Формы под алюминий: Страница не найдена

alexxlab | 08.04.1979 | 0 | Разное

характеристики и способы создания формы для литья алюминия

В производственных цехах литье алюминия выполняется с помощью автоматических установок.

Машины разных моделей в большом ассортименте представлены в компании «ИМСТЕК».

Все оборудование от лучших Китайских и Тайваньских производителей. Отличается высокой степенью автоматизации и безупречным качеством.

Рис.1. Машина для литья алюминия DC-250V4N

Характеристики алюминия

Алюминий — пластичный легкий металл серебристого цвета. Отлично гнется, хорошо поддается штамповке, литью, металлообработке.

На воздухе быстро окисляется, образуя тонкую оксидную пленку, защищающую от коррозии.

Характерные свойства:
• малая плотность;
• высокая электропроводность;
• невысокая температура плавления, около 660°С, с точкой кипения 2500°С.

В расплавленном состоянии металл хорошо растекается, заполняя пресс-формы для литья алюминия.

Высокая пластичность позволяет раскатывать его в тончайшую фольгу, используемую для создания упаковок.

Отличные технические и эксплуатационные качества позволяют использовать алюминий в транспортном машиностроении, строительстве, электротехнике, производстве потребительских товаров разного назначения.

Технологии домашнего литья алюминия, материалы и оборудование

Благодаря относительно невысокой температуре плавления, литые детали из алюминия можно изготовить кустарным способом.

Изготовление изделий выполняется в следующем порядке:
1. Расплавленный воск или парафин заливается в емкость, имеющую параметры будущей детали и оставляется до полного затвердевания.
2. Из отлитой заготовки вырезается макет будущей детали, помещается в подготовленную опалубку и закрепляется.
3. Смесь из гипса или цемента, песка мелкой фракции и воды перемешивается до сметанообразного состояния и выливается в опалубку. При этом заготовка должна полностью накрываться раствором.
4. Форму с раствором необходимо слегка потрясти, для удаления пузырьков воздуха.
5. После набора прочности из гипсовой формы вытапливается парафин, гипс полностью высушивается.
6. Сырье плавится в специальных печах или при помощи горелок.
7. Сверху расплава снимается слой окисла, раскаленный металл заливается в готовые формы.

Для работы понадобятся:
• алюминиевый лом;
• гипсовый или цементный раствор;
• воск, пенопласт или парафин;
• емкость из чугуна или нержавеющей стали;
• печь для разогрева металла бензиновая или газовая горелка;

Чтобы подготовить необходимое для заливки количество сырья, нужно определить вес и массу будущего изделия с помощью металлического калькулятора.

Самодельные печи и способы расплавления алюминия

На производственных предприятиях и литейных цехах металл плавится в тигельных индукционных печах.

Плавка кустарным способом возможна в самодельных печах или устройствах, работающих от бензиновых или газовых горелок.

В муфельной печи имеется специальная камера, изолирующая расплавляемую заготовку от контакта с углем или продуктами горения.

Нагревательная камера может быть изготовлена из шамотного огнестойкого кирпича, глины или теплоизоляционных панелей ШПГТ-450. Для уменьшения тепловых потерь муфельную печь снаружи можно изолировать минеральной базальтовой ватой.

Нагрев в такой печи происходит от угля, газа или электричества.

Электрические печи самые популярные и эффективные. В них быстро достигается необходимая температура. Они не занимают много места и отличаются чистотой производства.

Рис.2 Самодельная электрическая муфельная печь

Принцип действия угольной печи:
1. В камеру, выложенную из шамотного кирпича, устанавливается емкость для плавки сырья.
2. Вокруг укладывается и поджигается уголь.
3. Снизу подается воздух, поддерживающий горение.
4. Дым от горения угля удаляется в оставленное в крышке отверстие или трубу.

Рис.3. Схема печи кустарного изготовления: 1. Крышка с проемом для выхода топочных газов; 2. Стенки печи из шамотного кирпича, глины или плит; 3. Тигель для алюминия; 4. Чугунная решетка; 5. Дверка для удаления золы; 6. Камера зольная; 7. Подача воздуха; 8. Угольная камера.

Небольшие заготовки, весом до 150 граммов, можно плавить при помощи газовых или бензиновых горелок, приспособив для этого разные по размеру жестяные банки.

Рис.4. Устройство для плавки с газовой горелкой

Способы создания форм для литья алюминия

Для производства изделий методом плавки нужны соответствующие пресс-формы для литья алюминия.

Они могут изготавливаться из гипса, цемента, смеси песка и жидкого стекла.

1. Открытый способ литья

Простые изделия изготавливают в открытых формах. Для этого используются приспособленные емкости в виде жестяных банок, коробок, сковородок, самодельные формы из гипса.

2. Закрытая форма

Сложные детали и узлы создаются в закрытых разъемных пресс-формах для литья алюминия. Они обычно состоят из основной детали и двух или нескольких боковых, или верхних частей. В верхней части формы делаются воронкообразные проемы для подачи металла.

Материалы для литых форм

Мастера, занимающиеся литьем алюминия, чаще всего используют гипсовый или цементный раствор для изготовления форм.

Макет детали изготавливается из воска, пенопласта или парафина.

Гипсовые формы

Восковый шаблон устанавливается в коробку или ящик, выступающий в роли опалубки, фиксируется и заливается раствором из гипса.

Для изготовления формы лучше подойдет белый гипс, марки Г-7.

В процессе схватывания и сушки формы парафин или воск расплавляется и выливается. В образовавшиеся полости заливается горячий алюминий.

Если в качестве макета используется пенопласт, раскаленный алюминий заливается по пенопласту, расплавляя и вытесняя его из формы.

Типичные ошибки и советы по правильному литью

Литье из алюминия — непростой процесс, требующий выполнения сложных операций. Если вы решили, что отливка изделий вам под силу — смело беритесь за дело.

Важно трезво оценить свои возможности, запастись необходимыми материалами и прислушаться к советам профессионалов:
1. Важно разогревать расплав до нужной температуры, чтобы обеспечить хорошее растекания по форме и предотвратить образование пустот. Слишком высокая температура расплава также может повлиять на прочность готовых изделий.
2. В качестве сырья лучше использовать мягкие виды алюминиевых изделий. В твердых образцах может содержаться большой процент оксидов.
3. При заливке металла в формы из гипса, необходимо дождаться полного их высыхания. В противном случае, испаряемая влага может создавать на готовых деталях из алюминия полости и поры.
4. Не допускается закалка раскаленных отливок в холодной воде, так как при резком остывании может возникнуть внутреннее напряжение и усадка металла.
5. При устройстве печи с электрическими нагревательными элементами, необходимо предусмотреть заземление конструкции.

При выполнении последовательности и технологии работ, литье — доступный процесс создания изделий из алюминия в кустарных условиях.

Из чего сделать форму для литья алюминия

Алюминий – металл, который широко используется в промышленности и быту.

Из него производят не только детали самолетов и кораблей, но и посуду, и другие предметы утвари. Поэтому нередко возникает потребность в самостоятельном изготовлении алюминиевых деталей, вышедших из строя.

Производить из него литые изделия в кустарных условиях позволяет свойство алюминия плавиться при относительно невысоких температурах. Для того чтобы самостоятельно изготавливать литые изделия из алюминия, нужно знать поведение этого металла при высоких температурах и его физико-химические свойства.

Характеристики алюминия

Температура плавления алюминия зависит от степени чистоты металла и составляет приблизительно 660 °C. Его точка кипения – 2500 °C.

Алюминий отличается своей легкостью и пластичностью, поэтому хорошо гнется и поддается обработке штамповкой.

Этот металл является отличным проводником тепла и активно вступает в химическую реакцию при высоких температурах с кислородом воздуха, образуя на поверхности окисную пленку. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления, однако при расплавлении лома существенно отражается на составе сплава. В процессе плавки металла структура алюминия меняется.

При его резком охлаждении могут возникнуть внутренние напряжения и усадка полученного сплава. Это надо учитывать при работе с алюминием в домашних условиях.

Технологии домашнего литья алюминия и необходимое оборудование

Принцип литья алюминия в домашних условиях должен исходить из технологии его получения на производстве с поправкой на условия, которые можно использовать дома.

Алюминиевые изделия путем литья получают несколькими способами. В бытовых условиях наиболее распространенным и удобным способом является технология литья алюминиевого расплава в специально изготовленные формы.

Поэтому для проведения процесса необходимо обеспечить две вещи:

• соорудить печь для расплавления алюминиевого лома;
• создать нужную форму для получения литого сплава или отдельной детали.

Процесс литья должен включать несколько этапов:

1. Подготовка алюминиевого лома, включающая очистку от грязи, примесей и разных наполнителей, а также его измельчение до небольшого размера.
2. Проведение процесса плавки запланированным способом. При полном расплавлении металла с его поверхности нужно удалить шлаковые образования.
3. Заполнение приготовленной формы жидким алюминиевым расплавом. После отвердевания слиток освобождается от формовочной массы.

Рассмотрим, как плавить алюминий в домашних условиях, какие конструкции печей для расплавления металла можно использовать, а также варианты самостоятельного изготовления формы.

Самодельные печи и способы расплавления алюминия

Для того чтобы расплавить алюминий, нужно разогреть его до температуры, близкой к 660 °C. На открытом пламени костра такой температуры невозможно достичь. Поэтому необходимо закрытое пространство, которое может обеспечить самодельная печь. Нагревать ее можно с помощью сжигания угля и дров или использования природного газа.

Можно также использовать электрическую муфельную печь, если она есть в хозяйстве.

При самостоятельно изготовленной печи нужно обеспечить принудительную вентиляцию для поддержания процесса горения.

1. Самый простой вариант самодельного очага можно изготовить из старых кастрюль.

Его конструкция выполняется следующим образом:

• В качестве каркаса используют стальную емкость, например, старую кастрюлю, сбоку которой нужно проделать отверстие для подачи воздуха через подведенный металлический патрубок.
• Воздух через шланг принудительно может подаваться с помощью пылесоса.
• Внутрь устройства проводится закладка каменного угля.
• Затем уголь поджигают и подают воздух, чтобы огонь не погас.
• Емкость для расплавления алюминия предварительно ставят внутри импровизированной печной конструкции и обкладывают ее с боков углем. При его сгорании обеспечивается равномерное распределение тепла.
• Чтобы тепло не расходовалось на окружающий воздух, сверху «кастрюльную» печь следует неплотно накрыть крышкой, оставив небольшую щель для выхода дыма.

Идеальной конструкцией может служить топливник, имеющий овальный свод, выполненный из кладочной смеси, применяемой для жаропрочного кирпича. В качестве каркаса для создания овального свода можно использовать цветочный горшок нужного размера.

