Matalapainevalu tarkoittaa valumenetelmää, jossa muotti asetetaan yleensä suljetun upokkaan yläpuolelle ja upokkaaseen johdetaan paineilmaa matalan paineen (0.06-0,15 MPa) luomiseksi upokkaan sulan metallin pintaan, jolloin metallineste nousee nousuputkesta ja täyttää muotin, ja säätelee kiinteytymistä. Tällä valumenetelmällä on hyvä kutistumisen kompensointi, tiheä valurakenne, ja se on helppo valaa suuria ohutseinäisiä monimutkaisia valukappaleita ilman nousuputkia, metallin talteenottoasteella 95%. Ei saastumista, helppo saavuttaa automatisointi. Mutta laitekustannukset ovat korkeat ja tuotannon tehokkuus alhainen. Yleensä käytetään ei-rautametalliseosten valuun.
Periaate
Matalapainevalu on valumenetelmä, jossa nestemäinen metalliseos puristetaan muottipesään alhaalta ylöspäin paineen alaisena ja jähmettyy paineen alaisena valukappaleiden saamiseksi. Matalapainevalun periaate on esitetty kuvassa 1 "Matalapainevalun periaate". Tiivistettyyn upokkaaseen johdetaan kuivaa paineilmaa tai inerttiä kaasua ja metallinesteen pintaan vaikuttavan paineen avulla metallineste täytetään tasaisesti muottiin syöttöputken kautta alhaalta ylöspäin nousuputkea pitkin. Täyttöpaine on yleensä 20-60 kPa. Valukappaleen täydellisen jähmettymisen jälkeen vapauta kaasun paine nesteen pinnalta, jotta nousuputkessa ja juoksuputkessa jähmettynyt metallineste virtaa upokkaaseen omalla painollaan ja avaa sitten muotti valun poistamiseksi.
Perusprosessit:
1. Muotin valmistelu
Ensinnäkin on tarpeen luoda muotti, jota voidaan käyttää matalapainevalussa. Tämän muotin on kestettävä nestemäisen metallin korkeaa lämpötilaa ja painetta, ja sillä on oltava riittävä lujuus osien laadun varmistamiseksi. Yleensä muotit on valmistettu tulenkestävästä materiaalista ja päällystetty sisällä erityisellä materiaalikerroksella metallin kiinnittymisen estämiseksi
2. Lämmitysuunin valmistelu
Metallin lämmittämiseksi riittävän korkeaan lämpötilaan, jotta se voi virrata, on valmistettava lämmitysuuni. Lämmitysuunit käyttävät tyypillisesti maakaasua tai sähköä lämmitysenergian tuottamiseen. Uunissa metallia kuumennettaessa on varmistettava, että se saavuttaa riittävän lämpötilan muuttaakseen sen nestemäiseksi.
3. Metallin sulatus
Kuumenna metallia uunissa, kunnes se sulaa kokonaan. Tämän prosessin aikana on välttämätöntä sekoittaa metallia jatkuvasti varmistaakseen, että se kuumenee ja sulaa tasaisesti.
4. Muotin esikäsittely
Ennen metallin kaatamista muottiin, muotti on esikäsiteltävä. Tämä prosessi sisältää muotin puhdistamisen ja erikoismateriaalikerroksen levittämisen metallin kiinnittymisen estämiseksi. Aseta sitten muotti matalapainevalukoneeseen valmistautuaksesi metalliruiskutukseen.
5. Metallin ruiskutus
Kun metalli on täysin sulanut ja muotti on valmis, on aika aloittaa metallin ruiskuttaminen. Matalapainevalussa metallin ruiskuttamiseksi muottiin käytetään täyttöpäätä. Täyttöpää koostuu yleensä joistakin rei'istä, joiden kautta virtausnopeutta ja nopeutta voidaan ohjata.
6. Komponenttien jäähdytys
Kun metalli täyttää muotin kokonaan ja on jäähtynyt, valu voidaan poistaa. Yleensä on tarpeen odottaa jonkin aikaa, jotta valukappale on täysin jäähtynyt ja jähmettynyt. Sitten valu voidaan poistaa muotista.
7. Osien jälkikäsittely
Lopuksi valut vaativat jälkikäsittelyn. Tämä prosessi sisältää ylimääräisten materiaalien poistamisen ja pintakäsittelyn. Yleensä näiden tehtävien suorittamiseen tarvitaan koneita tai manuaalisia työkaluja.
Sovellus
Matalapainevalu on varhaisin antigravitaatiovalutekniikka, jota alettiin käyttää teollisessa tuotannossa 1940-luvulla. Nykyään matalapainevalua käytetään pääasiassa alumiini- ja magnesiumseososien, kuten autoteollisuuden pyörien, sylinterilohkojen, sylinterinkansien, mäntien, ohjusten koteloiden, juoksupyörien, tuulenohjainten ja muiden monimutkaisen muotoisten valujen valmistukseen ja korkeat laatuvaatimukset polttomoottoreille. Kun valuteräksen valmistukseen käytetään matalapainevalua, kuten valuteräspyöriä, nostoputkeen on käytettävä erityisiä tulenkestäviä materiaaleja. Matalapainevalua voidaan käyttää myös pieniin kupariseosvaluihin, kuten putkiliittimiin, kylpyhuonehanoihin jne.
Autoteollisuus: Autoteollisuus on matalapainevalun tärkeä sovellusalue. KäyttämälläMatalapainevalutekniikkaa autonvalmistajat voivat valmistaa useita monimutkaisia osia, mukaan lukien moottorin komponentit ja voimansiirron osat.
Ilmailu- ja avaruusteollisuus: Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa on tarpeen valmistaa sarja monimutkaisia osia, mukaan lukien turbiinien siivet ja lentokoneiden moottoreiden komponentit. Matalapainevalutekniikka voi auttaa valmistajia tuottamaan näitä korkealaatuisia osia.
3. Teollisuuskoneiden valmistusteollisuus: Teollisuuskoneiden valmistus on toinen matalapainevalualueen tärkeä sovellusalue. Matalapainevalutekniikalla voidaan valmistaa korkealaatuisia teollisuuskonekomponentteja, kuten vaihteita, supistuslaitteita ja voimansiirtojärjestelmiä.
