鑄造涉及在高壓下將熔融材料壓入模具。一旦進入模具,材料就會冷卻并硬化,形成最終的產品形狀。熔融金屬是最常見的兩種鑄造材料。諸如塑料,橡膠和泡沫之類的非金屬材料是其他一些鑄造材料。鑄造是一種流行的成型技術,但它并不是每種應用的理想工藝。

鑄造的優勢

鑄造功能多樣,可以創建復雜的幾何形狀。鑄造的一些優點包括:

  • 金屬的流動性:固態成型的替代方法比液態鑄造更耗時且勞動密集。

  • 減少后處理過程:單模鑄造無需進一步組裝和機械精加工。

  • 快速周轉:鑄造可以以最少的維護和停機時間進行操作,有利于批量生產應用。

  • 尺寸能力:鑄造可有效地制造非常小的零件和非常大的產品(最大200噸)。 

  • 每件價格:鑄件生產速度快,通常比許多替代品便宜。

  • 表面紋理:澆鑄設計可以包含光滑,半光滑和其他紋理。

其他金屬成型選項

幾種金屬成型技術可以替代鑄造。每個都有不同的優點和缺點。一些更流行的鑄造替代方法包括:

  • 加工

  • 鍛造

  • 沖壓

  • 滾動

  • 擠壓

  • 燒結

加工

對于許多不同的金屬成型技術,機加工是一個寬松的術語。每個過程都使用機加工工具對材料進行切割,彎曲,鉆孔或其他方式成形。加工過程包括:


鉆孔機械


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  • 鉆孔:旋轉工具會在材料中產生圓孔。

  • 銑削:旋轉刀具在所有三個維度上移動以創建非圓形孔和形狀。

  • 車削工件在旋轉的同時,靜止的切削刀具對材料進行成形。

  • 磨削:砂輪將材料磨掉,進行精細拋光或微弱的切割。

通常,機加工技術執行簡單的應用,需要對庫存組件進行較小的更改。與鑄造相比,該過程通常比勞動密集型,但是對于小批量生產而言可能具有成本效益。

鍛造

鍛造是經典的鐵匠的技術,是最古老的金屬成型工藝之一。鐵匠,自動錘子或鍛壓機利用局部壓縮力使金屬成形。

  鍛件主要有兩種:熱鍛件和冷鍛件。熱鍛是指金屬的形狀遠高于室溫,從而提高了延展性。金屬在冷鍛中處于室溫或接近室溫。鍛造所提供的最終產品比鑄造產品更堅固,多孔性更小。需要高強度/寬度比的應用非常適合鍛造。

沖壓

在沖壓中,高壓模將金屬板沖壓成所需的形狀。幾種類型的印章執行不同種類的印章。這些包括:

  • 穿孔:模具在金屬上打出各種尺寸的孔。

  • 彎曲:制動壓力機在產品中形成角度;非常適合簡單成型的應用,例如金屬盒。

  • 壓印模具施加高壓以在產品(例如硬幣)的表面上形成印記或設計。

  • 精沖:金屬放在導向板上,該導向板將工件牢固固定。全自動印章機可以執行多種不同類型的印章,非常精確。

滾動

  軋制是一種減少片狀材料或其他薄材料厚度的技術。當金屬在它們之間移動時,兩個輥壓縮金屬。扁平軋制可將扁平材料成形為片狀(小于3mm)或板狀(大于3mm)。滾動還可以產生圓棒,異型梁和其他形狀。當最終產品不平整時,該過程稱為輪廓軋制。

擠壓

  擠出將創建具有固定橫截面的組件。高壓將基礎材料拉入模具。擠壓也許是鑄造的最接近的替代方法,因為熔融材料和模具是兩者的主要成型特征。擠出的主要好處是可以制造復雜的橫截面。由于該工藝減少了基材上的應力,因此擠出可以成型更便宜,更脆的工作材料。