Đúc khuôn nhôm cơ điện là các thành phần nhôm chính xác — vỏ động cơ, vỏ đầu nối, hộp đấu nối và vỏ bọc — được sản xuất bằng cách ép hợp kim nhôm nóng chảy vào khuôn thép cứng dưới áp suất cao, được chọn đặc biệt vì nhôm đúc kết hợp tính dẫn điện để che chắn EMI/RFI với tính dẫn nhiệt cao giúp tản nhiệt trong một bộ phận liền mạch, duy nhất.
Nếu một bộ phận cần chứa hoặc bảo vệ một tổ hợp điện hoặc cơ điện — động cơ, đầu nối, mô-đun nguồn, cảm biến — đồng thời bảo vệ nó khỏi nhiễu và kéo nhiệt ra khỏi nó, Nhôm đúc hầu như luôn là lựa chọn kỹ thuật mặc định so với nhựa, kim loại tấm hoặc phôi gia công. Lý do là về mặt cấu trúc: một lớp vỏ đúc duy nhất dẫn điện (chặn EMI/RFI) và dẫn nhiệt (đóng vai trò như một bộ tản nhiệt thụ động), điều mà vỏ nhựa đúc chỉ có thể đạt được khi có lớp phủ hoặc chất độn bổ sung.
Các phần bên dưới đề cập đến cách các bộ phận này thực sự được sản xuất như thế nào, hợp kim nào được chỉ định cho nhiệm vụ nào và những nội dung cần kiểm tra trong tài liệu chất lượng của nhà cung cấp trước khi bắt đầu chế tạo dụng cụ.
Không phải mọi vật đúc nhôm đều là cơ điện - thuật ngữ mô tả cụ thể các vật đúc được thiết kế để nằm ở ranh giới giữa cấu trúc cơ khí và hệ thống điện hoặc điện tử. Sự khác biệt đó quan trọng vì nó thay đổi những thuộc tính thực sự được chỉ định trên bản vẽ.
Một khung cấu trúc thuần túy được phân loại chủ yếu dựa trên độ bền và độ chính xác về kích thước. Quá trình đúc cơ điện được phân loại dựa trên đó cộng với hai đặc tính bổ sung đến từ chính nhôm:
Các bộ phận điển hình trong danh mục này bao gồm tấm chắn đầu động cơ và khung đúc, hộp đầu cuối, vỏ ổ đĩa VFD và biến tần, vỏ đầu nối có mặt bích lắp tích hợp, vỏ trình điều khiển LED và vỏ PDU (bộ phân phối điện). Những gì họ chia sẻ là mô tả công việc: giữ một hình dạng, dẫn nhiệt ra khỏi nó và che chắn nó bằng điện - tất cả chỉ từ một bộ phận đúc.
Đúc khuôn áp suất cao (HPDC) là yếu tố giúp cho việc đúc khuôn cơ điện tiết kiệm về khối lượng: khuôn thép cứng được tái sử dụng trong hàng chục nghìn chu kỳ và mỗi lần bắn tạo ra một bộ phận gần như hình lưới mà sau đó chỉ cần gia công có mục tiêu. Quá trình này trải qua năm giai đoạn riêng biệt.
Phôi hợp kim nhôm được nung nóng qua điểm nóng chảy trong lò nung và giữ ở nhiệt độ được kiểm soát.
Một piston ép kim loại nóng chảy vào khoang khuôn thép kín ở áp suất và tốc độ cao, lấp đầy các bức tường mỏng trước khi kim loại có thể đóng băng giữa dòng chảy.
Hợp kim nguội đi và đông đặc bên trong khuôn trong vòng vài giây, trong đó bản thân khuôn đóng vai trò là bộ tản nhiệt tạo nên cấu trúc thớ cuối cùng của bộ phận.
