Mga tip sa machining vol. 29
Mga tip para sa paggawa ng mga die casting mold na may mga cooling pipe gamit ang DED method

Ang mga die casting mold ay isang uri ng mold na ginagamit sa die casting method para sa paghubog ng metal. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, ang die casting ay isang casting method kung saan ang aluminum o tanso ay tinutunaw at ini-inject sa isang precision mold sa ilalim ng mataas na pressure. Dahil ang mga component ay hinuhubog sa ilalim ng mataas na pressure, maaaring mai-inject ang metal nang pantay-pantay sa buong mold. Ginagawang posible ng prosesong ito na makagawa ng mga die cast na produkto na manipis at kumplikado ang hugis, na may mataas na kalidad na mga surface sa napakatumpak na mga dimensyon. Kapag ang isang mold ay ginawa, ang isang tuluy-tuloy, mabilis na casting cycle ay posible, na ginagawang tamang-tama ang prosesong ito para sa mass production.

Sa kabilang banda, ang mga die cast na produkto ay nakakaranas ng volumetric shrinkage sa panahon ng pagpapalamig pagkatapos ng proseso ng casting, na nagreresulta sa mga gas porosity at mga bitak dahil sa mga panloob na stress. Bagaman isa itong pangkaraniwang pangyayari sa mga die cast na produkto, maiiwasan ito sa pamamagitan ng pagpapalamig ng mold sa panahon ng proseso ng casting. Upang gawin ito, ang mga tubo na may dalang tubig na nagpapalamig ay binubuo sa mold upang mapanatili ang isang di-nagbabagong panloob na temperatura ng mold. Sa pangkalahatan, ang mga cooling pipe ay idini-drill sa mold. Gayunpaman, kailangan ng karagdagang oras para dito dahil sa high-precision cutting technology na kinakailangan para sa paggawa ng mga tubo na naaayon sa mga kumplikadong hugis ng surface ng mold at para sa mga karagdagang pagbabago sa setup. Dahil dito, ang additive manufacturing technology (mula rito ay tutukuyin bilang "AM technology") ay naitatag upang lumikha ng mga built-in na cooling pipe sa kahabaan ng molding surface sa loob ng mold. Ngayon ay titingnan natin ang ilang mga tip para sa pag-machining ng mga cooling pipe para sa mga die casting mold gamit ang AM technology na ito.

Paggawa ng mga conformal cooling channel

Ang mga cooling pipe sa kahabaan ng hugis ng surface ng molded na produkto sa loob ng mold ay tinatawag na mga conformal cooling channel. Gamit ang AM technology, posible na lumikha ng perpektong conformal cooling channel sa anumang anyo upang tumugma sa molding surface ng mga kumplikadong hugis ng mold. Ang paggawa nito ay nag-i-improve ng kahusayan sa paglamig ng mold.

Mga sprue core conformal cooling channel

Ngayon ay titingnan natin ang higit pang detalye sa mga AM technology. Maraming pamamaraan ng machining na gumagamit ng AM technology ay naimbento sa mga nakalipas na taon, pero dito ay titingnan natin ang tatlong pangunahing pamamaraan. Nariyan ang directed energy deposition method (DED method), kung saan ang powdered metal na isinusuplay ng isang nozzle ay naka-fuse gamit ang isang laser at pagkatapos ay idinedeposito, ang powder bed fusion method (PBF method), kung saan ang isang laser ay ginagamit upang mag-fuse ng isang bed ng powdered metal para sa deposition, at ang binder jetting method, kung saan ang isang resin ay idinedeposito sa isang bed ng powdered metal.

