Piese turnate sub presiune: Un ghid cuprinzător pentru fabricație, aplicații și beneficii

Metodele actuale de producție recunosc turnarea sub presiune ca fiind un proces eficient de fabricare a pieselor metalice care deservește industrii de pe întreaga piață globală. Producția pe scară largă de componente metalice perfecte de formă complexă face ca această metodă să fie populară în diferite sectoare de activitate. Sectoarele auto, aerospațial, electronic și medical utilizează turnarea sub presiune ca principal proces de producție pentru a crea componente durabile cu rezistență ridicată care asigură cerințele industriale.

Injectarea metalului la presiune înaltă are loc pentru a crea piese turnate sub presiune prin utilizarea unor matrițe controlate care includ materiale topite. Producătorii obțin componente cu o netezime exactă și dimensiuni precise după scule sub presiune ridicată în urma injecției în sculele proiectate. Acest lucru duce la cerințe minime de postprocesare. Cerințele diferitelor aplicații determină materialele de turnare sub presiune care trebuie utilizate, aluminiul metalic, zincul, magneziul și cuprul, împreună cu alte materiale din amestec de aluminiu, fiind cele mai frecvent selectate materiale pentru producția de turnare sub presiune.

Evoluția tehnologiei de turnare sub presiune se dezvoltă prin progresul tehnologic, împreună cu producția automatizată și descoperirea de noi materiale, deoarece industria necesită produse de calitate superioară care mențin o greutate redusă și costuri rezonabile. Toate produsele moderne necesită componente turnate sub presiune deoarece acestea există în interiorul sistemelor aerodinamice și al dispozitivelor electronice de disipare a căldurii, precum și al vehiculelor și structurilor aerospațiale.

Ce este turnarea sub presiune?

Metoda de turnare a metalelor cunoscută sub numele de turnare sub presiune utilizează o presiune puternică pentru a crea obiecte metalice de înaltă precizie prin pomparea metalelor topite în forme de matriță proiectate (matrițe). Procedeul creează piese metalice ușoare durabile, de mare precizie, cu un finisaj excelent, prin tehnologia turnării sub presiune. Fabricarea rapidă pe scară largă a produselor finite prin acest proces creează piese identice care necesită o prelucrare suplimentară minimă.

Turnarea sub presiune operează pe metale neferoase, inclusiv aluminiu și zinc și aliaje de magneziu și cupru pentru producția industrială esențială în sectoarele auto și aerospațial, cu aplicații suplimentare în industria electronică și a bunurilor de consum.

Istoria și evoluția turnării sub presiune

Invenția turnării sub presiune își are originea la începutul secolului al XIX-lea, după ce inventatorii au depus primul lor brevet de turnare manuală sub presiune în 1838. Tehnica și-a avut primul scop în dezvoltarea caracterelor tipografice pentru ziare. Componente metalice mai puternice au devenit realizabile prin turnare prin injecție de înaltă presiune după ce cerințele industriale au crescut și tehnologia metalurgică s-a îmbunătățit.

În cursul secolului al XX-lea, mașinile de turnare sub presiune au devenit automatizate, ceea ce a inițiat producția eficientă de componente complexe pe scară largă. Turnarea sub presiune primește o valoare suplimentară prin proiectarea asistată de calculator (CAD) și inteligența artificială (AI), combinate cu automatizarea, ceea ce creează o procedură de fabricație economică și ecologică.

Cum funcționează turnarea sub presiune

Fluxul de producție al turnării sub presiune începe cu aceste etape principale:

1. Matrițele din oțel sunt pregătite prin tratament cu mucegai și lubrifiant pentru a face ca îndepărtarea piesei în timpul procesului de ejecție să se facă fără probleme.
2. Prin injectarea metalului topit, aluminiul, zincul sau magneziul metalic vizat primește o injecție de înaltă presiune în cavitatea matriței odată topit.
3. După injectarea metalului topit, materialul transformat se răcește și formează un produs solid în formă de matriță.
4. Matrița ejectează piesa solidificată prin utilizarea unor pini de ejecție.
5. Perfecționarea ultimei componente se poate realiza prin prelucrare de finisare sau tratament de acoperire pentru îmbunătățirea atributelor funcționale.

