Традиционный процесс литья под давлением,-также известный как литье под высоким-высоким давлением-состоит в основном из четырех этапов. Эти четыре этапа включают подготовку штампа, заполнение, впрыск и встряхивание; они также служат основой для различных модифицированных версий процесса литья под давлением. На этапе подготовки в полость матрицы распыляется смазка; Эта смазка не только помогает регулировать температуру матрицы, но и облегчает высвобождение отливки из формы. Затем матрица закрывается, и расплавленный металл впрыскивается в полость под высоким давлением-обычно в диапазоне от 10 до 175 МПа. После того как расплавленный металл полностью заполнил полость, давление поддерживают до тех пор, пока отливка не затвердеет. Затем выталкиватели выталкивают готовую отливку; поскольку одна матрица может содержать несколько полостей, за один цикл литья можно производить несколько отливок. Процесс выбивки включает в себя отделение остаточного материала, в том числе литника, направляющих, литников и облицовки. Обычно это достигается с помощью специальной обрезки штампа для резки отливки. Другие методы вытряски включают распиловку и шлифовку. Если ворота достаточно хрупкие, отливки можно просто отламывать вручную, экономя тем самым трудозатраты. Избыточный материал литника и направляющей можно переплавить и использовать повторно. Типичный показатель выхода материала колеблется около 67%.
Впрыск под высоким-давлением приводит к чрезвычайно быстрому заполнению матрицы, гарантируя, что расплавленный металл полностью заполнит всю полость до того, как какая-либо секция начнет затвердевать. Такой подход предотвращает разрывы поверхности даже в тонкостенных секциях, которые иначе трудно заполнить. Однако такое быстрое заполнение также может привести к захвату воздуха, поскольку воздуху трудно выйти во время быстрого притока расплавленного металла. Хотя использование вентиляционных отверстий, расположенных вдоль линии разъема, может смягчить эту проблему, даже самые сложные процессы могут по-прежнему оставлять остаточную пористость внутри сердцевины отливки. Большинство деталей,-отлитых под давлением, подвергаются вторичной обработке,-такой как сверление или полировка-, чтобы придать детали или отделку, которых невозможно добиться только с помощью процесса литья.
После завершения процесса выбивки отливки проверяются на наличие дефектов; К наиболее частым дефектам относятся сбои в работе (неполное заполнение) и холодные закрытия. Эти дефекты могут возникать по разным причинам, например, из-за недостаточной температуры штампа или расплавленного металла, примесей в металле, недостаточной вентиляции или чрезмерного использования смазки. Другие потенциальные дефекты включают пористость, усадочные полости, горячие разрывы и следы текучести. Следы течения — это следы, оставленные на поверхности отливки в результате дефектов литника, острых углов или чрезмерного количества смазки.
Смазки на водной-основе-часто называемые эмульсиями- являются наиболее широко используемым типом смазочных материалов, в первую очередь из соображений безопасности, охраны труда и окружающей среды. В отличие от смазок на-основе растворителей, смазочные материалы на водной-основе не оставляют побочных продуктов внутри отливки при условии, что минералы, содержащиеся в воде, удаляются посредством соответствующей обработки. Однако если процесс очистки воды неадекватен, минералы, присутствующие в воде, могут привести к дефектам поверхности и нарушениям сплошности отливки. Существует четыре основных типа смазочных материалов на водной-основе: масло-в-водных эмульсиях, вода-в-масляных эмульсиях, полу-синтетические и полностью синтетические. Эмульсии масла-в-воде считаются наиболее эффективными, поскольку во время нанесения вода испаряется, охлаждая поверхность формы, одновременно откладывая масло,-это процесс, который значительно способствует извлечению отливки из формы. Обычно соотношение смешивания этого типа смазки составляет 30 частей воды на 1 часть масла; в экстремальных условиях это соотношение может достигать 100:1.
Масла, используемые в этих смазочных материалах, включают тяжелые масла, животные жиры, растительные жиры и синтетические масла. Тяжелые остаточные масла обладают высокой вязкостью при комнатной температуре; однако в условиях высоких-температур процесса-литья под давлением они превращаются в тонкую пленку. В смазку можно добавлять различные другие вещества для контроля вязкости и термических свойств эмульсии; эти добавки включают графит, алюминий и слюду. Также могут быть включены дополнительные химические добавки для предотвращения накопления пыли и окисления. Кроме того, к смазкам на водной-основе можно добавлять эмульгаторы,-такие как мыло, спирты и оксиды этилена,-чтобы облегчить диспергирование и суспендирование компонентов на масляной-основе в водной среде.
Исторически сложилось так, что обычно использовались-смазочные материалы на основе растворителей,-такие как дизельное топливо и бензин-. Хотя они эффективны для облегчения выталкивания отливок, их использование обычно приводит к незначительным взрывным реакциям, происходящим внутри полости формы во время каждого цикла литья, что приводит к накоплению углеродистых отложений на стенках полости. Однако с точки зрения однородности смазочные материалы на основе растворителей-обычно имеют более однородный состав по сравнению с их аналогами на основе воды-.
