Алюминиевые отливки на заказ | Нинбо Бейлун Ююань Машины

Контент

1 Пользовательский Алюминиевые отливки : Прямой ответ перед подробностями
2 Сравнение процессов литья алюминия: песок, матрица, литье по выплавляемым моделям и гравитация
3 Выбор подходящего алюминиевого сплава для изготовления отливок по индивидуальному заказу
4 Правила проектирования, которые уменьшают дефекты отливки и стоимость
5 Основы проектирования пресс-форм и литниковой системы
6 Как образуются дефекты литья и как их предотвратить
7 Размерные допуски и контроль качества алюминиевых отливок
8 Варианты отделки поверхности и обработки после литья
9 Где используются нестандартные алюминиевые отливки
10 Литье против ковки против обработки на станке с ЧПУ против штамповки
11 От прототипа к производству: реалистичный график реализации проекта
12 Как оценивается алюминиевое литье на заказ
13 Переработанное содержимое и экологический профиль алюминиевого литья
14 Рекомендации по упаковке, отслеживанию и доставке
15 Работа с производителем алюминиевого литья на заказ
16 Часто задаваемые вопросы об изготовлении алюминиевых отливок на заказ

Пользовательский Алюминиевые отливки : Прямой ответ перед подробностями

A алюминиевое литье по индивидуальному заказу Это металлическая деталь, изготовленная путем заливки расплавленного алюминиевого сплава в форму, имеющую точную геометрию, необходимую заказчику, а не путем механической обработки этой формы из твердой заготовки. Для большинства функциональных деталей с умеренной и сложной геометрией, производимых в объемах более нескольких сотен единиц, алюминиевое литье дешевле, чем обработка на станках с ЧПУ, и легче, чем стальное или чугунное литье для той же конструкционной роли. Правильный выбор процесса почти всегда сводится к трем переменным: толщине стенки, объему заказа и размерным допускам. Тонкие, объемные детали с жесткими допусками ориентированы на литье под давлением. Толстостенные, малообъемные или очень крупные детали указывают на литье в песчаные формы. Сложная внутренняя геометрия без припуска на угол уклона указывает на литье по выплавляемым моделям.

Остальная часть этого руководства описывает, как на самом деле работает каждый процесс литья алюминия с этими тремя переменными, какие сплавы имеют смысл для каких механических или термических требований, как на самом деле проектируется система пресс-форм и литников, как формируются и предотвращаются дефекты литья, как формируется цена на основе инструментов, материалов и труда, как литье сравнивается с ковкой и механической обработкой как альтернативными процессами, как выглядят реалистичные сроки от прототипа до производства и что покупатель должен проверить, прежде чем совершить сделку с поставщиком, например: Компания по производству машинного оборудования Нинбо Бэйлунь Ююань, ООО , которая производит индивидуальные литые алюминиевые компоненты для автомобильного, промышленного оборудования и корпусов машин.

Сравнение процессов литья алюминия: песок, матрица, литье по выплавляемым моделям и гравитация

Четыре процесса охватывают примерно 95 процентов коммерческого литья алюминия. Каждый из них по-разному соотносит стоимость оснастки с себестоимостью единицы продукции, поэтому «лучший» процесс на самом деле зависит от количества заказа и сложности детали, а не от универсального рейтинга.

Литье под высоким давлением

Расплавленный алюминий впрыскивается в форму из закаленной стали под давлением от 1500 до 25 000 фунтов на квадратный дюйм и затвердевает за секунды. Этот процесс подходит для тонких стенок (примерно до 0,8 мм), жестких допусков и производственных циклов в десятки тысяч и более, поскольку сама стальная оснастка стоит от нескольких тысяч до более ста тысяч долларов в зависимости от размера и сложности детали. Отливки под давлением обычно задерживают небольшое количество газовой пористости в сердцевине, что ограничивает термообработку и сварку, но редко влияет на детали, которые не прошли испытания под давлением в соответствии с высокими стандартами. Время цикла на машине для литья под давлением среднего размера обычно составляет от 30 секунд до двух минут на один выстрел, что делает литье под давлением единственным процессом, способным экономично поставлять объемы автомобильного масштаба.

