Ang Kasaysayan At Uso Ng Proseso ng Semi-Solid na Metal Casting

Oras ng Pag-publish: 06 / 22 2021 May-akda: Site Editor Bisitahin ang: 11551

Mula noong 1971, ang DBSpencer at MCFlemings ng Massachusetts Institute of Technology sa Estados Unidos ay nag-imbento ng isang bagong proseso ng pagpapakilos ng casting (stir cast), iyon ay, ang paghahanda ng Srr15% pb rheological slurry sa pamamagitan ng pag-ikot ng dobleng bariles na mekanikal na pagpapakilos, semi-solid metal (SSM) Ang teknolohiya ng Foundry ay nakaranas ng higit sa 20 taon ng pagsasaliksik at pag-unlad.

Ang mga haluang metal na inihanda sa pamamagitan ng pagpapakilos ng paghahagis ay karaniwang tinatawag na mga di-dendritic na haluang metal o bahagyang pinatibay na mga haluang metal sa paghahagis (Partally Solidified Casting Alloys). Dahil ang mga produktong gumagamit ng teknolohiyang ito ay may mga katangian ng mataas na kalidad, mataas na pagganap at mataas na alloying, mayroon silang malakas na sigla.

Bilang karagdagan sa aplikasyon sa kagamitan sa militar, nagsimula itong tumuon sa mga pangunahing bahagi ng mga awtomatikong sasakyan, halimbawa, para sa mga gulong ng sasakyan, na maaaring mapabuti ang pagganap, mabawasan ang timbang, at mabawasan ang rate ng scrap. Simula noon, unti-unti itong inilapat sa iba pang mga larangan, na gumagawa ng mga bahagi na may mahusay na pagganap at malapit sa hugis-net. Ang mga bumubuo ng makina para sa semi-solidong teknolohiya sa paghahagis ng metal ay isa-isa ring ipinakilala.

Sa kasalukuyan, ang semi-solid casting casting casting machine mula 600 tonelada hanggang 2000 tonelada ay nabuo at nagawa, at ang bigat ng nabuong mga bahagi ay maaaring umabot ng higit sa 7kg. Sa kasalukuyan, ang teknolohiyang proseso na ito ay malawakang ginagamit sa Estados Unidos at Europa. Ang semi-solid na proseso ng paghahagis ng metal ay itinuturing na isa sa pinakapangako na malapit na net na bumubuo at mga bagong teknolohiya sa paghahanda ng materyal noong ika-21 siglo.

Prinsipyo ng proseso

Sa ordinaryong proseso ng paghahagis, ang pangunahing mga kristal ay lumalaki sa anyo ng mga dendrite. Kapag ang ratio ng solidong yugto ay umabot sa halos 0.2, ang mga dendrite ay bumubuo ng isang tuluy-tuloy na balangkas ng network at mawala ang kanilang macroscopic fluidity. Kung ang likidong metal ay masigla na hinalo sa proseso ng paglamig mula sa likidong bahagi hanggang sa solidong yugto, ang balangkas na dendritic network na madaling mabuo sa panahon ng ordinaryong paghahagis ay masisira upang mapanatili ang nakakalat na istrakturang butil at masuspinde sa natitirang likidong yugto. Ang granular non-dendritic microstructure na ito ay mayroon pa ring tiyak na rheology kapag ang solid phase ratio ay umabot sa 0.5-0.6, upang ang maginoo na proseso ng pagbubuo tulad ng die casting, extrusion, die forging, atbp ay maaaring magamit upang makamit ang pagbuo ng metal.

Paghahanda ng haluang metal

Maraming mga pamamaraan para sa paghahanda ng mga semi-solid na haluang metal. Bilang karagdagan sa mga mekanikal na pamamaraan ng pagpapakilos, ang mga pamamaraan ng pagpapakilos ng electromagnetic ay nabuo sa mga nagdaang taon, mga pamamaraan ng paglo-load ng electromagnetic pulse, mga pamamaraan ng pagpapakilos na panginginig ng ultrasonic, sapilitang pagdaloy ng likidong haluang metal sa mga kurbadong channel sa ilalim ng panlabas na puwersa, at ang pag-aktibo ng natutunaw na pinagpalit ng pilay. Pamamaraan (SIMA), spray deposition method (Ospray), kontrolin ang haluang metal sa pagbuhos ng haluang metal, atbp. Kabilang sa mga ito, ang electromagnetic stirring method, ang haluang pagbuhos ng haluang metal na pagbuhos at ang pamamaraang SIMA ang pinakahuhusay na pamamaraan para sa mga pang-industriya na aplikasyon.