Khuôn mở ra và vật đúc đã đông đặc được đẩy ra ngoài bằng các chốt đẩy, sẵn sàng để cắt cuống rót và bất kỳ tia chớp nào từ đường phân khuôn.
Gia công CNC mang lại các bề mặt quan trọng - mặt bích, hạt dao có ren, lỗ ổ trục, lỗ đầu nối - đến dung sai bản vẽ; anodizing hoặc sơn tĩnh điện sau.
Bởi vì khuôn là thép được chế tạo chính xác, độ chính xác về kích thước và khả năng lặp lại là hai trong số những lập luận mạnh mẽ nhất cho việc đúc khuôn thay vì đúc cát: cùng một khoang tạo ra cùng một bộ phận, hết lần bắn này đến lần bắn khác, đó chính xác là những gì mà một bộ phận dành cho lắp ráp tự động trên dây chuyền sản xuất cần. Đúc khuôn có hỗ trợ chân không ngày càng được chỉ định cụ thể cho các bộ phận cơ điện vì nó thoát không khí khỏi khoang khuôn trước khi phun, làm giảm độ xốp của khí vốn có thể tạo ra các điểm yếu hoặc đường rò rỉ trong vỏ phải có xếp hạng IP.
Lựa chọn hợp kim là quyết định duy nhất có tác động lớn nhất đến chi phí, khả năng đúc và cách thức hoạt động của bộ phận sau khi được lắp đặt. Bốn hợp kim chiếm phần lớn công việc đúc khuôn điện cơ và mỗi hợp kim được chọn vì một lý do khác nhau.
| hợp kim | Tài sản mạnh nhất | Sử dụng cơ điện điển hình |
| A380 | Cân bằng tổng thể tốt nhất về khả năng đúc, sức mạnh và chi phí | Vỏ đa năng, vỏ hộp số, khung gầm cho thiết bị điện tử |
| ADC12 | Độ dẫn nhiệt tuyệt vời, tính lưu động mạnh mẽ | Vỏ viễn thông/5G, vỏ PDU, vỏ mô-đun RF |
| A360 | Độ kín áp suất vượt trội, chống ăn mòn | Vỏ kết nối, vỏ điều khiển ô tô, vỏ kín |
| A356/A357 | Có thể xử lý nhiệt để có độ bền trên trọng lượng cao hơn | Giá đỡ động cơ kết cấu, giá đỡ ô tô và hàng không vũ trụ tải trọng cao |
Độ bền và độ dẫn thường kéo theo hướng ngược nhau. A356 có thể đạt cường độ năng suất trên 175 MPa nhưng chỉ dẫn ở khoảng 40% IACS , trong khi hợp kim có độ dẫn điện cao có thể vượt quá 48% IACS với cường độ năng suất dưới 50 MPa . Đối với một bộ phận như vỏ rôto động cơ hoặc vỏ biến tần thực sự cần cả hai đặc tính cùng một lúc, đây chính xác là lý do tại sao hợp kim đúc khuôn có độ dẫn nhiệt cao chuyên dụng đã được phát triển thay vì chỉ mặc định là A380 cho mọi ứng dụng.
Theo quy tắc bắt đầu: A380 là mặc định chính xác trừ khi một yêu cầu cụ thể kéo bộ phận đó về phía một trong những yêu cầu khác - ứng dụng nặng RF/EMI đối với ADC12, vỏ kín chịu áp lực đối với A360 hoặc các bộ phận chịu tải kết cấu hướng về A356 với xử lý nhiệt sau đúc.
Đây là sự kết hợp đặc tính giúp biện minh cho việc lựa chọn nhôm đúc thay vì nhựa đúc phun cho bất kỳ thứ gì chứa động cơ, PCB, mô-đun không dây hoặc nguồn điện — và bạn nên hiểu tại sao nhựa lại gặp khó khăn để phù hợp với nó ngay cả khi có kỹ thuật bổ sung.