После высыхания смеси получается добротный топливник, который может выдержать несколько плавок.

2. Второй вариант печи подразумевает использование для нагрева алюминия пламени бытовой газовой горелки.

Его можно применять только для штучных изделий из алюминия весом не более 150 грамм. Имитация печи создается с помощью использования двух емкостей, вставленных друг в друга с небольшим зазором. Это могут быть обыкновенные жестяные банки из-под консервов.

Внешняя банка должна иметь больший размер. В ней проделывается отверстие, диаметром около 4 см, чтобы обеспечить подвод пламени к внутренней банке.

Струя пламени должна поступать направленно в отверстие банки. Греется непосредственно только внутренняя емкость, а наружная служит оболочкой, удерживающей тепло. Сверху конструкцию нужно прикрыть имитированной крышкой, оставив зазор для отвода продуктов сгорания.

Такая конструкция является одноразовой и можно использовать только для одной плавки, т. к. жесть тонкая и может быстро прогореть.

Способы создания формы для литья алюминия

Одной из основных задач домашнего плавления алюминия является подготовка формы, в которую сливается расплавленный металл. Существуют разные варианты заливки алюминиевого расплава. Основными являются открытый и закрытый способ литья.

Открытый способ литья

Самый простой – это слив жидкого металла в подручную форму, например металлическую кружку или банку из-под консервов.

После застывания сплава болванку из емкости достают. Чтобы облегчить этот процесс, производят простукивание по неостывшей до конца форме.

Если не требуется придавать литью четкой формы, можно просто слить жидкий расплав на приготовленную устойчивую к горению поверхность.

Закрытая форма

При необходимости получения сложной отливки сначала изготавливают для нее форму, соответствующую всем параметрам детали. Чтобы обеспечить четкое соответствие изделия заданным параметрам, ее изготавливают из составных формовочных частей.

Материалы для литых форм

При открытом способе заливки часто используется самый простой материал, который всегда под рукой, это – кремнезем. Сначала земля укладывается с послойной трамбовкой. Между слоями закладывают макет отливки, который после тщательной трамбовки оставляет отпечаток в кремнеземе. Эту форму осторожно вынимают и заливают вместо нее алюминий.

Некоторые мастера используют при приготовлении основы формы речной песок с добавлением жидкого стекла. Также иногда применяется смесь цемента с тормозной жидкостью.

Гипсовые формы

При изготовлении макета сложной формы часто используют гипс, который в основном может служить для разового процесса литья. При литье алюминия в гипсовую форму в качестве макетов используют парафин или пенопласт.

Восковой макет изделия заливается гипсом и после его сушки при высокой температуре расплавляется и сливается через специальное отверстие.

В случае изготовления макета из пенопласта его заливают гипсовой смесью и оставляют в ней до полного отвердевания формы. Горячий алюминиевый расплав заливают прямо на пенопласт. Благодаря высокой температуре металла происходит расплавление и испарение пенопласта, а его место занимает алюминиевый расплав, принимая заданную пенопластом форму.

При использовании пенопласта в качестве макета работы необходимо проводить в открытом пространстве или обеспечить хорошее проветривание помещения, т. к. продукты горения пенопласта вредны для человека.

Типичные ошибки и советы для правильного проведения литья

1. При работе с гипсом следует избегать типичных ошибок. Несмотря на то, что гипсовые формы являются удобным способом отливки нужных конфигураций деталей, этот материал очень чувствителен к влаге. При обычной сушке на воздухе она остается в составе гипса. Это вредит качеству алюминиевой отливки, т. к. может спровоцировать образование мелких раковин и пузырьков. Поэтому сушить гипсовые формы нужно несколько суток.
2. Металл перед заливкой должен быть достаточно горячим, чтобы успеть заполнить всю форму, прежде чем начать отвердевать. Поэтому после достижения температуры расплавления с учетом быстрого остывания алюминия не надо затягивать с его разливкой в форму.
3. Не рекомендуется окунать полученную отливку в холодную воду для ускорения процесса отвердевания. Это может нарушить внутреннюю структуру металла и приведет к трещинам.

Как вариант могу предложить изготовить форму для заливки из гипса или алебастра.

При условии, что Ваша деталь не сложной формы и не имеет замысловатых рельефов и внутренних полостей.

Подготавливаем емкость по размерам чуть больше Вашей детали, можно использовать любую готовую картонную коробочку или изготовить самому из любого картона или гофрокартона, можно половину пластиковой бутылки, посуды, главное потом извлечь полученную форму для заливки.

Обмазываем деталь техническим вазелином или другой густой смазкой.

Готовим две шпонки для центровки формы из двух половин, к примеру, отпиливаем от карандаша два кусочка по 2 см., обмазываем вазелином.

Выбираем для изготовления формы алебастр.

Алебастр разводим следующим образом: в емкость с холодной водой добавляем нужное количество алебастра, дожидаемся пока вода полностью впитается в порошок и затем размешиваем до получения однородной консистенции.

Раствор должен получиться как сметана средней густоты.

Вязкий раствор получается из пропорции на 1 часть алебастра 1 часть воды.

Разводите такое количество раствора, чтобы использовать его за один прием, поскольку смесь достаточно быстро отвердеет и ее надо будет выбросить, восстанавливать ее не имеет смысла, свойства алебастра не восстанавливаются.

Наливаем в емкость столько раствора, чтобы Ваша деталь погрузилась наполовину в него. Это будет половина Вашей формы.

Важно расположить деталь так, чтобы после застывания раствора ее можно было бы извлечь из данной половинки формы.

По диагонали формы отдельно от детали вертикально погружаем до половины две шпонки.

Когда раствор застынет, попробуем аккуратно извлечь деталь и возвращаем ее на место. Все получилось, продолжаем дальше.

Изготавливаем прокладку на застывшую форму из подручных материалом: полиэтиленовой пленки, кальки, тонкой бумаги, закрываем только форму, деталь не закрываем. Можно еще смазать вазелином.

Из пластилина по расстоянию от детали до края формы изготавливаем цилиндр с воронкой на краю и помещаем в форму, это будет заливной канал. С толщиной определитесь сами.

Разводим еще нужное количество раствора и заливаем деталь полностью и ждем полного застывания второй половинки формы.

Затем извлекаем полученную форму из емкости, аккуратно разъединяем на две половинки, вынимаем деталь и пластилин, подчищаем дефекты.

Форму соединяем, воронка к верху, все, можно заливать алюминий.

После заливки и извлечения из формы необходимо будет доработать вылилую деталь вручную с помощью шкурки, надфилей, резака и т. д. до размеров оригинала.

Для многих термин «литейное производство» тесно связано с непосильным трудом и специальными профессиональными умениями и навыками. На самом деле отлить деталь из необходимого металла реально для самого обычного человека без профессиональной подготовки в домашних условиях. Процесс имеет свои тонкости, но по силам для выполнения в домашних условиях своими руками. Внешне напоминает изготовление свинцовых грузов для рыбалки. Особенности процесса литья алюминия связаны с техническими характеристиками материала.

Как отлить алюминий

Характеристика алюминия. Алюминий один из самых распространённых металлов.

Он серебристо-белого цвета, достаточно хорошо поддаётся литью и механической обработке. В силу своих особенностей алюминий оснащён высокой теплопроводимостью и электропроводимостью, а также обладает коррозионной стойкостью.

У технического алюминия температура плавления равна 658 градусам, у алюминия высокой чистоты — 660, температура кипения алюминия составляет 2500 градусов.

Для отливки алюминия домашние нагревательные приборы вряд ли будут полезны и обеспечат нужной температурой. Нужно расплавить алюминий, нагревая его до температуры свыше 660 градусов.

Литье алюминия: выбор источника тепла

В качестве источника тепла для плавки алюминия можно использовать:

• Очень действенный способ достигается благодаря собственноручной тигельной муфельной печи. В рабочую поверхность данной печи устанавливается тигля (необходимый инструмент для плавки алюминия), в него добавляют сырье. С помощью муфельной печи можно очень просто отлить алюминий.
• Муфельная печь для плавки алюминия своими руками, тут!
• Для получения температуры плавления алюминия достаточно температуры горения сжиженного или природного газа, в этом случае процесс можно выполнить в самодельной печи.
• При небольшом объеме плавки можно воспользоваться теплом, получаемом при горении газа в бытовой газовой плите.
• Необходимую температуру обеспечат газовые резаки или ацетиленовые генераторы, если таковые имеются в домашнем хозяйстве.

Подготовка алюминия

Несмотря на то что процесс плавки будет выполняться в домашних условиях, к нему необходимо отнестись ответственно. Металл предварительно необходимо очистить от грязи, раздробить на небольшие куски. В этом случае процесс плавки пойдет быстрее.

Выбор останавливают на более мягком алюминии, как более чистом материале, с меньшим количеством примесей. Во время плавки с жидкой поверхности металла убирают шлак.

Литье в песчаные формы

Для изготовления деталей литьем применяется несколько технологий. Самая простая — литье в песчаные формы:

• Если требуется изготовить алюминиевую деталь простой формы, то выполнять литье можно открытым способом непосредственно в грунт — кремнезем. Изготавливают небольшую модель из любого материала: дерево, пенопласт. Устанавливают в опоку. Грунт укладывают вокруг небольшими слоями и тщательно трамбуют. После того как образец извлекают, кремнезем хорошо держит форму и литье выполняют прямо в нее.

• В качестве формирующей смеси можно использовать песок, соединенный с силикатным клеем, или цемент, замешанный на тормозной жидкости. Соотношение материалов должно быть таким, чтобы если смесь сжимать, она сохраняла форму.

Видео «Литьё алюминия в земляную (песочную) форму в домашних условиях»

Для деталей сложной формы применяется иная технология.

Литье по выплавляемым моделям

Этот известный давно способ для изготовления алюминиевых изделий в домашних условиях может быть немного изменен. Принцип литья заключается в следующем:

Из легкоплавкого материала изготавливается модель. Укладывается в определенную форму, заливается гипсом. Устанавливается один литник или несколько. После того как гипс застыл, его хорошо просушивают. При высокой температуре легкоплавкий материал переходит в жидкое состояние и вытекает через литник. В полученную форму льют алюминиевую заготовку.

Рекомендуемый материал — воск, имеет один очень большой недостаток. Это высокая цена материала. Но для небольших деталей он не нанесет большого вреда семейному бюджету.

Подробности процесса можно уточнить по видео.

Видео «Литье алюминия под высоким давлением»

Таким образом, изготовить необходимую деталь из алюминия различной формы можно даже самому обычному мастеру-любителю.

Как отлить деталь сложной формы из алюминия

На промышленных предприятиях зачастую используют металлические формы. Литейные формы для отливки алюминия можно получить из различных материалов. Чаще всего, используют гипс. Гипс можно приобрести в любом строительном магазине по любой приемлемой для вас цене. Рекомендуется использовать скульптурный или белый гипс.