1. Pamamaraan sa pagpapakilos ng mekanikal

Ang mekanikal na pagpapakilos ay ang pinakamaagang pamamaraan na ginamit upang maghanda ng mga semi-solid na haluang metal. Flemings et al. matagumpay na naghanda ng isang tin-lead na haluang metal na semi-solid na slurry gamit ang isang hanay ng mga aparato ng pagpapakilos na binubuo ng isang concentric na may ngipin na panloob at panlabas na silindro (ang panlabas na silindro ay umiikot, at ang panloob na silindro ay nakatigil); H. Lehuy et al. ginamit ang isang pagpapakilos na sagwan upang maghanda ng aluminyo- Semi-solid slurry ng tanso na haluang metal, haluang metal ng zinc-aluminyo at haluang metal na aluminyo-silikon. Ang mga susunod na henerasyon ay nagpabuti ng agitator at naghanda ng ZA-22 na haluang metal na solidong slurry sa pamamagitan ng paggamit ng isang spiral agitator. Sa pamamagitan ng pagpapabuti, ang paggalaw na epekto ng slurry ay napabuti, ang pangkalahatang lakas ng daloy ng tinunaw na metal sa hulma ay pinalakas, at ang tinunaw na metal ay bumubuo ng pababang presyon, na nagtataguyod ng pagbuhos at pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian ng ingot.

2. Pamamaraan ng electromagnetic stirring

Ang electromagnetic stirring ay ang paggamit ng isang umiikot na electromagnetic field upang makabuo ng isang sapilitan kasalukuyang sa tinunaw na metal. Ang natutunaw na metal ay gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng magnetikong puwersa ni Loren upang makamit ang layunin ng pagpapakilos ng tinunaw na metal. Sa kasalukuyan, mayroong higit na dalawang pamamaraan upang makabuo ng isang umiikot na magnetic field: ang isa ay ang tradisyunal na pamamaraan ng pagpasa ng alternating kasalukuyang sa induction coil; Ang isa pa ay ang umiikot na permanenteng pamamaraan ng magnet na ipinakilala ng C.Vives ng Pransya noong 1993, na mayroong kalamangan ng electromagnetic induction Sa pamamagitan ng pagbabago ng pag-aayos ng mga permanenteng magnet, ang tinunaw na metal ay maaaring makabuo ng isang halatang daloy ng tatlong-dimensional, na nagpapabuti sa epekto ng pagpapakilos at binabawasan ang entrapment ng gas sa panahon ng pagpapakilos.

3. Paraan ng pag-aktibo ng natutunaw na natutunaw (SIMA)

Ang paraan ng pag-aktibo ng pagkatunaw na natutunaw ng galaw (SIMA) ay upang paunang baguhin ang mga maginoo na ingot, tulad ng pagpilit, pagulong at iba pang pagproseso ng thermal sa mga semi-tapos na bar. Sa oras na ito, ang mikrostruktura ay may isang mahigpit na pinahabang istrakturang deformed, at pagkatapos ay pinainit sa Ang solid-likidong dalawang-yugto na zone ay isothermal para sa isang tiyak na tagal ng panahon, at ang pinahabang mga butil ng kristal ay naging pinong mga particle, na kung saan ay mabilis na pinalamig upang makakuha ng isang di-dendritic na istraktura ng ingot.

Ang epekto ng proseso ng SIMA higit sa lahat ay nakasalalay sa dalawang yugto ng mas mababang temperatura na mainit na pagtatrabaho at pag-remelting, o pagdaragdag ng isang malamig na yugto ng pagtatrabaho sa pagitan ng dalawa, ang proseso ay mas madaling kontrolin. Ang teknolohiyang SIMA ay angkop para sa iba't ibang mga haluang metal na may mataas at mababang natutunaw na mga puntos, at may natatanging mga pakinabang sa paghahanda ng mga di-dendritic na haluang metal na may mas mataas na mga natutunaw na puntos. Matagumpay itong na-apply sa hindi kinakalawang na asero, tool na bakal, tool ng tanso, at serye ng haluang metal ng aluminyo, at nakakuha ng isang di-dendritic na haluang metal na may sukat na butil na humigit-kumulang na 20um. Ito ay nagiging isang mapagkumpitensyang pamamaraan para sa paghahanda ng semi-solid na bumubuo ng mga hilaw na materyales. Gayunpaman, ang pinakamalaking kawalan nito ay ang laki ng handa na blangko ay maliit.