Литье в песок

Алюминий заливают в форму из песка, связанного смолой или глиной, а после затвердевания форму отрывают. Инструменты представляют собой модели из дерева, пластика или алюминия, стоимость которых составляет часть стоимости инструментов для литья под давлением, что делает литье в песчаные формы практическим выбором для прототипов, небольших объемов производства (около 500 единиц) и деталей, слишком больших для машины для литья под давлением. Минимальная толщина стенок бывает больше, обычно от 4 до 6 мм, а обработка поверхности более шероховатая, чем при литье под давлением, но в этом процессе обрабатываются детали от нескольких сотен граммов до нескольких тонн. Зеленый песок, песок из необожженной смолы и формование ракушечника — три распространенных варианта, и выбор между ними в основном влияет на качество поверхности и повторяемость размеров, а не на фундаментальную экономику процесса.

Литье по выплавляемым моделям (по выплавляемым моделям)

Восковой образец покрывают керамической суспензией для создания формы-оболочки, затем воск расплавляют перед заливкой. Этот процесс обеспечивает наилучшую точность размеров и чистоту поверхности из трех, а также позволяет создавать геометрию вообще без угла уклона, что важно для деталей с внутренними проходами или сложными деталями. Это медленнее и дороже за деталь, чем литье под давлением или в песчаные формы, поэтому оно, как правило, применяется в кронштейнах для аэрокосмической отрасли, корпусах клапанов и корпусах прецизионных приборов, а не в крупносерийных товарных деталях. Поскольку каждая восковая модель обычно впрыскивается с помощью собственного недорогого алюминиевого инструмента, небольшие изменения конструкции между циклами прототипа гораздо менее разрушительны, чем замена инструмента для литья под давлением.

Гравитационное литье (постоянная форма)

Расплавленный металл заполняет многоразовую стальную или железную форму только под действием силы тяжести, без давления, используемого при литье под давлением. Более медленная скорость заполнения приводит к меньшему количеству захваченных газовых дефектов, чем при литье под давлением, поэтому детали, отлитые под давлением, лучше реагируют на термообработку и испытания под давлением. Стоимость оснастки находится между литьем в песчаные формы и литьем под давлением, что делает этот процесс общепринятым средним вариантом для деталей среднего объема, таких как компоненты автомобильной подвески или корпуса насосов, которым необходимы лучшие механические свойства, чем может обеспечить стандартное литье под давлением. Постоянное литье в форму под низким давлением, близкий вариант, при котором форма заполняется снизу при умеренном давлении воздуха, еще больше снижает турбулентность и часто применяется для автомобильных опорных катков именно потому, что это минимизирует пористость в детали, которая должна выдерживать усталостную нагрузку.

Сравнение распространенных процессов литья алюминия по стоимости инструмента, минимальной толщине стенки и типичному объему заказа.
Процесс	Стоимость оснастки	Мин. Толщина стены	Типичная толерантность	Лучший объем заказа
Литье под высоким давлением	Высокий	0,8–1,5 мм	±0,1–0,3 мм	10 000
Литье в песок	Низкий	4–6 мм	±0,5–1,5 мм	1–500
Инвестиционное литье	Средний–высокий	1,5–2,5 мм	±0,1–0,4 мм	100–5000
Гравитация/постоянная форма	Средний	2,5–4 мм	±0,3–0,8 мм	500–10 000

Выбор подходящего алюминиевого сплава для изготовления отливок по индивидуальному заказу

Литейные сплавы не являются взаимозаменяемыми с деформируемыми сплавами, такими как 6061 или 7075, поскольку литейные композиции содержат более высокое содержание кремния для улучшения текучести и уменьшения растрескивания при усадке во время затвердевания. Выбор неправильного сплава для литья — одна из самых распространенных и самых дорогостоящих ошибок при закупке алюминиевого литья по индивидуальному заказу, поскольку замена сплава в середине производства обычно означает испытания нового инструмента.

A380 и ADC12: рабочие лошадки для литья под давлением

A380 (обозначение в Северной Америке) и ADC12 (его японский/китайский эквивалент) являются сплавами по умолчанию для литых деталей, которым требуется хорошая прочность, приличная коррозионная стойкость и отличная литейность при низкой стоимости. Они не поддаются сварке в обычном понимании и не подлежат термообработке для значительного повышения прочности, но для корпусов, кронштейнов и крышек, выдерживающих умеренные нагрузки, они охватывают большую часть коммерческих работ по литью под давлением. Типичная прочность на разрыв в литом состоянии составляет около 320 МПа с удлинением около 3 процентов, что достаточно для большинства ненесущих конструкций корпусов, но не для деталей, подверженных многократной усталости при изгибе.

A356 и A357: конструкционные и термообрабатываемые марки.

