Control perfect al temperaturii pentru procesele de turnare sub presiune

Controlul perfect al temperaturii matriței cu Tool-Temp


În turnarea sub presiune, controlul precis al temperaturii joacă un rol decisiv pe parcursul întregului proces de fabricație. 

Vă sprijinim în procesele dumneavoastră de producție cu unitățile de termoreglare potrivite pentru un control optim și eficient al temperaturii. Unitățile noastre de termoreglare Tool-Temp sunt utilizate într-o gamă largă de procese de turnare sub presiune.

Tool-Temp:


Controlul temperaturii matriței cu Tool-Temp - dovedit și durabil

Controlul temperaturii matriței cu ajutorul unităților de control al temperaturii este utilizat pentru încălzirea și menținerea matriței la temperatura de funcționare dorită, adică definită. Unitățile de control al temperaturii aduc un consumator la temperatura de producție prin circulația unui mediu lichid și îl mențin constant la temperatura dorită prin încălzire și răcire controlată. Controlul stabil al temperaturii la matriță permite o calitate constant ridicată a pieselor turnate sub presiune, optimizarea duratei ciclurilor și o durată de viață mai lungă a matriței de turnare sub presiune.

Temperatura matriței este factorul decisiv pentru disiparea căldurii din topitură și pentru umplerea matriței și solidificarea piesei turnate sub presiune. Una dintre principalele surse de eroare în turnarea sub presiune este o temperatură suboptimală a matriței. Puteți contracara acest lucru prin utilizarea unei unități de control al temperaturii de la compania noastră.


Controlul temperaturii matrițelor de turnaresub presiune Controlul proceselor termice din matriță este un factor important în producția de piese turnate sub presiune. Prin urmare, fiecare matriță de turnare sub presiune trebuie încălzită la temperatura necesară pentru turnare înainte de începerea producției. În general, durata de viață a matriței este prelungită, iar matrița este mai bine protejată dacă diferența de temperatură dintre temperatura de turnare și temperatura matriței este cât mai mică posibil. Turnarea sub presiune cu o matriță rece sau insuficient preîncălzită duce, pe de o parte, la tensiuni ridicate pe suprafața matriței și, pe de altă parte, la o reducere a calității piesei turnate sub presiune.

Unitatea de termoreglare, mediul de transfer termic adecvat și canalele de termoreglare din matriță sunt factori decisivi pentru o termoreglare eficientă a matriței. Canalele matriței trebuie să fie suficient de mari pentru a asigura o circulație rapidă și o pierdere de presiune redusă în matriță. Proiectarea canalelor matriței este esențială pentru alegerea corectă a unității de termoreglare. Unitatea de termoreglare trebuie să fie capabilă să regleze temperatura din matriță și să disipeze căldura. Mediul de transfer termic este o componentă esențială a controlului optim al temperaturii. Cu cât sunt mai bune proprietățile de transfer de căldură ale mediului de transfer de căldură utilizat, cu atât mai eficient pot fi transferate cantități mari de căldură. Datorită temperaturilor ridicate implicate, uleiurile de transfer termic sunt foarte des utilizate în turnarea sub presiune. Agentul de transfer termic TOOL-THERM SH-3 recomandat de Tool-Temp este un ulei pe bază minerală și stabil la temperatură pentru domeniul de aplicare de până la 360°C.

Tool-Temp:

Echilibru termic stabil




Optimizarea temperaturilor matriței în ceea ce privește distribuția uniformă a temperaturii și reducerea temperaturii maxime la suprafață poate întârzia deteriorarea prematură a sculei, în special sub formă de fisurare la foc, și astfel poate crește semnificativ durata de viață a matriței. Gestionarea termică a matriței de turnare sub presiune joacă un rol decisiv în ceea ce privește calitatea pieselor și durata ciclurilor. O rată ridicată de rebut în turnarea sub presiune se datorează, de asemenea, controlului inadecvat al temperaturii matriței.

