โลหะหล่อ
การหล่อโลหะผสมหลัก ได้แก่ สังกะสี อะลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองแดง ตะกั่ว และดีบุก แม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องปกติ แต่ก็สามารถหล่อขึ้นรูปด้วยเหล็กได้เช่นกัน โลหะผสมหล่อเฉพาะรวมถึง: อลูมิเนียมสังกะสี; อะลูมิเนียมถึง เช่น มาตรฐานสมาคมอลูมิเนียม (AA): AA 380, AA 384, AA 386, AA 390; และแมกนีเซียม AZ91D ต่อไปนี้เป็นบทสรุปของข้อดีของโลหะผสมแต่ละชนิด:
- สังกะสี: โลหะที่หล่อง่ายที่สุด ความเหนียวสูง แรงกระแทกสูง ชุบง่าย ประหยัดสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก ส่งเสริมชีวิตที่ยืนยาว
- อะลูมิเนียม: น้ำหนักเบา; ความเสถียรของมิติสูงสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อนมากและผนังบาง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี คุณสมบัติเชิงกลที่ดี การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง รักษาความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
- แมกนีเซียม: โลหะที่ตัดเฉือนได้ง่ายที่สุด อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ดีเยี่ยม โลหะผสมที่เบาที่สุดโดยทั่วไปหล่อ
- ทองแดง: ความแข็งสูง ความต้านทานการกัดกร่อนสูง คุณสมบัติเชิงกลสูงสุดของโลหะผสมหล่อ ทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม ความเสถียรของมิติที่ยอดเยี่ยม ความแข็งแรงใกล้เคียงกับชิ้นส่วนเหล็ก
- หลุมฝังศพซิลิคอน: โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงทำจากทองแดง สังกะสี และซิลิกอน มักใช้เป็นทางเลือกในการลงทุนหล่อชิ้นส่วนเหล็ก
- ตะกั่วและดีบุกมีความหนาแน่นสูง ความแม่นยำของมิติที่ใกล้เคียงอย่างยิ่ง ใช้สำหรับความต้านทานการกัดกร่อนในรูปแบบพิเศษ โลหะผสมดังกล่าวไม่ได้ใช้ในงานบริการด้านอาหารด้วยเหตุผลด้านสาธารณสุข โลหะประเภท โลหะผสมของตะกั่ว ดีบุก และพลวง (มีร่องรอยของทองแดงในบางครั้ง) ใช้สำหรับหล่อแบบแฮนด์เซ็ตในการพิมพ์เลตเตอร์เพรสและการบล็อกฟอยล์ร้อน แบบดั้งเดิมหล่อในแม่พิมพ์เหวี่ยงมือตอนนี้ส่วนใหญ่หล่อตายหลังจากอุตสาหกรรมประเภทโรงหล่อ
ข้อดีของการหล่อขึ้นรูป
- ความแม่นยำของมิติที่ยอดเยี่ยม (ขึ้นอยู่กับวัสดุหล่อ แต่โดยทั่วไปคือ 0.1 มม. สำหรับ 2.5 ซม. แรก (0.004 นิ้วสำหรับนิ้วแรก) และ 0.02 มม. สำหรับแต่ละเซนติเมตรเพิ่มเติม (0.002 นิ้วสำหรับแต่ละนิ้วเพิ่มเติม)
- พื้นผิวหล่อเรียบ (Ra 1–2.5 ไมโครเมตร หรือ 0.04–0.10 ถึง rms)
- สามารถหล่อผนังที่บางกว่าเมื่อเทียบกับทรายและการหล่อแบบถาวร (ประมาณ 0.75 มม. หรือ 0.030 นิ้ว)
- เม็ดมีดสามารถหล่อเข้าได้ (เช่น เม็ดมีดแบบเกลียว ตัวทำความร้อน และพื้นผิวตลับลูกปืนที่มีความแข็งแรงสูง)
- ลดหรือกำจัดการดำเนินการตัดเฉือนขั้นที่สอง
- อัตราการผลิตที่รวดเร็ว
- ความต้านทานแรงดึงสูงถึง 415 เมกะปาสคาล (60 ksi)
- ความยาวของของเหลวหล่อขึ้นรูปไม่ได้รับผลกระทบจากช่วงการแข็งตัว ซึ่งแตกต่างจากแม่พิมพ์ถาวร การหล่อทราย และประเภทอื่นๆ
- อัตราการกัดกร่อนของแม่พิมพ์หล่อจะช้ากว่าการหล่อทรายเนื่องจากพื้นผิวของแม่พิมพ์ที่เรียบกว่า
เรขาคณิตการออกแบบ
มีคุณสมบัติทางเรขาคณิตหลายประการที่ต้องพิจารณาเมื่อสร้างแบบจำลองพาราเมตริกของการหล่อขึ้นรูป:
- แบบร่างคือปริมาณของความลาดเอียงหรือเทเปอร์ที่กำหนดให้กับแกนหรือส่วนอื่น ๆ ของโพรงแม่พิมพ์เพื่อให้การหล่อออกจากแม่พิมพ์ทำได้ง่าย พื้นผิวหล่อทั้งหมดที่ขนานกับทิศทางการเปิดของแม่พิมพ์จำเป็นต้องมีร่างสำหรับการดีดตัวหล่อออกจากแม่พิมพ์ การหล่อแม่พิมพ์ที่มีลักษณะร่างที่ถูกต้องนั้นง่ายต่อการแกะออกจากแม่พิมพ์ และส่งผลให้ได้พื้นผิวคุณภาพสูงและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีความแม่นยำมากขึ้น
- Fillet คือจุดเชื่อมต่อโค้งของสองพื้นผิวที่อาจพบได้ที่มุมหรือขอบที่แหลมคม เพียงแค่สามารถเพิ่มเนื้อในแม่พิมพ์หล่อเพื่อลบขอบและมุมที่ไม่ต้องการ
- เส้นแบ่งส่วนแสดงถึงจุดที่ด้านต่างๆ ของแม่พิมพ์สองด้านมารวมกัน ตำแหน่งของเส้นแบ่งส่วนกำหนดว่าด้านใดของแม่พิมพ์เป็นฝาครอบและด้านใดเป็นอีเจ็คเตอร์
- บอสจะถูกเพิ่มเข้าไปในไดคาสติ้งเพื่อใช้เป็นจุดยึดและจุดยึดสำหรับชิ้นส่วนที่จำเป็นต้องติดตั้ง เพื่อความสมบูรณ์และความแข็งแรงสูงสุดของการหล่อขึ้นรูป หัวหน้าต้องมีความหนาของผนังสากล
- ซี่โครงถูกเพิ่มเข้าไปในแม่พิมพ์หล่อเพื่อเพิ่มการรองรับสำหรับการออกแบบที่ต้องการความแข็งแรงสูงสุดโดยไม่ต้องเพิ่มความหนาของผนัง
- รูและหน้าต่างจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษเมื่อทำการหล่อขึ้นรูป เนื่องจากขอบของคุณสมบัติเหล่านี้จะจับกับเหล็กแม่พิมพ์ในระหว่างการแข็งตัว เพื่อป้องกันผลกระทบนี้ ควรเพิ่มแบบร่างที่กว้างขวางให้กับคุณลักษณะของรูและหน้าต่าง