Bagaimana Cara Kerja Pengecoran Logam?

Di Yonglihao Machinery, kami menyediakan layanan die casting untuk komponen logam presisi. Panduan ini berfokus pada cara kerja proses die casting logam—langkah demi langkah—sehingga Anda dapat menghubungkan setiap tahapan dengan kualitas komponen, cacat, dan pengulangan.

Apa itu Die Casting Logam?

Pengecoran logam die casting menyuntikkan logam cair ke dalam cetakan baja. Proses ini dilakukan di bawah tekanan tinggi. Proses ini menghasilkan komponen yang akurat dan dapat diulang. Istilah "tekanan tinggi" adalah kuncinya. Tekanan tinggi inilah yang mendorong pengisian cepat dan memadatkan logam saat mendingin. Hal ini membantu mencapai toleransi yang ketat.

Kebanyakan die casting menggunakan paduan non-ferrous, termasuk aluminium, seng, dan magnesium. Hasilnya adalah komponen dengan bentuk mendekati bentuk aslinya. Permukaan akhir yang baik dan konsistensi yang tinggi juga menjadi nilai tambah.

Elemen Kunci dalam Pengaturan Die Casting

Sistem die casting memiliki beberapa fitur “tersembunyi” di dalamnya alat. Fitur-fitur ini memandu aliran logam dan mengendalikan gas yang terperangkap. Hanya melihat bagian luar cetakan akan melewatkan bagian mana yang menentukan kualitas.

• Rongga cetakan dan garis pemisah: Ini menentukan bentuk komponen. Garis pemisah harus mencegah logam bocor.
• Pelari / gerbang / sprue: Sistem ini mengarahkan logam ke dalam rongga pada kecepatan yang terkendali.
• Luapan & ventilasi (atau port vakum): Ini memberi tempat bagi udara dan oksida untuk beraktivitas.
• Saluran pendingin: Mereka menghilangkan panas. Ini mengontrol pemadatan dan waktu siklus.
• Pin ejektor + slide/inti: Ini melepaskan bagian tersebut tanpa kerusakan setelah mengeras.

Dalam praktiknya, gerbang, ventilasi, dan pendinginan bekerja sebagai satu sistem. Ketiganya menentukan bagaimana rongga terisi, bagaimana udara keluar, dan bagaimana penyusutan disalurkan.

Langkah demi Langkah: Cara Kerja Siklus Die Casting

Siklus pengecoran mati (die casting) menutup dan menjepit cetakan. Kemudian, cetakan mengisi rongga dengan cepat. Tekanan meningkat saat logam membeku. Kemudian, cetakan mendingin, membuka, mengeluarkan, dan dipangkas. Setiap langkah memiliki tujuan yang jelas. Cacat dimulai ketika kontrol dilewati di tahap ini.

Persiapan Cetakan

Persiapan die meliputi pembersihan, pemanasan awal, dan pemberian pelumas. Hal ini membantu permukaan die melepaskan komponen dan menjaga stabilitas termalnya. Suhu die yang stabil mencegah masalah seperti cold shut dan penyolderan. Hal ini juga membantu menciptakan dimensi yang konsisten.

Pelumas juga melindungi permukaan cetakan. Pelumas mendukung ejeksi yang konsisten. Namun, terlalu banyak pelumas dapat meningkatkan gas dan menyebabkan porositas.

Penjepitan

Penjepitan menyegel bagian-bagian cetakan saat logam disuntikkan. Jika gaya penjepitan terlalu rendah, logam cair dapat menyebabkan flash. Penjajaran cetakan yang buruk juga dapat menyebabkan hal ini.

Inilah mengapa kecocokan die dan kondisi tie-bar sangat penting, sama pentingnya dengan tekanan injeksi.

Mengisi (Tembakan)

Pengisian menyuntikkan logam cair melalui sistem injeksi. Logam cair mengalir ke runner dan gerbang, lalu ke rongga. Tujuannya adalah mengisi rongga sepenuhnya sebelum logam membeku. Proses ini harus dilakukan tanpa terlalu banyak turbulensi, yang dapat memerangkap udara.

