Casting vs. prelucrare: Cum să alegeți?

Ce este castingul?

Turnarea este un proces de formare care implică topirea metalului, crearea unei matrițe, turnarea metalului topit în matriță și apoi solidificarea pentru a produce o turnare cu o formă și proprietăți specifice. În comparație cu alte procese de formare a părților, turnarea oferă costuri scăzute de producție, o flexibilitate mai mare a procesului și practic nu există restricții privind mărimea părții sau complexitatea structurală. Tehnologia de casting, un motor cheie al civilizației umane, datează de la 4000 î.Hr. în Europa antică. Turnurile de aur dezgropate din ruinele Varna, Bulgaria, dezvăluie prototipurile timpurii ale turnării metalice. În aceeași perioadă, meșterii mesopotamieni foloseau deja aliaje de cupru pentru a arunca unelte. Navele rituale de bronz din dinastiile Xia și Shang din China, folosind metoda de turnare divizată, au prezentat înțelepciunea de turnare estică, obținând descoperiri în tehnologia de turnare a fierului cu o mie de ani înainte de Europa. Ca unul dintre locurile de naștere ale castingului, China conduce în prezent industria cu peste 40% din producția globală și continuă să conducă inovația prin tehnologii de casting ecologice și inteligente. Această meserie, care se întinde pe 8.000 de ani, remodelarea fundamentului producției moderne prin digitalizare și dezvoltare durabilă.Dongguan Xingxin Machinery Hardware Accesorii Co., Ltd.specializat în casting. Cum se efectuează turnarea? Turnarea este o tehnică industrială în care metalul topit este turnat într -o cavitate specifică de matriță și lăsat să se răcească și să se solidifice pentru a obține o formă predeterminată. Procesul de bază este format din cinci etape: În primul rând, o matriță separabilă este proiectată pe baza structurii piesei. Turnarea tradițională cu nisip folosește nisip de cuarț și un liant pentru a crea o cavitate cu un sistem de închidere, în timp ce turnarea de precizie folosește un model de coajă ceramică sau de ceară. În continuare, metalul brut este topit într-un cuptor cu temperaturi ridicate până când ajunge la o stare lichidă. Aliajele de aluminiu sunt încălzite până la peste 700 ° C, în timp ce fontă ajunge la 1400-1500 ° C. Elementele de aliere sunt apoi adăugate pentru a regla proprietățile. Etapa de turnare necesită un control precis al debitului și temperaturii metalului pentru a evita defecte precum porii și închiderea la rece. Tehnologia modernă de turnare a vidului folosește un mediu de presiune negativă pentru a îmbunătăți integritatea umplerii mucegaiului. Procesul de solidificare determină calitatea internă a turnării. Inginerii controlează direcția creșterii cerealelor prin proiectarea sistemului de răcire. Tehnicile de solidificare secvențială sunt adesea utilizate pentru a elimina cavitățile de contracție în piesele turnate mari, cum ar fi blocurile cilindrilor motorului diesel marin. După ce demoding, este necesară eliminarea nisipului și tăierea închiderii și a creșterii. Mașinile -unelte CNC efectuează prelucrarea de precizie a componentelor cheie. Componentele aerospațiale necesită, de asemenea, inspecția cu raze X pentru defecte interne. Castingul contemporan a integrat inovația digitală. Tehnologia de imprimare a nisipului 3D permite modelarea directă a canalelor de ulei complexe, în timp ce software -ul de simulare poate prezice în avans traiectorii de flux metalic. Turnarea verde, prin sisteme reciclate de reciclare a nisipului, crește utilizarea deșeurilor la 95%, demonstrând integrarea profundă a producției inteligente și a dezvoltării durabile.

Avantajele turnării: potrivit pentru componente complexe:Proiectare mucegaiPermite modelarea pieselor metalice cu structuri goale, suprafețe curbate sau contururi neregulate, abordând complexitatea geometrică dificil de realizat cu alte procese. Compatibilitatea largă a materialelor: o gamă largă de metale și aliaje pot fi procesate, inclusiv resturi reciclate sau materii prime cu puritate scăzută, asigurându-se pur și simplu că temperatura de topire se potrivește cu rezistența la căldură a matriței. Avantajele costurilor la scară: Odată ce mucegaiul este investit o dată, un număr mare de turnări identice pot fi produse în mod repetat, costurile unitare scăzând semnificativ pe măsură ce dimensiunile lotului cresc. Adaptabilitatea dimensională puternică: turnarea cu nisip susține fabricarea de componente mari, în timp ce tehnologii precum turnarea matriței sunt potrivite pentru modelarea pieselor de precizie mici și mijlocii. Integrarea multi-materială: Componentele structurale compozite (cum ar fi bucșele armate) pot fi turnate direct de inserții metalice sau non-metalice în prealabil în matriță. Dezavantaje ale turnării: riscul de defecte interne: fluctuațiile parametrilor procesului sau problemelor materiale pot duce cu ușurință la defecte precum porozitatea, contracția și închiderea la rece, necesitând un control strict al calității. Dependență ridicată de forță de muncă: procesele tradiționale de turnare implică mai multe operații manuale, inclusiv pregătirea mucegaiului, turnarea și curățarea, cu un grad scăzut de automatizare. Impactul asupra mediului: Topirea metalelor eliberează gaze și praf dăunătoare, iar eliminarea necorespunzătoare a nisipului și zguraturilor deșeuri poate polua mediul, necesitând utilizarea instalațiilor de protecție a mediului.

Ce este prelucrarea? Prelucrarea este o tehnologie de bază folosită pentru a modela cu precizie materiale, cum ar fi metale și materiale plastice, prin tăiere fizică. Este utilizat pe scară largă în aspecte cheie ale producției moderne. Acest proces folosește echipamente precum strunguri, mașini de frezare și mașini CNC, împreună cu exerciții, tăieturi sau roți de măcinare, pentru a îndepărta excesul de material cu o precizie la nivel de milimetru sau chiar micron, transformând semifabricatul într-o parte care îndeplinește cerințele de proiectare. În fabricarea auto, arborele cotit al unui bloc de motor suferă mai multe pași de întoarcere și plictisire pentru a asigura concentricitatea. În industria aerospațială, mașinile CNC cu cinci axe sunt bazate pe tăierea suprafețelor curbate complexe ale cadrelor din aliaj de titan, obținând toleranțe în ± 0,005mm. În comparație cu turnarea sau imprimarea 3D, prelucrarea poate obține o finisare mai mare a suprafeței. Măcinarea de precizie poate obține un finisaj oglindă de RA0.1μm pentru rulmentul traseelor ​​de rulmei și poate prelucra, de asemenea, materiale ultra-grele, cum ar fi oțelul întărit. Cu toate acestea, reducerea tradițională are rezultate în pierdere de 30%. În ultimii ani, tehnologiile de prelucrare verde au crescut eficiența cu 40% prin lubrifiere minimă și tăiere de mare viteză. Sistemele CNC inteligente pot, de asemenea, să optimizeze automat căile de instrumente, reducând consumul de energie și costurile. De la șuruburi micro-os din dispozitive medicale până la arbori principale pentru turbine eoliene, prelucrarea, cu abordarea sa precisă de „producție subtractivă”, continuă să sprijine producția industrială de echipamente de înaltă calitate și componente de precizie.