Rezultatul acestei proceduri produce piese cu precizie dimensională ridicată și caracteristici detaliate și prezintă caracteristici mecanice excelente care fac ca turnarea sub presiune să fie ideală pentru diverse industrii.

Procesul de turnare sub presiune 

O matriță reutilizabilă, denumită matriță, primește metal topit în condiții presurizate pentru fabricarea unor componente metalice precise și detaliate în conformitate cu un proces de turnare a metalelor sub presiune înaltă. Producția industrială depinde de acest proces deoarece creează componente puternice, durabile și ușoare, care necesită puține lucrări de postproducție.

Detalierea pas cu pas a procesului de turnare sub presiune

1. Pregătirea formei

• Pregătirea matrițelor sub denumirea oficială de matrițe se concentrează pe turnarea eficientă și separarea simplă a părții finale înainte de începerea procedurii.
• Matrița primește un tratament de preîncălzire ca protecție împotriva efectelor șocului termic provocat de metalul topit.
• Piesele din metal topit pot fi extrase mai ușor de pe suprafața matriței prin aplicarea unui agent de dezlipire lubrifiant care sporește longevitatea matriței.

2. Injectarea metalului topit

• Înainte de injectare, materialul metalic este încălzit în cuptor pentru a atinge un punct de topire între aluminiul, zincul, magneziul și aliajul de cupru.
• În urma procesului de topire a metalului, matrița este supusă unei injecții de înaltă presiune la viteze cuprinse între 1500 și 25000 psi până la umplerea totală a cavității.
• Datorită etapei sale de injecție de înaltă presiune, matrița realizează o dezvoltare adecvată a caracteristicilor complexe și a structurilor delicate ale pereților.

3. Răcirea și solidificarea

• Metalul lichid umple cavitatea metalică a matriței până când se răcește și capătă forma matriței.
• Durata răcirii depinde în principal de grosimea piesei în funcție de metalul ales, în combinație cu controlul temperaturii matriței.
• Procesul de răcire rapidă poate fi accelerat prin utilizarea sistemelor de răcire pe bază de apă sau ulei.

4. Ejectarea piesei turnate

• Procesul este finalizat după ce știfturile ejectoare îndepărtează produsul metalic brut din matriță după solidificare.
• Procesul de turnare se încheie atunci când matrița se închide din nou pentru a fi pregătită pentru următorul ciclu de producție.

5. Tunderea și finisarea

• Partea finală conține un material suplimentar denumit flash, pe care tehnicienii trebuie să îl îndepărteze de formă.
• Mai multe operațiuni opționale, inclusiv prelucrarea urmată de operațiuni de lustruire sau de acoperire și vopsire, îmbunătățesc atât calitatea suprafeței, cât și capacitățile funcționale ale produselor fabricate.

Tipuri de procese de turnare sub presiune

Procesul de turnare sub presiune constă în două metode de bază care diferă în funcție de modul în care este injectat și încălzit lichidul metalic.

1. Turnare sub presiune cu cameră fierbinte

• Cel mai bun pentru: Zinc, magneziu și aliaje pe bază de plumb.

• În interiorul camerei unei mașini de turnare, are loc fuziunea metalului, urmată de injectarea în matriță cu ajutorul pistonului.
• Metalele care ating temperaturi scăzute în timpul topirii vor finaliza procesul mai rapid în această metodă de turnare sub presiune.

2. Turnare sub presiune cu cameră rece

• Cel mai bun pentru: Aluminiu, cupru și alte aliaje cu punct de topire ridicat.
• Metalul topit trebuie topit într-un cuptor independent înainte de a intra în distribuția în cuvă pentru a trece prin sistemul de injecție.
• Procesul de lucru mai lent al turnării în cameră fierbinte ajută la protejarea mașinilor împotriva coroziunii.

Tabelul 1 Comparație: Turnare sub presiune cu cameră caldă vs. Turnare sub presiune cu cameră rece

Avantajele procesului de turnare sub presiune

• Procesul de fabricație atinge eficiența prin turnare sub presiune, deoarece permite producția rapidă de componente precise, cu cerințe precise de toleranță strânsă.
• Piesele finite obținute prin turnare sub presiune necesită lucrări minime de postproducție, deoarece finisarea suprafețelor atinge niveluri ridicate.
• Prin acest proces, producătorii pot crea piese complexe care includ și structuri cu pereți subțiri.
• Produsele turnate sub presiune prezintă două avantaje principale: rezistență la uzură și coroziune și durabilitate datorită caracteristicilor lor puternice.
• Costurile de producție rămân accesibile deoarece necesită o prelucrare secundară redusă pentru a face costurile eficiente la nivel de volum.
• Industriile moderne obțin rezultate rapide, precise și la prețuri accesibile din producția prin turnare sub presiune, ceea ce o transformă într-o bază tehnologică vitală în sistemele de producție contemporane.