Banyak mesin menggunakan profil kecepatan. Ini berarti start yang terkontrol, lalu pengisian cepat mendekati gerbang. Pendekatan ini menyeimbangkan pengisian penuh dengan risiko gas terperangkap.

Intensifikasi & Penahanan

Setelah rongga penuh, tekanan ditingkatkan dan dipertahankan. Ini akan "memadat" logam. Tahap intensifikasi ini mengkompensasi penyusutan saat logam mengeras. Ini juga meningkatkan kepadatan.

Jika intensifikasi terlalu rendah atau terlalu pendek, masalah dapat terjadi. Anda mungkin melihat porositas penyusutan atau titik lemah pada bagian yang tebal.

Pendinginan

Pendinginan membuang panas melalui cetakan dan saluran pendinginnya. Proses ini berlanjut hingga komponen cukup kuat untuk dikeluarkan. Pendinginan yang seragam mengurangi lengkungan dan perubahan ukuran. Titik panas dapat menyebabkan cacat penyusutan pada area yang lebih tebal.

Waktu pendinginan bergantung pada paduan dan ketebalan dinding. Waktu pendinginan juga terkait dengan keseimbangan termal cetakan. Pendinginan yang berlebihan akan menurunkan output dan dapat membuat komponen lengket.

Pembukaan dan Pengeluaran Cetakan

Setelah padat, cetakan terbuka. Pin ejektor mendorong komponen dari sisi ejektor. Sudut draft, fillet, dan desain ejektor semuanya memengaruhi pelepasan. Sudut-sudut ini menentukan apakah ejeksi berjalan mulus atau merusak.

Slide dan inti ditarik ke belakang untuk melepaskan undercut. Waktu yang buruk atau draft yang tidak memadai dapat menyebabkan bekas tarikan dan kerusakan.

Pemangkasan & Penyelesaian Dasar

Pemangkasan menghilangkan runner, gerbang, dan flash. Langkah ini merupakan bagian dari siklus proses. Sisa logam sering dilebur kembali dan digunakan kembali. Hal ini memengaruhi praktik peleburan dan kebersihannya.

Komponen tersebut mungkin memerlukan proses pasca-pemesinan untuk lubang atau ulir. Namun, banyak komponen die cast hanya memerlukan pemangkasan dan penghalusan gerinda ringan.

Ruang Panas vs Ruang Dingin

Pengecoran die ruang panas dan ruang dingin berbeda. Perbedaannya terletak pada tempat logam dilebur. Perbedaan juga terletak pada cara logam tersebut memasuki sistem injeksi. Hal ini mengubah waktu siklus dan paduan mana yang dapat digunakan.

Ruang Panas

Pengecoran mati ruang panas Logam cair tetap berada di dalam mesin. Mesin ini menyuntikkan logam melalui leher angsa yang terendam dalam lelehan. Desain ini memungkinkan waktu siklus yang cepat dan pengumpanan yang stabil.

Ini paling cocok untuk logam paduan dengan titik leleh rendah, seperti seng. Namun, kurang cocok untuk banyak logam paduan aluminium karena masalah panas dan korosi.

Kamar Dingin

Pengecoran die ruang dingin melelehkan logam di tungku terpisah. Logam tersebut kemudian dipindahkan ke dalam selongsong tembak dengan sendok. Sebuah plunger menyuntikkan logam ke dalam die di bawah tekanan tinggi.

Pengaturan ini cocok untuk paduan aluminium dan material dengan suhu lebih tinggi. Langkah transfer biasanya memperlambat siklus. Proses ini sering digunakan untuk komponen yang lebih besar dan rangka aluminium.

