Корпуса для электроники: производство тонкостенных отливок

Начнем с того, что малая толщина стенок (от 4 мм) в корпусных отливках создает определенные сложности при литье в песчаные формы.

Главная задача - равномерно заполнить форму расплавленным металлом.

Первый шаг к успеху – это разработка сбалансированной литниково-питающей системы, которая обеспечит правильное питание отливки и корректное направление кристаллизации, позволив избежать различных дефектов. С этим работает инженер-технолог, который использует специальные 3D-модели для математического моделирования процесса заливки и других этапов.

На этапе заливки форм мы сталкиваемся с еще одной интересной особенностью корпусных отливок.

В традиционной технологии отливки весь литейный процесс сильно зависит от модели верхней и нижней частей формы. Это связано с тем, что две части, две полуформы необходимо точно совместить. Такая конфигурация создаёт ограничения в выборе мест, где можно подводить расплавленный металл. Кроме того, ограничивается дизайн формы в связи с необходимостью герметичности соединения, повышаются риски дефектов, увеличиваются временные затраты.

Словом, одна сплошная несвобода действий.

При использовании аддитивных технологий, мы можем реализовать подвод металла в полость отливки в любом удобном и рациональном с точки зрения литейной технологии месте.

Дополнительно, мы можем разместить питание отливки (прибыли) как сверху, так и снизу, над любым термоузлом. Это значительно упрощает процесс и повышает его эффективность.

При производстве крупных корпусных отливок, есть вероятность возникновения специфического брака.

Когда отливка располагается строго горизонтально, в середине могут собираться воздушные пузыри (так называемые газовые включения). Воздушный газовый пузырь не дает сомкнуться расплаву. При затвердевании металла образуется дыра, с которой уже ничего нельзя будет сделать.

Чтобы минимизировать риски, мы начали располагать такие отливки под наклоном. Таким образом мы уменьшаем площадь «зеркала металла»(поверхность расплавленного металла, которая видна при заливке).

Чем больше площадь этого «зеркала», тем выше вероятность появления дефектов в отливке, таких как пузырьки воздуха или неровности. Чем она меньше – тем проще выводятся газовые включения.

Этот простой прием способствует равномерному заполнению формы, что значительно снижает количество брака, такого, как «неспай» и газовая пористость.

Чтобы быть уверенными в надежности наших тонкостенных форм, при заливке мы помещаем их в опоки - защитный ящик, наполненный формовочной смесью или песком.

В случае даже незначительного разрыва в песчаной форме поток металла может размыть разрыв и устремиться сквозь него наружу, увеличивая его. Песок, выступая в роли барьера, может сразу остановить поток металла. Таким образом мы уменьшаем риски возникновения брака.

При сборке форм всегда есть риск сколов. Небрежное движение или случайный зацеп — и вот уже хрупкая форма треснула.

В таких ситуациях мы без паники применяем формовочный клей, который есть на каждой литейной площадке, где происходят формовочные процессы.

Каждый сплав требует индивидуальной литейной технологии.

Если мы работаем со сталью и чугуном, то оболочка стержня будет толще. Это связано с тем, что стержень в дальнейшем должен выдержать более серьезное термодинамическое воздействие со стороны расплава.

С алюминием мы можем немного расслабиться. Благодаря более низкой температуре плавления, у нас есть возможность сделать оболочку стержня в два раза тоньше. Это не только облегчает конструкцию, но и снижает затраты на материал.

Также мы можем использовать различные литниковые системы, включая щелевую и дождевую, а также обеспечивать питание отливки по периметру, что упрощает контроль над литейным процессом.

Использование аддитивных технологий упрощает все этапы процесса производства корпусных тонкостенных деталей.

Большая часть ошибок и дефектов предотвращается ещё на этапе проектирования, благодаря специальным программам математического моделирования, позволяющим заглянуть «внутрь» формы и увидеть процессы литья и кристаллизации в динамике.

Исключаются затраты средств и времени на дорогостоящую оснастку, что особенно актуально для заказчиков с небольшими сериями или необходимостью отлить одну отливку.

Скорость печати смоделированной формы – одни сутки. После 1-2 часов сушки форму можно заливать.

Благодаря нашему опыту и наработанным методам решения специфических проблем, скорость производства повышается, а вероятность брака близится к нулю.

Мы значительно экономим временные, материальные ресурсы и нервы заказчика. Будем рады вам помочь в решении вашей индивидуальной задачи!