Tipuri de piese turnate sub presiune

Piesele de turnare sub presiune găsesc aplicații industriale extinse, deoarece oferă componente extrem de precise care demonstrează o durabilitate deosebită atunci când sunt construite din materiale ușoare. Fiecare sector de producție industrială își separă produsele de turnare sub presiune în funcție de tipul de metal și de aplicație, deoarece avantajele distincte satisfac nevoi industriale diferite.

1. Tipuri de piese turnate sub presiune în funcție de tipul de metal

Diferitele materiale produc proprietăți mecanice diferite și greutăți de rezistență diferite atunci când sunt utilizate în producția de turnare sub presiune. Piesele turnate sub presiune își încep producția folosind trei tipuri de metale: aluminiu și zinc combinate cu magneziu.

a) Piese turnate sub presiune din aluminiu

Proprietăți: 

• Greutate redusă
• Rezistent la coroziune
• Conductivitate termică și electrică excelentă.

Aplicații: 

• Turnare auto componente (blocuri motor, cutii de transmisie și suporturi).
• Piese aerospațiale (componente structurale ale aeronavelor).
• Electronică (radiatoare, carcase).
• Utilaje industriale.

b) Piese turnate sub presiune din zinc

Proprietăți: 

• Rezistență ridicată
• Ductilitate excelentă
• Finisaj superior al suprafeței
• Punct de topire scăzut.

Aplicații: 

• Piesele de zinc turnate sub presiune servesc atât pentru ramele telefoanelor mobile, cât și pentru balamalele laptopurilor din industria electronică de consum.
• Tehnica este utilizată de producătorii de automobile pentru construirea mânerelor ușilor și a elementelor sistemului de alimentare cu combustibil.
• Echipament medical (instrumente chirurgicale).
• Hardware electric și mecanic.

c) Piese turnate sub presiune din magneziu

Proprietăți: 

• Extrem de ușor
• Puternic, care absoarbe șocurile
• Mașinabilitate bună.

Aplicații: 

• Aplicația din industria automobilelor utilizează componente din magneziu turnate sub presiune pentru carcasele de transmisie unite de componentele volanului.
• Industria aerospațială (piese structurale pentru aeronave).
• Electronice de larg consum (carcase de laptop, carcase de aparate foto).
• Carcasele burghiului împreună cu cadrele drujbei sunt posibile prin procesul de utilizare a uneltelor electrice.

d) Piese turnate din cupru și alamă

Proprietăți: 

• Conductivitate ridicată
• Rezistență la coroziune
• Rezistență excelentă la uzură.

Aplicații: 

• Conectori și terminale electrice.
• Fitinguri și supape.
• Feronerie decorativă și componente arhitecturale.
• Componente pentru utilaje industriale.

2. Tipuri de piese turnate sub presiune bazate pe aplicații industriale

Eficiența operațională precisă și performanța extinsă a industriilor de producție depind de componentele de turnare sub presiune pentru produse de producție eficiente. Principalele sectoare se bazează pe capacitățile de turnare sub presiune ca proces de fabricație fundamental.

a) Industria automobilelor

• Fabricarea pieselor eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil, care au o durabilitate extinsă, are loc prin procese de turnare sub presiune.
• Producția de motoare necesită capete de cilindri alături de pistoane și capace de arbori cu came, datorită naturii lor de turnare sub presiune.
• Diferitele piese ale sistemului de transmisie, cum ar fi carcasele angrenajelor și componentele ambreiajului, sunt produse esențiale turnate sub presiune.
• Sistemul de suspensie necesită suporturi și brațe de control turnate sub presiune pentru funcționarea sa.
• Piesele exterioare includ mânerele ușilor împreună cu suporturile oglinzilor și cadrele grilajului.

b) Industria aerospațială

• Aeronavele funcționează în siguranță la greutăți reduse prin utilizarea componentelor turnate sub presiune.
• Grupul de părți structurale este format din suporturi și rame împreună cu baze de montare.
• Carcasele turbinei împreună cu sistemele de răcire fac parte din componentele motorului.
• Piese pentru trenul de aterizare.

c) Industria electronică și electrică

Turnarea sub presiune produce componente electrice și electronice exacte de înaltă performanță.