A356 содержит меньше железа и разработан для литья в песчаные формы, гравитационного литья и литья под низким давлением, а не для литья под высоким давлением, поскольку для предотвращения пористости требуется более медленное заполнение с меньшей турбулентностью в этих процессах. Его реальным преимуществом является термообработка: после раствора Т6 и старения A356 достигает прочности на разрыв в диапазоне от 275 до 310 МПа, что делает его стандартным выбором для конструкционных автомобильных деталей, колес и кронштейнов для аэрокосмической отрасли, с которыми литой A380 не может сравниться. A357, вариант с добавлением бериллия и немного повышенным содержанием магния, еще больше увеличивает прочность и используется в отливках аэрокосмической и оборонной промышленности, где важен каждый дополнительный процентный пункт соотношения прочности к весу.

LM6/A413: Максимальная устойчивость к коррозии

Благодаря содержанию кремния, близкому к эвтектической точке (около 12 процентов), это семейство сплавов обеспечивает лучшую текучесть среди всех распространенных литейных сплавов, а также сильную стойкость к морской воде и общей атмосферной коррозии, но с некоторыми затратами на обрабатываемость. Он часто встречается в морском оборудовании, корпусах насосов и отливках наружных кожухов.

А390: износостойкий сплав с высоким содержанием кремния

A390, содержащий примерно 17 процентов кремния, представляет собой заэвтектический сплав, в котором образуются твердые частицы кремния, распределенные по микроструктуре, что придает ему превосходную износостойкость без отдельного твердого покрытия. Его труднее обрабатывать, чем вышеуказанные сплавы, поскольку те же самые частицы кремния являются абразивными для режущих инструментов, но для отверстий цилиндров, компонентов компрессора и других поверхностей, подверженных скользящему износу, это часто вообще устраняет необходимость в гильзе или покрытии.

Распространенные литейные сплавы и свойства, для которых выбран каждый из них.
Сплав	Первичный процесс	Термическая обработка	Лучшее для
А380/АЦП12	Литье под давлением	Нет	Низкий-cost housings, brackets, covers
А356/А357	Песок / Гравитация / Матрица низкого давления	Да (Т6)	Конструктивные и несущие детали
ЛМ6/А413	Песок/литье под давлением	Нет	Морские и подверженные коррозии детали
A390	Литье под давлением	Да	Высокий-wear surfaces, engine components

Правила проектирования, которые уменьшают дефекты отливки и стоимость

Большинство дефектов литья связано с небольшим набором конструктивных решений, сделанных еще до того, как деталь попадет в литейный цех. Применение этих правил на ранних этапах анализа проекта обычно снижает процент брака и исключает необходимость полной доработки оснастки.

Следите за тем, чтобы толщина стенок была одинаковой. Внезапные переходы от толстых к тонким сечениям вызывают неравномерное охлаждение, что приводит к усадочной пористости и короблению в точке перехода. Большую часть этой проблемы решает постепенное сужение, превышающее разницу в толщине как минимум в три раза.
Добавьте угол уклона к каждой вертикальной грани. Минимум 1–2 градуса на деталях, отлитых под давлением, и 3 градуса на деталях, отлитых в песке, позволяет выкройке или штампу освободиться, не перетягивая и не разрывая поверхность.
Используйте большие скругления во внутренних углах, по крайней мере, в 0,5 раза превышающие толщину стены, поскольку острые внутренние углы концентрируют напряжение и служат точками зарождения трещин под нагрузкой.
Создавайте ребра, составляющие от 50 до 70 процентов толщины прилегающей стенки, а не совпадающие с ней, что позволяет избежать создания толстого участка на стыке ребра со стенкой, который охлаждается медленнее, чем окружающий материал.
По возможности располагайте линии разъема на некритических поверхностях, поскольку заусенец и видимая линия шва всегда образуются вдоль линии разъема и обычно требуют вторичной обрезки.
Избегайте глубоких и узких карманов, в которых задерживается газ во время заполнения формы; там, где карман неизбежен, добавьте вентиляционный канал или совместно с литейным цехом разместите в инструменте вентиляционное отверстие, примыкающее к выталкивателю.
По возможности размещайте выступы и элементы крепления вдали от тонких стенок, поскольку выступающие из тонкой секции выступы создают горячую точку, которая остывает последней и непропорционально сжимается.
Если после механической обработки резьбовое отверстие необходимо отлить, а не нарезать резьбу, запланируйте вокруг него более толстую местную бобышку, поскольку резьба, врезанная непосредственно в тонкий отлитый материал, выскальзывает при нормальном крутящем моменте крепежа.

Основы проектирования пресс-форм и литниковой системы

Инструмент сам по себе определяет качество отливки так же, как сплав или настройки машины, и покупатели, которые понимают базовый словарь проектирования литников, получают гораздо более полезные беседы со своим инженером-литейщиком.

