Литье алюминиевых отливок под давлением включает впрыскивание расплавленного алюминия в металлическую форму под высоким давлением. Массовое производство достигается за счет быстрого наполнения и охлаждения. Его характеристики тесно связаны с конструкцией пресс-формы и параметрами процесса, что делает ее подходящей для изготовления различных промышленных деталей.
Выдающаяся эффективность производства является существенным преимуществом. Одно открытие и закрытие формы завершает формование одной отливки, при этом типичный цикл одной-формы составляет 30-90 секунд. Многоместные формы могут производить от 2 до 8 деталей одновременно, что подходит для серийного производства, превышающего 100 000 штук в год. Шероховатость поверхности формованной отливки может достигать Ra 1,6-6,3 мкм, причем в большинстве случаев вторичная обработка не требуется, что позволяет сразу перейти к этапу сборки.
Структурная адаптивность имеет четкие границы. Он может образовывать сложные внутренние полости и тонкостенные-структуры с толщиной стенок от 0,5 до 1 мм (в зависимости от размера отливки), но толщина стенок должна быть одинаковой, с отклонением не более 0,3 мм, чтобы избежать усадочных полостей, вызванных разницей в скорости охлаждения. Высота ребер жесткости не должна превышать 5-кратной толщины стены, а расстояние должно выдерживаться на уровне 3-5-кратной толщины стены, что повышает жесткость конструкции, не препятствуя течению металла.
Выбор материала должен соответствовать характеристикам процесса. Обычно используемые алюминиевые сплавы содержат 5%-12% кремния, обладают хорошей текучестью и подходят для сложных отливок; Сплавы, содержащие 3-5% меди, обладают высокой прочностью, но склонны к прилипанию к форме во время литья под давлением, что требует более высокой температуры формы - 200-250 градусов. Чистый алюминий имеет плохую текучесть и применяется только для отливок простой формы, при этом давление литья под давлением необходимо повышать до 80-120МПа.
Параметры процесса влияют на качество формования. Температуру расплавленного алюминия следует контролировать на уровне 650-700 градусов; слишком высокая температура может легко привести к окислению, а слишком низкая температура приведет к неполному заполнению. Скорость впрыска делится на медленную (0,1-0,5 м/с) и быструю (3-8 м/с), причем более высокие скорости необходимы для быстрой стадии впрыска в сложные полости. Расстояние между каналами охлаждающей воды формы должно составлять 15–30 мм, чтобы отливка затвердевала до температуры извлечения из формы в течение 3–5 секунд.
Limitations require specific solutions. The casting may contain tiny pores, making it unsuitable for high-temperature (>200 градусов), чтобы избежать деформации, вызванной расширением пор. Большие отливки не могут быть сформированы; как правило, вес одной отливки не превышает 50 кг, а площадь проецирования контролируется в пределах 0,5 м². Затраты на изготовление пресс-форм высоки, а циклы модификации длительны, что делает их непригодными для мелко-серийного, много-производства.
Литье под давлением с его высоким-давлением и быстрыми технологическими характеристиками имеет незаменимые преимущества при массовом производстве сложных алюминиевых отливок. Четко определяя границы структурного проектирования и рационально выбирая материалы и параметры процесса, можно полностью использовать преимущества эффективности, избегая при этом потенциальных дефектов, обеспечивая соответствие требованиям точности и постоянства промышленных деталей.
