Čo je tlakové liatie
Tlakové liatie je výrobný proces používaný na výrobu kovových dielov s vysokou rozmerovou presnosťou a povrchovou úpravou.Zahŕňa vtláčanie roztaveného kovu do dutiny formy pod vysokým tlakom.Dutinu formy tvoria dve kalené oceľové matrice, ktoré sú opracované do požadovaného tvaru.
Proces začína tavením kovu, zvyčajne hliníka, zinku alebo horčíka, v peci.Roztavený kov sa potom vstrekuje do formy pod vysokým tlakom pomocou hydraulického lisu.Kov vo vnútri formy rýchlo stuhne a dve polovice formy sa otvoria, aby sa uvoľnil hotový diel.
Tlakové liatie sa široko používa na výrobu dielov so zložitými tvarmi a tenkými stenami, ako sú bloky motorov, skrine prevodoviek a rôzne automobilové a letecké komponenty.Tento proces je tiež populárny pri výrobe spotrebného tovaru, ako sú hračky, kuchynský riad a elektronika.
Tlakové liatie
Tlakové liatie je pomerne špecializovaný proces, ktorý sa rozvinul najmä v 20. storočí.Základný proces pozostáva z: roztavený kov sa naleje/vstrekne do oceľovej formy a vysokou rýchlosťou, konštantným a silnejúcim tlakom (pri tlakovom liatí) a ochladením roztavený kov stuhne na pevný odliatok.Samotný proces zvyčajne trvá len niekoľko sekúnd a predstavuje rýchly spôsob výroby kovového produktu zo suroviny.Tlakové liatie je vhodné pre materiály ako cín, olovo, zinok, hliník, horčík až zliatiny medi a dokonca aj zliatiny železa, ako je nehrdzavejúca oceľ.Hlavné zliatiny používané v súčasnosti pri tlakovom liatí sú hliník, zinok a horčík.Od prvých strojov na tlakové liatie, ktoré orientovali nástroje vo zvislej orientácii až po teraz bežný štandard horizontálnej orientácie a prevádzky, štyri napínacie tyče a plne počítačom riadené fázy procesu, proces v priebehu rokov pokročil.
Odvetvie sa rozrástlo na celosvetový výrobný stroj, ktorý vyrába komponenty pre rôzne aplikácie, z ktorých mnohé budú dostupné pre vás samotných, pretože aplikácia tlakových odliatkov je taká rôznorodá.
Výhody tlakového liatia
Niektoré z výhod vysokotlakového liatia:
• Proces je vhodný pre veľkoobjemovú výrobu.
• Vyrábajte pomerne zložité odliatky rýchlo v porovnaní s inými procesmi tvárnenia kovov (napr. obrábanie).
• Vysokopevnostné súčiastky vyrábané v odliatom stave (v závislosti od konštrukcie súčiastky).
• Rozmerová opakovateľnosť.
• Možné tenké časti steny (napr. 1-2,5 mm).
• Dobrá lineárna tolerancia (napr. 2 mm/m).
• Dobrá povrchová úprava (napr. 0,5-3 µm).
Proces tlakového liatia v horúcej komore zahŕňa tavenie kovového ingotu v peci, ktorá je situovaná blízko/integrálne k pevnej polovičnej doske stroja na tlakové liatie a vstrekovanie roztaveného kovu cez ponorený piest priamo cez husí krk a dýzu a do matricový nástroj.Husí krk a dýza vyžadujú zahrievanie, aby sa zabránilo zamrznutiu kovu predtým, ako sa dostane do dutiny formy, celý prvok zahrievania a roztaveného kovu tohto procesu pochádza z označenia horúcej komory.Hmotnosť vrhacej strely je daná zdvihom, dĺžkou a priemerom piesta, ako aj veľkosťou objímky/komory a dýza tiež hrá úlohu, ktorá by sa mala zvážiť pri konštrukcii formy.Akonáhle kov stuhne v dutine formy (trvá to len niekoľko sekúnd), pohyblivá polovičná doska stroja, ku ktorej je pohyblivá polovica formy pripevnená, sa otvorí a odliatok sa vysunie z čela formy a vyberie sa z nástroja.Čelá matrice sa potom namažú sprejovým systémom, matrica sa uzavrie a proces sa znova spustí.
Vďaka tomuto „uzavretému“ systému taveniny/vstrekovania kovu a minimálnemu mechanickému pohybu môže tlakové liatie v horúcej komore poskytnúť lepšie úspory na výrobu.Zliatina zinkového kovu sa primárne používa pri tlakovom liatí v horúcej komore, ktorá má pomerne nízky bod topenia, čo ponúka ďalšie výhody pre nízke opotrebovanie strojov (hrnca, husí krk, objímka, piest, dýza) a tiež nízke opotrebenie lisovacích nástrojov (takže dlhší nástroj životnosť v porovnaní s nástrojmi na tlakové liatie hliníka – podlieha akceptácii kvality odlievania).
Názov studená komora pochádza z procesu nalievania roztaveného kovu do studenej komory / brokovnice, ktorá je pripevnená cez pevnú dosku polovice matrice k zadnej časti nástroja s pevnou polovicou matrice.Udržiavacie/taviace pece na roztavený kov sú zvyčajne umiestnené tak blízko, ako je to praktické, ku koncu výstrelu stroja na tlakové liatie, takže ručný operátor alebo automatická lejacia panva môže odobrať roztavený kov potrebný pre každý výstrel/cyklus pomocou naberačky a naliať roztavený kov do lejacieho otvoru v puzdre/strelovej komore.Piestový hrot (čo je nositeľná a vymeniteľná časť, presne opracovaná na vnútorný priemer brokového puzdra s toleranciou tepelnej rozťažnosti) pripojený k piestu stroja tlačí roztavený kov cez brokovú komoru a do dutiny formy.Stroj na tlakové liatie, keď je k tomu vyzvaný, vykoná prvú fázu pretlačenia roztaveného kovu cez lejací otvor v objímke.Ďalšie stupne prebiehajú pri zvýšených hydraulických tlakoch z barana na vstrekovanie roztaveného kovu do dutiny formy.Celý proces trvá niekoľko sekúnd, rýchly a zosilňujúci tlak, ako aj pokles teploty kovu spôsobujú stuhnutie kovu v dutine formy.Pohyblivá polovičná doska stroja na tlakové liatie sa otvorí (na ktorej je upevnená pohyblivá polovica nástroja) a vysunie stuhnutý odliatok z čela nástroja.Odliatok sa odstráni, čelá matrice sa namažú sprejovým systémom a potom sa cyklus opakuje.
Stroje so studenou komorou sú vhodné na tlakové liatie hliníka, časti na stroji (návlek, piestový hrot) je možné časom vymeniť, objímky môžu byť kovové, aby sa zvýšila ich životnosť.Hliníková zliatina sa taví v keramickom tégliku kvôli relatívne vysokému bodu topenia hliníka a potrebe znížiť riziko zachytávania železa, ktoré je rizikom v železných téglikoch.Pretože hliník je relatívne ľahká kovová zliatina, umožňuje odlievanie veľkých a ťažkých tlakových odliatkov alebo tam, kde sa vyžaduje zvýšená pevnosť a ľahkosť tlakových odliatkov.