Ворота и бегуны

Затвор представляет собой узкий канал, по которому расплавленный металл поступает в полость детали, а направляющая представляет собой канал большего размера, который питает затвор из литника или гильзы для дроби. Размер и размещение литника контролируют скорость заполнения и турбулентность: слишком маленький литник ускоряет металл до скорости, которая распыляет его и задерживает воздух, в то время как литник, расположенный в тонком сечении, может замерзнуть до того, как заполнится остальная часть детали, что приведет к неполной отливке, известной как неправильный запуск.

Стояки и кормление

При литье в песок, литье по выплавляемым моделям и гравитационном литье стояки представляют собой резервуары расплавленного металла, прикрепленные к толстым секциям, которые затвердевают последними. Поскольку отливка дает усадку во время охлаждения, стояк подает в эту секцию дополнительный жидкий металл, чтобы компенсировать это, предотвращая образование внутренних пустот, которые в противном случае могли бы образоваться. Размещение стояка следует той же логике, что и расчет толщины стены: каждой толстой секции необходим собственный путь подачи обратно к стояку, иначе она становится изолированной горячей точкой, которая сжимается внутри без возможности компенсации.

Вентиляция

Когда металл заполняет полость, воздух и плесеньовые газы, уже находящиеся внутри полости, должны куда-то уходить. Вентиляционные отверстия представляют собой тонкие каналы, вырезанные в линии разъема или сердцевине, которые позволяют газу выходить, но при этом они слишком узки для значительного протекания расплавленного металла с более высокой вязкостью. Инструменты с недостаточной вентиляцией являются одной из наиболее частых причин газовой пористости, которая появляется только после того, как инструмент уже разрезан, поэтому опытные литейщики проводят моделирование течения формы, прежде чем приступить к работе со сталью.

Моделирование потока пресс-формы

Программное обеспечение, моделирующее структуру заполнения, последовательность затвердевания и прогнозируемое расположение пор, позволяет инженеру выявлять на экране сбои, воздушные ловушки и горячие точки еще до того, как хотя бы один грамм алюминия будет залит в настоящую оснастку. Для любой детали с тонкими стенками, сложными ребрами или историей дефектов в аналогичной конструкции запрос отчета о моделировании заполнения на этапе ценового предложения является одним из самых ценных вопросов, которые может задать покупатель, поскольку он превращает предположение в документированный прогноз, который можно проверить по первому образцу.

Как образуются дефекты литья и как их предотвратить

Понимание того, как на самом деле выглядит каждый дефект и что его вызывает, помогает покупателю разумно читать отчет о проверке, а не просто принимать или отклонять детали по принципу «прошел/не прошел».

Распространенные дефекты алюминиевого литья, их типичная причина и стандартный метод предотвращения.
Дефект	Как это выглядит	Типичная причина	Профилактика
Газовая пористость	Небольшие круглые пустоты, часто сгруппированные	Захваченный воздух или плесневой газ во время быстрого заполнения	Литье под вакуумом, улучшенная вентиляция
Усадочная пористость	Неравномерные пустоты на толстых секциях	Недостаточная подача по мере остывания металла	Расположение стояка, равномерная толщина стенок
Холодное закрытие	Видимая линия, где два фронта потока встречаются без плавления.	Охлаждение металла перед слиянием фронтов потоков	Высокийer pour temperature, better gate placement
неправильное выполнение	Неполное заполнение, тонкие срезы не образуются.	Металл замерзает до заполнения полости	Большие ворота, более толстые минимальные стены
Горячее разрывание	Неровная трещина, часто на стыке толстый-тонкий	Напряжение во время усадки при затвердевании	Щедрые филе, равномерный дизайн охлаждения
Включения	Твердые частицы видны на обработанной поверхности	Оксидная пленка или огнеупорный мусор в расплаве	Фильтрация, дегазация, очистка расплава

Хорошо управляемое литейное производство не устраняет каждый риск возникновения дефектов только за счет проверки; он определяет риск посредством пропускания, выбора сплава и обращения с расплавом, а затем использует проверку, чтобы подтвердить, что процесс идет, а не выявлять проблемы постфактум. Вот почему поставщик применяет контроль процесса перед заливкой, по крайней мере, так же, как и испытательное оборудование на инспекционной площадке.

