铸造厂解释:它们对现代制造业的作用和影响
想知道铸造厂是什么以及他们如何生产金属铸件吗?为什么铸造厂对于制造业如此重要——特别是对于数控机床等制造机械?
在本文中,您将了解铸造厂和金属铸造的迷人世界。我们将涵盖以下主题:
- 铸造厂的定义
- 铸造所用原材料
- 铸造中部署的机器
- 铸造过程
- 铸造技术最佳实践
- 代工厂成品
- 华川对铸造和铸造技术的投资
准备好探索铸造厂和金属铸造的世界了吗?穿上你的隔热装备,戴上头盔,让我们走进去吧!
铸造厂的定义
铸造厂是生产金属铸件的定制设施。这是通过在熔炉中以极高的热量将金属熔化成液体,将熔融金属倒入模具中,然后进行受控冷却过程,在金属凝固后去除铸造部件中多余的材料以及最终冷却步骤来完成的。
请注意,熔化金属的温度可能高达 1500°C (2700°F) 甚至更高,具体取决于要熔化的材料类型。
铸造厂使用哪些原材料?
有许多不同类型的金属(或合金混合物)用作铸造材料。它们可能包括铁、不锈钢、碳钢等金属或铜、镍和铝制成的合金。
在华川机床,我们生产不同铸造材料的混合物,如球墨铸铁、球墨铸铁、灰铸铁、高硅铸铁、低热膨胀铸铁和特种铸铁。
为了减少对环境的影响,所用原材料的 55% 可能是废金属。其余材料为生铁(20%)和回收铁(25%)。
砂通常用于在铸造(砂型铸造)中建造模具框架。在我们的案例中,我们使用来自沙特阿拉伯的砂子,众所周知,该砂子在铸造工艺方面具有优越性。
铸造使用哪些机器和设备?
各种机器和系统用于优化铸造厂。其中可能包括熔炼设备、造型机(可以是数控机床)、砂处理设备、热处理设备以及测试和检验设备。
对于新的华川铸造厂,我们使用以下顶级机器和设备(来自韩国、美国和英国):
- 熔化设备:电炉,各 3 吨和 6 吨(Inductotherm – 美国)
- 模具制造机:Hwacheon 机床,例如 SIRIUS-2500 5AX
- 砂处理设备:OMEGA(英国)
- 热处理设备:10吨退火处理设备(韩国)
- 检测设备:光谱仪、万能试验机、Ro-Tap振动台、布氏硬度计、金相仪
正如您所看到的,铸造厂生产金属铸件的过程需要对机器和设备进行大量投资!
金属铸造的过程是怎样的?
现在我们已经解决了原材料和所需的机器,下一步就是铸件本身的实际生产过程。
华川铸造厂采用以下流程来生产金属铸件。
#1 熔化
液态铸造材料的熔化温度高达 1,380°C 至 1,420°C。该材料可包含废金属(55%)+生铁(20%)+回收废料(25%)的混合物。根据要制造的铸件,也可以使用其他原材料组合。
#2 模具创建和加工
图案是由特殊的木模制造机加工而成,或者在我们的例子中是由华川数控加工中心加工而成。然后将沙子填充在模型周围,形成砂模,该砂模是后来铸造的外部形状的复制品。华川采用呋喃砂型铸造方法,因为它在生产不同尺寸和形状方面具有关键优势。
#3 准备并组装模具
准备并组装砂型以将熔融金属倒入其中。
#4 将熔融金属倒入模具
在填充站,液态金属被倒入模具中。
#5 冷却
填充后,极热的模具框架(您实际上可以看到火焰喷出!)被置于缓慢而长时间的冷却循环中。
#6 从模具中取出铸件
当铸型中的熔融金属冷却凝固时,铸件的最终形状就形成了。砂型可以通过“破碎”或“震出”来取出实际的铸件。
#7 修剪多余的铸造
通过彻底清洗和去毛刺去除铸件表面粘附的多余材料,然后进行喷漆(使用保护漆)。
#8 最终产品的整理
最后一步是进行质量检查和测试。使用光谱仪进行成分分析(检查材料混合),然后使用万能试验机和布氏硬度测试机进行材料测试,最后进行微观结构测试(使用金相仪)。
#9 存储/交付
产品完成后,将铸件妥善存放在单独区域的阴凉条件下非常重要。
铸造技术的最佳实践
为了确保您获得最佳铸造效果,使用最新技术非常重要。让我们分享我们在华川铸造厂采用的一些最佳实践。
#1 采用砂型铸造技术
华川使用砂型铸造方法,而不是蜡、石膏或压铸等其他材料。造成这种情况的原因如下:
- 砂型铸造可让您使用少量粘合剂实现高刚性铸件和表面稳定性。
- 捏砂具有高度流动性,因此无需烧制过程,因此可以缩短制造时间。
- 砂型铸造的高耐热性和低气体产生量可减少铸造缺陷。
- 您不需要单独的过程来从模具中取出铸件 - 只需敲击它即可将其打破!
