Hladna komora ali topla komora? Kateri stroj za litje pod tlakom je primeren za določeno uporabo?
Hladna komora in topla komora označujeta dva osnovna postopka brizganja. Razlika je predvsem v tem, kako se tekoče kovine dovaja v livarsko enoto. V praksi ta konstrukcijska ločitev odloča o primernih materialih, ciklu, perifernih napravah in nazadnje tudi o tem, kateri stroj za tlačno litje je primeren za proizvodnjo.
Kakšna je razlika med tlačno litjem s hladno komoro in tlačno litjem s toplo komoro?
Pri tlačnem litju s toplo komoro je livarna enota neposredno povezana s tekočim kovinskim talinom v peči. Livarna komora se lahko po vsakem livanju ponovno napolni s talino, brez da bi bilo treba kovino posebej transportirati do stroja. Postopek se uporablja predvsem za cink in določene magnezijevih zlitin .
Pri litju pod pritiskom v hladni komori se talina pa se pripravlja zunaj livarske enote in se za vsak izstrelk odmerja v livarsko komoro. Ta postopek je posebej primeren za litje aluminija pod tlakom .
Odločilna razlika je v samem postopku litja
Tlakovno litje vedno sledi isti osnovni ideji: Tekoče kovino se vlije v zaprto kovinsko trajno kalupno obliko, kjer se strdi in nato odstrani kot ulitek. Visoke hitrosti polnjenja kalupa in visoki pritiski naredijo Visoke hitrosti polnjenja kalupa in visoki tlaki naredijo ta postopek še posebej zanimiv za natančne, tankostenske in v velikih serijah izdelane sestavne dele.
Hladna in topla komora se zato razlikujeta manj v cilju, kot v poti do njega. Odločilno je vprašanje: Kje se nahaja talina in kako pride v litno komoro?
Kratke poti med talino in kalupom za litje pod tlakom
Pri postopku s toplo komoro se livarska komora nahaja neposredno v oziroma ob ogrevanem kovinskem kopeli. Ko se livarski bat po končanem livarskem postopku umakne, lahko tekoča kovina ponovno vstopi v območje livanja. Pri naslednjem ciklu se talina potisne skozi livarsko opremo in šobo v zaprto livarsko matrico. Pri naslednjem ciklu se talina prek livalske opreme in ustnika vtiska v zaprto livarsko matrico.
Ni več potrebe po ločenem prevozu porcije kovine iz zunanje peči v vodoravno nameščeno livarsko komoro. S tem se skrajšajo časi mirovanja. Stroji s toplo komoro lahko zato, zlasti pri primernih materialih in visokih serijah, dosežejo zelo kratke proizvodne cikle.
Klasično področje uporabe je tlakovno litje cinka. Tudi nekatere magnezijeve zlitine se lahko obdelujejo na za to namenjenih strojih s toplotno komoro.
Trenutno razpoložljive stroje najdete pri podjetju FISS pod rabljenih strojev za litje pod pritiskom s toplotno komoro .
Ločena priprava taline za aluminij in velike livarske celice
Pri stroju za tlačno litje s hladno komoro so glavni komponenti livarske enote zunaj taline. Kovina se talji v ločenem peči ali se v njej ohranja topla, nato pa se za vsak cikel livanja vnese v livarsko komoro.
Odmerjanje je mogoče na primer prek dozirne peči , napravo za doziranje kovine ali drugo avtomatizirano napravo za dovajanje. Nato livarski bat potisne talino skozi livarski sistem v zaprto kalup.
To načelo delovanja stroja je še posebej pomembno pri tlačno litje aluminija. Naprave za hladno litje so pogosto del obsežnih avtomatiziranih celic za tlačno litje, v katerih so med seboj usklajeni glavni stroj, dovajanje kovine, brizganje kalupov, odvzem, temperiranje in naknadna obdelava.
Primerne naprave najdete med rabljenih strojev za litje pod tlakom s hladno komoro .
Hladna in topla komora na enem mestu
| Merilo | Topla komora | Hladna komora |
|---|---|---|
| Livalna enota | Je neposredno povezana s tekočim kovinskim talinom v sistemu peči . | Nahaja se zunaj taline. |
| Dovod kovine | Livalna komora se lahko ponovno napolni iz kovinske kopeli. | Kovina se za vsak strel posebej odmerja v livarsko komoro . |
| Tipični materiali | Predvsem cink, poleg tega tudi določene magnezijeve ter zlitine z nizko tališčno točko. | Predvsem aluminij, poleg tega pa, odvisno od postopka, magnez, baker in druge primerne zlitine. |
| Trajanje cikla | Na splošno krajši, ker ni potreben ločen prenos kovine v livarsko komoro. | Dodatni korak v procesu zaradi doziranja taline. |
| Tipična perifernih naprav | Peč/livni zaboj, tehnologija brizganja, odvzem, urejanje temperature, tehnologija transporta in ločevanja. | Dozirna peč ali doziranje kovin, razpršilna naprava, roboti, temperiranje, hlajenje in pogosto stiskalnica za odstranjevanje ostrih robov. |
| Tipično proizvodno okolje | Serijska proizvodnja s hitrim taktom, zlasti pri litju cinka pod tlakom. | Celice za litje aluminija pod pritiskom, od posameznega stroja do popolnoma avtomatizirane proizvodne celice. |
Kateri material se obdeluje s katerim postopkom?
