingesetzt, repräsentiert durch PROCAST, MAGMA, flow-3D usw. Basierend auf den Berechnungsergebnissen von Füllfluss und Geschwindigkeitsverteilung kann die Simulation Defekte wie Einschlüsse, Lunker und schlechte Füllung genau vorhersagen, was die Ausbeute erheblich verbessert und sehr objektive Kosten einspart. Es ist ein sehr nützliches Werkzeug, um das gesamte Gießsystem (Anguss, Einlauf und Überlaufbehälter usw.) für den Druckguss schnell und wissenschaftlich zu gestalten. Optimieren Sie die Gießprozessparameter, reduzieren Sie die Anzahl der Formtests, senken Sie die Gießkosten und verbessern Sie die Produktqualität. CAE-Software wurde für die allgemeine Analyse von Füllungs-, Erstarrungs-, Porositätsverteilungs- und Geschwindigkeitsverteilungsberichten verwendet (wie in Abbildung 2 dargestellt).
1.3 Anwendung von Vakuumdruckguss
Mit den kontinuierlich steigenden Anforderungen an die Produktqualität hat sich der Einsatz von Vakuum zur Lösung des Problems der Füllung und Luftdichtheit von Gussteilen gut entwickelt, und es wird im Allgemeinen ein Vakuumventil verwendet. Das am häufigsten verwendete Vakuumventil hat die folgenden zwei Strukturen. Abbildung 3 ist das schematische Diagramm des Vakuumventils. Wie beim gewöhnlichen Druckgussprozess beginnt die Evakuierung, nachdem das Aluminiumwasser in die Kammer eingetreten ist. Wenn die Druckgussmaschine dann mit hoher Geschwindigkeit startet, wird die kinetische Energie des Aluminiumwassers genutzt, um die Federplatte des Vakuumventils zu berühren. Bei Verwendung eines mechanischen Vakuumventils ist dieses beim Vorheizen der Form im Allgemeinen geschlossen. Wenn das Vorheizen abgeschlossen ist, kann das Vakuumventil nur verwendet werden, wenn die hohe Geschwindigkeit und der Druckaufbau gestartet werden. Das mechanische Vakuumventil hat die Vorteile einer einfachen Handhabung, aber die Verarbeitungsgenauigkeit des Vakuumventils ist hoch und die Kosten für das Vakuumventil sind relativ hoch. Abbildung 4 ist das schematische Diagramm des hydraulischen Vakuumventils. Das Prinzip des mechanischen Vakuumventils ist das gleiche. Wenn der Stempel startet, beginnt das Vakuum, aber das Prinzip des Schließens des Vakuumventils ist anders. Wenn das hydraulische Vakuumventil im Allgemeinen mit hoher Geschwindigkeit gestartet wird, wird der Typ gleichzeitig an das Hydrauliksystem des Vakuumventils gesendet und das Vakuumventil geschlossen. Die Kosten für ein hydraulisches Vakuumventil sind relativ niedrig, erfordern jedoch, dass die Druckgussprozessparameter und das Formdesign übereinstimmen, da sonst das in das Vakuumventil gegossene Aluminiumwasser zu Verstopfungen führt.
2. Druckgussmaschinen-Technologieanwendung
2.1 Hochvakuum-Druckgusstechnologie
Gegenwärtig wird die importierte Druckgussmaschine durch Buhler und Fuller repräsentiert, und die beiden Druckgussmaschinenlieferanten sind gut in der Hochvakuum-Anwendung. Die Hochvakuumtechnologie von Buhler liegt hauptsächlich in der Druckkammer und dem Design der Vakuumschnittstelle auf der Formrückseite, um Luft von Beginn der Druckkammer an leicht abzupumpen, während das Vakuum auf der Formrückseite hilft, den Hohlraum gründlicher zu evakuieren. Und die Hochvakuumtechnologie von Fulai versiegelt die Kammer direkt, am Boden der Kammer wird ein Rohr entworfen, das direkt in den Isolierofen eingeführt wird, die Form vervollständigt die Versiegelung, wobei der Unterdruck des Hohlraumvakuumhubs genutzt wird, um das flüssige Aluminium aus dem Isolierofen in die Kammer zu saugen, und dann erfolgt die Druckgussformung. Der größte Vorteil dieser Technologie ist, dass sie den Kontakt des Aluminiumwassers mit Luft während des Hubs vermeidet und einer T6-Wärmebehandlung unterzogen werden kann, was in Europa für Strukturteile von Automobilen in Massenproduktion hergestellt wurde.