- 您可以回收超过 95% 的已用沙子 - 这使得沙子既节省资源又保护污染。
- 砂的成型过程不需要高技能的操作员。
- 砂型铸造可以实现大规模生产和大型铸件。
#2 管理整个流程
除此之外,华川还采用了铸造技术中的其他最佳实践:
首先,我们专注于在整个自动化过程中实现高质量。
其次,我们采用严格的质量控制(QC)管理,确保只使用优质材料(废钢、生铁)。我们还采用受控测量来实现材料的精确熔化温度。
第三,通过观察溶解温度和浇注温度来控制温度。
四是采取领先的降温控制措施。其中包括自动冷却隧道,它通过减慢冷却过程来防止裂纹——这是一个重要的考虑因素,因为快速冷却会导致材料产生张力以及潜在的裂纹。通常,铸造的冷却时间超过24小时。对于重量超过 3 吨的铸件,这个时间可能会达到 48 小时。
第五,我们使用定制的热处理设施,确保华川产品适用于高速、高精度的机器。
#3 注意次要细节
等等,还有更多。为了保证砂型铸造的质量,还应注意以下几点。
首先仔细选择最好的沙子质量。这应该包括:
- 粒度控制
- 砂成分管理
- 粉尘控制
接下来,考虑材料的熔化质量:
- 废料质量:无污点,无 Mn(锰)
- 生铁品质:Mn(锰)、P(磷)和 Ti(钛)含量必须较低
- 剂量控制:精确测量所有材料
- 温度控制:保持在适合熔化和浇注的温度
最后,考虑材料的冷却质量。请记住,快速冷却可能会导致铸件出现裂纹和断裂!
代工厂的成品是什么?
最后但同样重要的一点是,铸造厂生产的成品是什么?
对于华川铸造厂,我们约 30% 的成品用于制造华川数控机床。其中包括床身、立柱、鞍座、床架、主轴箱和其他部件的铸件。
我们的铸造厂还向世界各地的知名公司提供零部件。它们包括:
- 机械及其零件
- 机器人手臂和身体
- 铁路运输零部件
- 半导体设备部件(低热膨胀铸造)
- 耐腐蚀部件(例如 HSCI、不锈钢酸洗电极板、阴极保护电极)
- 船舶发动机零件
- 太阳能系统组件,
- 许多其他机械零件
华川为何投资铸造业务
由于铸件在所有行业中的重要性,华川为拥有自己的铸造厂而感到自豪。
我们已故的创始人兼名誉主席权承官先生本人十几岁时就开始在一家铸造厂担任模具制造学徒。他的勇气、决心和对质量的关注促使他于 1945 年(华川刚起步时)接管了铸造厂的所有权。
铸造材料是所有工业中最基本的部件。随着技术的进步,铸造工艺不断扩展。我们的铸造厂不仅仅是华川集团的与生俱来的权利,它也奠定了未来产业的基础。
在我们的数控机床上使用华川铸件的优势(根据客户的反馈)包括:
- 能够实现高刚性、性能、速度和精度
- 无时效变形,同时保持高速和高精度
- 高切削性能
- 耐用性和寿命
- 能够遵守我们的交货时间表
华川新建 21,000 平方米铸造厂
Hwacheon 最近投资 2870 万美元,在 Daema 工业区建设了最先进的设施。
该新工厂总占地面积73,000平方米,厂房建筑面积21,000平方米,是韩国同类铸造厂中最大的之一。我们的铸造厂于2021年12月22日开始生产,目前拥有120名员工,产能约为每月1,000吨。
您可能很想知道我们可以铸造的最重部件达到惊人的 8 吨!目前我们该设施的总产能为每年 12,000 吨。
华川在 Covid-19 大流行前不久决定进行这项新投资,以便我们能够为未来发展永久可靠的原材料业务。这是华川独特优势的一部分。
看看华川的新铸造厂!在这里观看视频:
我们在铸造制造领域的未来计划
“华川了解制造中铸造部件的目的和目标,因为我们的许多业务与您的业务相似”- 总裁 Kim Ki Tae
金社长是金属加工行业的先驱,是将华川铸造厂转变为今天的样子的关键人物。在华川的 35 年任期中,他身兼数职,包括机床制造、研发以及新华川铸造厂的领导。
金总裁坚信拥有自己的铸造厂,致力于继续深化我们在铸造制造方面的专业知识和知识。
华川已经并将继续投资生产设施,将生产技术(数十年积累的经验)与最新的铸造技术和自动化系统相结合。
华川将通过持续的产学合作以及与大学和研究所的技术合作项目,进一步培养我们的人才。人力资源是公司最重要的资产,我们将不断培养优秀的技术工人。
请联系我们,了解有关我们铸造厂和数控机床系列的更多信息。
数控机床