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真空压铸技术应用

来源:http://www.shinndwo.com/news/89.html  发布时间 : 2019-12-12

.导言

  真空在当今高质量高压压铸出产中已是一个不可短少的必要手法,但关键在于怎么正确将真空技能与实践压铸出产工艺结合起来,为更多的用户所用。这其中有许多因素需求在实践中掌握与运用:诸如正确理解真空技能;选用恰当的真空体系和模具排气装置;规划和制造准确的模具;怎么实时侦测压铸真空工艺操控数据;以及真空体系的运用,现场操作和保护等等。

  首先真空体系的的供货商和厂家要协同尽力,尤其在用户运用的前期,需求一起评论模具制造计划和规划要求,还需就压铸机压铸工艺和模具抽气(出气口)方位选定等技能服务。

  有色金属的压铸,咱们有涉及到冷式和热室压铸。

  真空压铸的运用关于冷室和热室并无本质上的差异,在模具合模后型腔构成封闭的瞬间,选用抽真空的方法将其型腔内部的空气以及压射头润滑油在料筒内发生的烟气尽可能扫除,进程选用所谓的抽真空将构成负压。由于其工艺特色,在具体的运用实施上,采取了一些不同的方法,要求对不同形状的产品在模具规划时就需求考虑气道方位确认。


.热室锌压铸的根本特色和气体带来的不良品现象

用于压铸的锌合金通常主要为锌参加了适量的铝和铜,参加铝是为了进步其合金的强度和冲击韧性;而参加铜是为了进一步进步合金的硬度。也往往会参加少量的鎂。由于其熔点较低, 广泛被用来出产轿车,卫浴,家用,装修和安全产品等选用。


压铸产品工艺特色如下:

1.外表润滑平顺,可削减再加工本钱,铸造本钱价低廉:

2.易制做薄壁或要求尺度安稳的各种铸件

3.适于几许形状高度复杂的铸件

4.对具有延展性要求的铸件

5.可制造具有抗冲击性要求的铸件

6.机加工后要求无瑕疵

7.易于镀层和涂层

8.产品产周期短可一模多件

9.较低的合金温度,较少熔炼本钱

10.可延长的模具寿数


铸件的常见气体带来的不良品现象,主要由于熔解液态中夹有含氢成分,和型腔内空气水气烟气等所发生的,一般咱们常见的:

1.模具充型不良

2.铸件在加工后呈现气孔

3.铸件由于气孔率所引起的延展性减低

4.气密性不合格,铸件发生泄漏

5.在特氟龙镀层,镀铬,喷粉等工艺中呈现气泡

6.铸件尺度不安稳等


无论用户和出产厂都对此不良率反应很灵敏,它终究会使得产品的本钱增加削减收益,因而失掉市场竞争力。


这将促运用户选用恰当的排气手法来加以改进,比方真空体系:


三.真空界说

所谓真空(vacuum)一词来源于拉丁语的“vacuus”,意思是空(empty)。按根本的物理界说说:真空是指肯定无物质的空间。日常中指封闭的空间内,其空气或其它气体已被排出至非常高的程度,感觉上是一种空荡无物的空间。

咱们用大气压(规范压力)作为真空的参照点。大气压是一个压力单位,等于海平面的空气压力或约等于 1019mbar。

真空丈量值为:1 bar (kg/cm2) = 1000mbar (1019 g/cm2) = 750mmHg

                                           = 100000 Pa =100000N/m2


在优化的真空运用中,型腔内可到达 50 mbar(375mmHg)以上真空度。在实践出产中,锌合金压铸件质量在 700 mbar(500mmHg)起就能够观察到内部结构的改动。


.为什么压铸件的合金结构会呈现缺点呢?以下是其中一些主要原因:

空气和烟气与压射合金混合在一起构成微气孔其气体压力高于终究锌合金的压射压力,这往往是由于浇口过薄引起的, 一些由于热量不平衡在金属固化时所发生的不规则圆形的缩孔,,假如充型时刻没有到达预设定,会看到冷隔或许细微处的未充填,金属的温度和模温没有得到优化,金属流动会遭到很大的影响,一个不争事实是,为取得抱负的压铸合金构件,有必要尽可能的削减喷射的热金属与型腔内的空气和烟气触摸;换言之,便是在压射开端至结束的全进程中尽可能地降低型腔内的空气和烟气的气体压力,将整个进程的气体含量削减到一个近于抱负的状况。抽真空便是要用来解决这个排气问题。


在传统的压铸进程中,型腔内空气和由脱模剂构成的水气以及润滑油发生的烟气,在压射开端阶段将被紧缩至 1600 mbar(A)。在接下来的充型阶段,型腔内的气体压力会飚升至两到三倍(C)。在一些极点的截面上,如后充型部位或许充型死角处,固化时的终究压射压力甚至会低于在同一截面内的气体压力,其气压超越了 100 bar。这便是为什么压铸厂家会在铸件中的一些截面上发现圆而润滑的气孔。


