Hidegkamra vagy melegkamra? Melyik nyomásos öntőgép felel meg az alkalmazásnak?
A hidegkamra és a melegkamra a nyomásos öntés két alapvető eljárását jelöli . A különbség elsősorban abban rejlik, hogy a folyékony fém hogyan jut el az öntőegységhez. A gyakorlatban ez a konstruktív elválasztás határozza meg a megfelelő anyagokat, a ciklust, a perifériákat, és végső soron azt is, hogy melyik nyomásöntő gép a legalkalmasabb a gyártáshoz.
Mi a különbség a hidegkamrás és a melegkamrás nyomásos öntés között?
A melegkamrás nyomásos öntésnél az öntőegység közvetlenül kapcsolatban áll a kemencében lévő folyékony fémmel. Az öntőkamra egy öntési ciklus után újra megtölthető olvadt fémmel, anélkül, hogy a fémet külön a géphez kellene szállítani. Az eljárást elsősorban cink és bizonyos magnéziumötvözetek alkalmazzák.
A hidegkamrás nyomásos öntésnél viszont az olvadt fémet az öntőegységtől elkülönítve tárolják, és minden egyes öntéshez adagolják az öntőkamrába. Ez az eljárás különösen alkalmas a alumíniumnyomásos öntés központi jelentőségű.
A döntő különbség a tényleges öntési folyamat előtt rejlik
A nyomásos öntés alapelve mindig ugyanaz: A folyékony fémet egy zárt, fém állandó formába töltik, ahol megszilárdul, majd öntvényként kivesszük. A nagy formatöltési sebességek és a magas nyomások miatt a módszer különösen érdekes a precíz, vékonyfalú és nagy darabszámban gyártott alkatrészek esetében.
A hidegkamrás és a melegkamrás eljárás ezért nem annyira a célban különbözik egymástól, hanem inkább az ahhoz vezető úton. A döntő kérdés: Hol található az olvadt fém, és hogyan jut el a öntőkamrába?
Rövid távolság az olvadt fém és a nyomásos öntőforma között
Melegkamrás eljárásnál az öntőkamra közvetlenül a fűtött fémfürdőben, illetve annak közelében helyezkedik el. Ha az öntődugattyú egy öntési művelet után visszahúzódik, újra folyékony fém juthat az öntési területre. A következő öntési ciklus során a fémötvözet az öntőberendezésen és a fúvókán keresztül a zárt öntőformába kerül. A következő öntésnél a olvadt fémet az öntőberendezésen és a fúvókán keresztül a zárt nyomásos öntőformába nyomják.
Nincs szükség egy fémadag külön szállítására egy külső kemencéből egy vízszintesen elhelyezett öntőkamrába. Ezáltal csökkennek a holtidők. A melegkamrás gépek ezért különösen megfelelő anyagok és nagy darabszámok esetén nagyon rövid gyártási ciklusokat érhetnek el.
A klasszikus alkalmazási terület a cinknyomásöntés. Bizonyos magnéziumötvözetek is feldolgozhatók az erre a célra tervezett melegkamrás gépeken.
A jelenleg elérhető gépeket a FISS weboldalán találja meg a használt melegkamrás öntőgépek alatt.
Külön olvasztékellátás az alumíniumhoz és nagy öntőcellák
A hidegkamrás nyomásos öntőgép esetében az öntőegység főbb alkatrészei az olvadt fémtől elkülönülve helyezkednek el. A fémet egy külön kemencében olvasztják meg vagy tartják melegen, majd minden öntési ciklushoz az öntőkamrába juttatják. A fémet egy külön kemencében olvasztják vagy melegen tartják, majd minden öntési ciklushoz az öntőkamrába juttatják.
Az adagolás például egy adagolókemencén , egy fémadagoló berendezés vagy más automatizált adagolóberendezés segítségével történhet. Ezt követően az öntődugattyú a olvadt fémet az öntőrendszeren keresztül a zárt formába nyomja.