Отличный вариант — скульптурный, который маркируется Г-16. В связи с высокою ценою можно заменить на Г-7 — обычный белый гипс. Категорически запрещается выполнять замену на алебастр, несмотря на то что они в строительных работах часто взаимозаменяемые.

Рассмотрим простой способ отливки детали из алюминия своими руками в домашних условиях.

Чтобы отлить деталь из алюминия нам потребуется:

• сосуд для плавки;
• металлолом;
• форма для плавки.

Основные этапы процесса:

1. Подготавливаем сосуд для плавки (можно использовать сосуд из части стальной трубы).

2. Изготавливаем форму для плавки. Если деталь имеет сложную конструкцию, то форма может иметь несколько составляющих.

В нашем варианте форма будет состоять из двух частей. Сначала продумайте, как упростить деталь для удобства (рекомендуем укрепить отверстия с помощью скотча).

Форму очень просто сделать из скульптурного гипса (не применяйте алебастр!). Можно воспользоваться пластилином.

3. Прежде чем заливать гипс, следует смазать ёмкость маслом, чтобы гипс не смог прилипнуть к ёмкости.

4. Аккуратно залейте гипс, периодически встряхивайте форму для того, чтобы вышли пузырьки.

Важно знать: процесс затвердевания гипса достаточно быстрый, поэтому будьте внимательны и постарайтесь вовремя установить модель в гипс.

Кроме этого, рекомендуется установить в гипс предмет (например, небольшую палку), который станет каналом для заливки нашей детали.

5. Необходим первичный слой для предстоящей заливки.

Берём сверло и делаем 4 небольших отверстия, форму обрабатываем маслом. Это необходимо для того, чтобы готовые детали форм лежали максимально устойчиво в процессе отливки.

6. Делаем заливку второго слоя.

7. После того, как произойдёт затвердевание, необходимо аккуратными движениями извлечь форму из ёмкости и разделить половинки.

8. Перед отливкой обрабатываем форму сажей, чтобы избежать прилипания жидкого алюминия. Форму необходимо просушить. Естественным путем процесс сушки происходит целый день. Желательно просушить гипсовую заготовку в духовом шкафу. Начинать с температуры 11 0 0 С — один час и два часа при температуре 300 0 С. В гипсе необходимо предусмотреть отверстия для заливки алюминия и удаления остатков воздуха.

Таким способом плавим алюминий.

9. Затем жидкий металл помещаем в форму и ждём полного остывания.

В результате получаем нужную заготовку, затем её шлифуем и делаем специальные отверстия.

Литье по выжигаемым моделям: особенности технологии

Изготовление детали из алюминия с помощью литья по выжигаемым моделям имеет свои особенности, которые будут рассмотрены ниже. Работы выполняются в следующей последовательности:

• В качестве материала для модели в домашних условиях используют пенопласт. С помощью режущих элементов и клея изготовьте фигуру, очертаниями напоминающую требуемую форму.

• Приготовьте емкость для изготовления модели. Можно воспользоватся старой коробкой из-под обуви. Смешайте алебастр с водою. Залейте смесь в коробку. Поместите пенопластовую модель. Разровняйте. Дайте время материалу хорошо застыть. В связи с быстрым процессом застыванию алебастра, работы выполняйте в ускоренном темпе.

• Удалите коробку. Прогрейте форму в печи для того чтобы просушить алебастр и убрать остатки влаги. В противном случае вся воды из алебастра поступит в алюминий и превратится в пар, что приведет к порам в металле и выплескиванию алюминия из формы при выполнении работ.
• Расплавьте алюминий. Удалите с жидкой поверхности расплавленный шлак. Заливайте металл в форму на место пенопласта. От высокой температуры последний начнет выжигаться и его место займет алюминий.

• После того как металл остынет, разбейте форму и достаньте полученную литую алюминиевую модель. Посмотреть процесс подробнее можно по видео.

Техника безопасности и подготовка рабочего места

Высокотемпературные работы отличаются вредными испарениями и сопровождаются выделением дыма, поэтому выполнять их необходимо на открытом воздухе или принудительно проветриваемом помещении. Необходимо использовать вентилятор с боковым обдувом.

Процесс литья сопровождается брызгами, возможны потоки расплавленного металла. Рабочее место потребуется предварительно застелить листом металла. Не рекомендуется работы выполнять в жилом помещении — это небезопасно для окружающих.

Основные ошибки при литье алюминия

Прежде чем выполнять литье алюминия в домашних условиях, обратите внимание на основные ошибки, которые наблюдаются при выполнении работ:

• При изготовлении гипсовых форм необходимо чтобы в процессе сушки испарилась вся влага. В противном случае при заполнении формы вода начинает испаряться, превращается в пар и может остаться внутри алюминия в виде пор и раковин.
• При недостаточном нагреве или если перед началом выполнения работ алюминий успел остыть, металл будет плохо заполнять форму и отдаленные участки останутся полыми.
• Не стоит охлаждать металл погружением в жидкость. В этом случае нарушается внутренняя структура материала.

Интересные факты об алюминии

Алюминий может гнуться как бумага или быть твёрдым как сталь. Алюминий повсюду, даже внутри нас.

Каждый взрослый получает около 50 мг алюминия каждый день вместе с пищей, это ни какая-то диета, просто этого не избежать.

Алюминий самый распространённый металл на планете. Его содержание в земной коре 8 %, но его не просто добывать, по крайней мере, в чистом виде.

В отличие от золота и серебра, алюминии не встречается в виде самородков или целых жил. Алюминий в 3 раза легче железа или меди.

Алюминий в своём первоначальном виде совсем не похож на металл, это всё из-за особой «любви» алюминия к кислороду.

Фактически первое применения алюминия в истории произошло, когда восточные гончары добавляли глину богатую алюминием в свои изделия, чтобы сделать их крепче.

Достаточный для производства пивных банок, прочный для гоночных автомобилей, гибкий для обшивки самолётов, способный превратиться во что угодно, алюминий – не заменимый материал для современного мира.

И это ещё не все особенности, который хранит этот полезный металл.

Отливка алюминиевых деталей – это проще чем кажется! — Паркфлаер

Добрый день, моделисты. В этой статье я хотел бы подробно описать самый ПРОСТОЙ способ изготовления алюминиевых деталей любой сложности, а также наглядно его продемонстрировать.
Я думаю любой довольно опытный автомоделист когда-либо сталкивался с проблемой ломкости стоковых пластиковых деталей. Решением данной проблемы является их замена на “алюминий”, но покупка данных деталей может встать в очень круглую сумму. Поэтому мной было принято решение изготовить их вручную, ну или, проще говоря, ВЫПЛАВИТЬ их.
Теперь поговорим непосредственно о плавке.
Для изготовления детали вам потребуются:
1) Мозг и руки
2) Ёмкость для плавки
3) Всякий ненужный металлолом (я настоятельно рекомендую использовать ДЮРАЛЬ, потому как чистый алюминий обладает очень плохими литейными свойствами)
4) Форма 
5) Паяльная лампа
6) 10 (или больше) кирпичей 

ШАГ №1
Емкость для плавки можно элементарно изготовить из куска стальной трубы, приварив к ней дно.

(температура плавления дюрали около 650 градусов по Цельсию, поэтому сталь вполне подойдет)

Также рекомендую для большего удобства сделать сверху на трубе подобие “носика”

ШАГ №2
Теперь приступим к самому сложному – к изготовлению ФОРМЫ для отливки.В зависимости от сложности отливаемой детали форма может состоять как из одной части, так и из нескольких (в моем случае форма собирается из двух половинок)
В первую очередь вам необходимо максимально упростить деталь (заклеить скотчем все отверстия), чтобы в процессе отливки ничто не создавало препятствий на пути у расплавленной дюрали
Форму для литья проще всего изготовить из гипса (алебастр не желателен!). Лучше всего использовать скульптурный гипс.

Перед заливкой гипса емкость необходимо намазать чем-нибудь жирным, чтобы гипс не прилипал (масло, отработка, литол…), то же самое нужно сделать с моделью детали
Заливать гипс следует осторожно, слегка потряхивая форму, чтобы выходили пузыри (некоторые даже используют специальные вибростолы)

ПРИМЕЧАНИЕ: Гипс очень быстро твердеет, поэтому нужно не “проморгать” тот момент когда уже пора засовывать модель в гипс.
Я забыл сказать, очень важно вместе с моделью положить в гипс какой-нибудь стержень(-ни) (палку), он будет впоследствии каналом(-ами) для заливки дюрали.

После того, как первый слой застыл, подготавливаем его для дальнейшей заливки.
Сверлим большим сверлом 4 неглубоких отверстия (они нужны, чтобы готовые половины форм не “ездили” относительно друг друга в процессе отливки), мажем верхнюю часть формы маслом.
Заливаем второй слой прямо поверх первого.


После затвердевания вынимаем форму из емкости и аккуратно разъединяем полученные половинки.

Наждачкой или ножом зачищаем неровности, а также на одной из половин ножовкой по металлу делаем несколько неглубоких (2-3мм) пропилов.

ПРИМЕЧАНИЕ: Сделать данные пропилы необходимо, т.к. они будут отверстиями для выхода газов при отливке (алюминий будет пузыриться, если их не сделать)
Далее обе половины формы КРАЙНЕ ВАЖНО высушить (чем суше будет форма, тем более качественной будет деталь). Сушить можно где угодно (даже в печи).

Непосредственно перед отливкой форму нужно покрыть сажей, чтобы жидкий алюминий не прилипал.

 
ШАГ №3
Из заранее подготовленных кирпичей складываем подобие печки (сама по себе паяльная лампа не расплавит дюраль) и накрываем верхнее отверстие печки какой-нибудь железной пластиной.
Плавим.

В процессе плавления на поверхности жидкой дюрали будет скапливаться “шлак”, его необходимо убирать.

Заливаем жидкий металл в форму и ждем пока остынет.
Полученную заготовку шлифуем, отрезаем от нее ненужные части, сверлим необходимые отверстия.

Ну вот собственно и вся технология. Пробуйте, интересуйтесь и помните, что нет ничего невозможного.

Как и из чего сделать форму для заливки расплавленного алюминия, чтоб отлить нужную деталь?

Как вариант могу предложить изготовить форму для заливки из гипса или алебастра.

При условии, что Ваша деталь не сложной формы и не имеет замысловатых рельефов и внутренних полостей.

Подготавливаем емкость по размерам чуть больше Вашей детали, можно использовать любую готовую картонную коробочку или изготовить самому из любого картона или гофрокартона, можно половину пластиковой бутылки, посуды, главное потом извлечь полученную форму для заливки.