4. Mga bagong pamamaraan na nabuo sa mga nagdaang taon

Sa mga nagdaang taon, natuklasan ng southern University at ng Arety Research Institute sa Japan na sa pamamagitan ng pagkontrol sa temperatura ng paghahagis ng haluang metal, ang pangunahing istrakturang dendritic ay maaaring mabago sa isang istrakturang spherulitic. Ang katangian ng pamamaraang ito ay hindi na kailangang magdagdag ng mga elemento ng haluang metal o pukawin. V. Dobatkin et al. iminungkahi ng isang paraan ng pagdaragdag ng isang refiner sa likidong metal at pagsasagawa ng paggamot na ultrasonic upang makakuha ng isang semi-solid na ingot, na tinatawag na paggamot na ultrasoniko.

Pamamaraan ng Pag-agaw

Maraming mga paraan ng pagbubuo para sa mga semi-solid na haluang metal, pangunahin:

1. Ang Rheoforming (Rheocast) ay mahigpit na hinalo ang tinunaw na metal mula sa likido hanggang sa solid sa panahon ng proseso ng paglamig, at direktang haydroliko na itinapon o pinapalabas ang nakuha na semi-solidong metal slurry na may isang tiyak na solidong praksiyon.

Halimbawa, si R. Shibata et al. sabay ipinadala ang semi-solid na haluang metal na slurry na inihanda ng electromagnetic stirring na pamamaraan nang direkta sa silid ng iniksyon ng die-casting machine para sa pagbuo. Ang mga katangiang mekanikal ng cast ng aluminyo na haluang metal na ginawa ng pamamaraang ito ay mas mataas kaysa sa mga extrusion cast, at katumbas ng mga semi-solid na thixotropic cast. Ang problema ay ang pag-iimbak at transportasyon ng semi-solid na metal slurry ay mahirap, kaya't walang maraming mga praktikal na aplikasyon.

2. Thixocasting (Thixoforming, Thixocast)

Ang handa na di-dendritic na istraktura ng ingot ay pinainit muli sa solidong likido na dalawang-yugto na zone upang maabot ang isang naaangkop na lapot, at pagkatapos ay pagbuo ng die-casting o extrusion.
EOPCO, HPM Corp., Prince Machine, THT Presses sa Estados Unidos, Buhler sa Switzerland, IDRA USA, Italpresse ng Amerika sa Italya, Producer USA sa Canada, Toshib a Machine Corp. Mga espesyal na kagamitan para sa thixoforming ng solidong aluminyo na haluang metal. Madali ang pamamaraang ito upang i-automate ang pagpainit at ihatid ang blangko, kaya't ito ang pangunahing pamamaraan ng proseso ng semi-solid casting ngayon.

3. Pag-iikma ng Iniksyon

Ang tinunaw na metal ay direktang pinalamig sa isang naaangkop na temperatura sa halip na ang semi-solid slurry pagkatapos ng paggamot, at itinurok sa lukab upang mabuo sa ilang mga kundisyon ng proseso. Halimbawa, ang Thixoforming Development Center sa Wisconsin, USA, ay gumamit ng pamamaraang ito para sa semi-solid casting ng mga magnesium alloys. Si Propesor KK Wang mula sa Cornell University sa Estados Unidos at iba pa ay nakabuo ng isang katulad na aparato ng paghuhulma ng iniksyon ng magnesiyo na haluang metal. Ang semi-solid slurry ay idinagdag mula sa materyal na tubo at na-injected sa lukab pagkatapos ng tamang paglamig.

4. Mababang temperatura tuloy-tuloy na paghahagis

Ang tinaguriang mababang-temperatura na tuloy-tuloy na paghahagis ay isang paraan ng paghahagis kung saan ang superheat ng tinunaw na metal ay kinokontrol sa halos 0 ° C at ang sapilitang paglamig ay ginaganap sa ilalim ng hulma, tulad ng ipinakita sa Larawan 4. Ang paghihiwalay ng sentral ay isang malaking problema sa tuluy-tuloy na paghahagis, at pagkasira ay maaaring maganap sa patuloy na pagliligid ng wire rod. Samakatuwid, ang proseso ay may malaking kahalagahan.