Nhựa về cơ bản là một chất cách điện. Để tạo lớp che chắn EMI cho vỏ nhựa, nhà sản xuất phải thêm chất độn dẫn điện, mạ kim loại hoặc lớp phủ dẫn điện — và vì những chất độn đó hiếm khi phân phối đồng đều một cách hoàn hảo trong quá trình đúc, nên sự phân bổ không đồng đều có thể để lại những khoảng trống nhỏ trong tấm chắn, đôi khi được gọi là lỗ EMI, cho phép nhiễu xuyên qua. Vỏ nhôm đúc có bản chất dẫn điện, tạo thành một rào chắn liên tục mà không cần bước lắp ráp nào để tạo ra tấm chắn.
Logic tương tự cũng áp dụng cho nhiệt. Nhựa dẫn nhiệt đã tồn tại nhưng chúng thường làm tăng chi phí vật liệu và có thể thay đổi đặc tính dòng chảy, độ bền hoặc độ hoàn thiện bề mặt của nhựa — những sự đánh đổi phải được kiểm tra cẩn thận cho từng ứng dụng. Ngược lại, nhôm có khả năng tản nhiệt như một đặc tính vật liệu cơ bản, đó là lý do tại sao các cánh tản nhiệt và gân bên trong có thể được đúc trực tiếp vào tường vỏ trình điều khiển VFD hoặc LED thay vì được liên kết như một bộ tản nhiệt riêng biệt sau đó.
Đối với các vỏ bọc có yêu cầu nối đất thực sự, các nhà thiết kế cũng đúc trước các khu vực tiếp xúc và rãnh được gia công cho các miếng đệm dẫn điện, do đó, đường bảo vệ được tích hợp vào dụng cụ thay vì được thêm vào như một bước suy nghĩ sau trong quá trình lắp ráp.
Bởi vì vật đúc cơ điện có khả năng chịu tải, tản nhiệt và hoạt động về điện cùng một lúc nên việc xác minh chất lượng có nghĩa là kiểm tra nhiều thứ hơn là hình thức bề mặt. Các tiêu chuẩn và thử nghiệm dưới đây là những gì sẽ xuất hiện trong tài liệu kiểm tra của nhà cung cấp.
| Tiêu chuẩn/kiểm tra | Những gì nó xác minh |
|---|---|
| ASTM B85/B85M | Thành phần hợp kim và các yêu cầu về kích thước/dung sai đối với vật đúc bằng nhôm |
| Tiêu chuẩn sản phẩm NADCA | Dung sai tuyến tính, góc nháp, dung sai cho phép chia tay, dung sai lỗ lõi |
| Kiểm tra bằng tia X/X quang | Khí bên trong và độ xốp co ngót không thể nhìn thấy được từ bề mặt |
| Kiểm tra áp suất / rò rỉ | Độ kín áp suất cho vỏ kín và vỏ được xếp hạng IP |
| Thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm | Các khuyết tật kết nối bề mặt sau khi anodizing hoặc sơn tĩnh điện |
| IATF 16949 | Chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng cấp ô tô cho nhà cung cấp |
Độ xốp là khiếm khuyết đáng được hiểu một cách chi tiết nhất, bởi vì nó hầu như không thể nhìn thấy được cho đến khi được kiểm tra và ảnh hưởng trực tiếp đến cả tính toàn vẹn của cấu trúc và độ kín áp suất. Hai loại khác biệt xảy ra trong quá trình truyền: độ xốp của khí , do không khí và hơi chất bôi trơn bị mắc kẹt trong quá trình phun tốc độ cao, và độ xốp co ngót , hình thành khi kim loại co lại trong khi đông đặc lại ở các phần dày hơn. Cả hai phần lớn đều có thể phòng ngừa được thông qua hệ thống thông hơi thích hợp, đúc có hỗ trợ chân không và thiết kế cổng/đường dẫn được xử lý trước khi cắt dụng cụ - đó là lý do tại sao việc xem xét quy trình thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM) của nhà cung cấp cũng quan trọng như việc xem xét các báo cáo kiểm tra thành phẩm của họ.