Tool-Temp:

Oferim opțiuni pentru un control perfect al temperaturii

Pompa instalată în aparat transportă agentul termic de la rezervor la matrița de turnare presurizată și invers. Un senzor de temperatură măsoară temperatura mediului și transmite valoarea acesteia unității de comandă. Aceasta reglează temperatura agentului termic și, astfel, indirect, temperatura matriței de turnare sub presiune. În cazul în care temperatura din matriță crește, o electrovalvă acționată de controler deschide circuitul de apă de răcire și permite apei reci să curgă prin schimbătorul de căldură până când temperatura mediului de transfer termic și, prin urmare, temperatura matriței, ajunge din nou la valoarea stabilită. Dacă temperatura matriței este prea scăzută, încălzitoarele electrice sunt pornite în același mod ca și pentru răcire.

Pentru a garanta cerințele de calitate, cum ar fi calitatea suprafeței, umplerea matriței, precizia dimensională și de formă a pieselor turnate, precum și pentru a optimiza durata ciclurilor și durata de viață, controlul temperaturii cu ajutorul unităților de control al temperaturii este esențial.

În funcție de alegerea mediului de transfer termic, recomandăm două sisteme diferite pentru controlul temperaturii matriței în turnarea sub presiune:

  • Unități de control al temperaturii apei presurizate până la 160°C
  • Unități de control al temperaturii uleiului până la 360°C


Unități de reglare a temperaturii apei sub presiunepână la 160°C - 6kW până la 48kW putere termică Unitățile de reglare a temperaturii apei sub presiune sunt sisteme închise în care punctul de fierbere este ridicat la 140°C sau 160°C prin presiunea statică din circuit. Unitățile cu apă sub presiune Tool-Temp au un vas de expansiune. Acest lucru face posibilă funcționarea în condiții de presiune scăzută și garantează un control stabil al temperaturii. Vă recomandăm insistent să nu utilizați aparate cu apă sub presiune la prelucrarea magneziului din cauza riscului de arsuri. Pentru schimbarea fără probleme a matriței, aparatele cu apă sub presiune Tool-Temp oferă un sistem de golire a matriței. Cu anumite modele, canalele matriței pot fi chiar curățate cu aer comprimat. Supapa de suprapresiune, care, de asemenea, transportă apa de proces în gura de evacuare a apei de răcire, garantează deconectarea sigură a conexiunilor hidraulice.


Unități de reglare a temperaturii uleiului până la 360°C - Capacitate de încălzire de la 8kW la 48kW Construcția de bază este un circuit închis de ulei cald cu o alimentare suprapusă cu ulei rece. Conținutul vasului de expansiune al unităților de control al temperaturii uleiului Tool-Temp rămâne rece chiar și în timpul procesului de lucru. Prin urmare, nu este posibil ca uleiul de transfer termic să se evapore și să facă spumă în aparat. Încălzitoarele sunt, de asemenea, concepute pentru a preveni crăparea uleiului. Schimbătorul de căldură din circuitul de apă de răcire s-a dovedit a fi fără calcar și garantează fiabilitate și o durată lungă de viață.

Unitățile de ulei Tool-Temp oferă scurgere prin mucegai. Prin trecerea la modul de vid, mediul de transfer termic poate fi aspirat în vasul de expansiune. Vasele de expansiune sunt proiectate generos pentru a acomoda volumul de retur.


Avantajele unităților de termoreglare Tool-Temp în turnarea sub presiune Unitățile de termoreglare Tool-Temp sunt impresionant de robuste. În special, unitățile pot rezista condițiilor dificile de zi cu zi din turnarea sub presiune.

Pompă durabilă cu cuplaj magnetic: Pompa cu cuplaj magnetic dezvoltată de Tool-Temp poate rezista la lichide agresive, corozive și încărcate cu solide și este considerată o componentă cheie robustă și puternică. Pompele sunt construite exclusiv la sediul central al Tool-Temp din Elveția.

Măsurarea temperaturii la matriță: Unitățile de termoreglare Tool-Temp pot fi controlate fie prin temperatura rezervorului, fie prin temperatura la matriță. Măsurarea digitală a debitului și afișarea presiunii sunt clar vizualizate pe dispozitiv și servesc drept parametri-cheie pentru o calitate reproductibilă a producției.

Încălzirea și răcirea cu ulei permit temperaturi foarte ridicate și, prin urmare, generează mai puține solicitări ale materialului în matriță. Cu toate acestea, utilizarea unităților de reglare a temperaturii uleiului necesită canale de matriță mai mari, astfel încât să poată circula suficient ulei și să poată fi garantat transferul optim de căldură. Coeficientul de transfer termic mai scăzut al uleiului în comparație cu cel al apei și, prin urmare, transferul termic redus este compensat prin controlul mai ridicat al temperaturii. La prelucrarea magneziului, uleiul este singura alternativă dovedită și fiabilă din punct de vedere tehnic.