5. I-strip ang tuluy-tuloy na paghahagis

Ginamit ng Flemings ang Sn-15% pb mababang lebel ng pagtunaw ng metal upang isakatuparan ang strip na tuloy-tuloy na mga eksperimento sa paghahagis, at sinuri ang paglipat ng init, pagpapatatag at pagpapapangit. Ito ay pinaniniwalaan na ang kapal ng strip ay nauugnay sa presyon ng roll, solid phase ratio, rheological shear speed at patuloy na bilis ng casting. Kapag ang tukoy na presyon sa ilalim ng pagpilit ay malaki, ang micro paghihiwalay ay na-promote. Upang matiyak ang ibabaw at panloob na kalidad at katumpakan ng dimensional, kinakailangan upang mahigpit na makontrol ang mga parameter ng proseso ng paggawa ng semi-solidong metal tulad ng solid phase ratio, ang laki ng pangunahing hugis ng kristal, at ang dami ng pinalabas na metal.

Para sa mataas na natutunaw na mga metal tulad ng phosphor bronze Cu-Sn-P na haluang metal (Cu-8% Sn-0.1% P), ang temperatura ng likido ay 10300 ℃, na mahirap i-proseso ng init. Ito ay may halatang epekto sa manipis na plato na gawa sa semi-solid na haluang metal na ito. Sa kasalukuyan, posible na maghanda ng mga semi-solid na stainless steel na ingot at mga tool na gawa sa bakal na may bilis na tool na may mahusay na samahan.

Mga kalamangan sa teknikal

Ang mga kalamangan ng semi-solid na proseso ng die casting ay maaaring maibubuod sa mga kalamangan sa proseso at mga pakinabang sa produkto.

1. Proseso ng kalamangan

1) Ang istrakturang pinong butil ay maaaring makuha nang walang pagdaragdag ng anumang butil na pagpipino, inaalis ang mga kristal na kolumnal at magaspang na mga dendrite sa tradisyunal na paghahagis.
2) Mababang temperatura na bumubuo (tulad ng aluminyo haluang metal ay maaaring ibababa ng higit sa 1200 ℃), na maaaring makatipid ng enerhiya.
3) Ang buhay ng hulma ay pinahaba. Ang pag-shear stress ng semi-solid slurry sa isang mas mababang solidong temperatura ay tatlong mga order ng magnitude na mas maliit kaysa sa tradisyonal na dendritic slurry, kaya't ang pagpuno ay matatag, ang thermal load ay maliit, at ang lakas ng pagod na thermal ay nabawasan.
4) Bawasan ang polusyon at hindi ligtas na mga kadahilanan. Tanggalin ang mataas na temperatura na likidong metal na kapaligiran sa panahon ng operasyon.
5) Ang paglaban ng pagpapapangit ay maliit, at ang homogenous na pagpoproseso ay maaaring maisakatuparan ng isang maliit na puwersa, at ang pagbuo ng mga mahirap na proseso na materyales ay madali.
6) Ang bilis ng solidification ay pinabilis, ang pagiging produktibo ay napabuti, at ang proseso ng ikot ay pinaikling.
7) Ito ay angkop para sa disenyo at pagmamanupaktura na tinutulungan ng computer, na nagpapabuti sa antas ng awtomatiko ng produksyon.

2. Mga kalamangan sa produkto

1) Ang mga bahagi ay may mataas na kalidad. Dahil sa pagpipino ng mga butil ng kristal, magkakatulad na pamamahagi ng istraktura, nabawasan ang pag-urong ng katawan, at nabawasan ang pagkagusto ng thermal cracking, natanggal ang pagkahilig ng matrix, at ang mga mekanikal na katangian ay napabuti.
2) Ang solidification shrinkage ay maliit, kaya ang hulma ng katawan ay may mataas na dimensional na kawastuhan, maliit na allowance sa machining, at halos netong hugis.
3) Malawak na hanay ng mga bumubuo ng mga haluang metal. Ang mga di-ferrous na haluang metal ay may kasamang aluminyo, magnesiyo, sink, lata, tanso, at mga alloys na batay sa nickel; Ang mga haluang metal na nakabatay sa bakal ay may kasamang hindi kinakalawang na asero at mababang bakal na bakal.
4) Paggawa ng metal na matrix na pinaghalong mga materyales. Ang paggamit ng mataas na lapot ng semi-solidong metal upang makagawa ng mga haluang metal na may malaking pagkakaiba sa density at maliit na solidong solubility, maaari din itong epektibo na paghaluin ang iba't ibang mga materyales upang makagawa ng mga bagong pinaghalong materyales.