传统压铸和真空压铸中型腔内气体压力差异

当选用真空压铸后,在型腔内的空气和烟气含量被减至低:在充型开端时(A)空气和烟

气的压力可被降至 200 mbar,甚至 100 mbar 以下。就算在压铸的条件并不十分完美的时候, 比方有抽芯空隙和模具在必定磨损和变形后,仍有可能在充型后阶段(C)到达 300 mbar。选用真空压铸时此时型腔空气和烟气含量将减低至 10 到 1000 倍以下。这使得出产均匀和高质量压铸件成为可能。由于在型腔中阻力锐减,所要求的充型时刻将会得以满足;薄壁部分的充填也得到了保证。


模具合模时的密合度:是压铸模的制造精度根本保证,也是进步质量产品的根本要求,模具外表的清洁和干爽度。越清洁越干爽,压射时发生烟气的量就越少,抽真空体系在实践的压射周期中的“负压度”效果就越高,压射速度于抽真空时刻有相应联系,所供给的抽气时刻有限,真空机的抽气才干需大于压射时模具的排气要求。为实现“全进程真空”排气和实时真空度的侦测操控,要求模具的排气与真空通道设置流量匹配需进行流动阻力核算,规划适宜的走向,长度和截面面积。


包含浇口设置和真空接口设置。以及集渣包方位设定,一起集渣包对平衡模温分布装备。


五.真空压铸原理

将真空阀或排气块(由模具合作制造)衔接在模具上,经过设在模具上的抽气通道与模具型腔相衔接。

真空阀或排气块经过抽真空胶管衔接真空机内的操控阀将空气抽入真空罐(容器)相连。真空泵的效果是有电机驱动旋片式离心真空压力泵,将真空罐内的空气和烟气将被扫除,压力降至负压,经由与此相连的真空胶管,模具内部型腔与真空机内的操控阀有用地连为一体。一旦真空罐上的操控阀在操控箱内 PLC 输出信号指令后敞开,也便是抽真空敞开,型腔内的气体将被抽入至真空罐中。要注意的是,在冲头彻底覆盖住进料口之前,真空不能启动,也便是要求合模状况时型腔和料管构成密闭时,在压射启动到压射结束封闭操控阀。所以不会由于大气压与抽真空间的压差将熔液注入型腔内。


正是选用了方达瑞真空阀,才有可能在经过衔接真空阀的通道实时丈量到压射时的型腔真空度。该丈量值必定要是经过单独衔接的管线反应给真空机的。其它任何方法的丈量都不能更真实地反映型腔的实践压力状况。

与冷室压铸相比,热室的真空操作进程彻底一致,如压射时型腔内真空度的丈量,开模后污染度的检测和阀体紧缩空气反吹等等。也能够进行手动测污染度,但手动测真空度是必定要注意了:如不能将冲头彻底覆盖住进料口,由于压差的效果,会有可能将金属“吸入”型腔和真空阀内。


 所以请慎重进行手动测真空度!

 从原理上讲,真空体系的抽气进程与其它体系大致相同;不同的是怎么选取抽真空的时刻和点方位,为构成“全进程真空抽气”,抽气与压射周期取得一致,实现准确的实时工艺操控。本公司抽真空体系的详解如下:

压铸机与真空体系

1. 熔料池

2. 射出(鹅颈)

3. 压射头(接嘴)

4.慢压射阶段 1

5.快压射阶段 2

6. 料管(进料口)

7. 真空开端信号:冲头前进

8. 小真空开端推迟 (t1)

9. 真空直接开端信号 (极限开关)

10. 真空推迟

11. 真空丈量(t 2)

12. v1, 阶段 1 速率

13. v2, 充型阶段速率六.真空机与真空阀(排气块)的选用

14. 冲头 (直径) 15. 流道

16. 浇口

17. 铸件型腔

18. 真空接口

19. 真空通道

20. 真空阀封闭启动点

21. 真空阀启动活塞

22. 真空阀排气活塞

23. 真空排气衔接

24. 真空丈量反应衔接

25. Supervac 真空阀

26. 补偿器(模具变型小能够不用)


六.真空机与真空阀(排气快)的选用

为引荐运用的优化装备(国外选用同步抽真空阀或大排气阻尼块)

真空阀 (排气块) 抽气流道通径挑选:铝(镁和锌合金)铸件毛重

对应的压铸机  主真空通道

Micro-P 0.15~0.8 公斤 250T    6~8 毫米  VP-Medio SC Om 或以上

Mini 0.2 ~1.6 公斤 400T         23 毫米 2  VP-Medio SC Om 或以上

Medio-P 1.6 ~ 10 公斤 200~800 吨   60 毫米 2  VP-Medio SC Om 或以上


真空机在选用任何一款机型时,无论移动式或仍是中心式的,都应满足铝(镁和锌)合金的排气要求。

现在我公司出产的真空机都选用触摸式人机界面多语言操作,运用和保护简略明了,压射周期的每一个步骤都清晰在目,包含报警和毛病扫除。还可进行菜单操作,存储多达几十个工艺参数菜单。一起可保存新的真空度和污染度的记录。