Размерные допуски и контроль качества алюминиевых отливок

Стандартные допуски при литье под давлением находятся в диапазоне от ±0,1 до ±0,3 мм для первых 25 мм размера с дополнительным припуском примерно ±0,02 мм на каждые дополнительные 25 мм. Допуски при литье в песчаные формы значительно меньше, обычно ±0,5 мм или более, поскольку сама форма изнашивается и перестраивается при каждой заливке, что приводит к увеличению различий между деталями. Если конструкция требует более жестких допусков, чем может обеспечить процесс литья, практическое решение состоит в том, чтобы отлить критический элемент с небольшим превышением размера и завершить его с помощью обработки на станке с ЧПУ после литья.

Проверка качества алюминиевых отливок на заказ обычно сочетает в себе несколько методов контроля, а не полагается на один:

Контроль размеров с помощью координатно-измерительной машины (КИМ) по чертежу детали.
Рентгеновское или компьютерное сканирование для обнаружения внутренней усадочной пористости или газовых пустот, невидимых снаружи.
Капиллярная проверка на наличие трещин, разрушающих поверхность, особенно на деталях, которые будут подвергаться испытаниям под давлением.
Спектрометрический анализ состава сплава для подтверждения соответствия расплава указанной марке сплава от партии к партии.
Испытание давлением или герметичностью таких деталей, как корпуса насосов или коллекторы, которые должны удерживать герметичность для жидкости или газа.
Отчеты о проверке первого изделия документируют каждый размер на чертеже в сравнении с фактически измеренной деталью до утверждения производственного цикла.

Для программ с периодическим производством план контроля, который определяет частоту проверок, размер выборки и размеры, проверяемые для каждой партии, а не периодически, обеспечивает постоянное качество без проверки каждой детали на полной детализации КИМ, что было бы слишком медленно и дорого поддерживать при больших объемах.

Варианты отделки поверхности и обработки после литья

Поверхность из литого алюминия редко является окончательной поверхностью, которую получает клиент. Выбранный этап отделки влияет на коррозионную стойкость, внешний вид и то, как деталь взаимодействует с сопрягаемыми компонентами.

Механическая отделка

Дробеструйная очистка и вибрационная галтовка удаляют остаточный песок или остатки разделителя матрицы и выравнивают текстуру поверхности по всей детали и обычно являются первым этапом отделки, независимо от того, что будет дальше. Удаление заусенцев, будь то вручную, в барабане или на станке с ЧПУ, удаляет линию заусенца, оставшуюся вдоль линии разъема, прежде чем будет нанесено какое-либо покрытие.

Химическая и электрохимическая обработка

Анодирование создает контролируемый оксидный слой, который значительно повышает устойчивость к коррозии и износу и может быть окрашен в цвет; он широко используется для деталей, подверженных воздействию погодных условий или износу при обращении. Хроматное конверсионное покрытие образует более тонкий коррозионно-стойкий слой, который часто используется в качестве основы для краски, а не как отдельное отделочное покрытие. Порошковое покрытие обеспечивает прочное, устойчивое к сколам цветное покрытие и часто применяется для корпусов и корпусов, которым необходим внешний вид, ориентированный на потребителя. Химическое никелирование иногда применяется там, где для детали требуется твердая, однородная, пригодная для пайки поверхность, особенно на корпусах разъемов и корпусах электроники.

Обработка с ЧПУ после литья

Монтажные поверхности, диаметры отверстий, резьбовые отверстия и любые элементы с допуском, более жестким, чем может выдержать процесс литья, обрабатываются после литья, а не отливаются до окончательного размера. Проектирование отливки с использованием обрабатывающего материала, обычно толщиной от 0,5 до 1,5 мм с каждой стороны на критических гранях, делает вторичную обработку легкой и предсказуемой. Крепление для этого вторичного этапа обработки обычно строится на основе литого базового элемента, специально добавленного в конструкцию для этой цели, что обеспечивает согласованность повторных настроек на протяжении всего производственного цикла.

Где используются нестандартные алюминиевые отливки

Алюминиевое литье занимает промежуточное положение между формованием пластмассы и изготовлением стали: оно легче, чем сталь, при сопоставимой прочности, более термостойкое и жесткое, чем большинство пластмасс, и более экономически эффективное, чем обработанный алюминий, для средних и больших объемов производства. Благодаря такому сочетанию алюминиевые отливки на заказ применяются во многих отраслях промышленности.