Обмазываем деталь техническим вазелином или другой густой смазкой.

Готовим две шпонки для центровки формы из двух половин, к примеру, отпиливаем от карандаша два кусочка по 2 см., обмазываем вазелином.

Выбираем для изготовления формы алебастр.

Алебастр разводим следующим образом: в емкость с холодной водой добавляем нужное количество алебастра, дожидаемся пока вода полностью впитается в порошок и затем размешиваем до получения однородной консистенции.

Раствор должен получиться как сметана средней густоты.

Вязкий раствор получается из пропорции на 1 часть алебастра 1 часть воды.

Разводите такое количество раствора, чтобы использовать его за один прием, поскольку смесь достаточно быстро отвердеет и ее надо будет выбросить, восстанавливать ее не имеет смысла, свойства алебастра не восстанавливаются.

Наливаем в емкость столько раствора, чтобы Ваша деталь погрузилась наполовину в него. Это будет половина Вашей формы.

Важно расположить деталь так, чтобы после застывания раствора ее можно было бы извлечь из данной половинки формы.

По диагонали формы отдельно от детали вертикально погружаем до половины две шпонки.

Когда раствор застынет, попробуем аккуратно извлечь деталь и возвращаем ее на место. Все получилось, продолжаем дальше.

Изготавливаем прокладку на застывшую форму из подручных материалом: полиэтиленовой пленки, кальки, тонкой бумаги, закрываем только форму, деталь не закрываем. Можно еще смазать вазелином.

Из пластилина по расстоянию от детали до края формы изготавливаем цилиндр с воронкой на краю и помещаем в форму, это будет заливной канал. С толщиной определитесь сами.

Разводим еще нужное количество раствора и заливаем деталь полностью и ждем полного застывания второй половинки формы.

Затем извлекаем полученную форму из емкости, аккуратно разъединяем на две половинки, вынимаем деталь и пластилин, подчищаем дефекты.

Форму соединяем, воронка к верху, все, можно заливать алюминий.

После заливки и извлечения из формы необходимо будет доработать вылилую деталь вручную с помощью шкурки, надфилей, резака и т. д. до размеров оригинала.

Успехов Вам! Да прибудет с Вами умение!

Алюминий. Формы всякие нужны, формы всякие важны. Часть 3.: shakherezada — LiveJournal

Краткое содержание предыдущих серий: Люмень – вездесущ и никуда от него не деться, ибо дёшево, надёжно и практично (с).
Так что перехожу к конкретике. 🙂

Тут меня в прошлый раз некоторые упрекали в цветовых искажениях.:) Так вот – тщательно выставленный цветовой баланс позволяет «на глазок» определить состав алюминиевого сплава нашей любимой кастрюльки. Чистый алюминий – серебристо белый металл и полированный блестит почти так же, как серебро. Добавки делают его темнее – от серого (Si,Fe,Mg) до темно-серого и почти черного (Сu, Zn).

Отливки из алюминиевого сплава обычно пористые, это хорошо видно даже невооруженным глазом. И невооруженным же глазом видна культура производства.

При этом качество литья – однородность, отсутствие раковин, наплывов и крупных пор выдвигается на первый план. Это – поверхность формы «черепашка», изготовленная на оборонном предприятии.

А это – обработка края формы-отливки. За долгие годы использования или хранения на ней появляются царапины, но на общую конструкцию и деформацию формы это никак не влияет.

Это – поверхность современной хлебной формы, предназначенной для промышленной выпечки хлеба. Заметна неравномерная пористость, которая приведет к скапливанию в углублениях нагара и ускорению коррозии.

Края у этой формы вообще никак не обрабатывались – видны следы отрезания одной отливки от другой. Ну правильно, чо. Промышленный дизайн, он такой промышленный.

Зато этой «парадной» форме для шарлоты на заводе старались придать даже некоторый глянец – полировкой или какой-то другой обработкой поверхность сглажена и блестит больше других форм. Но поры все равно видны.

Обработка края старой утятницы – приливы позволяют придать больше жесткости конструкции. Приливы на форме для «шарлотты» можно оценить на верхних фото.

Жесткость особенно важна была для тонких штампованных форм, поэтому чаще всего их края закатывали. Но если форма небольшая и тонкая, закатывание мало помогало – форма очень легко мялась прямо руками.

На эту форму, производства конца 80-х уже стали наносить антипригарное покрытие. Видны следы «напыления» тефлона первого поколения, которое поначалу царапалось на раз, даже при хранении.

Еще интересно изучать «товарные знаки заводов-изготовителей». Опознаны, правда, далеко не все. 🙂

Каменск-Уральский Литейный Завод.

Балезинский литейно-механический завод. На современных формах цену уже не отливают в алюминии. 🙂 только артикул формы Л7 и марку сплава АЛ3. Кстати, эта марка сплава в ГОСТах не обозначена.

Литейно-механический завод.

Большая и прочная штампованная форма начала 80-х. Завод не опознан.

Здесь отлита вообще одна буква «Л». Кстати, на этой форме хорошо виден белый налет гидроксида алюминия.

И еще один неопознанный товарный знак на старой утятнице.

Утятница и это фото демонстрируют, что такая пористая поверхность, даже на штампованном алюминии прекрасно впитывает все, эту форму окружающее. Что не улучшает внешний вид снаружи и не приносит пользу, будучи изнутри.

Исходя из свойств алюминия, периодически стоит устраивать чистку рядов с помощью простейших подручных средств – пищевой соды, горчичного порошка и лимонной кислоты.

Из соды и/или горчицы и горячей воды удобнее всего приготовить кашицу и нанести на поверхность мягкой тканью.

Обычные или недавние загрязнения удаляются на глазах.

Застарелые – через несколько часов и при помощи жестких, но не царапающих, щеток.

Сильное потемнение можно удалить кипячением с раствором уксуса или лимонной кислоты, затем поверхность тщательно протереть содовым раствором для нейтрализации и тщательно промыть обычной водой.

Белый налет также счищается жесткой щеткой, смешенной с крупной солью. Кстати, неравномерные участки темнее-светлее – также говорят о неоднородности отливки.

Вода, кстати, особенно наша московская «родниковая» содержит в себе хлор, фтор и прочую таблицу Менделеева, так что после мытья формы лучше всего насухо вытирать, иначе после высыхания естественным путем, на форме останутся пятна и разводы.

Ну и, этааа. «Куличики», что в результате получается во всех этих формах.

И еще лайфхаки.
Из опыта – чем сложнее форма, тем гуще должна быть консистенция теста.

В штампованных формах удобно варить разнообразные пудинги, плотно запечатав их сверху фольгой и установив на водяную баню.

Литые формы можно вынуть из духовки немного раньше. Середина пирога успеет дойти до готовности за время остывания.

Из рекомендаций ГОСТ о подготовке хлебопекарных форм. Если форма не покрыта антипригарным покрытием, ее необходимо полностью покрыть растительным маслом и нагреть в печи для образования полимерной пленки.

Даже в непокрытых антипригарным покрытием формах, мы сами каждый раз создаем это покрытие, смазывая формы маслом и посыпая мукой, покрывая бумагой для выпечки. Единственный минус – пропитывать кекс фруктовым соком придется, вынув его из формы полностью остывшим.

Надеюсь, вы поняли, что всю эту алюминиевую простыню я написала с одной целью – похвастаться моими формами для выпечки. 🙂

Еще немного занимательного металловедения:
О «нержавеющей посуде»: http://shakherezada.livejournal.com/252068.html
О чугуне: http://shakherezada.livejournal.com/101954.html
И когда-то давно был еще пост в сообществе pracooking, ссылка утрачена.
О меди и латуни: http://shakherezada.livejournal.com/143149.html
Отчасти и здесь: http://shakherezada.livejournal.com/89065.html

Изготовление алюминиевых пресс-форм для ТПА

Формы из алюминия для ТПА

Главная »Формы из алюминия для ТПА

Компания «СПБПЛАСТ» сочетает в себе десятилетний опыт и современную производственную базу, основным направлением  которой является производство пластиковых изделий на заказ по образцам и чертежам и изготовление пресс-форм для литья пластмасс из стали, либо алюминия высокой точности для различных задач и серий. 

Изготовление алюминиевых пресс-форм

Наиболее востребованной оснасткой для литья пластмасс под давлением являются мелкосерийные пресс-формы из алюминия. Данная технологическая оснастка подходит для простых изделий от втулок до несложных корпусов приборов. Стоимость подобных форм в разы ниже , чем аналогичных стальных. Но есть обязательные ограничения: не возможность выполнения резьбы и полированной поверхности.

Как снизить стоимость пресс-формы?

Многие фирмы сталкиваются с проблемой вложения в серьезный литьевой инструмент , иногда комплект форм стоит несколько миллионов. И не каждая компания обладает таким резервом и свободными средствами, чтобы потратит несколько миллионов на новый продукт, с неизвестным экономическим эффектом от его выхода на рынок. В этом случае мы предлагаем упростить изделия из пластика и попробовать приметить упрощенные формы из алюминия для литья. Наши конструктора имеют огромный опыт доработки различных конструкций без потери эргономичности.

Изготовление пластиковых изделий на дюралевых формах

Особенности при литье пластмасс под давлением на алюминиевых пресс-формах заключаются в бережном отношении, обязательной системе предохранения и наличии обученного персонала. Формообразующие детали не обладают высокой твердостью, и любая ошибка в технологическом режиме может привести к поломке. Качество деталей из пластмассы , отливаемых на термопластавтоматах с применением пресс-формы из алюминия, ничем не отличается от литья на стандартной оснастки. Примеры работ можно посмотреть в Галереи. Приблизительную цену партии деталей из пластмассы с учетом производства прессформы можно посчитать в онлайн калькуляторе.

Часто задаваемые вопросы FAQ.

Алюминиевые пресс-формы | Статьи APProject

Алюминиевые пресс-формы применяются для производства небольших партий деталей, а также пробных образцов, что дает возможность существенно сократить затраты при выпуске новых изделий. За счет легкости обработки данного материала и его податливости из него удается изготавливать формы любых геометрических размеров и особенностей.

Если перед Вами стоит задача мелкосерийного выпуска деталей из пластика или других полимеров, компания «АП-Проект» предлагает воспользоваться своими услугами и изготовит алюминиевые корпуса для производства будущих изделий. Они состоят из стационарной основы – матрицы и подвижной части – пуансона. Подвод расплавленного пластика или другого материала осуществляется через литниковую систему.
Выпускаемая нами оснастка обладает следующими качествами:

• изготовление пресс-форм осуществляется на передовом, высокотехнологичном оборудовании;
• алюминий обладает легким весом и надежностью, поэтому оснастка из него чрезвычайно проста в работе и долговечна;
• мы изготавливаем изделия одно- и многоместные, предназначенные для одновременной формовки сразу нескольких деталей;
• после изготовления формы она проходит контрольные испытания, по результатам которых осуществляется доводка пуансона и матрицы;
• готовая оснастка рассчитана на 200 000 циклов использования (при соблюдении требований работы с формами).