V mnogih projektih je mogoče prvo smer že izpeljati iz materiala. Kljub temu zlitine ne smemo ocenjevati le po njeni osnovni kovini. Sestavo, temperaturo obdelave, sestavni del in proizvodni proces je treba upoštevati skupaj.
Najpomembnejše področje uporabe industrijskega litja pod tlakom v hladni komori.
Zelo primerno za serijsko proizvodnjo v toplotni komori z visoko frekvenco .
Glede na zlitino, sestavni del in proces so možne rešitve s toplo in hladno komoro.
Za primerne bakrove zlitine je primeren postopek s hladno komoro.
Oba postopka zahtevata več kot le eno livarsko enoto
Ne glede na postopek je stroj za tlačno litje načeloma sestavljen iz dveh osrednjih funkcionalnih področij: enota za zapiranje kalupa in enote za litje.
Enota za zapiranje kalupa odpira in zapira kalup za litje pod pritiskom in ga mora med postopkom litja zanesljivo držati zaprtega . Enota za litje dovaja tekoče kovino s potrebno hitrostjo v kalup in ustvarja tlak, ki je potreben za proces.
Poleg tega so med drugim vključeni izmetni mehanizem, izvlečni mehanizmi za jedro, pogon stroja in krmiljenje. V dejanski proizvodni celici se ta sistem pogosto razširi s tehnologijo brizganja v kalup, roboti, regulacijo temperature, oskrbo s kovino, transportno tehnologijo in naknadno obdelavo.
Ustrezne komponente boste pri podjetju FISS našli tudi v področju avtomatizacije za litje pod pritiskom v hladni komori in avtomatizacije za litje pod pritiskom v topli komori .
Praktični primer stroja za litje pod pritiskom s toplo komoro
Tehnične sheme načela pojasnjujejo proces. Pogled na dejanske rabljene stroje dodatno prikazuje, kako se ta tehnologija uporablja v industrijskem obratu.
Pravilen vrstni red: najprej proces, nato konkretni stroj
Pogosta kratica pri iskanju rabljenih strojev se glasi: določite želeno zapiralno silo in nato poiščite ustrezen model. Za zanesljivo tehnično izbiro to ni dovolj.
Določite material in postopek
Aluminij običajno zahteva postopek hladne komore, cink pa večinoma postopek tople komore. Pri magneziju je treba konkretni postopek podrobneje preučiti.
Preverite sestavni del in orodje
Teža ulitka, projekcijska površina, dimenzije orodja, debelina sten in zahteve glede kakovosti bistveno vplivajo na tehnično zasnovo.
Uskladitev parametrov stroja
Šele zdaj se ocenijo zapiralna sila, livarska enota, prostor za orodje, velikost plošče, razmaki med stebri, krmiljenje in drugi podatki o stroju.
Pregled celotne celice za litje pod tlakom
Oskrba s kovino, brizganje, odvzem, uravnavanje temperature, hlajenje, transportna tehnika in odstranjevanje ostrih robov so odločilni dejavniki, ki vplivajo na to, ali je mogoče stroj produktivno integrirati.
Na kaj je treba paziti pri nakupu rabljenega stroja za litje pod tlakom?
Ko je določen ustrezen postopek, se začne dejanska ocena stroja. Proizvajalec in leto izdelave sicer ponujata prve namige, vendar sami po sebi še ne povedo veliko o tem, ali je naprava primerna za načrtovano proizvodnjo.
- ustrezna zapiralna sila za izdelek in orodje
- Livalni agregat, masa ulitka in zasnova livalne komore
- Dimenzije orodja, velikost plošče in razpoložljivi prostor za orodje
- Stanje zapiralne enote, hidravlike in livarske enote
- Krmiljenje, različica programske opreme in vmesniki
- Tehnologija izmetavanja in izvlekanja jedra
- Peč, doziranje in dovajanje kovine
- Brizganje v kalup, izvlekanje, temperiranje in odstranjevanje ostrih robov
- Dokumentacija in znana zgodovina vzdrževanja ali prenove
- Pogoji za demontažo, prevoz in ponovno zagon
Zlasti pri večjih hladilnih komorah se splača pogledati na celoten sistem. Glavni stroj je lahko tehnično primeren, vendar kljub temu ekonomsko neugoden, če manjka ključna oprema ali če obstoječe komponente niso primerne za predvideno proizvodnjo.