Репрезентативные приложения по отраслям и характеристикам литья, определяющим выбор.
Промышленность	Типичные детали	Требования к вождению
Автомобильная промышленность	Картеры трансмиссии, кронштейны, корпуса насосов	Снижение веса, отвод тепла
Промышленное оборудование	Крышки коробки передач, корпуса электродвигателей, корпуса клапанов	Стабильность размеров под нагрузкой
Освещение и электроника	Светодиодные радиаторы, корпуса, распределительные коробки	Теплопроводность, экранирование электромагнитных помех
Морское оборудование	Фитинги, корпуса насосов, палубное оборудование	Коррозионная стойкость
ОВиК и обработка жидкостей	Рабочие колеса насосов, коллекторы, корпуса компрессоров	Целостность давления, тепловые характеристики

Литье против ковки против обработки на станке с ЧПУ против штамповки

Литье алюминия – один из нескольких способов изготовления металлической детали, и он не всегда правильный. Понимание того, насколько это соответствует альтернативам, предотвращает распространенную ошибку проектирования детали с учетом неправильного процесса еще до того, как будет запрошено ценовое предложение.

Литье против ковки

Ковка деформирует твердый металл под действием сжимающей силы, а не разливает его в виде жидкости, что выравнивает внутреннюю структуру зерен с формой детали и обеспечивает более высокую усталостную прочность и вязкость для данного сплава. Инструменты для ковки и процесс стоят дороже, чем литье для эквивалентных объемов, а ковка не может экономично создавать внутренние полости, тонкие стенки или сложную внешнюю геометрию, с которой легко справляется литье. Ковка, как правило, предпочтительнее для деталей, критичных с точки зрения безопасности и высоких нагрузок, таких как поворотные кулаки или высоконагруженные конструкционные кронштейны, а литье – для деталей со сложной геометрией, где нагрузка умеренная.

Литье против обработки на станке с ЧПУ

Обработка заготовок полностью позволяет избежать инвестиций в оснастку и обеспечивает самые жесткие достижимые допуски, но при этом материал удаляется в виде отходов, а обработка каждой детали занимает больше времени по мере увеличения сложности геометрии. При тиражах менее нескольких сотен единиц или для деталей с простой геометрией механическая обработка часто оказывается более дешевым способом. Выше этого объема или для деталей со значительной внутренней сложностью литье с последующей легкой чистовой обработкой критических элементов обычно выигрывает по общей стоимости.

Литье против штамповки

Штамповка листового металла придает плоской алюминиевой заготовке форму с помощью штампа и пресса, и это гораздо более дешевый вариант для деталей, которые по существу являются двухмерными с постоянной толщиной стенок, таких как кронштейны и крышки с формованными фланцами. Он не может создавать трехмерную внутреннюю геометрию, переменную толщину стенок или интегрированные бобышки и ребра, которые можно получить при литье, поэтому выбор между ними обычно ясен после определения геометрии детали, а не по-настоящему близкого решения.

От прототипа к производству: реалистичный график реализации проекта

Покупатели, впервые занимающиеся литьем алюминия по индивидуальному заказу, часто удивляются тому, насколько большая часть общего графика программы приходится на оснастку и проверку, а не на саму операцию литья. Типичная последовательность действий для новой детали, отлитой под давлением, выглядит следующим образом:

Анализ технологичности проекта (DFM) 3D-модели, обычно занимает от 3 до 5 рабочих дней, выявляя проблемы с толщиной стенки, уклоном и подрезами до начала оснастки.
Моделирование течения пресс-формы и проектирование литников выполняются параллельно с расчетом стоимости оснастки, обычно от 1 до 2 недель.
Изготовление оснастки, самый длительный этап, обычно от 3 до 6 недель для среднесложного литья под давлением.
Испытание образца T1 и проверка первого изделия, сравнение исходных образцов отливки с чертежом, примерно 1 неделя, включая любую незначительную регулировку инструмента.
Корректировка инструмента и подтверждение образца Т2, если первое испытание выявляет размерные или косметические проблемы, при необходимости добавляется от 1 до 2 недель.
Наращивание производства и постоянная поставка партий со стабильным временем выполнения заказа обычно от 1 до 3 недель после проверки оснастки.

Программы литья в песчаные формы и литья по выплавляемым моделям обычно проходят быстрее на этапе оснастки, поскольку изготовление моделей или восковых инструментов происходит быстрее и дешевле, чем обработка стальных штампов, но они включают в себя ту же фундаментальную последовательность анализа конструкции, проверки образцов и наращивания производства.

Как оценивается алюминиевое литье на заказ

Цена на литье состоит из нескольких отдельных компонентов затрат, и понимание каждого из них помогает покупателю оценить, является ли предложение разумным, а не просто сравнивать итоговые показатели поставщиков.