Ez a gépelv különösen fontos az alumínium nyomásalatti öntésnél. A hidegkamrás berendezések gyakran kiterjedt, automatizált nyomásos öntőcellák részét képezik, amelyekben a főgép, a fémellátás, a formába öntés, a kivezetés, a hőmérséklet-szabályozás és az utómunkálatok egymásra vannak hangolva.
A megfelelő berendezéseket a használt hidegkamrás nyomásalatti öntőgépek kategóriában.
A hidegkamrás és melegkamrás rendszerek összehasonlítása egy pillantásra
| Kritérium | Melegkamrás | Hidegkamra |
|---|---|---|
| Öntőegység | Közvetlenül kapcsolódik a kemencerendszerben lévő folyékony fémhez . | Az olvadék kívül helyezkedik el. |
| Fémadagolás | Az öntőkamra újra megtöltődhet a fémfürdőből. | A fémet minden egyes öntéshez külön adagolják az öntőkamrába . |
| Jellemző anyagok | Elsősorban cink, emellett bizonyos magnézium- és alacsony olvadáspontú ötvözetek. | Elsősorban alumínium, emellett a folyamattól függően magnézium, réz és egyéb alkalmas ötvözetek. |
| Ciklusidő | Általában rövidebb, mivel nincs szükség külön fémátvitelre az öntőkamrába. | További folyamatlépés az olvadt anyag adagolása miatt. |
| Jellemző kiegészítő berendezések | Kemence/öntőedény, permetezési technika, kivétel, hőmérséklet-szabályozás, szállító- és elválasztótechnika. | Adagolókemence vagy fémadagolás, permetezőberendezés, robotok, hőmérséklet-szabályozás, hűtés és gyakran sorjátlanító prés. |
| Jellemző gyártási környezet | Erősen taktilizált sorozatgyártás, különösen a cinknyomásöntés területén. | Alumínium-nyomásöntő cellák az egyedi géptől egészen a teljesen automatizált gyártócelláig. |
Melyik anyagot melyik eljárással dolgozzák fel?
Sok projektben az első irányt már az anyagból is le lehet vezetni. Ennek ellenére egy ötvözetet nem szabad kizárólag az alapfém alapján értékelni. Az összetételt, a feldolgozási hőmérsékletet, az alkatrészt és a gyártási folyamatot együttesen kell figyelembe venni. Alumínium
Az ipari hidegkamrás nyomásos öntés legfontosabb alkalmazási területe.
Kiválóan alkalmas gyors ütemű melegkamrás sorozatgyártáshoz .
Az ötvözettől, az alkatrésztől és a folyamattól függően meleg- és hidegkamrás megoldások is lehetségesek.
Megfelelő rézötvözetek esetén a hidegkamrás eljárás jöhet szóba.
Mindkét eljáráshoz több mint egy öntőegységre van szükség
Az eljárástól függetlenül egy nyomásos öntőgép alapvetően két központi funkcionális részből áll: Öntőfej és öntőegységből.
A formazáró egység kinyitja és bezárja a nyomásos öntőformát, és az öntési folyamat során megbízhatóan zárva kell tartania azt. Az öntőegység a folyékony fémet a szükséges sebességgel juttatja a formába, és felépíti a folyamathoz szükséges nyomást.
Ehhez tartoznak többek között a kivetőegység, a maghúzók, a gépmeghajtás és a vezérlés. Egy valós gyártócellában ez a rendszer gyakran kiegészül formapermetező technológiával, robotokkal, hőmérséklet-szabályozással, fémellátással, szállítótechnikával és utómunkálatokkal.
A megfelelő alkatrészeket a FISS-nél a hidegkamrás öntés automatizálása és melegkamrás nyomásos öntés automatizálása kategóriákban is megtalálhatók.
