Metal enjeksiyon

Metal enjeksiyon veya Basınçlı döküm erimiş metalin yüksek basınç altında kalıp boşluğu içine basılmasıyla yapılan bir metal döküm işlemidir. Kalıp boşluğu, şekillendirilmiş ve işlem sırasında bir enjeksiyon kalıbı ile benzer şekilde işlenmiş iki sertleştirilmiş takım çeliği kalıp kullanılarak oluşturulur. Çoğu basınçlı döküm, demir dışı metalden özellikle çinko, bakır, alüminyum, magnezyum, kurşun, kalay ve kalay bazlı alaşımlarla yapılır. Kullanılan metalin türüne bağlı olarak sıcak kamaralı makine veya soğuk kamaralı makine kullanılır.

Döküm ekipmanı ve metal kalıplar büyük sermaye gerektirir ve bu, süreci genelde yüksek hacimli üretimle sınırlar. Kalıp döküm kullanarak parçaların imalatı nispeten basittir ve yalnızca dört ana adımı içerir, bu da parça başına artan maliyeti az tutar. Özellikle büyük miktardaki küçük ila orta ölçekli dökümler için uygundur, bu nedenle basınçlı döküm, diğer tüm döküm işlemlerinden daha fazla döküm parça üretir. Basınçlı döküm parçalar döküm standartlarına göre çok iyi yüzey kalitesi ve boyutsal tutarlılıkla karakterize edilir.

Alüminyum, zamak (bir çinko ve alüminyum alaşımı), pirinç, magnezyum ve kurşun, metal enjeksiyonda en çok kullanılan metaller ve alaşımlardır.

Ekipman
İki temel tip döküm makinesi vardır: "sıcak kamara makineleri" ve "soğuk kamara makineleri". Bunlar uygulayabilecekleri sıkıştırma kuvveti ile derecelendirilir. Tipik derecelendirmeler 400 ile 4000 kg arasındadır.

Sıcak kamaralı metal enjeksiyon makinesi
küçükresim|Sıcak kamaralı metal enjeksiyon makinesinin şeması

Aynı zamanda "kaz boynu makineleri" olarak da bilinen sıcak kamaralı metal enjeksiyon makinesinin kalıbı beslemek için erimiş metal havuzu vardır. Döngünün başlangıcında makinenin pistonu geri çekilir bu da erimiş metalin "kaz boynu" nu doldurmasına neden olur. Pnömatik veya hidrolik gücü ile çalışan piston daha sonra bu metali kaz boynundan kalıp içine iter. Bu sistemin avantajları arasında hızlı döngü süreleri (dakikada yaklaşık 15 döngü) ve metalin döküm makinesinde eritilmesi kolaylığı yer alır. Bu sistemin dezavantajları düşük - erime noktası metallerle kullanımın sınırlı olması ve alüminyumun erimiş havuzda demirin bir kısmını topladığı için kullanılamamasıdır. Bu nedenle sıcak kamaralı makineler öncelikle çinko, kalay ve kurşun bazlı zamak alaşımlarıyla kullanılır.
Sıcak kamaralı makineler soğuk kamaralı makinelere göre çok daha seri çalışırlar ancak sadece zamak, magnezyum ve kurşun gibi erime noktası nispeten düşük metal ve alaşımları basabilirler.

Soğuk kamaralı metal enjeksiyon makinesi
küçükresim|Soğuk kamaralı basınçlı döküm makinesinin şeması.

Bunlar döküm alaşımı sıcak kamaralı makinelerde kullanılamadığında kullanılır; bunlar arasında alüminyum, alüminyum, magnezyum ve bakır bileşimine sahip çinko alaşımları bulunur. Bu makineler için süreç metalin ayrı bir fırında eritilmesi ile başlar. Daha sonra hassas bir miktar erimiş metal ısıtılmamış bir atış odasına (veya enjeksiyon silindirine) beslendiği soğuk kamara makinesine taşınır. Bu atış daha sonra hidrolik veya mekanik bir piston tarafından kalıba sürülür. Bu sistemin en büyük dezavantajı erimiş metalin potadan soğuk kamaralı makineye aktarılması ihtiyacından kaynaklanan daha yavaş çevrim süresidir.
Soğuk kamaralı makineler genellikle alüminyum ve pirinç dökümü yaparken sıcak kamaralı makinelar zamak döküm yapar.

10 ton olmak üzere 250 tona kadar basınç uygulayabilen makine seçenekleri vardır, genelde büyük tonajlı makineler otomotiv sektöründe kullanılır, daha az tonajlı makineler ise tekstil, ayakkabı, kemer vb. sektörlere hizmet verir.

Kaynakça

Enjeksiyon