• Disipatoare de căldură și soluții de răcire.
• Dulapuri și tablouri electrice.
• Corpuri de iluminat cu LED.
• Carcase pentru telefoane mobile și laptopuri.

d) Industria echipamentelor medicale

Industria de producție medicală beneficiază de turnarea sub presiune prin producția de piese care sunt precise atât din punct de vedere mecanic, cât și biologic, menținând în același timp o durată lungă de viață a produsului.

• Unelte și instrumente chirurgicale.
• Carcase pentru dispozitive de imagistică medicală.
• Componente protetice.
• Carcasa ventilatorului și cadrele mașinii.

e) Mașini industriale și robotică

Tehnologia de turnare sub presiune consolidează echipamentele industriale și sporește durata de viață a produselor acestora.

• Carcase și cadre de mașini.
• Componente ale sistemelor hidraulice și pneumatice.
• Brațe robotizate și piese de automatizare.

f) Bunuri de consum și aparatură electrocasnică

• Turnarea sub presiune produce elemente de caracter atractive și utile care intră în componența produselor de consum de zi cu zi.
• Turnarea sub presiune modelează fabricarea arzătoarelor de aragaz împreună cu cadrele mașinilor de cafea care aparțin produselor electrocasnice de bucătărie.
• Componentele de turnare sub presiune îndeplinesc funcții în cadrul ferăstraielor și al carcaselor de găurire ale uneltelor electrice.
• Piesele de bicicletă împreună cu echipamentul de fitness cuprind echipamente sportive care utilizează metode de turnare sub presiune pentru a le crea.

3. Avantajele utilizării pieselor turnate sub presiune

Producătorii depind în mare măsură de turnarea sub presiune, deoarece aceasta rămâne metoda industrială predominantă pentru fabricarea componentelor metalice exacte. Turnarea sub presiune prezintă numeroase avantaje care îi permit să realizeze o producție de masă eficientă în sectoarele auto, aerospațial și electronic și în domeniul medical, precum și în industria produselor de larg consum.

1. Precizie ridicată și geometrii complexe

Procedurile de turnare sub presiune produc piese uniforme precise, deoarece tehnica creează elemente cu specificații de precizie stricte și forme complicate.

Procesul produce forme mici și complicate constând în pereți subțiri, alături de caracteristici detaliate, inclusiv desene de marcă, precum și fire și texturi texturate, fără cerințe de prelucrare ulterioară.

2. Rezistență și durabilitate

Procesul de turnare sub presiune produce piese care au o rezistență mecanică mai bună atât decât componentele din plastic, cât și decât piesele fabricate din metal.

Piesele turnate sub presiune oferă o durată lungă de viață utilă deoarece rezistă la uzură și căldură, precum și la impacturi, ceea ce le face potrivite pentru utilizări solicitante în dispozitive aerospațiale și piese auto.

3. Ușoară, dar puternică

Aplicațiile care țin cont de greutate pot obține o rezistență ridicată la niveluri de greutate reduse utilizând turnarea sub presiune a aluminiului și magneziului.

Piesele turnate sub presiune servesc la aplicații eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil în vehicule, deoarece producătorii le utilizează pentru a reduce greutatea vehiculului și pentru a crește eficiența consumului de combustibil.

4. Producție în masă eficientă din punct de vedere al costurilor

Echipamentul de turnare sub presiune atinge viteze atât de mari încât produce mii de piese pe oră, mai bine decât orice alt proces de fabricație în ceea ce privește viteza operațională.

Tehnologia de turnare sub presiune oferă piese care necesită o finisare minimă, deoarece modelează componentele direct în apropierea formei lor finale, ceea ce reduce timpul de fabricație, reducând în același timp pierderea de material în producție.

Matrița de producție permite reducerea semnificativă a costurilor, deoarece prețurile unitare scad după perioada inițială de fabricație.

5. Finisaj superior al suprafeței și atracție estetică

Turnarea sub presiune generează piese cu o calitate excelentă a suprafeței, ceea ce diminuează necesitatea tratamentelor de finisare a componentelor.

