Cum se face o matriță de turnare sub presiune? Un ghid pas cu pas.

Fabricarea matriță de turnare sub presiune este un proces precis și complex. Mai simplu spus, implică crearea unei „matrițe metalice” care poate fi umplută în mod repetat cu metal topit pentru a produce piese metalice.

Următorii sunt pașii principali în fabricarea unor astfel de matrițe:

1. Concepție generală și proiectare structurală

Înainte de a începe lucrul, aspectul matriței trebuie să fie clar definit. Designerii vor planifica partea de turnare a matriței pe baza formei produsului final.
Selectarea liniei de despărțire: Determinarea locului în care matrița se va „deschide” pentru a permite îndepărtarea ușoară a piesei.
Design sistem de rulare: proiectarea căii pentru ca metalul topit să intre în matriță, cum ar fi construirea unui drum pentru metalul topit, asigurându-se că umple fiecare colț rapid și uniform.
Sistem de evacuare: proiectarea știfturilor de evacuare pentru a se asigura că piesa este ejectată fără probleme după răcire.

În întregul proces de proiectare, analiza fluxului matriței este un pas crucial. Este ca și cum ai face o „repetiție virtuală” pe un computer înainte de a începe producția efectivă, pentru a vedea cum curge metalul topit în matriță.

Iată cum funcționează acest pas:

Analiza fluxului de mucegai (simulare pe computer)
Înainte de a finaliza proiectarea, tehnicienii vor importa modelul 3D al matriței de turnare sub presiune într-un software de analiză specializat pentru simulare.
Simularea procesului de umplere: Aceasta observă dacă metalul topit curge fără probleme în matriță sau se blochează în anumite colțuri sau dacă apar turbulențe. Acest lucru ne ajută să identificăm în avans dacă piesa va avea defecte, cum ar fi umplerea incompletă sau goluri.
Prezicerea locației porozității: pe măsură ce metalul topit curge, acesta împinge aerul din matriță. Prin analiză, putem prezice unde va fi stors aerul, permițându-ne să creăm cu precizie orificii de ventilație în acele locații pentru a preveni formarea de bule mici enervante în interiorul piesei.
Optimizarea echilibrului temperaturii: Aceasta analizează care zone ale matriței devin deosebit de fierbinți și care zone sunt prea reci în timpul funcționării continue. Pe baza acestor rezultate, putem rearanja conductele de apă de răcire pentru a asigura încălzirea uniformă a întregii matrițe de turnare sub presiune, prevenind contracția și deformarea piesei după răcire.
Prin acest pas, putem corecta potențialele probleme înainte de a risipi orice oțel sau metal topit, scutindu-ne de problemele modificărilor repetate ale matriței ulterioare.

2. Selectarea materialului și prelucrarea brută

Deoarece matrițele de turnare sub presiune trebuie să reziste metalului topit la temperaturi înalte (cum ar fi aliajele de aluminiu și aliajele de zinc), trebuie utilizat oțel special rezistent la căldură și rezistent la presiune.
Selectarea materialului: de obicei, este selectat oțel de înaltă rezistență.
Prelucrare brută: Folosind mașini-unelte mari pentru a tăia lingoul de oțel în blocuri apropiate de forma finală, îndepărtând cea mai mare parte a materialului în exces și lăsând o rezervă pentru prelucrarea de precizie ulterioară.

3. Tratament termic (creșterea durității)

Oțelul după prelucrarea brută nu este încă suficient de dur.
Printr-un proces de încălzire la temperatură ridicată și răcire rapidă, structura internă a oțelului este schimbată, făcându-l foarte dur și rezistent la uzură, astfel încât să nu se deformeze în timpul miilor de cicluri ulterioare de turnare sub presiune.

4. Prelucrare de precizie și prelucrare cu descărcare electrică (EDM)

Acesta este pasul cheie în determinarea preciziei matriței.
Frezare de precizie: Folosind mașini-unelte mai precise pentru a tăia fin suprafața matriței.
Prelucrare cu descărcare electrică (EDM): pentru găuri adânci, unghiuri drepte sau modele mici complexe care nu pot fi atinse de uneltele de tăiere, oțelul este prelucrat în forma predeterminată folosind descărcarea electrodului, cum ar fi „gravarea”. Aceasta este o metodă indispensabilă pentru fabricarea pieselor complexe.

5. Tratament de lustruire a suprafeței

Cu cât peretele interior al matriței este mai neted, cu atât finisajul suprafeței pieselor rezultate este mai bun.
Lucrătorii folosesc abrazivi sau instrumente de lustruit pentru a șlefui urmele de scule lăsate de prelucrarea manuală sau mecanică până când suprafața matriței este la fel de strălucitoare ca o oglindă. Acest lucru ajută, de asemenea, ca piesele să fie mai ușor deformate în timpul producției.

6. Asamblare și depanare

Asamblați toate piesele prelucrate, inclusiv miezul matriței, baza matriței, știfturile de ghidare, știfturile ejectorului și conductele de apă de răcire.
Verificarea închiderii matriței: Verificați dacă jumătățile superioare și inferioare de matriță se aliniază perfect.
Testul circuitului de apă: Asigurați-vă că conductele de apă utilizate pentru răcire în interiorul matriței nu sunt obstrucționate și că nu există scurgeri.

7. Testarea și corectarea mucegaiului

Finalizarea matriței nu înseamnă că sarcina este terminată; trebuie testat prin presarea efectivă a mai multor piese de pe mașină.
Inspecție eșantion: Verificați piesele pentru bule de aer, umplere incompletă sau abateri dimensionale.
Reglaj fin: pe baza probelor de testare, reveniți la matriță pentru ajustări și optimizare finale până când piesele produse sunt complet calificate.