Для изготовления пластиковых деталей могут использоваться также и другие современные методы, к которым относится RIM-технология. Мы часто используем этот уникальный и перспективный метод для изготовления опытных партий конструкционных деталей из полиуретана или других полимеров.

Чтобы заказать алюминиевые пресс-формы, позвоните нам по телефону 8 (800) 700-38-41: мы оперативно изготовим оснастку для дальнейшего производства изделий.

Лучшие алюминиевые сплавы для форм

При изготовлении пресс-форм в промышленности необходимо учитывать множество факторов, но многие производители уделяют внимание только чистым результатам. Стремление к снижению затрат влияет на каждую часть производственного процесса, поэтому поиск материала, который не только соответствует всем параметрам, требуемым для работы, но и является конкурентоспособным по цене, чрезвычайно важен для производителей.

Вот где приходит алюминий.Алюминиевые сплавы с их универсальностью, адаптируемостью и низкой стоимостью предлагают производителям форм множество преимуществ перед сталью и другими материалами. Прежде всего, алюминий традиционно использовался для прототипирования из-за этих преимуществ, но с постоянным развитием алюминиевых сплавов он также становится популярным выбором для полномасштабного производства.

Алюминий имеет много преимуществ по сравнению со сталью Р20, особенно для изготовления форм. Во-первых, алюминий в пять раз эффективнее теплопередачи.Повышенная теплопроводность означает меньшую потребность в водяных линиях и больше места для дополнительных выталкивающих штифтов. Алюминиевые сплавы также позволяют сократить время цикла на 30%, что является важным соображением, которое напрямую ведет к снижению затрат. Алюминий из-за его мягкости также легче обрабатывать и полировать, что в восемь раз быстрее, чем сталь. Выбор правильного сплава также означает, что вам не нужно беспокоиться о дополнительной термообработке или снятии напряжения, поскольку это делается в процессе производства.

Конечно, стальные формы традиционно обладали преимуществами с точки зрения прочности и долговечности. Нередко из одной пресс-формы изготавливают более миллиона деталей. Однако новейшие технологии производства алюминия означают, что формы, изготовленные из самых прочных алюминиевых сплавов, могут служить так же долго, как и стальные.

Процесс, который вы используете во время производства, имеет большое влияние на тип формы, которую вы будете использовать, и на то, какой алюминиевый сплав будет лучшим выбором. Например, постоянные формы используются для производства деталей с повторяемыми размерами в больших количествах, причем формы изготавливаются из стали или высокопрочного алюминиевого сплава.С другой стороны, для более коротких тиражей используются временные формы из более мягкого алюминия. Матрицы должны изготавливаться таким образом, чтобы выдерживать высокое давление, а это означает, что стоимость каждой детали намного выше, чем при использовании постоянных форм.

Отливки в постоянные формы должны иметь непористую структуру, и они должны быть выполнены с литниками, вентиляционными отверстиями и стояками, которые работают вместе, чтобы жидкий металл плавно и равномерно заполнял форму полностью. В то же время, когда металл заливается в форму, ровность также имеет решающее значение для предотвращения попадания избыточного газа в расплав, что может привести к дефектам конечных продуктов.

Чтобы гарантировать, что формы будут последовательно формировать все детали с правильными допусками, крайне важно учитывать ряд соображений. Во-первых, равномерная толщина стенок поможет поддерживать равномерное охлаждение и затвердевание всей детали. Неравномерная толщина приведет к первоначальному затвердеванию определенных участков, что затруднит поддержание согласованной микроструктуры и механических свойств.

Также рекомендуется избегать острых углов. Переменная усадка, возникающая на острых углах, может привести к постоянной усадочной пористости.Кроме того, по возможности следует использовать детали с конусом для облегчения выброса деталей. Тем не менее, несмотря на эти незначительные исключения, универсальность процесса, особенно когда используется алюминий, позволяет производителям изготавливать формы любых форм и размеров.

Наиболее важное различие между типами алюминиевых сплавов заключается в том, был ли он изготовлен как литейный материал без термической обработки или как деформируемый термически обработанный материал. Первый производит сплав, который хорошо подходит для формования малопрочных форм.Эти литые сплавы легче обрабатывать, имеют низкое остаточное напряжение и превосходную стабильность размеров. Эти сплавы лучше всего подходят для литьевых форм низкого давления или тех, которые будут использоваться только для тысячи или меньше единиц.

Деформируемые термически обработанные алюминиевые сплавы намного прочнее. Благодаря передовым процессам термообработки и старения они производят высокопрочные изделия, обеспечивающие превосходную обработку и полировку, а также постоянную сквозную толщину. Преимущество этих сплавов в том, что они могут использоваться с большинством ненаполненных смол, включая ПП, ПЭТ, АБС, ПЭВП, нейлон и ПЭ.Они также могут поддерживать свою производительность более одного миллиона единиц, если все правильно обслуживается в процессе производства.

Алюминиевые сплавы, которые хорошо себя зарекомендовали для литья в постоянные формы, включают 319, 356, A356, 413 и 535. Решая, какой из них подходит для вашего конкретного применения, в первую очередь необходимо рассмотреть ряд вопросов. Например, тип используемой смолы повлияет на выбор алюминиевого сплава. Геометрия формованной детали, количество, время цикла и долговечность готового продукта также будут иметь значение.Давайте взглянем на некоторые другие популярные сплавы, которые часто используются в процессе изготовления форм.

• 2024 Алюминий – это сплав общего назначения, который обычно используется для конструкционной пены или выдувного формования и может уверенно использоваться в небольших сериях.
Алюминий
• 6013 отличается превосходной коррозионной стойкостью, прочностью и свариваемостью, а также хорошей твердостью и обрабатываемостью. На этот сплав можно рассчитывать тиражи от нескольких сотен единиц до нескольких тысяч.
Алюминий
• 6061 лучше всего использовать в больших выдувных формах, формах для литья под давлением небольшого объема и пресс-формах.Он похож на 6013, но немного более липкий.
Алюминий
• 7050 – это популярный усовершенствованный сплав, широко используемый для изготовления форм для выдувания, форм для конструкционной пены и производственных форм для литья под давлением. Один недостаток – толщина не должна превышать восьми дюймов.
Алюминиевый сплав
• 7075, известный как авиационный алюминий, обладает огромной прочностью и обычно используется для изготовления прототипов инструментов и производственных форм для литья под давлением.

Независимо от выполняемой работы, Clinton Aluminium может помочь производителям выбрать правильный сплав.Наша философия – «Правильный сплав для правильного применения», и мы гордимся тем, что являемся не просто поставщиком, но и партнером по техническим ресурсам.

Ресурсов:

Формы для литья алюминия – aluminium-guide.com

Песочные формы широко используются при литье отливок, как из литейных алюминиевых сплавов, так и практически всех литейных металлов. Рассмотрим следующий пример его литья из алюминия.

песчаные формы

при литье алюминия в песчаные формы основным элементом литейного оборудования является изложница, состоящая из нескольких компонентов.Песочная форма состоит из двух половин – верхней формы и нижней формы, которые соединяются по плоскости соединителя (фиг.1 и 2).

Рисунок 1 – Песчаная форма в разобранном виде

Рисунок 2 – узел песчаной формы

Обе половины формы для песка находятся внутри специальных ящиков, называемых колбами. Верхняя форма находится в верхней колбе, затвор – в нижней. Верхняя и нижняя колбы также разделены разделительной плоскостью.

литейные модели

Полость формы, образованная уплотнением – набивкой – формовочной смесью – песком – вокруг модели отливки в верхней и нижней опоках.Обычно песок упаковывается вручную, но на крупном производстве используются специальные машины, которые применяют давление или удары даже для уплотнения песка и делают это быстрее, чем вручную.

После этого, по мере того как песок, который запечатывается и удаляется из формы модели, песок в верхней и нижней половинах формы остается печатает внешнюю форму модели. Внутренняя поверхность отливки формируется с помощью компонентов специального литейного оборудования – стержней.

ядра

Стержни или просто стержни – это дополнительные детали песчаной формы, которые предназначены для формирования внутренних отверстий и каналов алюминиевых отливок.Обычно стержни также делают из песка. Песчаные стержни позволяют производить литье очень сложных внутренних деталей.

стержневые знаки

Каждый литейный стержень устанавливается в песчаную форму перед заливкой расплавленного алюминия. Чтобы обеспечить установку стержня в строго заданном месте, в модели для него предусмотрены пазы – знаки стержня. В этих пазах штанга надежно устанавливается в нужном месте.

венок

Однако даже при установке в шарнирный штифт следы могут смещаться, например, поплавок под действием выталкивающей силы в расплавленном алюминии.С алюминием этих проблем меньше, чем с другими металлами. Дело в том, что чем больше плотность расплавленного металла, тем больше эти выталкивающие силы.

Поэтому для дополнительных опорных стержней используются специальные приспособления – венки. Венки – это небольшие металлические детали, устанавливаемые между стержнем и поверхностью полости формы. Каплеты изготавливаются из металла с более высокой температурой плавления, чем у литого расплава. После затвердевания внутри отливки остаются венок, а излишки материала жеребека, на котором стоит отливка каймы, удаляются во время ее обрубки.

система ворот

Кроме песчаных полостей для формирования наружной и внутренней частей алюминиевого литья он имеет особую конструкцию, которая обеспечивает течение расплавленного металла с заданными параметрами.

Чашка бегунка и подступенок

Расплавленный алюминий заливается в чашку литника, которая является продолжением верхней песчаной формы. Расплавленный металл движется снизу этого стакана вниз по основному каналу, который называется стояком. Подступенок связан с серией каналов, называемых ходовыми движениями.

Ходовые переходы и калитки

Проходы для разливки расплава ведут в полость кристаллизатора, в которой формируются внешний и внутренний отливочные элементы. В конце каждого рабочего колеса расположены рабочие направляющие, которые регулируют скорость потока металла и уменьшают турбулентность потока.

Прибыль – внутри и снаружи

К воротам перемещается система часто связанных доходов. Профит – это камеры, которые заполняются жидким металлом и служат дополнительным источником металла при застывании. При охлаждении и затвердевании объем металла уменьшается, а прирост дает дополнительный расплавленный металл для заполнения формы.

Аналогичную функцию уменьшения усадки при затвердевании металла выполняет открытая прибыль. Первый металл попадает в полость кристаллизатора, проходит и включается в открытую прибыль. Это предотвращает преждевременное затвердевание металла в полости формы и обеспечивает источник жидкого металла для компенсации усадки.