Mas madalas gamitin ang PBF method sa paglikha ng mga conformal cooling channel. Ito ay mahusay para sa paglikha ng mga kumplikadong channel sa loob ng mga mold. Bagaman mayroon kaming karanasan sa paggawa ng mga conformal cooling channel sa pamamagitan ng PBF method, may ilang partikular na hamon, tulad ng mahabang oras ng pagma-manufacture at ang aming kakulangan ng kadalubhasaan sa paghubog ng mga molding material na may mataas na katigasan. Para sa mga kadahilanang ito, hindi kami naniniwala na ang PBF method ay palaging ang pinakamainam na paraan upang lumikha ng mga conformal cooling channel. Kaya ano naman ang tungkol sa paggawa ng mga conformal cooling channel sa pamamagitan ng DED method?

Mga pangunahing pamamaraan ng AM

Paggawa ng mga conformal cooling channel sa pamamagitan ng DED method

Hindi tulad ng pagputol at PBF method, ang iba't ibang uri ng powder ay maaaring pagsamahin upang makagawa ng mga mold sa DED method. Gamit ang teknik na ito, maaaring gumamit ng iba't ibang powder para sa bawat bahagi ng mold ayon sa aplikasyon. Halimbawa, ang core section (gitna), kung saan dumadaan ang cooling line, ay maaaring gawin gamit ang may mataas na thermal conductivity na mga copper alloy, at ang mataas na katigasan na tool steel ay maaaring gamitin sa molding surface (surface) kung saan kinakailangan ang abrasion at corrosion resistance. Para sa mga naturang aplikasyon, ang pag-optimize ng mga kondisyon ng pagbuo ay mahalaga upang matiyak na ang parehong taas ng deposition ay makakamit para sa lahat ng materyales, at upang ang lugar kung saan ang dalawang magkaibang mga materyales ay nagsasalubong ay hindi magkakahiwalay. Ginagamit namin ang aming kaalaman sa mga ganitong bagay kapag naghaharap ng mga solusyon sa mga kostumer.

Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng mga materyales ayon sa iba't ibang bahagi ng mold, posibleng gumawa ng mga mold na may mataas na katigasan na nagpe-perform nang mas mahusay kaysa sa mga die casting mold na may mga conformal cooling channel na ginawa sa pamamagitan ng pagputol o ng PBF method.

Mga case study sa produksiyon ng conformal cooling channel

Sa Fuji CO., Ltd. (Kawaguchi City, Saitama), ang DMG MORI LASERTEC 65 DED hybrid ay ginagamit upang makagawa ng mga mold na may pinahusay na kahusayan sa paglamig. Tulad ng naunang nabanggit, ang mga copper alloy na may mataas na antas ng thermal conductivity ay ginagamit sa mga mold core section, gayunpaman, sa kasong ito, ang hugis ng core section ay maaaring putulin, kaya ang core ay magagawa sa pamamagitan ng pag-machine ng mga bloke ng materyales. Dahil ang pagputol ay mas mabilis at gumagawa ng mas mataas na mga resulta ng katumpakan, ang paghubog at pagputol ay maaaring gamitin depende sa hugis, o nang halinhinan, na isang pangunahing feature ng LASERTEC 65 DED hybrid. Pagkatapos, ang loob ng cut core ay drilled upang lumikha ng mga cooling pipe, at high-hardness mold steel Ferro 55 ay molded sa tuktok ng core na may isang cut finish. Dahil ang isang Ferro 55 hardness ng HRC-55 ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paghuhulma lamang, binabawasan ng pamamaraang ito ang mga proseso ng heat treatment.

Cylinder head mold

Ito ang nagwawakas sa pagpapaliwanag ng mga tip para sa machining ng mga die casting mold na may mga cooling pipe na gumagamit ng AM DED method. Hindi lamang tuluy-tuloy na nag-i-improve ang mga teknik sa pagputol sa mundo ng pagma-manugfacture, kundi pati na rin ang mga additive technique. Marami kaming karanasan sa paggawa ng mga improvement gamit ang iba't ibang mold machining at AM technique. Mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin upang pagbutihin ang iyong mga kasalukuyang pamamaraan ng machining at kung kailangan mo ng tulong sa additive manufacturing o iba pang mga bagong pamamaraan ng machining.

• Kumonsulta sa mga inhinyero ng DMG MORI