Avantajele unităților de control al temperaturii uleiului Tool-Temp - pompe pentru utilizare în turnarea sub presiune Pompele utilizate de Tool-Temp sunt special concepute pentru proprietățile tehnice necesare unităților de control al temperaturii. Evaluarea materialului a fost realizată ținând cont de următoarele: proprietăți bune de funcționare în regim de urgență la pătrunderea corpurilor străine, rezistență chimică, în special la cloruri, și comportament în caz de funcționare în regim uscat. În aceste privințe, bronzul prezintă avantaje masive față de materialele alternative, cum ar fi V2A sau alama. Din acest motiv, am optat în cea mai mare parte în mod conștient pentru utilizarea bronzului ca material pentru pompe.

Pompele din bronz dezvoltate și fabricate de noi sunt disponibile fie cu etanșare mecanică, fie cu un cuplaj magnetic fără etanșare, în funcție de cerințe. Avantajul decisiv al pompelor cu etanșare mecanică este rezistența lor la particulele metalice și la contaminarea mediului. Pompele cu cuplaj magnetic sunt fără etanșare, rezistente la uzură și fără întreținere.
Datorită acționării magnetice fără etanșare, acestea sunt lipsite de scurgeri și niciun mediu nu se poate sustrage. Avantajele generale ale pompelor Tool-Temp: alegere robustă a materialelor, arborii și rulmenții sunt supradimensionați, masele libere sunt maximizate și sporesc robustețea împotriva impurităților din mediu, rezistente electromecanic datorită materializării optime, motoarelor supradimensionate și rezistenței termice.

Pompa este integrată și proiectată în sisteme pentru a asigura o funcționare fiabilă în condițiile de exploatare și pentru a preveni cavitația pompei.


Avantajele unităților de control al temperaturii uleiului Tool-Temp - proiectare robustă și de dimensiuni mari Unitățile de control al temperaturii Tool-Temp sunt proiectate și construite conservator. Încălzitoarele noastre sunt slab încărcate, astfel încât temperatura de suprafață la nivelul încălzitoarelor să fie cât mai scăzută posibil. În plus, uleiul curge prin încălzitoare la o viteză mare. Aceste două măsuri împiedică supraîncălzirea uleiului de transfer termic și previn îmbătrânirea excesivă sau crăparea în interiorul aparatului.

Datorită faptului că unitățile noastre de ulei nu sunt presurizate, "doar" presiunea efectivă a pompei acționează asupra sistemului și a aplicației. În cazul sistemelor de ulei presurizate, există riscul ca presiunea suplimentară datorată acoperirii cu gaz inert (de exemplu, azot) să supună dispozitivul și consumatorii la stres. Acest lucru poate duce la o uzură mai mare a diferitelor componente, cum ar fi furtunurile, conductele și supapele din unitatea de control al temperaturii în sine.


Avantajele unităților de control al temperaturii uleiului Tool-Temp - schimbătoare de căldură fără calcar Schimbătoarele de căldură din unitățile decontrol al temperaturii uleiului Tool-Temp sunt proiectate să se golească imediat ce răcirea nu este activă. Acest lucru reduce semnificativ formarea calcarului, iar întreaga capacitate de răcire este menținută pe o perioadă lungă de timp. Un clapetă antiretur în conducta de ieșire a apei de răcire previne, de asemenea, depunerile de calcar și murdărie în circuitul de răcire din cauza apei care se întoarce atunci când ieșirea nu este presurizată înapoi.

Componentele relevante pentru siguranță din aparatele Tool-Temp sunt:


  • Regulatorul de temperatură Regulatorul de temperatură în combinație cu senzorul de temperatură înregistrează temperatura curentă a uleiului. Temperatura actuală este comparată cu punctul de referință specificat. Regulatorul trimite o comandă de încălzire sau răcire pentru a atinge temperatura de referință. Temperatura maximă poate fi definită și specificată în regulatorul de temperatură. Dacă această valoare este depășită, se declanșează termostatul electronic de siguranță, nu se mai trimit comenzi de încălzire și se activează un indicator luminos. Acest lucru protejează electronic aparatul împotriva supraîncălzirii.