Стоимость оснастки , единовременная оплата, амортизируемая в рамках всей программы, в зависимости от размера детали, количества гнезд и сложности направляющих или подъемников, необходимых для устранения поднутрений.
Стоимость сырья рассчитывается исходя из веса детали, а также системы направляющих и литников, которая затвердевает рядом с деталью, а затем обрезается и перерабатывается.
Время и трудозатраты на машинный цикл, которые зависят от размера детали, толщины стенки и времени охлаждения, необходимого для безопасного извлечения детали.
Вторичные операции, включающие обрезку, удаление заусенцев, механическую обработку, а также нанесение любого покрытия или гальванического покрытия, указанного на чертеже.
Проверка и упаковка в соответствии с планом проверки, согласованным для программы, а также любая специальная обработка, необходимая для транспортировки детали.

Объем заказа влияет на цену за единицу главным образом за счет амортизации инструмента: матрица стоимостью двадцать тысяч долларов добавляет два доллара за деталь для десяти тысяч единиц, но только двадцать центов за деталь для ста тысяч единиц, поэтому цены на литье обычно показывают ступенчатое изменение цены за единицу при более высоких объемах, даже если себестоимость изготовления каждой детали практически не меняется.

Переработанное содержимое и экологический профиль алюминиевого литья

Алюминий является одним из наиболее поддающихся вторичной переработке конструкционных металлов, используемых в коммерческих целях, и переплавка переработанного алюминия потребляет небольшую часть энергии, необходимой для производства нового алюминия из бокситовой руды. Литейные сплавы, в частности, хорошо подходят для вторичной переработки, поскольку состав с более высоким содержанием кремния переносит незначительные изменения примесей, которые возникают при использовании сырья на основе лома, лучше, чем некоторые деформируемые сплавы. На практике это означает, что литниковые и направляющие системы, обрезанные во время литья, вместе с отбракованными деталями регулярно переплавляются и возвращаются в производственный поток, а не выбрасываются, и многие литейные заводы используют плавку со значительной долей переработанного материала без какой-либо измеримой разницы в механических свойствах готовой детали.

Работа с производителем алюминиевого литья на заказ

Приведенные выше технические решения окупаются только в том случае, если партнер-производитель может последовательно выполнять их, партия за партией. Компания по производству машинного оборудования Нинбо Бэйлунь Ююань, ООО работает с клиентами, начиная с первоначальной проверки детали, заканчивая оснасткой, литьем, механической обработкой и отделкой, охватывая этапы выбора сплава, процесса и проверки, описанные в этом руководстве, под одной крышей, а не разделяя их между отдельными поставщиками. Для покупателя, оценивающего любого поставщика алюминиевого литья, несколько практических контрольных точек имеют большее значение, чем общий список возможностей:

Попросите сертификат конкретного сплава и отчет спектрометра для производственной партии, а не просто общую спецификацию материала.
Подтвердите, какие методы проверки являются стандартными, а какие — дополнительными, в частности, рентгеновским или компьютерным сканированием для деталей, критически важных для давления.
Прежде чем утверждать объем производства, запросите образец первого изделия и полный отчет, даже при повторных программах.
Уточните возможности обработки и допуски собственными силами по сравнению с передачей вторичных операций на аутсорсинг, поскольку вторичные операции, передаваемые на аутсорсинг, увеличивают время выполнения заказа и еще одну передачу управления, при которой могут возникнуть ошибки.
Спросите, выполняется ли моделирование текучести пресс-формы до того, как будет вырезана оснастка, поскольку на этом единственном этапе выявляется непропорционально большая доля дефектов, которых можно избежать, прежде чем они станут физическим браком.

Поставщик, который может учитывать толщину стенок, компромиссные варианты сплавов и совокупность допусков на этапе ценообразования, а не после того, как первый образец вышел из строя, обычно является тем, с кем стоит строить долгосрочную программу литья алюминия.

Часто задаваемые вопросы об изготовлении алюминиевых отливок на заказ

Сколько стоит нестандартная оснастка для литья алюминия?

Стоимость моделей отливки в песок обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов. Стоимость инструментов для гравитационного и инвестиционного литья обычно составляет от двух до пятнадцати тысяч долларов в зависимости от размера детали. Штампы для литья под давлением являются самыми дорогими: обычно они варьируются от восьми тысяч долларов за небольшую простую деталь до более ста тысяч долларов за большой многоползуновый инструмент с большим количеством полостей.

Каков минимальный объем заказа алюминиевого литья на заказ?

