Ի՞նչ է ձուլումը
Ձուլումը արտադրական գործընթաց է, որն օգտագործվում է բարձր չափսերի ճշգրտությամբ և մակերեսային մշակումով մետաղական մասեր արտադրելու համար: Այն ներառում է հալված մետաղը բարձր ճնշման տակ ձուլվածքի խոռոչի մեջ մտցնելը: Ձուլվածքի խոռոչը ստեղծվում է երկու կարծրացված պողպատե ձուլվածքներով, որոնք մեքենայով մշակվում են ցանկալի ձևի:
Գործընթացը սկսվում է մետաղի՝ սովորաբար ալյումինի, ցինկի կամ մագնեզիումի, հալեցմամբ վառարանում: Այնուհետև հալված մետաղը բարձր ճնշման տակ ներարկվում է կաղապարի մեջ՝ օգտագործելով հիդրավլիկ մամլիչ: Մետաղը արագորեն պնդանում է կաղապարի ներսում, և կաղապարի երկու կեսերը բացվում են՝ պատրաստի մասը հանելու համար:
Ձուլման եղանակով ձուլումը լայնորեն կիրառվում է բարդ ձևերով և բարակ պատերով մասեր արտադրելու համար, ինչպիսիք են շարժիչի բլոկները, փոխանցման տուփի պատյանները և տարբեր ավտոմոբիլային և ավիատիեզերական բաղադրիչները: Այս գործընթացը նաև տարածված է սպառողական ապրանքների, ինչպիսիք են խաղալիքները, խոհանոցային պարագաները և էլեկտրոնիկան, արտադրության մեջ:
Ճնշման տակ ձուլման եղանակ
Մամլիչով ձուլումը բավականին մասնագիտացված գործընթաց է, որն առավելապես զարգացել է 20-րդ դարում: Հիմնական գործընթացը ներառում է. հալված մետաղը լցվում/ներարկվում է պողպատե կաղապարի մեջ, և բարձր արագության, հաստատուն և ուժեղացող ճնշման (ճնշման մամլիչով ձուլման դեպքում) և սառեցման միջոցով հալված մետաղը պնդանում է՝ առաջացնելով պինդ ձուլվածք: Սովորաբար, գործընթացն ինքնին տևում է ընդամենը մի քանի վայրկյան և հումքից մետաղական արտադրանք ստանալու արագ միջոց է: Մամլիչով ձուլումը հարմար է այնպիսի նյութերի համար, ինչպիսիք են անագը, կապարը, ցինկը, ալյումինը, մագնեզիումը, պղնձի համաձուլվածքները և նույնիսկ երկաթի համաձուլվածքները, ինչպիսին է չժանգոտվող պողպատը: Ճնշման մամլիչով ձուլման մեջ այսօր օգտագործվող հիմնական համաձուլվածքներն են ալյումինը, ցինկը և մագնեզիումը: Վաղ մամլիչով ձուլման մեքենաներից, որոնք մամլիչ գործիքները կողմնորոշում էին ուղղահայաց կողմնորոշմամբ, մինչև հորիզոնական կողմնորոշման և շահագործման այժմ տարածված ստանդարտը, չորս կապող ձողերի լարվածությունը և լիովին համակարգչային կառավարմամբ գործընթացի փուլերը, գործընթացը տարիների ընթացքում զարգացել է:
Արդյունաբերությունը վերածվել է համաշխարհային արտադրական մեքենայի, որը պատրաստում է բազմազան կիրառությունների համար բաղադրիչներ, որոնցից շատերը հասանելի կլինեն անհատապես, քանի որ դրոշմային ձուլման արտադրանքի կիրառությունը շատ բազմազան է։
Ճնշման տակ ձուլման առավելությունները
Բարձր ճնշման ձուլման որոշ առավելություններ՝
• Գործընթացը հարմար է մեծ ծավալի արտադրության համար։
• Արտադրել բավականին բարդ ձուլվածքներ արագ՝ համեմատած այլ մետաղաձուլման գործընթացների հետ (օրինակ՝ մեքենայական մշակում):
• Բարձր ամրության բաղադրիչներ, որոնք արտադրվում են ձուլման վիճակում (կախված բաղադրիչի նախագծումից):
• Չափային կրկնելիություն։
• Հնարավոր են բարակ պատի հատվածներ (օրինակ՝ 1-2.5 մմ):
• Լավ գծային հանդուրժողականություն (օրինակ՝ 2 մմ/մ):
• Լավ մակերեսային մշակում (օրինակ՝ 0.5-3 մկմ):