  • Termostate mecanice de siguranță Aparatele noastre sunt protejate suplimentar împotriva supraîncălzirii prin termostate cu tuburi capilare. Un termostat mecanic de siguranță este setat cu +5°C mai sus decât temperatura maximă permisă. Dacă acest termostat de siguranță reacționează, toate încălzitoarele sunt dezactivate. Dacă temperatura continuă să crească din orice motiv, al doilea termostat mecanic de siguranță se declanșează și oprește aparatul sau contactorul principal K1 cade.
    Acest al doilea termostat cu tub capilar este setat standard la +10°C peste temperatura maximă. Termostatele mecanice de siguranță sunt, de asemenea, instalate înunitățile de răcire cu apă . Unul protejează împotriva supratemperaturii, iar celălalt împotriva unei temperaturi minime de funcționare (termostat de protecție la îngheț). Termostatul de protecție la îngheț protejează aparatul împotriva înghețării circuitului de apă.

  • Întrerupătoarede circuit miniaturale Aparatele de control al temperaturii și de răcire cu apă Tool-Temp sunt echipate cu întreruptoare de circuit miniaturale. Întrerupătoarele de circuit sunt utilizate pentru a proteja liniile de deteriorarea cauzată de încălzirea datorată curentului excesiv. Întrerupătoarele se declanșează și ca urmare a unui scurtcircuit. Acestea sunt decuplate în câteva milisecunde de un electromagnet prin care trece curentul. Dacă întrerupătoarele s-au declanșat o dată, acestea trebuie resetate manual.

  • Întrerupător principal Toate aparatele din programul nostru de vânzări au un întrerupător principal. Întrerupătorul principal îndeplinește funcția de oprire de urgență sau de oprire de urgență. Întrerupătorul principal deconectează complet aparatele noastre de la sursa de alimentare. La anumite aparate mari, cum ar fi TT-708 Y, întrerupătorul principal protejează, de asemenea, sistemul prin asigurarea protecției la supracurent. Întrerupătoarele noastre principale sunt acționate manual.

  • Monitorizare dublă a nivelului Cu aparatele de ulei Tool-Temp, sunt monitorizate nivelurile minime și maxime de umplere. În acest scop, două flotoare măsoară volumele de ulei corespunzătoare în vasul de expansiune. Dacă nivelul de umplere este prea scăzut, lampa indicatoare se aprinde și semnalează operatorului că a fost atins nivelul minim de umplere. Pompa încetează să funcționeze pentru a preveni secarea acesteia. Imediat ce nivelul este din nou suficient sau admisibil, indicatorul luminos se stinge și aparatul sau pompa pornește automat. Dacă nivelul de umplere este prea ridicat, se aprinde o lampă indicatoare suplimentară și previne revărsarea aparatului. De îndată ce nivelul de umplere a fost redus prin golire, indicatorul luminos se stinge și pompa repornește automat.

Unitățile cu apă sub presiune oferă avantajul că pot fi utilizate și pentru canale de matriță mici, cu o suprafață mică de schimb de căldură. Acest lucru îmbunătățește diferențele de temperatură la nivelul matriței, dar poate duce totuși la tensiuni în matrițe și, prin urmare, la fisuri de tensiune. Deșeurile la pornirea mașinii de turnare sub presiune ca urmare a temperaturii matriței sunt reduse semnificativ în comparație cu apa rece. Datorită capacității sale termice mai mari și a transferului mai bun de căldură, apa are avantaje semnificative în răcire și, astfel, contracarează pozitiv problema canalelor de matriță prea mici.

Atunci când se utilizează apă sub presiune, este esențial să se asigure că acest sistem nu este utilizat la prelucrarea magneziului. O scurgere a matriței poate duce la aprinderea magneziului lichid și, ulterior, la daune masive. Magneziul și apa declanșează reacții chimice violente, inclusiv explozii, și deteriorează atât scula, cât și mașina.


Avantajele sistemelor de apă sub presiune Tool-Temp - Proiectare sigură și robustă Unitățile de control al temperaturii Tool-Temp sunt proiectate și construite conservator. Încălzitoarele noastre sunt slab încărcate, astfel încât temperatura de suprafață la nivelul încălzitoarelor să fie cât mai scăzută posibil. În plus, mediul curge prin încălzitoare la o viteză mare, iar nivelul minim de umplere este monitorizat. Dacă nivelul de umplere este prea scăzut, lampa indicatoare se aprinde și semnalează operatorului că nivelul minim de umplere a fost atins. Pompa încetează să funcționeze pentru a preveni secarea acesteia. Aparatul se completează automat prin intrarea apei de răcire până la atingerea nivelului suficient. Afișajul se stinge și pompa repornește automat. Tool-Temp își impune cele mai înalte cerințe în ceea ce privește construcția robustă. În special în sistemele de apă sub presiune, sunt utilizate numai conexiuni de țevi solide. Acestea sunt fabricate la fabrica din Sulgen pe mașini de îndoire foarte automatizate. Carcasa este complet închisă pentru a preveni pătrunderea murdăriei în aparat. Accentul este pus pe materializare încă din faza de proiectare. Oțelul inoxidabil este utilizat fără compromisuri în toate punctele care vin în contact cu apa.

Aparatele Tool-Temp oferă o siguranță suplimentară a procesului datorită supapelor de siguranță care sunt declanșate în cazul unei funcționări necorespunzătoare. Dacă presiunea sistemului este prea mare, o supapă de siguranță se deschide. Presiunea este canalizată către ieșirea apei de răcire. Dacă presiunea continuă să crească, o a doua supapă de siguranță se deschide, eliberând presiunea către exterior.

Următoarele elemente relevante pentru siguranță sunt, de asemenea, încorporate în toate unitățile cu apă sub presiune de la Tool-Temp:

  • Supapa de reținere împiedică apa să curgă înapoi dacă presiunea din circuit este mai mare decât presiunea rețelei de apă.
  • Două supape de siguranță monitorizează creșterea presiunii. Prima supapă oprește încălzitoarele, a doua supapă deschide circuitul dacă presiunea este prea mare și forțează presiunea să scadă.
  • Manometrele afișează atât presiunea sistemului, cât și presiunea pompei.
  • Debitmetrul monitorizează circulația agentului de circulație către consumator.
  • Limitatorul de presiune asigură depresurizarea circuitului de termoreglare înainte de deconectarea aparatului de la consumator. Atunci când aparatul este depresurizat (electrovalva deschisă), consumatorul poate fi golit prin aspirație sub 80 °C.

Când vine vorba de întrebarea dacă unitățile de încălzire și răcire cu apă sau cu ulei sunt soluția cea mai bună, opiniile experților diferă. În calitate de producător al ambelor tipuri de aparate, tindem să vedem mai multe avantaje în utilizarea sistemelor de reglare a temperaturii cu ulei. Acest lucru se datorează parțial duratei de viață mai lungi a matriței și parțial întreținerii mai ușoare a unităților de încălzire și răcire cu ulei. Dezavantajul canalelor de matriță mai mari legate de ulei poate fi contracarat în timpul fazei de proiectare a matriței și prin concepte de matrițe adecvate.

Utilizarea aparatelor cu ulei oferă multe avantaje la temperaturi ridicate ale matriței:

  • Temperaturi de funcționare mai ridicate
  • Mai puține tensiuni datorate diferențelor de temperatură
  • Durată de viață mai lungă a matriței
  • costuri de întreținere mai mici

Cu toate acestea, pentru ca o unitate de reglare a temperaturii uleiului să poată profita la maximum de aceste avantaje, trebuie să existe o circulație suficientă a mediului în matriță. Din acest motiv, toate unitățile Tool-Temp sunt echipate cu un debitmetru.

Dacă majoritatea pieselor turnate sub presiune sunt încălzite sau răcite depinde de masa piesei turnate sub presiune. Piesele mici sunt predominant încălzite, iar piesele mari tind să fie răcite. Unitățile Tool-Temp sunt proiectate astfel încât sarcina superficială a încălzitorului (W/cm2) să fie foarte scăzută pentru a preveni supraîncălzirea uleiului și a contracara astfel îmbătrânirea rapidă.

Schimbătoarele de căldură sunt construite și proiectate astfel încât să se golească singure după finalizarea procesului de răcire și, prin urmare, să nu se calcifieze sau să se murdărească. Pentru pompe, puteți alege între pompe convenționale cu garnituri mecanice și pompe cu cuplaj magnetic fără garnituri.

