Klient z branży motoryzacyjnej z Meksyku zwrócił się do First Mold z prośbą o wyprodukowanie serii pokryw zaworów silnika.
Wymagania dotyczące produkcji pokryw zaworów silnika
- Materiał: Lekki, ale wytrzymały stop aluminium (AlSi10Mg) zmniejszający masę pojazdu i poprawiający wydajność paliwową.
- Wykończenie powierzchni: Gładka, odporna na korozję powierzchnia z tolerancją ±0,1 mm.
- Wielkość produkcji: 50 000 sztuk rocznie.
- Efektywność kosztowa: Konkurencyjne ceny przy zachowaniu wysokiej jakości.
Proces produkcji pokryw zaworów silnika
Przegląd projektu i rozwój narzędzi
Po otrzymaniu projektu od tego klienta, zespół inżynierów First Mold przeprowadził dokładną analizę. przegląd projektu aby zapewnić możliwość produkcji. Zespół zidentyfikował potencjalne problemy, takie jak cienkie ścianki i złożone geometrie, które mogłyby prowadzić do wad odlewniczych. Zaprojektowano dostosowaną matrycę, zawierającą takie funkcje, jak zoptymalizowane systemy wrót i odpowietrzania w celu zwiększenia przepływu materiału i zmniejszenia porowatości.
Proces odlewania ciśnieniowego
- Przygotowanie matrycy: Forma została podgrzana do 200°C, aby zapobiec szokowi termicznemu i zapewnić równomierny przepływ materiału.
- Casting: Stopiony stop aluminium został wtryśnięty do gniazdo formy przy ciśnieniu 1 500 barów
- Chłodzenie i wyrzut: Część została schłodzona i zestalona w ciągu 30 sekund, po czym nastąpił automatyczny wyrzut z matrycy.
Wykończenie i kontrola jakości
Po odlaniu, pokrywy zaworów przeszły szereg procesów wykończeniowych, w tym przycinanie, śrutowanie i obróbkę skrawaniem. Wysokiej jakości powłoka proszkowa została nałożona w celu zwiększenia odporności na korozję i estetyki.
First Mold zastosował rygorystyczne środki kontroli jakości, w tym kontrola wymiarów przy użyciu współrzędnościowych maszyn pomiarowych (CMM) i kontrola rentgenowska w celu wykrycia wad wewnętrznych.
Wyzwania i rozwiązania w produkcji pokryw zaworów silnika
Problemy z porowatością
Problem: Podczas początkowej fazy produkcji niektóre pokrywy zaworów wykazywały porowatość, powszechną wadę odlewniczą charakteryzującą się obecnością małych pustych przestrzeni lub kieszeni gazowych w metalu. Wada ta zagrażała integralności strukturalnej części.
Rozwiązanie: Zespół inżynierów wdrożył technikę odlewania ciśnieniowego wspomaganego próżnią, co znacznie zmniejszyło uwięzienie powietrza i zapewniło gęsty, pozbawiony wad odlew.
Wypaczenie
Problem: Złożona konstrukcja doprowadziła do niewielkiego wypaczenia podczas chłodzenia, wpływając na płaskość części. Wypaczenie jest częstym problemem w odlewnictwie ciśnieniowym, spowodowanym nierównomiernym tempem chłodzenia lub naprężeniami w materiale.
Rozwiązanie: Optymalizując szybkość chłodzenia i przeprojektowując kanały chłodzące w matrycy, firma First Mold osiągnęła równomierne chłodzenie, minimalizując wypaczenia i zapewniając dokładność wymiarową.
Wyniki
First Mold z powodzeniem wyprodukował 9000 sztuk wysokiej jakości pokryw zaworów silnika dla tego klienta, otrzymaliśmy od niego wysokie pochwały.