Kaj je tlačno litje
Tlačno litje je proizvodni postopek, ki se uporablja za izdelavo kovinskih delov z visoko dimenzijsko natančnostjo in površinsko obdelavo.Vključuje potiskanje staljene kovine v votlino kalupa pod visokim pritiskom.Kalupno votlino ustvarita dve matrici iz kaljenega jekla, ki sta obdelani v želeno obliko.
Postopek se začne s taljenjem kovine, običajno aluminija, cinka ali magnezija, v peči.Staljena kovina se nato s hidravlično stiskalnico vbrizga v kalup pod visokim pritiskom.Kovina se hitro strdi v kalupu in dve polovici kalupa se odpreta, da sprostita končni del.
Tlačno litje se pogosto uporablja za izdelavo delov s kompleksnimi oblikami in tankimi stenami, kot so bloki motorjev, ohišja menjalnika ter različne avtomobilske in vesoljske komponente.Postopek je priljubljen tudi pri proizvodnji potrošniškega blaga, kot so igrače, kuhinjska posoda in elektronika.
Tlačno tlačno litje
Tlačno litje je dokaj specializiran postopek, ki se je razvil predvsem v 20. stoletju.Osnovni postopek je sestavljen iz: staljena kovina se vlije/vbrizga v jekleni kalup in z visoko hitrostjo, konstantnim in naraščajočim tlakom (pri tlačnem litju) in ohlajanjem se staljena kovina strdi, da nastane trden ulitek.Običajno sam postopek traja le nekaj sekund in je hiter način oblikovanja kovinskega izdelka iz surovine.Tlačno litje je primerno za materiale, kot so kositer, svinec, cink, aluminij, magnezijeve do bakrove zlitine in celo železove zlitine, kot je nerjavno jeklo.Glavne zlitine, ki se danes uporabljajo pri tlačnem litju, so aluminij, cink in magnezij.Od zgodnjih strojev za tlačno litje, ki so usmerjali orodja za brizganje v navpični orientaciji, do zdaj običajnega standarda horizontalne orientacije in delovanja, štirih napenjalnih drogov in popolnoma računalniško nadzorovanih stopenj postopka je proces skozi leta napredoval.
Industrija je prerasla v svetovni proizvodni stroj, ki izdeluje komponente za različne aplikacije, od katerih bodo mnoge dosegljive samemu sebi, saj je uporaba izdelkov tlačnih ulitkov tako raznolika.
Prednosti tlačnega litja
Nekaj prednosti visokotlačnega tlačnega litja:
• Postopek je primeren za velikoserijsko proizvodnjo.
• Hitra izdelava dokaj zapletenih ulitkov v primerjavi z drugimi postopki oblikovanja kovin (npr. strojna obdelava).
• Komponente visoke trdnosti, izdelane v ulitem stanju (odvisno od zasnove komponent).
• Ponovljivost dimenzij.
• Možni so tanki deli stene (npr. 1-2,5 mm).
• Dobra linearna toleranca (npr. 2 mm/m).
• Dobra površinska obdelava (npr. 0,5-3 µm).
Postopek tlačnega litja z vročo komoro vključuje taljenje kovinskega ingota v peči, ki je nameščena blizu/vključno s fiksno polovično ploščo stroja za tlačno litje, in vbrizgavanje staljene kovine prek potopljenega bata neposredno skozi gosji vrat in šobo ter v orodje za kocke.Gusji vrat in šoba zahtevata segrevanje, da preprečita zmrzovanje kovine, preden pride do votline matrice, celotno ogrevanje in staljeni kovinski element tega postopka je tisto, od koder izvira oznaka vroča komora.Teža ulitka je določena s hodom, dolžino in premerom bata ter velikostjo tulca/komora in šoba prav tako igra vlogo, ki jo je treba upoštevati pri načrtovanju matrice.Ko se kovina strdi v votlini matrice (traja le nekaj sekund), se premična polovična plošča stroja, na katerega je pritrjena gibljiva polovica matrice, odpre in ulitek se izvrže s ploskve matrice in odstrani iz orodja.Obrazi matrice se nato namažejo s pršilnim sistemom, matrica se zapre in proces se znova zažene.
Zaradi tega "zaprtega" sistema taljenja/vbrizgavanja kovine in minimalnega mehanskega gibanja lahko tlačno litje v topli komori zagotovi boljše prihranke za proizvodnjo.Cinkova kovinska zlitina se primarno uporablja pri tlačnem litju v vročih komorah, ki ima dokaj nizko tališče, kar nudi dodatne prednosti za nizko obrabo strojev (lonec, gosji vrat, tulec, bat, šoba) in tudi nizko obrabo orodij za matrice (torej daljše orodje življenjska doba v primerjavi z orodji za tlačno litje aluminija – odvisno od kakovosti ulivanja).
Ime hladilna komora izhaja iz postopka vlivanja staljene kovine v hladno komoro/strelni tulec, ki je pritrjen skozi fiksno polovično ploščo matrice na hrbtno stran fiksnega orodja polovične matrice.Peči za zadrževanje/taljenje staljene kovine so običajno nameščene čim bližje udarnemu koncu stroja za tlačno litje, tako da lahko ročni upravljavec ali samodejni vlivni lonec izloči staljeno kovino, potrebno za vsak udarec/cikel, z loncem in vlije staljeno kovino v izlivno luknjo v tulcu/komori za strele.Konica bata (ki je obrabljiv in zamenljiv del, natančno strojno obdelan na notranji premer tulca za naboj z upoštevanjem toplotnega raztezanja), povezana z batom stroja, potisne staljeno kovino skozi komoro za naboj in v votlino matrice.Stroj za tlačno litje bo ob pozivu izvedel prvo stopnjo, da potisne staljeno kovino mimo izlivne luknje v tulcu.Nadaljnje stopnje potekajo pod povečanimi hidravličnimi pritiski iz bata, da se staljena kovina vbrizga v votlino matrice.Celoten postopek traja nekaj sekund, hiter in vse močnejši pritisk ter padec temperature kovine povzročita strjevanje kovine v votlini matrice.Premična polovična plošča stroja za tlačno litje se odpre (na katero je pritrjena gibljiva polovica orodja za tlačno ulivanje) in izvrže strjeno ulitko s površine matrice orodja.Ulitek se odstrani, ploskve matrice se namažejo s pršilnim sistemom in nato se cikel ponovi.
Stroji s hladilnimi komorami so primerni za tlačno litje aluminija, dele na stroju (pušo, konico bata) je mogoče sčasoma zamenjati, rokave je mogoče obdelati s kovino, da se poveča njihova vzdržljivost.Aluminijevo zlitino talimo v keramičnem lončku zaradi relativno visokega tališča aluminija in potrebe po zmanjšanju tveganja pobiranja železa, ki je tveganje v železovih lončkih.Ker je aluminij razmeroma lahka kovinska zlitina, omogoča ulivanje velikih in težkih tlačnih ulitkov ali kjer je potrebna večja trdnost in lahkotnost tlačnih ulitkov.