În cazul uleiurilor, se face o distincție între fluidele de transfer termic pe bază de ulei mineral și fluidele de transfer termic sintetice. Uleiurile pe bază de ulei mineral pot fi utilizate până la aprox. 270°C. Majoritatea uleiurilor sintetice ating o temperatură de funcționare de până la max. 320°C. La o temperatură cuprinsă între 320°C și 360°C, experiența a arătat că doar câteva fluide de transfer termic mai sunt disponibile. În plus față de fluidul sintetic de transfer termic Marlotherm SH, Tool-Temp recomandă fluidul intern de transfer termic TOOL-THERM SH3. TOOL-THERM SH3 este un fluid de transfer termic pe bază de ulei mineral care este foarte rezistent chiar și la temperaturi de până la 360°C.

Atunci când se utilizează uleiuri termice, trebuie avut în vedere faptul că, la temperaturi > 250°C, se pot forma depuneri de tip cocs în conducte și în special în zona rezervorului. Odată ce astfel de reziduuri sunt prezente, uleiurile îmbătrânesc mai repede și devin acide. În același timp, acestea sunt mai ușor de aprins deoarece produsele de cracare1 rezultate reduc vâscozitatea și punctul de aprindere. Tool-Temp recomandă verificarea periodică a calității uleiului utilizat și înlocuirea acestuia dacă este necesar.

În producția de piese turnate sub presiune din aluminiu, zinc și magneziu, controlul proceselor termice din matriță este esențial pentru eficiența și calitatea prelucrării acestora. Un echilibru termic stabil și reducerea temperaturii maxime pe suprafața matriței previn deteriorarea prematură a matriței, de exemplu prin fisuri de tensiune, și cresc semnificativ durata sa de viață. Mai mult, o rată ridicată de rebut în turnarea sub presiune se datorează, de obicei, unui control inadecvat al temperaturii matriței.

Turnarea sub presiune este un proces industrial în care metalul topit este turnat sau presat în matrițe de oțel. Acest proces complet automatizat, în care metalul topit (aluminiu, zinc sau magneziu) este injectat în matriță la o presiune de 1 500-1 200 bar, este utilizat în principal pentru serii mari. Avantajele turnării sub presiune sunt precizia ridicată repetabilă a pieselor turnate, complexitatea pieselor în ceea ce privește forma și grosimea pereților, precum și rentabilitatea ridicată. Cerințele mecanice ridicate ale procesului, cum ar fi forța de blocare, fluctuațiile de temperatură, uzura cauzată de forțele ridicate atunci când metalul topit lovește matrița, necesită mașini și matrițe de turnare sub presiune costisitoare. Unitățile periferice necesare, cum ar fi mașinile de pulverizare a matriței în diferite modele, unitățile de încălzire și răcire pentru temperarea matriței, precum și dispozitivele de îndepărtare și ejectoarele, conduc la un grad ridicat de automatizare a procesului. Tool-Temp își sprijină clienții în acest proces foarte solicitant cu unități de încălzire și răcire special adaptate condițiilor. Aceste matrițe complexe pot fi răcite cu apă sau ulei. Gama largă de produse Tool-Temp oferă sisteme adecvate de control al temperaturii pentru ambele tipuri de răcire, care pot fi integrate și în sistemul de control al mașinii, dacă este necesar.

Procesul de turnare sub presiune poate fi clasificat în două variante de proces:

  • Turnare sub presiune în cameră caldă
  • Turnare sub presiune cu cameră rece

Principala diferență constă în sistemul de alimentare utilizat pentru alimentarea cu metal topit a procesului de turnare. Alegerea variantei de proces depinde de temperatura de topire a materialului care urmează să fie prelucrat.

A.
Procesul cu cameră caldă Mașinile de turnare sub presiune cu cameră caldă sunt formate dintr-o presă pe care este fixată matrița de turnare și un cuptor conectat direct cu o unitate de dozare. Materialul este stocat în stare lichidă sub formă de topitură într-un creuzet. În timpul procesului de turnare, pistonul de presiune din unitatea de presiune se deplasează în jos și deplasează topitura din camera de presiune prin canalul ascendent și duză în cavitățile matriței. După injecție, pistonul de presiune revine la poziția inițială. În același timp, cavitatea se deschide și piesa de prelucrat este împinsă afară din jumătatea de matriță în mișcare cu ajutorul ejectoarelor. Un ciclu durează între 3 și 9 secunde, în funcție de dimensiunea piesei.