Литье в песчаные формы и литье по выплавляемым моделям может быть экономичным при заказе от нескольких десятков до нескольких сотен деталей, поскольку стоимость оснастки сравнительно невелика. Литье под давлением, как правило, становится экономически эффективным только при производстве нескольких тысяч деталей, если учитывать более высокие инвестиции в инструмент, хотя это зависит от размера детали и сложности.

Можно ли сваривать алюминиевые отливки?

Деформируемые литейные сплавы и сплавы с низким содержанием кремния, такие как A356, свариваются достаточно хорошо при правильном предварительном нагреве и выборе наполнителя. Сплавы с высоким содержанием кремния для литья под давлением, такие как A380 и ADC12, трудно сваривать чисто, поскольку пористый газ, захваченный в процессе литья, имеет тенденцию к кипению и созданию дефектов сварки; Вместо этого для этих сплавов обычно предпочтительнее механическое крепление или клеевое соединение.

Сколько времени занимает изготовление алюминиевого литья по индивидуальному заказу?

На проектирование и изготовление нового инструмента обычно уходит от двух до шести недель, в зависимости от сложности детали и процесса. После проверки оснастки время выполнения стандартного заказа обычно составляет от одной до трех недель, хотя это зависит от объема заказа, наличия сплава и необходимости вторичной механической обработки или чистовой обработки.

Что вызывает пористость алюминиевых отливок и можно ли ее предотвратить?

Пористость возникает из двух источников: захваченного газа во время быстрого заполнения формы, что чаще всего встречается при литье под давлением, и усадки по мере затвердевания и сжатия металла, что чаще всего встречается на толстых секциях без адекватной подачи. Литье под вакуумом снижает газовую пористость, а правильное размещение стояка и равномерная толщина стенок уменьшают усадочную пористость. Ни один дефект не может быть полностью устранен в каждом процессе, поэтому детали, критичные к давлению, обычно подвергаются гравитационному литью или литью под низким давлением, а не литью под высоким давлением.

Является ли литье алюминия более рентабельным, чем обработка заготовки на станке с ЧПУ?

Для простой геометрии в небольших объемах обработка заготовок часто обходится дешевле, поскольку позволяет полностью избежать затрат на оснастку. Когда геометрия детали становится достаточно сложной и требует значительного удаления материала, или когда объем увеличивается до сотен или тысяч единиц, отливка детали становится дешевле, поскольку стоимость оснастки распределяется по всему технологическому циклу и меньше материала уходит в отходы.

Можно ли подвергать термообработке отлитую под давлением алюминиевую деталь?

Стандартное литье под высоким давлением удерживает достаточную внутреннюю пористость газа, поэтому термообработка на раствор часто приводит к образованию пузырей, поскольку захваченный газ расширяется при температуре обработки. Вот почему литые под давлением сплавы, такие как A380, обычно используются в литом виде или только с низкотемпературным снятием напряжений. Если для повышения прочности требуется термообработка, деталь обычно изготавливается методом гравитационного литья, литья под низким давлением или литья под вакуумом, причем все эти методы задерживают гораздо меньше внутреннего газа.

В чем разница между отделкой литой поверхности и обработанной поверхностью?

Поверхность отливки отражает текстуру самой формы или полости штампа, обычно в диапазоне от 3 до 6 микрометров Ra для литья под давлением и значительно более шероховатую для литья в песчаные формы. При необходимости обработанная поверхность может быть обработана до толщины менее 1 микрометра Ra, поэтому уплотнительные поверхности, отверстия подшипников и любая поверхность, требующая точной посадки, указываются как обработанные, а не оставленные в отлитом виде.

Как узнать, какая толщина стенки нужна моей детали?

Толщина стенки определяется нагрузкой, которую должна выдерживать деталь, выбранным процессом литья и механическими свойствами сплава, а не каким-то одним фиксированным правилом. Отправной точкой является то, что толщина большинства конструкционных секций, отлитых под давлением, составляет от 2 до 4 мм, тогда как конструкционные секции, отлитые из песка, обычно имеют толщину от 5 до 10 мм; Команда инженеров литейного завода может уточнить эту цифру, как только станут известны условия нагрузки и коэффициент запаса прочности для конкретной детали.

Какие сертификаты или документацию должен предоставить поставщик отливок?

Как минимум, поставщик должен быть в состоянии предоставить сертификат материала, подтверждающий состав сплава для производственной партии, и отчет о проверке размеров по чертежу заказчика. Для автомобильных, морских или других регулируемых программ дополнительная документация, такая как планы управления процессом, записи отслеживания партий и специальные отчеты об испытаниях на требования к давлению или усталости, обычно запрашиваются и согласовываются в начале программы, а не после отгрузки деталей.