Pregled trenutno ponujenih rabljenih strojev za brizganje najdete neposredno pri podjetju FISS.
Tri tipične izhodiščne situacije
Aluminijasta ohišja v industrijski seriji
Pri aluminiju se običajno izbere postopek s hladno komoro. Nato je treba določiti orodje, zapiralno silo, livarsko enoto, maso ulitka in potrebno avtomatizacijo.
Cinkovi deli v velikih serijah
Pri klasičnih cinkovih litih delih je postopek s toplim komorom pogosto najbolj očitna rešitev. Neposredna povezava s talino omogoča kratke procesne poti in visoke proizvodne zmogljivosti.
Obstoječi orodje naj se še naprej uporablja
V tem primeru razlikovanje med toplo komoro in hladno komoro ni zadostno. Dimenzije orodja, zapiralna sila, livna enota, vmesniki in periferna oprema morajo biti usklajeni s konkretnim rabljenim strojem.
Izbira materiala določa smer – uporaba odloča
Tehnično razliko med hladno in toplo komoro je mogoče jasno pojasniti: pri strojih s toplo komoro je litna enota neposredno povezana s talino. Pri postopku s hladno komoro se kovina pripravi zunaj livarske enote in se za vsak strel dozira ločeno.
Iz tega izhajajo tipična področja uporabe: Aluminij se večinoma obdeluje s postopkom hladne komore, cink pa večinoma s postopkom tople komore. Magnezij se lahko, odvisno od zlitine in postopka, obdeluje z obema načinoma delovanja strojev.
Pri izbiri konkretnega rabljenega stroja za litje pod tlakom je ta razdelitev le izhodišče. Odločilno je, ali so stroj, orodje, livarska enota in avtomatizacija kot celoten sistem primerni za načrtovano proizvodnjo.
Vprašanja o brizganju z hladno in toplo komoro
Kakšna je glavna razlika med hladno in toplo komoro?
Pri postopku z vročo komoro je livarska enota neposredno povezana s talino. Pri postopku s hladno komoro se tekoči kovinski material pripravi ločeno in se za vsak livarski cikel dozira v livarsko komoro.
Ali se aluminij uliva s postopkom s hladno ali toplo komoro?
Aluminij se v industrijskem tlačnem litju običajno obdeluje z strojih za tlačno litje s hladno komoro. Talina aluminija se pripravi zunaj livarske enote in nato dozira.
Kateri postopek se uporablja za tlačno litje cinka?
Tlakovno litje cinka se večinoma izvaja po postopku s toplo komoro . Livalna enota je neposredno povezana s talino, kar omogoča posebej kratke procesne poti.
Ali je mogoče magnezij ulivati v topli in hladni komori?
Da. Glede na zlitino, sestavni del in proizvodni proces se pri magneziju lahko uporabljajo tako stroji s toplotno komoro kot tudi stroji s hladno komoro.
Ali je litje pod tlakom v topli komori vedno hitrejše?
Načelo toplotne komore zmanjšuje ločen prenos kovine in zato na splošno omogoča krajše stranske čase. Dejanski čas cikla pa je dodatno odvisen od sestavnega dela, orodja, strjevanja, postopka brizganja, odvzema in avtomatizacije.
Ali je zapiralna sila zadostna za izbiro stroja za litje pod pritiskom?
Ne. Poleg tega morajo biti med drugim tudi livalni agregat, teža odlitka, dimenzije orodja, prostor za orodje, velikost plošče, krmiljenje, periferni sistemi in tehnično stanje primerni za predvideno proizvodnjo.
Kaj storiti, če FISS trenutno nima na seznamu ustreznega stroja?
V tem primeru lahko FISS ciljno poišče stroj . Za to se kot iskalni profil opredelijo tehnične zahteve, želeni tip stroja, preference glede proizvajalca in časovno obdobje projekta.
Vi poznate uporabo – FISS poišče ustrezen stroj.
Če trenutno v zalogi ni na voljo nobenega ustreznega stroja za litje pod pritiskom, lahko podjetje FISS ciljno poišče ustrezne rabljene stroje in kompletne enote za litje pod pritiskom. Čim natančneje so znane zahteve glede materiala, orodja in proizvodnje, tem bolj ciljno se lahko omeji tehnični izbor.
Vir
Bührig-Polaczek, A.; Michaeli, W.; Spur, G. (ur.): Priročnik za primarno oblikovanje, Carl Hanser Verlag, poglavje 1.6.4 „Tlakovno litje“.