воздуховоды

Наконец, в форме песка есть небольшие каналы, выходящие из полости формы наружу. Это – вентиляционные отверстия, которые позволяют газам выходить из формы.Пористость песка также дает возможность выходить наружу, но иногда необходимы и дополнительные вентиляционные отверстия.

Расплавленный алюминий во всех каналах формы – стояке, затворах и прибылях – затвердевает и образует единое целое. После извлечения отливки из формы этот «лишний» алюминий удаляется в результате эксплуатации пни.

Виды песчаных форм

Кварцевый песок

, обычно используемый для изготовления форм для литейного песка, смешивается с различными типами связующих материалов, которые помогают поддерживать форму полости формы.Часто таким связующим материалом является обычная глина. Поэтому литейные песчаные формы еще называют песчано-глиняными формами.

Использование песка в качестве формовочного материала для форм имеет ряд преимуществ. Поначалу песок очень дешевый. Во-вторых, он устойчив к высоким температурам, его можно использовать для литья многих металлов с высокой температурой плавления. Подготовка песка для литейных форм осуществляется различными способами в зависимости от типа песчаной формы. Выделяют четыре основных типа песчаных форм:

• сырая песчаная форма;
• сушеная песчаная форма;
• сухая песчаная форма;
• химически твердеющая песчаная форма.

Формы для сырого песка

Для изготовления влажных песчаных форм используются формовочные смеси из песка и воды, а также глины или другого связующего материала. Типичный состав такой формовочной смеси состоит из 90% песка, 3% воды и 7% глины. Формы из сырого песка – самые дешевые и широко используемые.

Формы для сушеного песка

Начало производства – высушенная форма в виде формы из сырого песка, в которую дополнительно добавляются специальные связующие, поверхность полости формы сушится горелкой или паяльной лампой для повышения ее прочности.Кроме того, повысилась точность размеров и качество поверхности отливки. Сушеные песчаные формы более дороги и трудоемки, а, следовательно, снижают производительность литья.

Сухая песчаная форма

В сухой песчаной форме песок, смешанный только с органическим связующим. Эта форма армирована запеканием в духовке. Готовые формы из сухого песка обеспечивают высокую точность размеров. К недостаткам можно отнести более высокую стоимость и невысокую производительность.

Химически твердеющие песчаные формы

В этой песчаной форме песок смешивается с жидкими смолами и затвердевает при комнатной температуре.

Характеристики формовочного песка

Качество песка, используемого для изготовления форм, сильно влияет на качество отливок. Качество песка как формовочного материала для литейных форм определяется следующими пятью основными характеристиками:

• силы;
• газопроницаемость;
• термическая стабильность;
• возможность просадки;
• повторная заявка.

Прочность

Способность песка сохранять заданную форму.

газопроницаемость

Способность песка пропускать через расплав увлекаемые песком газы, которые выделяются при затвердевании. Высокая проницаемость может снизить пористость отливки, а низкая проницаемость может дать лучшее качество поверхности. Степень проницаемости зависит от размера и формы зерен.

термическая стабильность

Способность противостоять повреждению песком, например, растрескиванию, теплом расплавленного металла.

Возможность просадки

Способность песка оседать или более плотно сжиматься во время затвердевания.Если песок не начался с трудом, отливка не имела бы возможности свободно уменьшаться в размерах внутри формы, и это могло бы привести к растрескиванию.

Подать повторно

Возможность повторного использования песка в следующей партии форм.

Источник: custompartnet.com

Выбор правильного алюминиевого сплава для изготовления литьевых форм

Это полностью производственная алюминиевая форма, которая включает стальные опорные стойки «AIM FRAME», стальную U-образную коробку DME и управляемый выброс.Также в комплект входят замки линии детали, горячий наконечник на одну каплю и счетчик циклов пресс-формы. Эта форма изготовлена ​​из сплава 7050 с высокопрочными термообработанными вставками из деформируемого алюминиевого сплава (QC-10 ™) с сердечником / полостью.

Это изображение крышки промышленного насоса с отлитой резьбой и латунными вставками.

Это производственная алюминиевая форма крышки промышленного насоса, изготовленная из алюминиевого сплава 7050 для Custom Molding Solutions, формовщика из Рочестера, штат Нью-Йорк. Изображения любезно предоставлены компанией Aluminium Injection Mold Company.

Предыдущий Следующий

Поскольку североамериканские производители пресс-форм и формовщики стремятся снизить затраты, алюминий стал одним из первых в блокнотах дизайнеров оснастки и действительно начинает вызывать вопрос: «А что, если бы мы обработали этот алюминий?».

После тщательного анализа конструкции детали, конструкции инструмента, количества и типа ненаполненной, дружественной к алюминию смолы, алюминий может быть лучшим решением, чем сталь. Использование стальных форм в обычных формовочных прессах привело к окрашиванию большинства формовочных машин в угол времени цикла , что означает, что нет другого способа значительно сократить время цикла, кроме использования алюминиевых форм. Снижение температуры плавления ниже рекомендованной производителями, как рекламируют некоторые эксперты , открывает для формовщика возможность судебного разбирательства из-за неисправности детали без гарантии, что время цикла улучшится.

Алюминий всегда считался ведущим материалом для изготовления прототипов инструментов из-за стоимости и доступности, простоты обработки и надежности для нескольких тысяч выстрелов. Теперь алюминий проник в производственную оснастку для экономии средств за счет сокращения времени цикла, повышения производительности обработки и полировки и повышения эффективности процесса. Большинство производителей пресс-форм и формовщиков имеют ограниченный опыт работы с алюминиевой оснасткой – некоторые подходящие, а некоторые нет. Те, кто пользовался успехом алюминиевой оснастки, пожинают ее плоды.

При изготовлении пресс-форм необходимо сообщить несколько важных фактов об алюминии. По сравнению со сталью P20, алюминием:

• Имеет в четыре-пять раз лучшую теплопередачу. Благодаря лучшей теплопроводности положение и количество водяных линий менее критичны, что позволяет размещать дополнительные выталкивающие штифты там, где это необходимо.
• Показал повышение производительности от 20 до 30 процентов за счет экономии времени цикла.
• Обладает выдающимися характеристиками обработки и полировки.У некоторых высокопрочных алюминиевых сплавов характеристики обработки такие же высокие, что в восемь раз быстрее, чем у стали.
• Не нужно отправлять на термообработку или снятие напряжений. Все это делается в процессе производства.

Следует отметить, что, хотя алюминий легче по весу и обрабатывается быстрее, чем сталь, не все алюминиевые сплавы созданы равными. Эта статья призвана помочь дифференцировать несколько алюминиевых сплавов, используемых в современных цехах по изготовлению пресс-форм, и помочь производителям инструментов в выборе алюминия, соответствующего их требованиям к производственному инструменту.

Не все алюминиевые сплавы созданы равными

Алюминиевые сплавы различаются по способу производства: при производстве они представляют собой либо нетермообработанный литой материал, либо термообработанный деформируемый материал.

С одной стороны, нетермообработанный материал идеален для изготовления форм с низкой прочностью. Литые изделия обычно обладают меньшей прочностью и превосходной стабильностью размеров. Кроме того, литые сплавы обеспечивают отличную обрабатываемость и минимальное остаточное напряжение.Хотя литой материал не рассчитан на высокую прочность, он подходит для некоторых форм для литья под давлением с низким давлением и прямых форм для литья под давлением, требующих менее нескольких тысяч выстрелов.

На другой стороне спектра – высокопрочные деформируемые термически обработанные алюминиевые сплавы. Эти сплавы представляют собой технологически продвинутые сплавы с улучшенными характеристиками термической обработки, старения или сочетанием того и другого. Эти продукты обладают высокой прочностью (по сравнению с литыми изделиями), отличными характеристиками механической обработки и полировки, а также постоянством размеров по всей толщине.Эти алюминиевые сплавы подходят для формования почти 75 процентов всех ненаполненных смол, включая PP, HDPE, нейлон, PET, ABS и PE. Известно, что пресс-формы, изготовленные из высокопрочного алюминия, успешно выдерживают миллионы выстрелов. Очевидно, что необходимо соблюдать надлежащую конструкцию инструмента, настройку, работу и техническое обслуживание пресс-формы.

В середине спектра находятся так называемые обычные сплавы, такие как 2024, 6013, 6061, 7050 и 7075. Обычные сплавы производятся на предприятиях в соответствии с процедурами Алюминиевой ассоциации для производства этих материалов.

Выбор высокопрочного алюминиевого сплава для изготовления литьевых форм

При разработке производственной алюминиевой пресс-формы необходимо учитывать несколько факторов, чтобы получить успешную пресс-форму.

1. Проводит ли смола алюминий?
2. Какая геометрия формируется?
3. Какое количество?
4. Какое желаемое время цикла?
5. Как долго должна прослужить плесень?

Интересно, что эти факторы очень похожи на те, на которые дизайнеры обращают внимание при рассмотрении P20 для пресс-форм.Для изготовления алюминиевой формы требуется высокопрочный алюминий. Например, компания «Aluminium Injection Mold Company» (Рочестер, штат Нью-Йорк) предпочитает высокопрочный деформируемый алюминиевый сплав с термообработкой для своих производственных форм с использованием цеховой рамы «AIM FRAME» из-за его высокого качества, постоянной твердости по всей толщине, а также прочность и долговечность. Компания Aluminium Injection Mold разработала «AIM FRAME» – которая включает стальные опорные стойки и полностью стальную U-образную коробку с направляемым выбросом – для создания формы, обладающей всеми тепловыми преимуществами алюминия в сочетании с долговечностью стальной формы.Использование этих стальных опорных стоек исключает любую возможность чрезмерного зажима формы и раздавливания линии детали.

Справочник по доступным алюминиевым решениям

2024
Хороший сплав общего назначения, подходящий для конструкционной пены и выдувного формования. Он немного дороже серии 6000 из-за более высокого содержания меди. Этот сплав имеет приемлемые коррозионные свойства для короткосерийного инструмента.

6013
Сочетает в себе коррозионную стойкость, прочность и свариваемость с умеренной твердостью поверхности и обрабатывает лучше, чем 6061.Это будет хорошим выбором для мостовых инструментов, которым требуется увеличенный срок службы до того, как будет построена производственная форма. Обладая исключительными характеристиками обработки и восприимчивостью к текстуре и полировке, 6013 обеспечивает формовщику от нескольких сотен до нескольких тысяч циклов в некоторых из наиболее сложных процессов формования.

6061
Обычно подходит для применений с низким давлением, таких как большие выдувные формы, формы для литья под давлением малого объема и пресс-формы. Этот материал дает почти те же результаты, что и 6013, но немного более «липкий» при обработке.

