Главная › МАШИНЫ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ › СИСТЕМЫ ВАКУУМИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ ВАКУУМИРОВАНИЯ ПРЕСС-ФОРМ
Устройство производит откачку воздуха из полости пресс-формы в момент впрыска металла. Металл направляется в полость пресс-формы под высоким давлением и с большой скоростью. Во время движения поток металла завихряется и захватывает воздух, образуя пузырьки. Впоследствии эти пузырьки становятся дефектами в виде раковин и пор. Такие дефекты особенно неприятны для тонкостенных отливок и становятся основной причиной брака.
Установка Fondarex создает разряжение до 20-70 мбар, в результате снижается сопротивление движению металла и завихрение потока металла в полости пресс-формы. Как результат, повышается плотность отливки и улучшается ее внешний вид. Более того, становится возможным снизить давление, оказываемое на металл, и скорость движения поршня. Оборудование и пресс-форма работают в более «мягких» условиях работы, и, соответственно, меньше изнашиваются.
Применение устройства вакуумирования пресс-форм позволяет:
-
- резко сократить количество брака по причине газовой пористости;
-
- резко сократить количество брака по причине не герметичности;
-
- улучшить внешний вид и механические свойства отливки;
-
- сэкономить металл за счет отсутствия питателей;
-
- увеличить стойкость пресс-формы и снизить износ оборудования.
Клапан – это «сердце» вакуумной технологии, он устанавливается на пресс-форме и соединяется вакуумным шлангом с ресивером. Клапан состоит из двух частей, закрепленных на подвижной и неподвижной полуформах напротив друг друга. Открытие клапана и, соответственно, откачка воздуха происходит одновременно с впрыском металла. В момент, когда металл полностью заполняет пресс-форму, он надавливает на поршень и перекрывает клапан. Существует 5 различных моделей клапанов в зависимости от размеров и объема внутренней полости пресс-форм.
Оборудование присоединяется к любой машине литья под давлением. Работа оборудования осуществляется полностью в автоматическом режиме. Установка очень мобильна и может подключаться попеременно к нескольким машинам. На дисплей постоянно выводятся рабочие параметры. Кроме того, если параметры вышли за пределы допустимых, то прибор сигнализирует об этом оператору.
Данная технология нашла широкое применение, к примеру, в производстве радиаторов отопления для частных домов и квартир. Европейские производители, используя эту технологию добились уменьшения толщины отливок (и соответственно массы и стоимости отливки), существенно уменьшили брак.
В настоящее время наиболее эффективной и практически реализуемый в массовом и крупносерийном производстве способ получения плотных отливок высокого качества при литье под давлением это, технология вакуумирования полости пресс-формы при ее заполнении жидким металлом, разработанная швейцарской фирмой FONDAREX SA.
FONDAREX SA (Швейцария) лидер в производстве установок для вакуумирования пресс-форм литья под давлением на машинах с горячей и холодной камерами прессования. С 1946 г. – начала производства, было произведено более 7000 комплектов для вакуумирования, а сегодня годовое производство составляет ~1000 шт. Компания имеет 15 региональных представительств в Европе, Америке, Азии, а ее производство сертифицировано по ISO 9001:2000.
Установки успешно работают для широкой номенклатуры отливок: для автомобилестроения (Audi, BMW, VW group), электротехнического применения (ротора эл. двигателей – ABB, Siemens), электроники, и всех областей промышленности.
Система вакуумирования пресс-форм литья под давлением состоит из двух основных частей:
- Вакуумная система и система управления
Отличительные особенности вакуумной системы и системы управления:
- надежные вакуумные насосы,
- простота управления,
- контроль вакуума при каждой заливке,
- контроль загрязнения клапана,
- система аварийного отключения в случае сбоев в работе машины.
- Клапан
Закрепляется на форме, закрывается при заполнении металла, время срабатывания ~1 миллисекунда. Срок службы клапана ~1 млн. циклов. FONDAREX SA владеет патентом на конструкцию клапана и ноу-хау.
Для своей работы система вакуумирования получает от машины литья под давлением только 2-а сигнала – открытия формы и начала движения поршня.
FONDAREX SA обеспечивает своих "заказчиков" полным технологическим сопровождением:
- Получив чертежи детали от "заказчика", специалисты компании FONDAREX SA подбирают модель вакуумной системы и клапана, рассчитывают сечение каналов пресс-формы и (по желанию) всей литниковой системы, а также место установки клапана, определяют оптимальные параметры для работы установки вакуумирования (временные интервалы и т.д.) и машины – скорость движения и диаметр поршня.
- Производит пуско-наладочные работы и обучение.
Все это гарантирует долгую и эффективную работу установки.
Что позволяет данная система вакуумирования пресс-форм литья под давлением?
1. Существенно поднять качество литья.
- Уменьшить газовую пористость и повысить плотность отливок.
Все это приводит к снижению брака. Для примера с 15% до 3-6% на заводе в Чехии.
Микроструктура литого сплава Al-8%Si показывающая пористость (черные зоны) в случае заливки без вакуумирования – (а), с вакуумированием – (b).
- Повысить механические свойства отливок.
| Механические свойства и плотность литых сплавов (скорость поршня 40м/с) | ||||||||||
| Сплав | Заливка | Предел прочности на растяжение, МПа | Максимальное удлиннение, % | Твердость HRF | Плотность, г/см | |||||
|
Al-5%Si |
Без вакуум-я |
196 |
3,9 |
73 |
2,671 |
|||||
|
С вакуум-ем |
209 |
4,5 |
74 |
2,721 |
||||||
|
Al-8%Si |
Без вакуум-я |
235 |
3,2 |
78 |
2,715 |
|||||
|
С вакуум-ем |
276 |
6,0 |
80 |
2,736 |
||||||
|
Al-18%Si |
Без вакуум-я |
225 |
1,65 |
93 |
2,721 |
|||||
|
С вакуум-ем |
249 |
2,2 |
100 |
2,733 |
||||||
2.Уменьшить толщину стенок отливки.
Для примера толщину стенки отливки – "радиатор отпительный" из алюминиевого сплава удалось уменьшить до 0,9 мм без снижения качества (реализовано на заводе в Испании).
Отливка из алюминиевого сплава "радиатор отопительный" с применением технологии и оборудования для вакуумирования пресс-форм литья под давлением FONDAREX SA.
3.Продлить срок службы пресс-формы.
Эффект достигается за счет того, что при вакуумировании, как правило, можно снизить скорость поршня и уменьшить эрозию пресс-формы.
4.Проводить термообработку отливок ЛПД.
За счет резкого уменьшения газовой пористости отливок при применении технологии вакуумирования пресс-формы появляется возможность проводить т/о отливок сводя к минимуму риск образования раковин, с целью существенного улучшения механических свойств. Например, для сплава Al-8%Si.
| Механические свойства сплава Al-8%Si – отливка полученная с вакуумированием до и после т/о. | ||||||||||
| Сплав> | Состояние | Предел прочности на растяжение, МПа | Максимальное удлиннение, % | Твердость HRF | ||||||
|
Al-8%Si |
До т/о |
276 |
6,0 |
80 |
||||||
|
После т/о |
317 |
19,6 |
94 |
|||||||