2.2 Schneller Werkzeugwechsel
Die Verbesserung der Produktionseffizienz und die Senkung der Herstellungskosten ist das Ziel jedes Fertigungsunternehmens. OEE ist international definiert als: OEE steht für Overall Equipment Effectiveness (Gesamtanlageneffektivität). Sie setzt sich aus Verfügbarkeits-, Leistungs- und Qualitätsindex zusammen, nämlich: OEE = Verfügbarkeit X Leistung X Qualitätsindex. Für den Druckguss ist der Werkzeugwechsel einer der sechs Hauptverluste. Ein schneller Werkzeugwechsel ist zum Ziel der schlanken Produktion geworden. Der Werkzeugwechsel kann im Allgemeinen als die Zeit vom letzten qualifizierten Produkt bis zum nächsten Werkzeugwechsel definiert werden, um das erste qualifizierte Produkt auf der Druckgussmaschine zu produzieren. In Japan beträgt die allgemeine Werkzeugwechselzeit für eine 800-Tonnen-Kaltkammer-Druckgussmaschine 10-20 Minuten; in China ist die Werkzeugwechselzeit relativ lang, mehr als 10 Stunden sind ebenfalls sehr üblich. Neben der Zeitplanung, der Standardisierung des Betriebs und dem Werkzeugmanagement hängt der Werkzeugwechsel von der Bewertung ab, ob die Bedingungen für den Werkzeugwechsel wie folgt sind:
(a) die Form kann schnell positioniert werden (b) die Form kann schnell fixiert werden (Druck- oder Klemmschraube) (c) ob zwischen der Druckgussmaschine und der Formauswurfstruktur schnelle Verbindungen möglich sind (d) Kernzug-Ölzylinder können schnell verbunden werden (e) ob das Ölzylinder-Hubsignal schnell verbunden werden kann (f) ob die Prozessparameter sehr schnell gelesen werden können (g) Ob der Vorheizmodul am niedrigsten ist (falls erforderlich, wird die Formtemperaturmaschine verwendet, um die Form vorzuheizen).
3. Druckgussprodukte
Gegenwärtig werden Aluminiumlegierungs-Druckgussprodukte nach Menge in drei Kategorien unterteilt. Die erste Kategorie sind Automobil-, Motorrad- und Motorengetriebegehäuse, repräsentiert durch Motor, Zylinderkörper usw. Die zweite Art sind Basisstationsgehäuse und Filtergehäuse, repräsentiert durch Netzwerkkommunikation, und die dritte Art sind Karosseriestrukturen mit höheren Anforderungen an die mechanische Leistung. Wie in der Abbildung gezeigt, handelt es sich um ein typisches Aluminiumlegierungs-Druckgussprodukt:
4. Schlussbemerkungen
Aluminiumlegierung hat eine hohe spezifische Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit. Unter dem sozialen Umfeld von Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und grünem Umweltschutz hat sich der Aluminiumlegierungs-Druckguss in China schnell entwickelt. Ich glaube, dass Aluminiumlegierungsprodukte in naher Zukunft vielfältiger sein werden. Die Hauptveränderung liegt in den folgenden Aspekten: 1) Mit der Entwicklung der Produkte wird dies die Entwicklung neuer Druckguss-Aluminiumlegierungsmaterialien vorantreiben, wie z. B.: hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit; 2) neue Druckguss-Aluminiumlegierungsmaterialien werden auch die Entwicklung der neuen Druckgusstechnologie vorantreiben, wie z. B. Halbfest-Druckgussverfahren, die Hochvakuum-Saugdruckgusstechnologie 3) die technologische Entwicklung wird auch höhere Anforderungen an Ausrüstung und Hilfsmaterialien stellen, wie z. B.: große Druckgussmaschinen, Formtemperaturmaschinen, Sprühausrüstung, passende Entformungsmittel, Vakuummaschinen, Kühlmaschinen, Formtemperaturregelungs- und Erkennungssysteme usw.