7050
Это был эталон в отрасли с конца 1980-х годов, когда он был впервые разработан. Он широко используется для изготовления производственных форм для выдувания, форм для конструкционной пены и некоторых производственных форм для литья под давлением. Обратной стороной этого материала является то, что его толщина ограничена восемью дюймами или меньше. Проблемы коррозии также развиваются со временем, если охлаждающая вода башни / формы не контролируется на предмет высокого уровня pH.

7075
Высокие прочностные характеристики при толщине до шести дюймов.7075 используется для изготовления прототипов оснастки и некоторых производственных форм для литья под давлением.

Высокопрочный деформируемый материал пресс-формы из термически обработанного алюминиевого сплава (QC-10 ™)
В процессе разработки были устранены все недостатки сплава 7050: улучшенная обработка и полировка, а также улучшение коррозии, что сделало его отличная плита формы. Обладая твердостью около 20Rc, этот материал можно использовать для различных производственных целей. Кроме того, этот материал доступен толщиной до 24 дюймов, поэтому он позволяет использовать этот сплав для гораздо большего числа применений по сравнению с 7050.

Резюме

Один из первых вопросов, который производитель стальных форм должен учитывать при цитировании формы: «Какую сталь я использую?» П-20, С-7, Д-2, х23 а может нержавейка? Тогда почему, рассматривая алюминий в качестве материала формы, вы красите весь алюминий одной и той же кистью? Вы должны знать, что существует столько же различных сплавов алюминия, сколько и видов стали.

Алюминиевые сплавы для изготовления форм

Производственный процесс, известный как формование или формование, позволяет производить различные детали с использованием податливого материала, который образует жесткую форму, известную как пресс-форма или матрица.С сырьем, таким как стекло, аморфные металлы, пластмассы, стекловолокно или резина, заполняющие полость формы, сами формы могут быть изготовлены из таких материалов, как алюминий и даже дерево.

Алюминиевые сплавы – универсальный и экономичный материал для изготовления пресс-форм. Howard Precision Metals предлагает широкий ассортимент алюминиевых изделий и профилей для различных промышленных, производственных и строительных приложений.

Пластиковые бутылки для воды производятся с помощью выдувного формования – процесса, в котором используется алюминиевая пресс-форма.Фото Джонатана Чнга на Unsplash

Выдувное формование

Выдувное формование – это производственный процесс, в котором полые формы могут быть соединены вместе. Детали, обычно изготавливаемые из стекла, пластика и даже аморфных (стеклообразных) металлов, можно изготавливать с помощью одного из трех процессов выдувного формования, таких как экструзионно-раздувное формование, литье под давлением и литьевое формование с раздувом и вытяжкой. При выдувании стекла в качестве принципа, лежащего в основе выдувания форм, процесс формования начинается с трубчатого куска пластика или стекла с отверстием в середине, через которое может проходить воздух.Этот кусок сырья называют заготовкой. Сначала заготовка вставляется и закрепляется в форме. Затем в нее вдувается воздух, что заставляет заготовку принимать форму формы. Как только деталь остынет и затвердеет, ее вынимают из формы. Выдувное формование обеспечивает массовое производство пластиковых контейнеров, таких как бутылки из-под газировки, контейнеры для еды на вынос, пластиковые стаканчики, моллюски, контейнеры для косметики и многое другое.

Компрессионное формование

Компрессионное формование – это производственный процесс, хорошо подходящий для очень больших деталей базовой формы, больших и плоских или больших и умеренно изогнутых деталей, таких как крылья автомобилей или резиновые резиновые сапоги.Этот процесс начинается с того, что предварительно нагретый формовочный материал, также известный и загружаемый, помещается в открытую предварительно нагретую полость формы. Формовочный материал может быть в виде листа, твердого тела или гранул и обычно представляет собой системы смолы из стекловолокна, резину и силикон. Затем форма имеет верхний силовой элемент или заглушку, размещенную сверху, которая придает заряду форму. Материал перелива, известный как вспышки, улавливается в канавках перелива. Детали оставляют в форме до полного охлаждения и отверждения. Наконец, детали вынимаются из формы и удаляются заусенцы.Поскольку при этом процессе формования расходуется мало материала, компрессионное формование является одним из наиболее экономически эффективных процессов производства формования.

Термоформование

Термоформование включает нагревание пластикового листа до температуры, при которой он становится пластичным. Затем пластику придают форму формы путем вытягивания в форму или на нее. Наконец, пластик охлаждается, чтобы придать готовую форму. Как формование под давлением, так и вакуумное формование можно использовать для прижатия листа к форме.Эти типы форм могут быть изготовлены из алюминия или дерева. Термоформование тонкого калибра в основном используется при производстве таких предметов, как пластиковые стаканчики, крышки и контейнеры, тогда как термоформование также может использоваться для производства очень толстых материалов, таких как приборные панели и автомобильные кровати.

Ротационное формование

Ротационное формование, также известное как ротационное формование, представляет собой процесс, при котором нагретая полая форма заполняется загрузкой материала. Затем полую форму медленно вращают, чтобы дать возможность загружаемому материалу полностью покрыть стенки формы.Чтобы избежать деформации детали в процессе охлаждения, форма продолжает вращаться, пока деталь полностью не затвердеет. Этот процесс широко используется для создания различных типов пластмассовых изделий с бесшовной полой геометрией. Эти детали могут быть размером с резервуар, вмещающий десятки тысяч галлонов жидкости, или размером с мяч для пинг-понга. Подобно компрессионному формованию, этот метод также очень рентабелен, поскольку производит мало отходов, а излишки материала часто можно использовать повторно.

Алюминиевые сплавы для изготовления форм

Различные плиты из алюминиевого сплава, которые эффективны для изготовления форм, включают плиты форм Alpase M-1 и M-5 и плиты PCP Max 5. При выборе правильного алюминиевого сплава для вашей пресс-формы необходимо учитывать геометрию детали, тип используемой смолы, время цикла, количество и долговечность готового продукта. Популярные сплавы, используемые при создании форм, включают:

• Пластина из алюминиевого сплава 7075-T651 обеспечивает отличную прочность
Алюминиевый сплав
• 7050 широко используется для производства выдувных форм, форм для конструкционной пены и форм для литья под давлением.Толщина этих форм ограничена 8 дюймами или меньше.
Пластинчатый алюминиевый сплав
• 6061-T651 используется в больших выдувных формах, пресс-формах и формах для литья под давлением малых объемов.
Алюминиевый сплав
• 6013 обеспечивает превосходную прочность, коррозионную стойкость и свариваемость с приличным уровнем обрабатываемости и твердости. На него можно положиться при производстве тиражей от нескольких сотен до нескольких тысяч.
Алюминиевый сплав
• 2024 используется для формования раздувом или конструкционной пеной и надежен при небольших производственных партиях.
• M-1 пресс-форма – это алюминиевая пресс-форма, разработанная специально для пластмассовой и литьевой промышленности. Это необычайно плотная, стабильная по размерам, высокопрочная алюминиевая плита, созданная специально для растущей отрасли производства высокотемпературных пластмасс и пресс-форм. M-1 снижает производственные затраты за счет повышения обрабатываемости.
Алюминиевая опалубка
• MAX 5 – прекрасный вариант для больших форм для резины и пластика. Этот сплав доступен в толщинах от 4.Толщина от 0 до 42,5 дюймов при минимальном сроке поставки.

Как дистрибьютор 100% алюминия, расположенный на Среднем Западе, Howard Precision Metals является вашим главным поставщиком алюминиевых изделий и профилей. Благодаря сочетанию ресурсов, навыков и опыта компания Howard Precision Metals поможет вам достичь целей вашего проекта, будь то в области гидравлики, строительства, авиакосмической промышленности, машиностроения или пневматической промышленности.

Для получения дополнительной информации о том, как команда Howard Precision Metals может удовлетворить ваши потребности в литье алюминиевого сплава, позвоните сегодня по телефону 800.444.0311 или запросите ценовое предложение на нашем сайте.

Алюминий для производственного литья предлагает более низкие затраты, высококачественные детали

Unique был одним из крупных поставщиков автомобильной оснастки, который первым начал использовать алюминий для изготовления пресс-форм, работая в тандеме с Honda Motor Co. более десяти лет назад, чтобы собрать данные и провести сравнительные испытания целесообразности использования алюминия для производства инструментов. Компания Unique «оправдала или превзошла» ожидания Honda, и автопроизводитель выбрал Unique как одну из двух компаний по совместному управлению, способных производить алюминиевые формы для Honda.«В конце концов, производитель пресс-форм должен спросить:« Что у меня есть отличного от всех остальных, чтобы добиться успеха? »», – сказал он.

King понимает, что обмен хорошими идеями и новыми технологиями пресс-форм со своими клиентами из автомобильной промышленности способствует повторному ведению бизнеса. «Мы можем разработать для них целую деталь или разработать новые способы улучшения работы конкретной детали», – сказал он PlasticsToday . «Мы являемся лидером в производстве алюминиевой оснастки и можем сэкономить деньги наших клиентов в этом отношении.Мы также являемся одним из поставщиков номер один для Tesla, и мы помогли им разработать их детали, обеспечить управление программами, трехмерное моделирование материалов, а также использовать новейшее и лучшее оборудование ».

Кинг отметил, что полимерный материал является самым большим Препятствие для использования алюминиевых форм – материал, такой как стеклонаполненный нейлон (если объемы не небольшие), не подойдет для работы в алюминиевой форме. Для материалов из АБС или поликарбоната, требующих большого объема, также потребуется сталь ». вы бы держались подальше от алюминия », – сказал Кинг.

Производители пресс-форм и OEM-производители любят алюминий, потому что он намного быстрее обрабатывается и быстрее обрабатывается вручную. Однако для этого требуются все те же водопроводы и водопровод, как стальные литейные формы. Одним из преимуществ является то, что алюминий намного быстрее рассеивает тепло, что нравится формовщикам в отношении времени цикла.

Хотя мы обычно думаем об алюминиевых формах, используемых для изготовления больших деталей с одной полостью для литья под давлением или термоформования, Кинг объяснил, что алюминий «абсолютно хорош» и для небольших деталей в инструментах с несколькими полостями.«Мы сделали мелкие детали, средние или большие детали», – добавил он. «Есть ли оптимальное место для данного типа деталей? Типы используемого пластика будут иметь ключевое значение. Такие материалы, как полипропилен, термопластичные олефины и полиэтилен – все в зависимости от объемов – были бы идеальными. Мы можем получить около 1,2 миллиона деталей на сложная алюминиевая форма “.

Еще одно соображение – задняя дека. С помощью алюминиевых форм можно сократить время цикла на 20%, но недостатком является то, что производственная ячейка не приспособлена для этого – «автоматизация не успевает», – сказал Кинг.

