Turnarea permanentă a matriței se referă la procesul de turnare care utilizează matriță metalică specială pentru a primi metalul turnat lichid topit. Este potrivit pentru a produceturnăriîn cantitate mare. Acest proces de cating se numește turnare sub presiune a metalului sau turnare sub presiune gravitațională, deoarece metalul intră în matriță prin gravitație.
În comparație cu turnarea cu nisip, turnarea cu matriță în formă de coajă sau turnarea cu investiții, în care trebuie pregătită o matriță pentru fiecare turnare, turnarea permanentă a matriței ar putea produce piese turnate cu aceleași sisteme de turnare pentru fiecare piesă de turnare.
Materialul matriței de turnare permanentă este decis ținând cont de temperatura de turnare, dimensiunea turnării și frecvența ciclului de turnare. Ele determină căldura totală care trebuie suportată de matriță. Fonta gri cu granulație fină este cel mai utilizat material de matriță. Fonta aliată, oțelul carbon și oțelurile aliate (H11 și H14) sunt de asemenea utilizate pentru volume foarte mari și piese mari. Formele din grafit pot fi utilizate pentru producția de volum mic din aluminiu și magneziu. Durata de viață a matriței este mai mică pentru aliajele cu temperaturi de topire mai ridicate, cum ar fi cuprul sau fonta cenușie.
Pentru realizarea oricăror porțiuni goale, miezurile sunt de asemenea folosite în turnarea permanentă a matriței. Miezurile pot fi realizate din metal sau nisip. Când se folosesc miezuri de nisip, procesul se numește turnare semipermanentă. De asemenea, miezul metalic trebuie retras imediat după solidificare; în caz contrar, extracția sa devine dificilă din cauza contracției. Pentru forme complicate, miezurile metalice pliabile (miezuri din mai multe piese) sunt uneori folosite în matrițe permanente. Utilizarea lor nu este extinsă din cauza faptului că este dificil să se poziționeze în siguranță miezul ca o singură piesă, precum și din cauza variațiilor dimensionale care pot apărea. Prin urmare, în cazul miezurilor pliabile, proiectantul trebuie să asigure o toleranță grosieră la aceste dimensiuni.
În cadrul ciclului obișnuit de turnare, temperatura la care este utilizată matrița depinde de temperatura de turnare, frecvența ciclului de turnare, greutatea de turnare, forma de turnare, grosimea peretelui de turnare, grosimea peretelui matriței și grosimea acoperirii matriței. Dacă turnarea se face cu matrița rece, primele câteva piese turnate sunt susceptibile să aibă greșeli până când matrița atinge temperatura de funcționare. Pentru a evita acest lucru, matrița trebuie preîncălzită la temperatura de funcționare, de preferință într-un cuptor.
Materialele care sunt turnate în mod normal în matrițe permanente sunt aliajele de aluminiu, aliajele de magneziu, aliajele de cupru, aliajele de zinc și fonta cenușie. Greutatea unitară de turnare variază de la câteva grame la 15 kg în majoritatea materialelor. Dar, în cazul aluminiului, pot fi produse piese turnate mari cu o masă de până la 350 kg sau mai mult. Turnarea permanentă a matriței este potrivită în special pentru producția de volum mare de piese turnate mici, simple, cu grosime uniformă a peretelui și fără structuri complicate.
Avantajele procesului de turnare permanentă a matriței:
1. Datorită matrițelor metalice utilizate, acest proces produce o turnare cu granulație fină, cu proprietăți mecanice superioare
2. Produc un finisaj foarte bun al suprafeței de ordinul a 4 microni și un aspect mai bun
3. Pot fi obținute toleranțe dimensionale strânse
4. Este economic pentru producția la scară largă, deoarece munca implicată în pregătirea matriței este redusă
5. Pot fi produse găuri cu miez mic în comparație cu turnarea cu nisip
6. Inserțiile pot fi turnate cu ușurință la locul lor
| Comparația diferitelor procese de turnare
| |||||
| Articole | Turnare cu nisip | Turnare permanentă | Turnare sub presiune | Casting de investiții | Turnare cu turnare în cochilii legate chimic |
| Toleranțe dimensionale tipice, inci | ± .010" | ± .010" | ± .001" | ± .010" | ± .005" |
| ± .030" | ± .050" | ± .015" | ± .020" | ± .015" | |
| Cost relativ în cantitate | Scăzut | Scăzut | Cel mai scăzut | Cel mai înalt | Mediu ridicat |
| Cost relativ pentru un număr mic | Cel mai scăzut | Ridicat | Cel mai înalt | Mediu | Mediu Ridicat |
| Greutatea admisă a turnării | Nelimitat | 100 lbs. | 75 lbs. | Uncii până la 100 lbs. | Shell ozs. Până la 250 lbs. fără coacere 1/2 lb. - tone |
| Cea mai subțire secțiune turnabilă, inci | 1/10" | 1/8" | 1/32" | 1/16" | 1/10" |
| Finisaj relativ al suprafeței | Corect spre bine | Bun | Cel mai bun | Foarte bun | Shell bun |
| Ușurință relativă de turnare a designului complex | Corect spre bine | Corect | Bun | Cel mai bun | Bun |
| Ușurință relativă de a schimba designul în producție | Cel mai bun | Sărac | Cel mai sărac | Corect | Corect |
| Gama de aliaje care pot fi turnate | nelimitat | Baza de aluminiu si cupru de preferat | Baza de aluminiu este de preferat | Nelimitat | Nelimitat |
Ora postării: 29-ian-2021