Piesele sunt supuse la trei operațiuni de post-mulare care permit finisarea cu diverse acoperiri, inclusiv cromare, anodizare și acoperire cu pulbere pentru a obține atât îmbunătățirea vizuală, cât și protecția împotriva coroziunii.

6. Gamă largă de materiale

Procesul de selecție a metalelor include aluminiul, împreună cu zincul, magneziul și oricare dintre aliajele de cupru în funcție de nevoile specifice ale aplicației.

Proprietățile de control permit fiecărui material metalic să ofere avantaje de greutate redusă prin magneziu, asigurând în același timp rezistența aluminiului la coroziune, iar aliajele de zinc și cupru oferă proprietăți superioare de rezistență.

7. Beneficii de mediu

Turnarea sub presiune lucrează în principal cu metale care pot fi reciclate, reducând astfel deșeurile de mediu.

Metodele de turnare sub presiune utilizate de industriile moderne consumă mai puține resurse energetice în comparație cu metodele tradiționale de formare a metalelor.

Proiectarea precisă a matriței împreună cu consumul eficient de metal reduc deșeurile de materiale generate de proces.

8. Aplicații versatile în toate industriile

• Automobile - Componente de motor, cutii de transmisie și suporturi.
• Industria aerospațială - piese structurale ușoare, palete de turbină și accesorii pentru aeronave.
• Producția de radiatoare împreună cu carcasele și carcasele de iluminat cu LED-uri are loc în industria electronică prin turnare sub presiune.
• Turnarea sub presiune produce echipamente medicale care conțin instrumente chirurgicale alături de piese protetice, împreună cu dispozitive de imagistică.
• Mașini industriale - Sisteme hidraulice, brațe robotizate și carcase de mașini.

4. Aplicații ale pieselor turnate sub presiune

Piesele turnate sub presiune sunt adoptate pe scară largă în industria auto, sectoarele aerospațiale, domeniile electronice, aplicațiile medicale și producția de mașini, precum și produsele de larg consum, deoarece acestea oferă atât performanță de precizie, cât și durabilitate și beneficii economice. Forțele ușoare le fac excepționale pentru diferite aplicații inginerești.

1. Industria auto

Industria producătoare de automobile depinde de turnarea sub presiune, deoarece produce componente puternice, dar ușoare, care îmbunătățesc performanțele vehiculelor, împreună cu eficiența consumului de combustibil.

Piese comune de turnare sub presiune pentru automobile

Tehnologia sprijină fabricarea pieselor importante ale motorului, inclusiv a capetelor de cilindru și a pistoanelor, împreună cu carcasele și capacele arborelui cu came.

• Piese pentru sistemul de transmisie - carcase de transmisie, carcase de ambreiaj, convertoare de cuplu.
• Structura șasiului și a suspensiei cuprinde brațe de control împreună cu suporturi și amortizoare realizate prin procesul de turnare sub presiune.
• Mânerele ușilor, împreună cu suporturile oglinzilor și cadrele planșei de bord sunt două dintre piesele de caroserie și de interior pe care producătorii le produc în instalații de turnare sub presiune.
• Piese pentru vehicule electrice (EV) - Carcase pentru baterii, cadre ușoare pentru motoare.
• Ce factori conduc la utilizarea turnării sub presiune în industria auto?
• Reduce greutatea vehiculului pentru o mai bună eficiență a consumului de combustibil.
• Îmbunătățește rezistența și rezistența la impact.
• Permite producția în masă cu o consistență ridicată.

2. Industria aerospațială

Procesul de turnare sub presiune găsește aplicații aerospațiale extinse, deoarece creează componente puternice, dar ușoare, care excelează în condiții dificile.

Piese comune de turnare sub presiune pentru industria aerospațială

Producția utilizează ca componente structurale baze de montare a consolelor împreună cu cadre de susținere.

• Componente de motor - carcase de turbină, carcase de compresor, corpuri de injectoare de combustibil.
• Componentele trenului de aterizare cuprind actuatoare, precum și carcase și balamale.
• Atât radiatoarele, cât și carcasele avionice fac parte din categoria echipamentelor electronice și de comunicații produse prin turnare sub presiune.
• Industria aerospațială utilizează tehnologia de turnare sub presiune din motive specifice.
• Oferă un raport rezistență/greutate ridicat.
• Asigură precizia și fiabilitatea componentelor critice.
• Eficiența consumului de combustibil al aeronavei crește prin reducerea greutății realizată prin turnare sub presiune.