Dụng cụ để đúc khuôn là một khoản đầu tư trả trước thực sự, vì vậy cần phải xác nhận những điểm này với nhà cung cấp trước khi cắt khuôn thép.
Đúc khuôn thắng về chi phí đơn vị theo khối lượng, vì một khuôn có thể dập ra hàng nghìn bộ phận gần giống hình lưới trước khi cần gia công từng bộ phận cụ thể. Gia công từ phôi rắn có ý nghĩa hơn đối với khối lượng hoặc nguyên mẫu rất thấp, trong đó việc cắt khuôn thép cứng vẫn chưa phù hợp với kích thước đặt hàng.
Có, nhưng các điểm tiếp xúc che chắn cần phải được bố trí xung quanh phần hoàn thiện. Anodizing tạo ra một lớp oxit mỏng mà bản thân nó là một chất cách điện, vì vậy các nhà thiết kế thường che hoặc các bề mặt tiếp đất và miếng đệm cụ thể của máy để giữ nguyên kim loại trần trong khi phần còn lại của vỏ được anod hóa để chống ăn mòn.
Hợp kim magiê được chọn khi việc giảm trọng lượng quan trọng hơn bất kỳ thứ gì khác, vì magiê nhẹ hơn nhôm nhưng có độ dày thành tương tự. Nó xuất hiện thường xuyên nhất trong các thiết bị cầm tay và thiết bị di động có trọng lượng quan trọng, nơi mật độ cao hơn một chút của nhôm trở thành một hạn chế thiết kế thực sự.
Đúc khuôn đòi hỏi một khoản đầu tư trả trước vào khuôn thép cứng, điều này chỉ mang lại lợi ích một lần, tiết kiệm cho mỗi bộ phận nhờ quá trình sản xuất nhanh chóng, có thể lặp lại, bù đắp chi phí dụng cụ đó. Dưới một khối lượng đặt hàng nhất định, phép toán đó không thành công, đó là lý do tại sao việc đúc khuôn thường được khuyến nghị khi một dự án đã chuyển quá trình tạo nguyên mẫu sang giai đoạn sản xuất.
Buồng đốt đầu xi lanh, van và bugi, hình thành các lối đi làm mát, chịu được áp suất 200 bar và nhiệt độ 300 ° C. Khuôn đầu xi ...
Vỏ khung trục cam đảm bảo vị trí trục cam, niêm phong các kênh dầu để ngăn ngừa rò rỉ, chặn các chất gây ô nhiễm và đảm bảo hoạ...
Khuôn hộp số đúc nhôm nhôm Các yêu cầu quan trọng nhất: 1. Tính chất vật liệu yêu cầu kháng nhiệt độ cao, chống mài mòn; ...
Die Casting Transmission EM Side House Mold được thiết kế bởi JYD (Yunmai) cho vỏ phía sau truyền dẫn NIO. Các khuôn mẫu chí...
Các khuôn nhà ở phía sau là nền tảng cho việc sản xuất hiệu quả và chính xác của hệ thống truyền động ô tô. Mốc Yunmai với c...
Transimission Seres áp dụng cấu trúc khoang phức tạp; Hệ thống làm mát hiệu quả cao, sự phát triển của khuôn là các yêu cầu rất...
Nhà ở các thành phần động cơ, cung cấp hỗ trợ cấu trúc, đảm bảo tản nhiệt và duy trì tính toàn vẹn che chắn điện từ. Yunnai ...
Khung cánh tay đúc bằng nhôm thường được sử dụng trong các hệ thống treo ô tô, đóng vai trò là yếu tố hỗ trợ cấu trúc kết hợp c...
Bản quyền © Ningbo Yunmai Precision Machinery Co., Ltd. Tất cả các quyền