Unitatea de turnare este în contact permanent cu lichidul topit. Pentru a nu solicita piesele turnate ale unității de turnare dincolo de limitele tehnice, temperatura procesului în camera fierbinte este limitată la < 500° C. Aceasta înseamnă că pot fi prelucrate numai aliaje metalice cu punct de topire scăzut, aliajele pe bază de zinc și staniu fiind printre cei mai relevanți reprezentanți. La temperaturi mai ridicate, contactul continuu între topitură și unitatea de turnare nu mai este posibil, deoarece uzura ar fi mult accelerată, fiabilitatea procesului nu ar mai fi garantată din cauza formării zgurii și a lipirii, iar topitura ar fi, de asemenea, contaminată chimic prin procese de difuzie de la piesele turnate ale unității de turnare.


B. Procedeul cu cameră rece Mașinile de turnare sub presiune cu cameră rece sunt constituite strict din unitatea de presare, în care este instalată matrița permanentă, și trebuie să fie alimentate din exterior cu metal lichid. Dozarea înainte de fiecare lovitură se face manual sau prin intermediul unui cuptor de topire cu un robot de dozare. Înainte de fiecare lovitură, cantitatea necesară de material lichid este umplută în camera de turnare. Materialul topit este apoi presat în cavitate la viteze de până la 200 m/s, în timp ce matrița este închisă. După răcirea rapidă, matrița este deschisă și piesa de prelucrat este presată afară. Timpii de ciclu de > 30 de secunde pot fi așteptați în procesul cu cameră rece. Aliajele prelucrate includ în principal aliaje pe bază de aluminiu, cupru și magneziu. Spre deosebire de procesul cu cameră caldă, unitatea de turnare (camera, balonul) este decuplabilă de rezervorul de topitură, astfel încât sarcina termică este întreruptă ciclic. Cu toate acestea, temperaturile generale ale procesului sunt la un nivel mai ridicat, ceea ce limitează durata de viață la aproximativ 50 000 - 200 000 de lovituri (aluminiu).

C.
Alte procedee În plus față de primele două variante de turnare sub presiune, se pot distinge și alte procedee:

C1.
ProcedeulAcurad Procedeul Acurad este utilizat pentru piesele cu pereți groși în care incluziunile de gaz sunt critice. Spre deosebire de turnarea sub presiune convențională, lichidul topit este canalizat la presiune scăzută și printr-un canal cu un diametru relativ mare. Acest lucru permite materialului lichid să curgă laminar în matrița permanentă, iar cavitatea este degazată uniform, rezultând mai puține incluziuni de gaz în material. După umplerea matriței permanente, un al doilea cilindru presează topitura care se solidifică, astfel încât porozitatea rămasă să fie redusă. Acest procedeu nu este adecvat pentru piesele cu pereți subțiri din cauza umplerii lente a matriței.

C2.
Turnarea sub vid și sub vid înalt În turnarea sub vid, matrița permanentă este vidată înainte de fiecare injecție. Materialul lichid este apoi injectat în cavitatea fără aer și se solidifică rapid. Evacuarea reduce semnificativ conținutul de gaze din materialul topit. Turnarea sub vid permite producerea de piese din aluminiu turnat sub presiune care pot fi sudate și tratate termic, deoarece oxigenul care intervine este redus la minimum.

C3.
Turnarea sub presiune tixotropică Turnarea sub presiune tixotropică se referă la turnarea materialului în stare parțial lichidă. În această stare, materialele se comportă ca un solid fără influențe externe. Cu toate acestea, dacă materialul este supus unei tensiuni de forfecare, acesta curge și devine modelabil. Această stare poate fi obținută în diferite mase cu aliaje în anumite intervale înguste de temperatură. În timpul stării tixotropice, materialul are o microstructură deosebit de favorabilă. Granulația este deosebit de fină și materialul nu este lichefiat în timpul turnării, astfel încât volumul său nu se modifică drastic, ceea ce previne porozitatea de contracție. Cu toate acestea, dezavantajul acestui proces este costul ridicat al materiei prime, deoarece aceasta trebuie să aibă un anumit aliaj pentru a putea fi prelucrată în mod fiabil. De asemenea, setarea precisă a nivelului de temperatură în procesul de serie consumă foarte mult timp.