Компания Unique Tool & Gauge объявила, что производственный алюминий, который в настоящее время используется в производственных операциях, был изготовлен из крупнейшего блока производственного алюминия, который когда-либо выковывался где-либо в мире. Alcan Technologies поставила через лицензиата на производство поковку из Alumold 500 весом 11 000 фунтов, размером 70 x 52 x 31 дюйм. Инструмент предназначен для изготовления подкладок передних колесных арок седана Honda Civic, который производится в U.S.

И OEM-производители, и формовщики могут получить большую выгоду от использования алюминиевой оснастки. Фактически, Кинг считает, что OEM-производителям «пора» задаться вопросом, сколько денег они могли бы сэкономить, поощряя использование алюминиевых инструментов, когда и где это имеет смысл в крупномасштабных программах. «Я считаю, что алюминиевая форма – это практичная и проверенная технология формования, и производители оригинального оборудования и их поставщики оставляют деньги на столе», – заявил он.

Кинг привел пример, который поможет нам понять этот вопрос.Возьмите инструмент, производящий 150 000 выстрелов в год, со стальным инструментом, выполняющим 50-секундный цикл. Этот инструмент должен будет работать 95 дней в году, производя 1584 снимка в день. Работа той же детали в алюминиевом инструменте при 35-секундном цикле позволит сэкономить примерно 30% и потребует примерно 66 дней работы в год. Это составляет примерно 638 ​​часов экономии. Сэкономленные часы означают, что формовщик может увеличить производительность пресса без необходимости добавлять прессы!

Уровень конкурентоспособности У.С. формовщиков против Китая также будет расти в геометрической прогрессии. Кинг указывает на исследование Plante Moran 2013 North American Plastics Industry Study, в котором сравнивается почасовая стоимость печати. Средняя почасовая стоимость 200-тонной машины в Индиане составляет 41,57 доллара. В Шанхае такой же тоннажный пресс будет стоить 37,35 доллара, а в Китае – 29,50 доллара.

«Если вы формовщик и ваш китайский конкурент занимается литьем стали, вы только что получили эквивалент 29 смен фактического литья, не считая времени наладки и пост-сменных операций для вашего 200-тонного пресса, “Сказал Кинг.

Другие преимущества, которые партнеры Unique по формам обнаружили при использовании алюминиевой оснастки, включают снижение затрат на инструмент и производство при сохранении качества деталей и сокращении времени цикла. Кроме того, поскольку вес алюминиевой формы вдвое меньше веса стального инструмента P-20, меньше износ формовочных машин и меньше износ кранового оборудования. «Благодаря сокращению времени цикла и давлений зажима вы будете стремиться оптимизировать свои операции формования на меньших машинах, занимающих меньшую площадь и приводящих к более низким эксплуатационным расходам на операцию формования», – сказал Кинг.

Кинг считает, что использование алюминиевой оснастки представляет собой «настоящий сдвиг парадигмы» в автомобильной пластмассовой промышленности, поскольку «выбор материала пресс-формы теперь может служить основным фактором, определяющим, каким образом должен быть спроектирован процесс формования», – пояснил Кинг. «Теперь сама пресс-форма стала основным фактором экономии средств».

King предлагает четыре ключевых момента, рассматривая алюминиевую оснастку:

1) Производство алюминиевой оснастки – это проверенная и экономичная технология для крупносерийных автомобильных применений.

2) Олефиновые материалы – лучшее место для алюминиевой оснастки.

3) Первоначальный успех алюминиевого инструмента требует подлинного партнерства между производителем оригинального оборудования, формовщиком и изготовителем инструмента.

4) Алюминиевая оснастка экономит деньги OEM на общей стоимости программы, делает любого формовщика более конкурентоспособным и может высвободить производственные мощности.

Начало работы с постоянным литьем в формы

Отливка в постоянную форму – это вид литья металлов с использованием многоразовых форм.В то время как другие методы литья, такие как литье в песчаные формы и литье по выплавляемым моделям, используют одноразовые формы, постоянные формы служат намного дольше и могут использоваться для производства сотен или даже тысяч идентичных деталей.

Для каждого проекта можно подобрать идеальный метод литья. Для отливок из цветных металлов со средними и большими объемами непрерывное литье в формы предлагает длинный список преимуществ.

Изготовление постоянных форм

В большинстве случаев постоянные формы изготавливаются из металла. Идеальные металлы для постоянных форм имеют высокие температуры плавления и исключительную стойкость к термической усталости .Постоянные формы часто изготавливаются из пластичных металлов, таких как чугун или сталь; бронза и графит – другие варианты.

Для производства форм для постоянного литья в формы производители могут использовать ряд методов обработки металлов давлением. В зависимости от используемого материала они могут включать литье в песчаные формы , литье по выплавляемым моделям или ЧПУ .

Пластичность и термическая усталость

Термическая усталость возникает, когда повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения ухудшают структурную целостность материала, часто в результате образования крошечных трещин на поверхности материала.Пластичные металлы или металлы, которые легче растягиваются без разрушения, как правило, имеют более высокое сопротивление термической усталости.

Еще одним фактором, который необходимо учитывать при проектировании и производстве форм для постоянного литья, является литейный материал. Материалы постоянных форм должны иметь высокие температуры плавления, чтобы они могли сохранять твердость при заливке расплавленного литейного материала. В результате постоянное литье в формы почти всегда выполняется с цветными металлами. Алюминий – отличный выбор для постоянного литья в формы, потому что он может плавиться при температуре менее половины температуры, необходимой для стали.Если для самой формы используется железо или сталь, заливка расплавленного алюминия не представляет значительного риска деформации материала формы.

После изготовления постоянной формы она обычно состоит из сотен деталей. Однако формы со временем изнашиваются, поэтому для производителей важно иметь возможность воспроизвести форму и даже иметь несколько версий под рукой в ​​литейном цехе для плавного перехода во время больших тиражей.

Затраты на отливку постоянной формы

По сравнению с литьем в песчаные формы и литьем по выплавляемым моделям, затраты на инструменты для непрерывного литья в формы высоки.Большинство затрат идет непосредственно на изготовление самой формы, которую необходимо отлить или обработать на станке, как и любую другую прецизионную металлическую деталь. Однако после изготовления пресс-формы стоимость каждой детали начинает значительно снижаться.

Затраты на рабочую силу ниже, чем при литье в песчаные формы и других методах одноразового использования. Постоянные формы можно использовать повторно сразу после извлечения каждой отливки с очень небольшой подготовкой. Помимо энергии, необходимой для нагрева формы до температуры для первой отливки, на протяжении всего процесса требуется очень мало энергии.Форма сохраняет тепло от каждой предыдущей отливки. Методы литья в песчаные формы, такие как зеленый песок и воздушная просадка, также требуют небольшого количества тепла, но они требуют других процессов, таких как уплотнение и схватывание, для каждой отдельной отливки.

Характеристики отливки в постоянную форму

Детали, отлитые с использованием неразъемной отливки, могут выдерживаться с очень жесткими допусками и иметь прекрасную поверхность. Eagle Aluminium Cast Products, Inc. может соответствовать допускам до +/- 0,015 в и предлагает качество обработки поверхности не менее 300 RMS .В некоторых случаях отделка поверхности может быть дополнительно улучшена путем промывания формы перед литьем.

Пример использования отливки в постоянную форму

Eagle Aluminium Cast Products, Inc. предоставляет услуги как по литью в свежем виде, так и по литью в постоянные формы. Для клиентов с большими объемами производства постоянное литье в формы почти всегда является экономически эффективным выбором. В приведенном ниже тематическом исследовании подробно описывается опыт EACP в разработке постоянного рабочего процесса для пресс-форм для клиента с относительно сложной частью с быстро растущими объемами.Взгляните, чтобы получить больше информации о работе с литейным цехом для непрерывного литья в формы.

Пример использования отливки в постоянную форму: алюминиевые лопасти вентилятора

Алюминиевые формы для литья пластмасс под давлением

Сталь по сравнению с алюминием для форм для литья пластмасс под давлением

Компания ICOMold всегда использовала сталь для изготовления пластиковых форм для литья под давлением. С другой стороны, многие наши конкуренты делают свои формы из алюминия. Есть несколько преимуществ использования литья под давлением стали по сравнению с литьем алюминия под давлением, которые мы объясним здесь.

Преимущества стальных форм перед алюминиевыми

Стальные формы для литья под давлением позволяют изготавливать сложные детали

В некоторых случаях конструкция детали может быть слишком сложной для литья под давлением с использованием алюминиевой формы. Стальная форма потребуется из-за сложности геометрии детали. Это характерно не только для ICOMold – это универсальное ограничение, с которым сталкиваются все производители пресс-форм.

Больше вариантов отделки поверхности с использованием стальных форм для литья под давлением

Стальные формы

предлагают больше возможностей для обработки поверхности деталей.Высокая плотность стали позволяет выбирать больше текстуры, а высокие и глубокие детали в инструментах могут быть достигнуты путем добавления стальных вставок. Количество отделок поверхности, возможных с помощью алюминиевых форм, ограничено, а индивидуальная отделка невозможна, как со стальными формами. Разница в отделке поверхности в зависимости от материала пресс-формы влияет на всех производителей пресс-форм, а не только на ICOMold.

Простота модификации конструкции

Модификации пресс-формы из-за изменений конструкции детали ограничиваются алюминиевыми формами по сравнению со стальными.Во-первых, стальную форму можно модифицировать сваркой. Если перепроектирование детали требует меньшего количества пластика в области и, следовательно, большего количества стали в этой области оснастки пресс-формы для литья под давлением, толлинг стали можно изменить. С алюминием дело обстоит иначе. Если есть большая вероятность того, что ваша деталь может подвергаться изменениям конструкции, которые потребуют модификации формы, стальная форма может лучше приспособиться к этому.

Изображение: plastictroubleshooter.com

Меньше вспышки

Поскольку сталь тверже, вероятность появления заусенцев на детали меньше, чем при использовании более мягкой алюминиевой формы.

Стальные пресс-формы для литья под давлением могут производить детали в больших объемах

Стальные формы для литья под давлением могут выдерживать высокое давление и температуру впрыска, что делает их эластичными на протяжении всего производственного процесса. Они могут обрабатывать несколько циклов, производя детали в больших объемах до замены.

Стальные формы могут работать с агрессивными материалами

Материал, полученный литьем под давлением, может повлиять на ожидаемый срок службы инструмента.Стальные формы для литья под давлением могут быть упрочнены посредством термической обработки и стать чрезвычайно прочными, что дает им возможность работать с агрессивными материалами, такими как ASA / нейлон со стекловолокном и Ultem. Эти агрессивные материалы требуют высокого давления и температуры впрыска, которые могут быть достигнуты только стальными формами для литья под давлением по сравнению с алюминиевыми формами.