Beberapa Variabel Proses yang Menentukan Kualitas Komponen

Kualitas komponen bergantung pada beberapa faktor kunci. Faktor-faktor tersebut adalah kontrol suhu, perilaku pengisian, dan tekanan pengepakan. Keseimbangan ventilasi dan pendinginan juga penting. Jika Anda dapat menjelaskan kelima faktor ini, Anda dapat menjelaskan sebagian besar hasil die casting.

Suhu Logam & Suhu Die

Logam yang lebih panas mengalir lebih baik. Namun, jika terlalu panas, penyolderan dan oksidasi dapat meningkat. Suhu die harus stabil. Jika terlalu dingin, akan menyebabkan misrun. Jika terlalu panas, akan meningkatkan flash dan lengket.

Praktik yang baik bertujuan untuk menciptakan "jendela termal". Di sinilah logam terisi penuh dan mengeras dengan cara yang dapat diprediksi.

Profil Kecepatan Tembakan

Kecepatan tembakan memengaruhi bagaimana rongga terisi sebelum membeku. Kecepatan ini juga memengaruhi seberapa banyak udara yang terperangkap. Turbulensi yang terlalu tinggi meningkatkan terperangkapnya gas dan porositas. Hal ini terutama berlaku ketika ventilasi buruk. Profil kecepatan yang terkontrol seringkali lebih baik daripada sekadar "kecepatan maksimum".“

Tekanan Intensifikasi & Waktu Tahan

Intensifikasi yang lebih tinggi dapat meningkatkan densitas. Namun, hal ini juga meningkatkan risiko flash jika penjepitan tidak sempurna. Waktu penahanan harus sesuai dengan waktu pembekuan di gerbang. Jika tidak, tekanan tidak dapat memicu penyusutan. Inilah alasan umum mengapa dua bengkel mendapatkan hasil yang berbeda dengan paduan yang sama.

Ventilasi / Vakum

Udara harus keluar dari rongga sebelum logam menutup ventilasi. Jika ventilasi terlalu kecil, tersumbat, atau berada di tempat yang salah, gas akan tetap berada di dalamnya. Hal ini membentuk porositas.

Pengecoran vakum dapat membantu mengurangi gas yang terperangkap. Namun, proses ini tetap membutuhkan jalur ventilasi yang bersih dan pengaturan waktu yang tepat.

Keseimbangan Pendinginan

Pendinginan yang tidak merata menciptakan perbedaan termal. Hal ini menyebabkan lengkungan dan perubahan ukuran. Titik panas juga meningkatkan risiko rongga penyusutan di area yang lebih tebal.

Jika Anda ingin memperbaiki masalah pengulangan, periksa keseimbangan pendinginan terlebih dahulu. Hal ini seringkali menjadi penyebab masalah yang "diam-diam".

Daftar periksa kontrol kualitas cepat:

• Apakah suhu cetakan stabil dari tembakan ke tembakan?
• Apakah ventilasi dan luapan bersih dan terbuka?
• Apakah profil bidikannya terkontrol, bukan hanya “cepat”?
• Apakah intensifikasi berlangsung hingga gerbang membeku?
• Apakah pendinginannya seimbang, tanpa titik panas yang bertahan lama?

Pemecahan Masalah Cepat

Sebagian besar cacat die casting bukanlah misteri. Cacat tersebut merupakan hasil dari manajemen udara, penyegelan, penyusutan umpan, dan kontrol suhu.

Porositas

Porositas Ada dua penyebab utama. Gas terperangkap selama pengisian. Atau, penyusutan tidak diumpankan saat logam mengeras. Porositas gas sering dikaitkan dengan turbulensi dan ventilasi yang lemah. Porositas penyusutan terkait dengan tekanan pengepakan yang rendah atau jalur pengisian yang buruk.

Arah perbaikan: Tingkatkan ventilasi atau vakum. Kurangi turbulensi dengan profil tembakan. Pastikan intensifikasi dan waktu penahanan sesuai dengan pembekuan gerbang.