Gyakorlati példa egy melegkamrás nyomásalatti öntőgépre
Műszaki vázlatok szemléltetik a folyamatot. A valódi, használt gépek megtekintése továbbá megmutatja, hogyan valósul meg ez a technika egy ipari üzemben. Frech DAW 50 S DV melegkamrás nyomásos öntőgép
A helyes sorrend: először a folyamat, aztán a konkrét gép
A használt gépek keresése során gyakran alkalmazott módszer a következő: meghatározzuk a kívánt záróerőt, majd keresünk egy megfelelő modellt. A megbízható műszaki kiválasztáshoz ez azonban nem elegendő.
Az anyag és az eljárás meghatározása
Az alumínium esetében általában a hidegkamrás eljárás, a cink esetében pedig többnyire a melegkamrás eljárás jön szóba. A magnézium esetében a konkrét eljárást alaposabban meg kell vizsgálni.
Az alkatrész és a szerszám ellenőrzése
Az öntési tömeg, a vetített felület, a szerszám méretei, a falvastagságok és a minőségi követelmények jelentősen meghatározzák a műszaki tervezést.
A gép paramétereinek összehangolása
Csak most kerül sor a záróerő, az öntőegység, a szerszámtér, a lemezméret, az oszlopközök, a vezérlés és egyéb gépi adatok értékelésére.
A teljes nyomásöntő cellát figyelembe kell venni
A fémellátás, a befecskendezés, a kivezetés, a hőmérséklet-szabályozás, a hűtés, a szállítótechnika és a sorjátlanítás egyaránt meghatározó szerepet játszanak abban, hogy egy gép produktív módon integrálható-e.
Mire kell figyelni egy használt nyomásos öntőgép vásárlásakor?
Miután meghatároztuk a megfelelő eljárást, megkezdődik a gép tulajdonképpeni értékelése. A gyártó és a gyártási év ugyan elsődleges információkat nyújt, de önmagukban még kevés információt adnak arról, hogy egy berendezés alkalmas-e a tervezett gyártásra.
- az alkatrészhez és a szerszámhoz megfelelő záróerő
- Öntőegység, öntési tömeg és öntőkamra kialakítása
- Szerszámméretek, lemezméret és rendelkezésre álló szerszámtér
- A záróegység, a hidraulika és az öntőegység állapota
- Vezérlés, szoftververzió és interfészek
- Kibocsátó- és maghúzó technika
- Kemence, adagolás és fémellátás
- Öntvénypermetezés, kivétel, hőmérséklet-szabályozás és sorjátlanítás
- Dokumentáció és ismert karbantartási vagy felújítási előzmények
- Leszerelési, szállítási és újraüzembe helyezési feltételek
Különösen a nagyobb méretű hűtőkamrák esetében érdemes figyelmet fordítani a teljes rendszerre. Előfordulhat, hogy egy főgép műszakilag megfelelő, de gazdasági szempontból mégis vonzóvá válik, ha hiányoznak a döntő jelentőségű kiegészítő berendezések, vagy a meglévő alkatrészek nem illeszkednek a tervezett termeléshez.
Áttekintés a jelenleg kínált használt nyomásos öntőgépekről közvetlenül a FISS-nél talál.
Három tipikus kiindulási helyzet
Alumíniumházak ipari sorozatgyártásban
Az alumínium esetében a választás általában a hidegkamrás eljárás mellett dől el. Ezt követően meg kell határozni a szerszámot, a záróerőt, az öntőberendezést, a darab súlyát és a szükséges automatizálást.
Nagy darabszámú cinkalkatrész
A klasszikus cinknyomásöntvények esetében a melegkamrás eljárás gyakran a kézenfekvő megoldás. A menettel való közvetlen kapcsolat lehetővé teszi a rövid folyamatútvonalakat és a magas termelési ütemet.
A meglévő szerszámot továbbra is használni kívánják
Ebben az esetben a „melegkamra” vagy „hidegkamra” közötti megkülönböztetés nem elegendő. A szerszám méreteit, a záróerőt, az öntőegységet, az interfészeket és a perifériákat egy konkrét használt géppel kell összehangolni.