3. Industria electronică și electrică

Producătorii folosesc frecvent turnarea sub presiune ca tehnică principală de fabricație, deoarece aceasta permite producția de piese precise care necesită o disipare eficientă a căldurii în cadrul echipamentelor electrice și electronice de consum.

Piese electronice comune turnate sub presiune

Industriile iluminatului electric și a calculatoarelor utilizează radiatoare pentru a-și îndeplini nevoile.

Producția de carcase pentru telefoane mobile, cadre pentru laptopuri și carcase pentru difuzoare depinde de carcasele electronice.

• Aparate de comutație și carcase electrice - Carcase pentru întrerupătoare, terminale pentru conectori.
• Producția de suporturi pentru antene, precum și de carcase pentru frecvențe radio (RF) reprezintă activități de producție în cadrul componentelor 5G și de comunicații.
• Domeniul electronic utilizează în mod constant tehnologia de turnare sub presiune.
• Disipare excelentă a căldurii pentru componentele electronice.
• Asigură modele compacte și ușoare.
• Turnarea metalică sub presiune asigură o conductivitate electrică excelentă pentru componentele sale din cupru și aluminiu, în special.

4. Industria echipamentelor medicale

Turnarea sub presiune funcționează ca o tehnică de fabricație esențială pentru aplicațiile medicale, deoarece aplicațiile au nevoie de componente extrem de precise din materiale biocompatibile.

Piese medicale comune turnate sub presiune

• Instrumente chirurgicale - bisturie, cleme, forceps.
• Turnarea sub presiune joacă un rol vital în crearea carcaselor de protecție pentru aparatele RMN și sistemele de ventilație.
• Prosthetics & Implants - Implanturi ortopedice personalizate și piese de înlocuire a articulațiilor.
• Echipament dentar - carcase pentru aparate cu raze X și mânere pentru instrumente dentare.
• Turnarea sub presiune își găsește aplicarea în producția de dispozitive medicale datorită mai multor factori cheie.
• Asigură o precizie ridicată pentru piese medicale.
• Suportă suprafețe sterile și rezistente la coroziune.
• Permite personalizarea și producția în masă a componentelor critice.

5. Mașini industriale și robotică

• Metoda de producție a turnării sub presiune servește unor scopuri esențiale în crearea de componente fiabile pentru sistemele mecanice și robotice de mare putere.
• Turnarea sub presiune produce mai multe piese industriale, precum și componente robotizate care îndeplinesc funcții specifice.
• Firmele de producție utilizează componente structurale ale mașinilor CNC și ale sistemelor de automatizare, precum carcasele și cadrele mașinilor.
• Procesul de fabricație a componentelor hidraulice și pneumatice include valva, sistemul pistonului și sistemul carcasei pompei.
• Brațe și articulații robotizate - Componente robotizate ușoare, cu rezistență ridicată.
• Sistemul de transport utilizează role împreună cu suporturi împreună cu structuri de sprijin ca componente ale acestuia.
• Motivul pentru care aplicațiile industriale utilizează metode de turnare sub presiune.
• Produce piese de înaltă rezistență și rezistente la uzură.
• Susține automatizarea și eficiența robotică.
• Durabilitatea materialului duce la reducerea cheltuielilor de întreținere.

6. Bunuri de consum și electrocasnice

Turnarea sub presiune produce piese pe care industria le utilizează în aparatele electrocasnice zilnice, precum și în produsele de consum, deoarece aceste piese excelează în ceea ce privește durabilitatea și calitatea aspectului.

Turnarea sub presiune produce diverse piese pentru bunuri de larg consum.

Următoarele produse realizate din turnare sub presiune includ arzătoare de aragaz și rame de mașini de cafea, precum și carcase de microunde.

Turnarea în nisip a mașinilor utilizate în echipamentele de scule electrice include carcase de burghie alături de cadre de ferăstraie cu lanț și carcase de ferăstraie.

Producția de piese pentru biciclete, precum și de crose de golf și echipamente de fitness utilizează tehnologia de turnare sub presiune.

