Шта је ливење под притиском
Ливење под притиском је производни процес који се користи за производњу металних делова са високом димензионом тачношћу и завршном обрадом површине. Он подразумева убризгавање растопљеног метала у шупљину калупа под високим притиском. Шупљина калупа се ствара помоћу два каљена челична калупа који се машински обрађују у жељени облик.
Процес почиње топљењем метала, обично алуминијума, цинка или магнезијума, у пећи. Растопљени метал се затим убризгава у калуп под високим притиском помоћу хидрауличне пресе. Метал се брзо стврдњава унутар калупа, а две половине калупа се отварају да би се ослободио готов део.
Ливење под притиском се широко користи за производњу делова сложених облика и танких зидова, као што су блокови мотора, кућишта мењача и разне аутомобилске и ваздухопловне компоненте. Процес је такође популаран у производњи робе широке потрошње, као што су играчке, кухињско посуђе и електроника.
Ливење под притиском
Ливење под притиском је прилично специјализован процес који се претежно развио у 20. веку. Основни процес се састоји од: растопљеног метала који се сипа/убризгава у челични калуп и путем велике брзине, константног и интензивираног притиска (код ливења под притиском) и хлађења, растопљени метал се стврдњава и формира чврсти одливак. Типично, сам процес траје само неколико секунди и представља брз начин обликовања металног производа од сировине. Ливење под притиском је погодно за материјале као што су калај, олово, цинк, алуминијум, магнезијум, легуре бакра, па чак и легуре гвожђа као што је нерђајући челик. Главне легуре које се данас користе у ливењу под притиском су алуминијум, цинк и магнезијум. Од раних машина за ливење под притиском које су оријентисале алате за калупе у вертикалном положају до сада уобичајеног стандарда хоризонталне оријентације и рада, затезања са четири спојнице и потпуно рачунарски контролисаних фаза процеса, процес је напредовао током година.
Индустрија је израсла у светску производну машину, производећи компоненте за разне примене, од којих ће многе бити доступне и вама, јер је примена производа од ливених материјала под притиском толико разнолика.
Предности ливења под притиском
Неке од предности ливења под високим притиском:
• Процес је погодан за производњу великих количина.
• Производити прилично сложене одливке брзо у поређењу са другим процесима обликовања метала (нпр. машинска обрада).
• Компоненте високе чврстоће произведене у ливеном стању (у зависности од дизајна компоненте).
• Димензионална поновљивост.
• Могући су танкозидни делови (нпр. 1-2,5 мм).
• Добра линеарна толеранција (нпр. 2 мм/м).
• Добра завршна обрада површине (нпр. 0,5-3 µm).
Процес ливења под притиском у врућој комори подразумева топљење металног ингота у пећи која се налази близу/интегрално са фиксном половином плоче машине за ливење под притиском и убризгавање растопљеног метала преко потопљеног клипа директно кроз врат и млазницу у алат за ливење. Врат и млазница захтевају загревање како би се спречило смрзавање метала пре него што дође до шупљине калупа, а цео елемент загревања и растопљеног метала у овом процесу је одакле потиче назив врућа комора. Тежина ливене сачме је диктирана ходом, дужином и пречником клипа, као и величином чауре/коморе, а млазница такође игра улогу коју треба узети у обзир при пројектовању калупа. Када се метал стврдне у шупљини калупа (потребно је само неколико секунди), покретна половина плоче машине за коју је причвршћена покретна половина калупа се отвара и одливак се избацује са површине калупа и уклања из алата. Површине калупа се затим подмазују помоћу система за прскање, калуп се затвара и процес се поново понавља.
Због овог „затвореног“ система топљења/бризгања метала и минималног механичког кретања, ливење под притиском у топлој комори може обезбедити већу економичност производње. Легура цинка се првенствено користи у ливењу под притиском у топлој комори, која има прилично ниску тачку топљења, што нуди додатне предности за мало хабање машина (лонац, врат, чаура, клип, млазница), а такође и мало хабање алата за ливење (дакле, дужи век трајања алата у поређењу са алатима за ливење под притиском алуминијума – под условом да се прихвати квалитет одливака).
Назив хладна комора потиче од процеса уливања растопљеног метала у хладну комору/чахуру за убризгавање која је причвршћена преко фиксне половине калупа за задњу страну алата за ливење под фиксним пола калупа. Пећи за држање/топљење растопљеног метала се обично налазе што је могуће ближе крају машине за ливење под притиском, тако да ручни оператер или аутоматски ливни лонац може да извуче растопљени метал потребан за сваки бацање/циклус помоћу лонца и да сипа растопљени метал у отвор за ливење унутар чауре/коморе за убризгавање. Врх клипа (који је део који се може хабати и заменити, прецизно обрађен према унутрашњем пречнику чауре за убризгавање, узимајући у обзир термичко ширење) повезан са клипом машине гура растопљени метал кроз комору за убризгавање и у шупљину калупа. Машина за ливење под притиском ће, када се то од ње затражи, извршити прву фазу како би потиснула растопљени метал поред отвора за ливење у чаури. Даље фазе се одвијају под повећаним хидрауличним притиском из клипа како би се убризгао растопљени метал у шупљину калупа. Читав процес траје неколико секунди, брзи и интензивирани притисак, као и пад температуре метала, узрокују да се метал стврдне у шупљини калупа. Покретна половина плоче машине за ливење под притиском се отвара (на коју је причвршћена покретна половина алата за ливење) и избацује очврсли одливак са површине алата. Одливак се уклања, површине алата се подмазују системом за прскање, а затим се циклус понавља.
Машине са хладном комором су погодне за ливење алуминијума под притиском, делови на машини (чаура за сачму, врх клипа) могу се заменити током времена, чауре се могу обрадити металом како би се повећала њихова издржљивост. Легура алуминијума се топи у керамичком лончићу због релативно високе тачке топљења алуминијума и потребе да се смањи ризик од накупљања гвожђа, што је ризик код лончића од челика. Пошто је алуминијум релативно лака метална легура, омогућава ливење великих и тешких одливака под притиском или тамо где је потребна повећана чврстоћа и лакоћа одливака под притиском.