针对热室锌合金压铸的抽真空流道和真空阀的挑选:

为了更好地匹配压铸机射料(它冷式压铸机射料不同)的特色,在选取抽真空点和抽真空时刻有着不同的要求,针对射料部分及型腔排气,为避免因压射过快,形成抽气流道堵塞,及流道中发生粘连。挑选简略排气方法会直接影响到抽真空功率,依据多年经历和实践真空模规划将会直接影响真空机的正常运用。


.真空模具规划计划

这也是所谓的真空运用,是指将真空体系和模具规划结合起来,以发挥真空排气功率,满足产品无气孔类缺点的要求。真空通道通常取决于为模具挑选了什么尺度的真空阀和流道通径。绝大多数状况下,真空阀和大排气块都会放置在固定模上。这样一来,真空通道进口也将与阀相同设置在固定模上。真空主通道与其分支通道将设置在移动模上。


重要的一点是建立进入通道的缓冲区,以保证密实的金属流动和搜集金属中的残余。真空通道要按以下原则建立:

1.不能影响体系的排气才干

2.要保证金属动能,有必要保证金属流的密实

须选用延长排气气道方法,仅可能使抽真空时刻长一些,更完善,足以将型腔内空气烟气排出抽干净,依据现在国外(日本)选用的阻尼空隙式的大排气块,镶嵌在模架的上方,利用气流缓冲原理衔接集渣包,压铸机压射时在铝液推压空气时,即时真空机阀门打开,抽出型腔内空气转为负压状况。


模具的特殊性和金属的功能有必要要加以考虑,这些状况也正是想尝试运用真空技能而又无从下手的厂家所关怀的问题。

在真空压铸技能的传达中,在客户的实践运用进程中:就需求对新客户供给真空模具计划规划,供给模具规划计划;对老客户供给定时咨询访问,这会不断巩固其真空压铸的技能水平。关于一个新项目或一个改造项目,厂家应供给以下信息,产品质量要求,几许图形,模具浇口机加工状况,以便得到供给的合理的真空流道规划计划。厂家所供给的资料越具体,优化的真空规划计划就越容易越完善,终究效果就越明显。


1.模具图如是旧模具改造,说明现存的问题

2.工艺技能数据如:一出几模模具计划,资料功能,熔炼温度,除渣除气等状况。



八.一些常见问题的评论

  真空机排气才干取决于什么?

  首先,咱们在了解真空机的作业原理一起。考虑到有生成的烟气和管道容积以及漏气,假设要扫除必定容积的型腔空气。在一个压射周期内,压射时刻非常短,排气的有用时刻也就很短。假设单单用一个真空泵在这样短的时刻内来抽气,那么就需求一个很大的真空泵;假如用方达瑞中型机来抽气,真正高效排气的是容积为 200 升真空罐。而真空泵连续作业,只是用来将进入罐中的气体连续排出。也便是说,排气才干取决于真空灌的巨细,真空泵大多数时刻里只用于补足罐内的真空度。在这里不能不提到中心真空体系,这才是经济有用的真空系统计划。


a.真空机越大越好吗?

  咱们不能否定在忽略经济因素的前提下,真空机才干越大越好;但值得注意的是,真空阀

和大排气块只能选用适宜尺度的,与产品排气要求匹配的才好。用过大的来抽过小的铸件是不可取的,匹配的真空通道,才干与金属铸件流经的型腔巨细,才干得到抱负,反之会形成铸件过热发生缩孔或流痕。

b.有抽芯的模具能够进行真空排气吗?

答案当然是肯定的,在许多职业里,比方在轿车职业,带抽芯的真空压铸是非常老练而往常的运用。假如说不能够,其实也一起否定了有顶针的模具选用真空排气,但哪个模具没顶针呢? 有些人在头脑中始终认为:只需有滑动就会有空隙,只需有空隙就会有漏气,只需有漏气就不能用真空了。看似很有逻辑的主意,实践上反映了人们对高质量产品自身的认识。咱们规划抽芯或顶针,不是为了排气的,超越规划规范的空隙不会带来高质量的产品,由于这会为金属的侵入打开方便之门。严格操控空隙,这不是由于用不用真空带来的要求,而是产品质量自身的要求。正常合作空隙下,抽芯也好,顶针也好,都会在合作外表构成润滑膜(模具硅油),这足以应对瞬间的漏气问题,对排气功率不会形成大的影响。


九.定论

压铸是一种非常经历化的职业,尽管近年来传统的设备和工艺得到了很大的改进和进步,但

并不是说好的设备加上高等教育人才就必定能出产出好的产品。所以人们总是在接受新理念的一起,更乐意依赖自己的实践经历。不错,正如真空压铸在我国的引进相同,掌握真空技能, 积累运用经历必将成为厂家制胜的法宝。咱们愿以多年的成功经历,为我国压铸企业的腾飞倾尽自己的菲薄之力。


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