Domeniul de aplicare include mânerele ușilor, alături de corpurile de iluminat și accesoriile de mobilier, unde există decorațiuni și feronerie.

Produsele pentru clienți utilizează metode de turnare sub presiune deoarece acestea oferă produse atât robuste, cât și atractive.

• Produce produse durabile și de înaltă calitate.
• Oferă finisaje estetice și rezistente la coroziune.
• Permite producția în masă la un cost mai mic.

7. Apărare și aplicații militare

Turnarea sub presiune oferă operațiunilor militare capacitatea de a produce componente care mențin precizia, oferind în același timp calități defensive împotriva condițiilor de mediu dificile.

Piese militare comune turnate sub presiune

• Fabricarea cadrelor de arme, împreună cu ansamblurile de declanșare și monturile de ochire se realizează în acest sector.
• Acest grup de componente ale vehiculelor militare include atât capacele motorului, cât și carcasele panourilor blindate, iar aceste piese au metode de fabricație prin turnare sub presiune.
• Echipamente de comunicații și supraveghere - Carcase pentru antene, carcase pentru imagini termice.
• Uneltele și echipamentele de protecție unite prin montarea pe cască creează o combinație cu accesoriile echipamentului tactic.
• Prin ce factori servește turnarea sub presiune operațiunilor militare?
• Asigură performanțe ridicate și durabilitate.
• Turnarea sub presiune oferă aplicațiilor militare materiale de construcție ușoare și puternice pentru avantajele sale critice.
• Produsul respectă cerințe exacte de calitate și criterii de siguranță.

5. Probleme comune și controlul calității în turnarea sub presiune

Mai multe defecte de producție apar în mod regulat în timpul operațiunilor de turnare sub presiune, iar aceste deficiențe scad atât calitatea produsului, cât și performanța funcțională. Principalele defecte care apar în mod regulat în producția de turnare sub presiune sunt porozitatea și închiderile la rece, în combinație cu defectele de contracție, alături de formarea de scântei și neregularitățile de suprafață. Aerul sau gazul prins în interiorul metalului topit în timpul turnării creează găuri la scară microscopică care deteriorează compoziția produsului pentru ca piesele sensibile la presiune să curgă. Îmbinarea necorespunzătoare între zonele de curgere a metalului care intră în contact produce închideri la rece care deteriorează rezistența produsului. Finisarea liniilor de separare care prezintă sclipiri necesită muncă suplimentară din cauza acumulării de material, ceea ce produce ruperi în interiorul produsului din cauza modelelor de răcire neuniforme.

Procesul de fabricație încorporează două forme de testare a calității prin inspecții cu raze X, teste de presiune de monitorizare în timp real și evaluări ale structurii metalice pentru a identifica problemele legate de produs. Rezultatele producției de volum mare beneficiază de sisteme automate de turnare sub presiune care utilizează tehnologia vidului, reducând astfel defectele de fabricație pentru a obține o mai bună consecvență. Roboții efectuează operațiuni de tăiere, în timp ce mașinile CNC cu tratamente de suprafață îmbunătățesc atât nivelurile de precizie ale pieselor, cât și suprafețele lor finite. Sistemele de control al calității cu inteligență artificială prin întreținere predictivă permit producătorilor de turnare sub presiune să localizeze și să remedieze defectele produselor, ceea ce creează componente durabile care oferă valoare diferitelor sectoare industriale.

6. Tendințe viitoare în tehnologia turnării sub presiune 

Industria turnării sub presiune se dezvoltă rapid datorită sistemelor de automatizare actuale, alături de noile concepte de dezvoltare a materialelor durabile și de opțiunile de transformare digitală. Industria turnării sub presiune își realizează principala dezvoltare prin aplicarea senzorilor, a sistemelor AI și a standardelor Industry 4.0 pentru producția inteligentă care monitorizează operațiunile și îmbunătățește atât eficiența, cât și calitatea produselor. Sistemele robotizate de automatizare operează funcții de turnare a metalului, în timp ce lubrifierea matriței și sarcinile de finisare prin intermediul brațelor robotizate automate, minimizând astfel interacțiunea umană directă în timpul lucrărilor de precizie.