Տաք խցիկի ճնշման տակ ձուլման գործընթացը ներառում է մետաղական ձուլակտորի հալեցումը վառարանում, որը գտնվում է ձուլման մեքենայի ֆիքսված կես-սալիկի մոտ/ամբողջությամբ, և հալված մետաղի ներարկումը ընկղմված մխոցի միջոցով անմիջապես սագի վզիկի և ծայրակալի միջով դեպի մխոցային գործիք: Սագի վզիկը և ծայրակալը պահանջում են տաքացում՝ մետաղի սառչումը կանխելու համար, նախքան այն կաղապարի խոռոչին հասնելը, այս գործընթացի ամբողջ տաքացումը և հալված մետաղական տարրն են, որտեղից էլ ծագում է «տաք խցիկ» անվանումը: Ձուլման կրակոցի քաշը որոշվում է մխոցի հարվածի երկարությամբ, երկարությամբ և տրամագծով, ինչպես նաև թևքի/խցիկի չափսերով, և ծայրակալը նույնպես դեր է խաղում, որը պետք է հաշվի առնվի կաղապարի նախագծման ժամանակ: Երբ մետաղը պնդանում է կաղապարի խոռոչում (ընդամենը մի քանի վայրկյան է տևում), մեքենայի շարժվող կես-սալիկը, որին ամրացված է կաղապարի շարժվող կեսը, բացվում է, և ձուլվածքը դուրս է նետվում կաղապարի մակերեսից և հանվում գործիքից: Այնուհետև կաղապարի մակերեսները յուղվում են ցողման համակարգի միջոցով, կաղապարը փակվում է, և գործընթացը կրկին ցիկլ է անցնում:
Այս «փակ» մետաղի հալման/ներարկման համակարգի և նվազագույն մեխանիկական շարժման շնորհիվ տաք խցիկով մետաղական ձուլումը կարող է ապահովել արտադրության ավելի լավ խնայողություն: Ցինկի մետաղական համաձուլվածքը հիմնականում օգտագործվում է տաք խցիկով ճնշման տակ մետաղական ձուլման մեջ, որն ունի բավականին ցածր հալման կետ, ինչը լրացուցիչ առավելություններ է տալիս մեքենաների (կաթսա, սագի վզիկ, թևք, մխոց, ծայրակալ) ցածր մաշվածության և նաև մետաղական գործիքների ցածր մաշվածության համար (հետևաբար, գործիքի ավելի երկար ծառայության ժամկետ՝ համեմատած ալյումինե մետաղական ձուլման գործիքների հետ՝ կախված ձուլման որակի ընդունումից):
«Սառը խցիկ» անվանումը ծագել է հալված մետաղը սառը խցիկի/փամփուշտի թևքի մեջ լցնելու գործընթացից, որը ֆիքսված կիսամփուշտի միջոցով ամրացված է ֆիքսված կիսամփուշտի գործիքի հետևի մասում: Հալված մետաղի պահպանման/հալեցման վառարանները սովորաբար տեղակայված են մամլիչով ձուլման մեքենայի փամփուշտի ծայրին հնարավորինս մոտ, որպեսզի ձեռքով կամ ավտոմատ լցնող շերեփը կարողանա շերեփով հանել յուրաքանչյուր փամփուշտի/ցիկլի համար անհրաժեշտ հալված մետաղը և լցնել այն թևքի/փամփուշտի խցիկի ներսում գտնվող լցման անցքի մեջ: Մեքենայի խցիկին միացված մխոցային ծայրը (որը կրելի և փոխարինելի մաս է, ճշգրտորեն մշակված է փամփուշտի թևքի ներքին տրամագծին՝ հաշվի առնելով ջերմային ընդարձակումը) հալված մետաղը մղում է փամփուշտի խցիկի միջով և մամլիչի խոռոչի մեջ: Մամլիչով ձուլման մեքենան, երբ հուշում ստանա, կիրականացնի առաջին փուլը՝ հալված մետաղը մղելու թևքի լցման անցքի միջով: Հետագա փուլերը տեղի են ունենում խցիկի կողմից ավելացված հիդրավլիկ ճնշման տակ՝ հալված մետաղը մամլիչի խոռոչի մեջ ներարկելու համար: Ամբողջ գործընթացը տևում է վայրկյաններ, արագ և ուժեղացող ճնշումը, ինչպես նաև մետաղի ջերմաստիճանի անկումը հանգեցնում են մետաղի կարծրացմանը մամլիչի խոռոչում: Մակերեսային ձուլման մեքենայի շարժական կիսաթիթեղը բացվում է (որին ամրացված է մամլիչի գործիքի շարժական կեսը) և դուրս է մղում կարծրացած ձուլվածքը գործիքի մամլիչի մակերեսից։ Ձուլվածքը հանվում է, մամլիչի մակերեսները յուղվում են ցողիչ համակարգով, ապա ցիկլը կրկնվում է։
Սառը խցիկով մեքենաները հարմար են ալյումինե ձուլման համար, մեքենայի մասերը (մխոցի թևք, մխոցի ծայր) կարող են ժամանակի ընթացքում փոխարինվել, թևքերը կարող են մետաղական մշակվել՝ դրանց դիմացկունությունը բարձրացնելու համար: Ալյումինե համաձուլվածքը հալվում է կերամիկական հալման կաթսայում՝ ալյումինի համեմատաբար բարձր հալման կետի և երկաթի կլանման ռիսկը նվազեցնելու անհրաժեշտության պատճառով, որը ռիսկ է երկաթե հալվածքներում: Քանի որ ալյումինը համեմատաբար թեթև մետաղական համաձուլվածք է, այն հնարավորություն է տալիս ձուլել մեծ և ծանր մետաղական ձուլվածքներ կամ այն դեպքերում, երբ պահանջվում է մետաղական ձուլվածքների ավելի մեծ ամրություն և թեթևություն:
