Panduan Proses Casting Die Bahan dan Desain

Teknologi Pembuangan Die: Penjelajahan yang Mendalam

Bayangkan komponen logam presisi di bawah kap mobil Anda atau bagian-bagian kompleks dalam peralatan rumah tangga.Jawabannya mungkin menunjuk pada proses pembentukan logam yang efisien yang disebut die castingSebagai metode metalworking yang penting, die casting memainkan peran penting dalam manufaktur modern.pemilihan bahan, dan analisis yang komprehensif tentang keuntungan dan keterbatasan.

Tinjauan Proses Die Casting

Die casting adalah proses manufaktur di mana logam cair disuntikkan ke dalam rongga cetakan di bawah tekanan dan mengeras untuk membentuk bentuk yang diinginkan.Die casting dapat dikategorikan menjadi dua jenis utama: Tekanan Die Casting (PDC) dan Gravity Die Casting (GDC).

Tekanan Die Casting (PDC)

Logam cair disuntik ke dalam rongga cetakan dengan tekanan tinggi, memungkinkan produksi komponen dengan geometri yang kompleks dan dimensi yang tepat.

Gravity Die Casting (GDC)

Logam cair mengalir ke rongga cetakan yang telah dipanaskan di bawah gaya gravitasi, cocok untuk memproduksi komponen yang relatif sederhana dan lebih besar.

Rincian proses pressure die casting (PDC)

Tekanan die casting menggunakan kekuatan untuk menyuntikkan logam cair ke dalam cetakan.Metode ini dapat dibagi lagi menjadi cold chamber dan hot chamber die casting berdasarkan teknik peleburan logam dan mekanisme tekanan.

Cold Chamber Die Casting

Aliran Proses:Logam dilebur di tungku terpisah sebelum dimasukkan ke dalam silinder injeksi mesin pengecoran.Setelah pengerasan, cetakan terbuka untuk mengeluarkan casting.

Bahan:Utamanya digunakan untuk logam dengan titik leleh yang lebih tinggi yang mungkin bereaksi dengan komponen mesin, termasuk aluminium, magnesium, dan paduan tembaga.

Jangkauan tekanan:Biasanya antara 14 MPa hingga 140 MPa, tergantung pada ukuran bagian, geometri, dan material.

Hot Chamber Die Casting

Aliran Proses:Tungku pencairan terintegrasi dengan mekanisme injeksi. Logam cair ditarik langsung ke ruang injeksi sebelum dipaksa melalui leher rusa ke rongga cetakan.

Bahan:Terutama untuk logam dengan titik leleh rendah seperti seng, timah, dan paduan timah.

Jangkauan tekanan:Biasanya antara 7 MPa hingga 35 MPa.

Detail Proses Gravity Die Casting (GDC)

Juga dikenal sebagai casting cetakan permanen, GDC menggunakan gravitasi untuk mengisi rongga cetakan.

Aliran Proses:Cetakan yang dipanaskan sebelumnya menerima logam cair melalui sistem gerbang di mana gravitasi mengisi rongga.

Bahan:Cocok untuk berbagai logam termasuk aluminium, magnesium, tembaga, seng, paduan besi, dan baja.

Langkah Proses Die Casting

1. Peleburan logam: Bahan baku dicairkan untuk dibuang
2. Pemanasan pra cetakan (jika berlaku): Meningkatkan kualitas pengecoran
3. Injeksi logam: Mengisi rongga cetakan baik di bawah tekanan atau gravitasi
4. Penguatan: Membiarkan logam mendingin dan mengeras
5. Ejeksi: Membuka cetakan untuk menghapus corong, seringkali membutuhkan proses selanjutnya

Pemilihan Bahan untuk Die Casting

• Paduan aluminium:Kemampuan pengecoran yang sangat baik, kekuatan dan ketahanan korosi (misalnya, ADC12, A380, A360)
• Paduan Magnesium:Ringan dengan kekuatan tinggi (misalnya, AZ91D, AM60B)
• Paduan seng:Kemampuan casting dan permukaan yang lebih baik (misalnya, Zamak 3, Zamak 5)
• Paduan tembaga:Konduktivitas yang sangat baik dan ketahanan korosi (misalnya, kuningan, perunggu)
• logam lainnya:Paduan nikel, besi dan timbal untuk pengecoran gravitasi

Pertimbangan Desain untuk Casting Die

• Kompleksitas geometris:PDC cocok untuk desain yang rumit sementara GDC cocok untuk struktur yang lebih sederhana
• Toleransi dimensi:PDC mencapai toleransi yang lebih ketat (0,8-2,5mm) dibandingkan dengan GDC (0,8-1,5mm)
• Garis pemisah:Mempengaruhi penampilan dan akurasi dimensi
• Sudut draf:Memfasilitasi ejeksi bagian dari cetakan
• Perkuat tulang rusuk:Meningkatkan integritas struktural
• Filet:Mengurangi konsentrasi stres dengan menghilangkan sudut tajam

Analisis Ekonomi dari Die Casting

• Tingkat produksi:PDC menghasilkan ratusan bagian/jam versus GDC beberapa bagian/jam
• Biaya alat:Cetakan PDC rumit dan mahal; cetakan GDC lebih sederhana
• Waktu pengiriman:PDC biasanya membutuhkan bulan untuk alat; GDC minggu
• Total biaya:GDC menawarkan biaya yang lebih rendah; PDC melibatkan investasi yang signifikan

Pertimbangan Kualitas dalam Die Casting

• Porositas:Cacat umum pada PDC, terutama pada bagian tebal, mengurangi kekuatan
• Sifat mekanik:GDC biasanya menghasilkan bagian yang lebih kuat daripada PDC yang cepat mendinginkan mikrostruktur

Keuntungan dan Keterbatasan Die Casting

Keuntungan

• Efisiensi produksi yang tinggi
• Keakuratan dimensi yang sangat baik
• Penutup permukaan yang lebih baik
• Geometri yang kompleks mungkin (terutama PDC)

Pembatasan

• Sifat mekanik yang relatif lebih rendah
• Kesan terhadap porositas
• Limbah material dari sistem gerbang
• Biaya alat yang tinggi membatasi kelayakan batch kecil

Aplikasi Industri dari Die Casting

• Mobil:Komponen mesin, transmisi, sasis dan bodi
• Pesawat ruang angkasa:Bagian mesin, komponen pesawat, roda pendaratan
• Elektronik:Papan, pemanas panas, konektor
• Peralatan:Bagian-bagian mesin
• Sektor lain:Mesin, konstruksi, peralatan medis

Singkatnya, die casting merupakan teknologi pembentuk logam yang sangat penting yang menawarkan produktivitas, presisi dan kualitas permukaan yang tinggi.sifat mekanik dapat dikompromikan dan porositas tetap menjadi tantanganMemilih antara metode pengecoran mati membutuhkan evaluasi yang cermat dari persyaratan bagian, bahan, biaya produksi dan lead time untuk menentukan pendekatan manufaktur yang optimal.