Tehnologia de turnare sub presiune se transformă prin dezvoltarea materialelor. Aliajele cu rezistență ridicată, cum ar fi magneziul, împreună cu materialele din aluminiu-litiu și titan devin mai frecvente pentru reducerea greutății în industriile auto și aerospațială. Producătorii se orientează către materiale reciclabile, deoarece se concentrează acum pe sisteme de reciclare în circuit închis, împreună cu agenți de eliberare a matrițelor pe bază biologică pentru a reduce efectele asupra mediului.

Capacitatea de a produce matrițe și de a realiza prototipuri rapide face ca tehnologiile de imprimare 3D și de fabricație aditivă să fie mai eficiente și, prin urmare, mai dispuse să se orienteze către aceste tehnologii. Densitatea metalului, împreună cu finisarea suprafeței și proprietățile mecanice, beneficiază de îmbunătățiri prin metodele de turnare sub presiune înaltă și asistată de vid, ceea ce duce la obținerea unor piese turnate sub presiune mai eficiente și mai fiabile.

Dezvoltarea industriei se va axa pe fabrici de turnare sub presiune autonome, controlate de inteligența artificială, care utilizează tehnologia "digital twin" pentru îmbunătățirea proceselor, combinată cu sisteme de tratare a nanoreacoperirii prin modificarea plasmei pentru a spori durabilitatea echipamentelor. Natura durabilă și eficientă din punct de vedere energetic a producției moderne garantează că turnarea sub presiune își menține rolul vital de componentă industrială esențială pentru producția viitoare a diverselor industrii.

Concluzie

Printre toate procesele de fabricație, turnare sub presiune oferă o bună precizie, rezistență și o metodă rentabilă de a realiza componente metalice. Piesele turnate sub presiune au un rol important nu numai în industria auto și aerospațială, ci și în industria electronică și medicală. Industria se schimbă odată cu progresele în automatizare, controlul calității cu ajutorul AI și materiale mai ușoare, mai puternice și mai ecologice. Îmbunătățind în continuare eficiența și precizia, reducând deșeurile și îmbunătățind durabilitatea, tehnologiile emergente duc mai departe aplicarea imprimării 3D, a simulărilor digitale gemene, a turnării asistate de vid de înaltă presiune și așa mai departe. Datorită industriilor care adoptă producția inteligentă, turnarea sub presiune va fi întotdeauna în fruntea producției industriale moderne, garantând soluții de producție viitoare rapide, fiabile și ecologice.

Întrebări frecvente (FAQ)

1. Ce este turnarea sub presiune?

Un sistem de înaltă presiune utilizează turnarea sub presiune ca tehnică de fabricare a metalelor pentru a injecta metal topit în forme exacte de matrițe pentru a produce produse finite complexe și puternice. Producătorii folosesc această metodă pentru a crea mai multe componente de afaceri, inclusiv produse auto, precum și articole aerospațiale, împreună cu electronice și utilaje industriale.

2. Defectele comune de turnare sub presiune apar în două forme.

Slăbiciunea materialului rezultă din porozitate, care apare sub forma unor mici goluri de aer în structură.

Închiderea la rece apare atunci când curgerea incompletă a metalului duce la slăbirea piesei. Răcirea insuficientă duce la defecte de contracție deoarece creează fisuri interne. Linia de separare a matriței duce la formarea de scântei atunci când metalul suplimentar curge în acea zonă.

3. Metodele de asigurare a calității turnării sub presiune reprezintă factorii pe care trebuie să vă concentrați.

Laboratoarele de fabricație efectuează inspecții cu raze X împreună cu teste de presiune pentru a identifica defectele de producție. Implementarea sistemelor automate în timp real permite monitorizarea presiunii împreună cu măsurarea temperaturii. Turnarea sub presiune asistată de atmosferă îmbunătățește densitatea metalului, reducând în același timp porozitatea materialului în producție. Finisarea superficială, precum și prelucrarea CNC permit producătorilor să obțină piese de înaltă precizie și durabile.

4. În ce fel se aplică piesele turnate sub presiune?

Sectorul de producție, alături de industria auto, precum și industria aerospațială și electronică, depinde de componentele turnate sub presiune. Blocurile motorului împreună cu carcasele transmisiei servesc drept componente auto împreună cu elementele structurale și roțile ca parte a producției prin turnare sub presiune. Producția de cadre pentru smartphone-uri, împreună cu carcasele laptopurilor și conectorii electrici, are loc prin metode de turnare sub presiune.