Utilizareaagenților de dezlipire este necesară în procesul de turnare sub presiune pentru a putea dezmuia piesele turnate fără probleme, pentru a obține o calitate ridicată a componentelor și pentru a asigura răcirea externă a suprafeței matriței. Selectarea produsului potrivit trebuie să fie o prioritate absolută. Reducerea productivității din cauza timpilor mai lungi de pulverizare, creșterea ratelor de respingere din cauza porozității structurii, a defectelor de dezmembrare, afectarea capacității de vopsire a componentelor, creșterea efortului de curățare din cauza reziduurilor de agent de dezmembrare din cavitatea matriței și de pe cadrul matriței, chiar și oprirea producției din cauza lipirii metalului în cavitate pot fi consecințele utilizării unor agenți de dezmembrare neadecvați. Agenții de eliberare utilizați în turnarea sub presiune a aluminiului sunt de obicei lichizi și se aplică prin pulverizare. Se face o distincție între agenții de dezlipire pe bază de apă și cei fără apă.


Agenți de dezlipirepe bază de apă Agenții de dezlipire pe bază de apă sunt de obicei emulsii de apă în ulei. Apa servește drept matrice purtătoare, se evaporă rapid datorită punctului său de fierbere relativ scăzut și răcește stratul din apropierea suprafeței matriței. Emulsia permite aplicarea uniformă a componentelor foarte vâscoase, active de eliberare.

Micropulverizarea este noua abordare pentru conservarea resurselor. Aici, un volum foarte mic este pulverizat pe suprafața matriței. Avantajul este că nu este nevoie de apă pentru diluarea agenților de eliberare, eliminând astfel necesitatea eliminării costisitoare a apelor reziduale. În plus, durata ciclurilor este redusă și nu trebuie să se acorde atenție ciclurilor termice ale formei. Durata de viață a matriței poate fi prelungită considerabil.


Agenți de desprindere anhidri În acest caz se utilizează uleiuri sau solvenți cu vâscozitate redusă ca suport. Efectul de eliberare al substanței purtătoare este similar cu cel al apei, servind în principal la asigurarea unei distribuții uniforme. Cu toate acestea, pulverizarea lichidelor inflamabile pe matrița fierbinte creează un risc de incendiu și pericol de poluare a mediului.

În ceea ce privește calitatea pieselor, durata de viață a matriței și un proces de turnare sub presiune eficient, controlul temperaturii și răcirea matriței de turnare sub presiune joacă un rol decisiv, pe lângă materialele de eliberare și auxiliare.

Chiar și astăzi, există încă aplicații în care matrițele de turnare sub presiune sunt răcite doar cu apă și sunt încălzite cu arzătoare cu gaz sau încălzitoare cu infraroșu.

Totuși, din motive tehnice și economice, în majoritatea cazurilor au prevalat sistemele de încălzire și răcire care funcționează cu temperaturi ale uleiului de până la 360°C sau ale apei sub presiune de până la 180°C.

  • Încălzire cu arzătoare cu gaz / încălzitoare cu infraroșu, răcire cu apă rece
  • Încălzire și răcire cu ulei cu transfer de căldură de până la 360°C
  • Încălzire și răcire cu aparate cu apă sub presiune de până la 160°C și, respectiv, 230°C

Dezavantajul major al acestei forme de control al temperaturii este reprezentat de diferențele mari de temperatură și de tensiunile materiale rezultate în matriță. Acest lucru are un efect negativ asupra duratei de viață a matriței și de fiecare dată când producția este întreruptă, matrița trebuie readusă la temperatura dorită. Ca urmare, timpii de pornire sunt mai lungi, iar ratele de rebut sunt considerabil mai mari. În majoritatea cazurilor, această variantă este aleasă dacă canalele matriței sunt prea mici și, prin urmare, utilizarea sistemelor de termoreglare este imposibilă.

Controlul temperaturii cu unități de reglare a temperaturii, fie cu apă, fie cu ulei, oferă avantaje față de această variantă în multe privințe.