Mangyaring panatilihin ang mapagkukunan at address ng artikulong ito para sa muling pag-print: Ang Kasaysayan At Uso Ng Proseso ng Semi-Solid na Metal Casting

Minghe Kumpanya ng Die Casting ay nakatuon sa paggawa at magbigay ng kalidad at mataas na pagganap ng Mga Bahaging Paghahagis (saklaw ng mga bahagi ng die die na pangunahin nang kasama Manipis na Wall Die Casting,Pag-cast ng Mainit na Chamber Die,Casting ng Cold Chamber Die), Round Service (Serbisyo sa Casting ng Die,cnc Machining,Paggawa ng Mold, Paggamot sa Ibabaw). Anumang pasadyang Aluminium die casting, magnesiyo o Zamak / zinc die casting at iba pang mga kinakailangan sa cast ay malugod na makipag-ugnay sa amin.

Ang ISO90012015 AT ITAF 16949 CASTING COMPANY SHOP

Sa ilalim ng kontrol ng ISO9001 at TS 16949, Ang lahat ng mga proseso ay isinasagawa sa pamamagitan ng daan-daang mga advanced die casting machine, 5-axis machine, at iba pang mga pasilidad, mula sa mga blaster hanggang sa mga washing machine ng Ultra Sonic. Ang Mhehehe ay hindi lamang may advanced na kagamitan ngunit mayroon ding propesyonal pangkat ng mga bihasang inhinyero, operator at inspektor upang matupad ang disenyo ng customer.

MAKAPANGYARIHANG ALUMINIUM AY NAMATAY SA PAG-CASTING SA ISO90012015

Tagagawa ng kontrata ng die cast. Ang mga kakayahan ay may kasamang malamig na silid ng aluminyo na namamatay sa mga bahagi ng paghahagis mula sa 0.15 lbs. hanggang 6 lbs., mabilis na pag-set up ng pagbabago, at pag-machining. Ang mga serbisyong idinagdag sa halaga ay may kasamang polishing, vibrating, deburring, shot blasting, painting, plating, coating, assembling, at tooling. Ang mga materyales na nagtrabaho kasama ang mga haluang metal tulad ng 360, 380, 383, at 413.

Tulong sa disenyo ng casting ng zinc die / kasabay na mga serbisyo sa engineering. Pasadyang tagagawa ng katumpakan na zinc die cast. Ang mga maliit na casting, mataas na presyon ng die cast, multi-slide mold cast, maginoo na cast ng amag, unit die at independiyenteng die cast at mga lukab na selyadong cast ay maaaring gawa. Ang paggawa ng cast ay maaaring gawa sa haba at lapad hanggang sa 24 in. Sa +/- 0.0005 in. Pagpapaubaya.

Ang sertipikadong tagagawa ng ISO 9001 2015 ng die cast magnesium at manufacturing ng amag

Ang ISO 9001: 2015 na sertipikadong tagagawa ng die cast magnesiyo, ang mga Kakayahang nagsasama ng mataas na presyon ng magnesiyo die casting hanggang sa 200 toneladang mainit na silid at 3000 toneladang malamig na silid, disenyo ng tooling, buli, paghulma, pag-macho, pulbos at likidong pagpipinta, buong QA na may mga kakayahan sa CMM , pagpupulong, packaging at paghahatid.

Minghe Casting Karagdagang Casting Serbisyo-pamumuhunan casting etc.

Sertipikado ng ITAF16949. Kasamang Karagdagang Serbisyo sa Casting investment casting,paghahagis ng buhangin,Paghahagis ng Gravity, Nawala ang Casting ng Bula,Centrifugal Casting,Pagputol ng Vacuum,Permanenteng Casting ng Mould, .Kasama sa mga kakayahan ang EDI, tulong sa engineering, solidong pagmomodelo at pangalawang pagproseso.

Mga Pag-aaral ng Kaso ng Application ng Casting Parts

Casting Industries Mga Bahagi ng Mga Pag-aaral ng Kaso para sa: Mga Kotse, Bisikleta, Sasakyang Panghimpapawid, Mga instrumentong pangmusika, Sasakyang Panghimpapawid, Mga Sensor, Modelo, Mga Elektronikong aparato, Enclosure, Clocks, Makinarya, Mga Engine, Muwebles, Alahas, Jigs, Telecom, Lighting, Mga aparatong medikal, Photographic device, Mga Robot, Sculpture, kagamitan sa Sound, kagamitan sa Sporting, Tooling, Laruan at iba pa.