Az anyagválasztás meghatározza az irányt – az alkalmazás dönt
A hidegkamrás és a melegkamrás gépek közötti technikai különbség egyértelműen megmagyarázható: a melegkamrás gépeknél az öntőegység közvetlenül érintkezik az olvadt fémmel. A hidegkamrás eljárásnál a fémet az öntőegységen kívül készítik elő, és minden egyes öntéshez külön adagolják.
Ebből adódnak a tipikus alkalmazási területek: Az alumíniumot túlnyomórészt hidegkamrás eljárással, a cinket pedig túlnyomórészt melegkamrás eljárással dolgozzák fel. A magnézium az ötvözettől és az eljárástól függően mindkét géptípussal feldolgozható.
Egy konkrét használt öntőgép kiválasztásához azonban ez a besorolás csupán kiindulási pont. Döntő fontosságú, hogy a gép, a szerszám, az öntőegység és az automatizálás mint teljes rendszer illeszkedjen-e a tervezett gyártáshoz.
Kérdések a hidegkamrás és melegkamrás nyomásos öntésről
Mi a fő különbség a hidegkamrás és a melegkamrás öntés között?
A melegkamrás eljárásnál az öntőegység közvetlenül kapcsolódik a olvadt fémhez. A hidegkamrás eljárásnál a folyékony fémet külön tárolják, és minden öntési ciklushoz adagolják az öntőkamrába.
Az alumíniumot hidegkamrás vagy melegkamrás eljárással öntik?
Az ipari nyomásos öntés során az alumíniumot jellemzően hidegkamrás nyomásos öntőgépekkel dolgozzák fel. Az alumíniumolvadékot az öntőegységen kívül készítik elő, majd adagolják.
Melyik eljárást alkalmazzák a cinknyomásos öntésnél?
A cinknyomásöntést túlnyomórészt melegkamrás eljárással végzik. Az öntőegység közvetlenül kapcsolódik a olvadt fémhez, ami különösen rövid folyamatútvonalakat tesz lehetővé.
A magnéziumot melegen és hidegen is lehet öntetni?
Igen. Az ötvözettől, az alkatrésztől és a gyártási folyamattól függően a magnézium esetében mind melegkamrás, mind pedig hidegkamrás gépek alkalmazhatók.
A melegkamrás nyomásos öntés mindig gyorsabb?
A melegkamrás elv csökkenti a különálló metalátvitelt, és ezért elvileg rövidebb mellékidőket tesz lehetővé. A tényleges ciklusidő azonban továbbá az alkatrésztől, a szerszámtól, a megszilárdulástól, a befecskendezési folyamattól, a kivezetéstől és az automatizálástól is függ.
Elég-e a záróerő a nyomásos öntőgép kiválasztásához?
Nem. Ezen felül többek között az öntőegységnek, az öntvény súlyának, a szerszám méreteinek, a szerszámtérnek, a lemez méretének, a vezérlésnek, a perifériáknak és a technikai állapotnak is meg kell felelnie a tervezett gyártásnak.
Mit tegyen, ha a FISS jelenleg nem listáz megfelelő gépet?
Ebben az esetben a FISS célzottan kereshet egy gépet . Ehhez a műszaki követelményeket, a kívánt géptípust, a gyártói preferenciákat és a projekt időtartamát határozzuk meg keresési profilként.
Ön ismeri az alkalmazást – a FISS megkeresi a megfelelő gépet.
Ha jelenleg nincs megfelelő nyomásöntő gép a készletben, a FISS célzottan kereshet megfelelő használt gépeket és komplett nyomásöntő cellákat. Minél pontosabban ismertek az anyag-, szerszám- és gyártási követelmények, annál célzottabban lehet leszűkíteni a műszaki választékot.
Forrás
Bührig-Polaczek, A.; Michaeli, W.; Spur, G. (szerk.): Kézikönyv az alapformázásról, Carl Hanser Verlag, 1.6.4. fejezet „Nyomásos öntés”.