Kilatan

Kilatan terjadi ketika logam cair keluar. Kebocoran ini melewati garis pemisah atau di sekitar sisipan di bawah tekanan. Biasanya, ini merupakan masalah penyegelan terlebih dahulu, kemudian masalah tekanan.

Arah perbaikan: Periksa kecocokan dan keselarasan die. Periksa gaya penjepit dan dukungan garis pemisah. Kemudian, sesuaikan tekanan injeksi dan intensifikasi.

Tutup Dingin / Salah Jalankan

Cold shut atau misrun terjadi ketika permukaan logam bertemu setelah membeku sebagian. Hal ini juga terjadi jika rongga tidak terisi penuh. Hal ini sering disebabkan oleh suhu logam atau die yang rendah. Hal ini juga dapat disebabkan oleh pengisian yang lambat atau gerbang yang terbatas.

Arah perbaikan: Stabilkan suhu cetakan. Sesuaikan suhu logam. Perbaiki gating dan jalur aliran. Sempurnakan profil kecepatan tembakan.

Kesimpulan

Seiring terus berkembangnya manufaktur, teknologi die casting pun turut berkembang. Inovasi dalam manufaktur cerdas dan otomatisasi menghadirkan berbagai kemungkinan baru bagi industri die casting. Mesin die casting modern semakin mengintegrasikan sensor cerdas dan sistem kontrol berbasis AI untuk memantau dan menyesuaikan parameter produksi secara real-time, sehingga meningkatkan presisi dan efisiensi. Selain itu, pengembangan material baru, seperti paduan dan komposit berkekuatan tinggi, memperluas aplikasi die casting, sehingga memungkinkannya memenuhi persyaratan kinerja yang lebih tinggi.

Pada Yonglihao Machinery, kami berkomitmen untuk memajukan teknologi die casting. Kami secara aktif berinvestasi dalam peralatan dan teknologi mutakhir untuk memastikan pengecoran mati bertekanan Proses tetap menjadi yang terdepan di industri ini. Sementara itu, kami terus meningkatkan keahlian tim kami untuk memastikan kami memberikan layanan berkualitas tinggi kepada klien kami.

Tanya Jawab Umum

Apa prinsip kerja inti dari pengecoran logam mati?

Cara kerjanya adalah dengan memaksa logam cair masuk ke dalam cetakan dengan kecepatan dan tekanan tinggi. Logam tersebut kemudian dikemas saat membeku. Pengisian yang digerakkan oleh tekanan ini memungkinkan dinding tipis, detail, dan pengulangan.

Mengapa tekanan tinggi meningkatkan konsistensi dimensi?

Tekanan tinggi membantu mengurangi pengisian yang tidak sempurna. Tekanan ini juga mengkompensasi penyusutan selama pemadatan. Dengan suhu cetakan yang stabil dan waktu penahanan yang tepat, komponen membeku dengan cara yang lebih terkontrol dan berulang.

Kapan sebaiknya saya menggunakan die casting ruang panas dibandingkan ruang dingin?

Gunakan ruang panas untuk paduan dengan titik leleh rendah seperti seng jika Anda membutuhkan siklus cepat. Gunakan ruang dingin untuk aluminium dan paduan dengan suhu lebih tinggi. Proses ini paling baik jika pilihan material dan ukuran komponen menjadi prioritas.

Apa yang paling sering menyebabkan porositas pada komponen die cast?

Porositas paling sering disebabkan oleh gas yang terperangkap atau pemberian pakan yang buruk selama penyusutan. Mulailah dengan memeriksa kebersihan ventilasi, turbulensi tembakan, dan pengaturan waktu intensifikasi.

Pengaturan proses mana yang biasanya memberikan peningkatan kualitas tercepat?

Menstabilkan suhu die dan membersihkan ventilasi akan memberikan hasil tercepat. Setelah itu, sempurnakan profil kecepatan tembakan dan pengaturan waktu intensifikasi agar sesuai dengan pembekuan gerbang.