Алюминиевое литьё под давлением: от формы до готовой детали
Тонкая стенка и герметичность держатся не на одной марке сплава: их определяет связка жидкотекучести, вентиляции формы и режима впрыска, и разорвать эту связку между разными подрядчиками значит получить брак по пористости уже после оплаты стали. Мы льём A380, A356, A413 и ADC12 на машинах с холодной камерой усилием 160–1 650 т, снимая за цикл корпуса со стенкой от 1,0 мм, и держим проектирование формы, отливку, обрезку и ЧПУ-доводку на одном предприятии в Китае. Сначала бесплатный разбор геометрии за 24 часа и образцы T1 с протоколом размерного контроля, и только потом запуск серии от 500 шт. В смете отдельной строкой идут оснастка и цена детали, с базисом поставки и условиями оплаты.
Бесплатная консультация3–8 недель
Изготовление оснастки
±0,05 мм
Допуск отливки
от 1,0 мм
Толщина стенки
500–1 000 000 шт.
Тираж
Материалы
| Марка | Свойства | Типичные области применения |
|---|---|---|
| A380 (эквивалент EN AC-46500) | Прочность 320 МПа при плотности 2,71 г/см³. Лучшая в линейке жидкотекучесть сочетается с герметичностью под давлением, поэтому марку берут как универсальную: корпус держит форму, не течёт и недорого доходит на станке. Кремний в составе ограничивает декоративное анодирование, об этом предупреждаем до выбора отделки | Картеры редукторов, корпуса электроинструмента, кронштейны и массовые промышленные отливки |
| A356 (с термообработкой T6) | После T6 даёт 310 МПа при плотности 2,68 г/см³ и заметно прибавляет по относительному удлинению и ударной вязкости. Термообработку вписываем в маршрут сразу: она подсаживает размер, и чистовой проход назначаем уже после неё, а не на сырой отливке | Силовые элементы кузова, колёсные диски, рычаги подвески, авиационные кронштейны |
| A413 (для тонких стенок) | Прочность 295 МПа при плотности 2,66 г/см³ и исключительная текучесть: сплав уверенно заполняет стенку до 1,0 мм и сохраняет герметичность. Основной кандидат, когда деталь тонкая, герметичная и с развитым оребрением | Корпуса электроники и телеком-стоек, гидравлические узлы, влагозащищённые кожухи |
| ADC12 (стандарт JIS) | Прочность 310 МПа при плотности 2,68 г/см³, привычная марка азиатских цепочек поставок, хорошо льётся и режется. Удобна, когда конструкторская документация уже завязана на японский стандарт и менять спецификацию нежелательно | Автомобильные узлы, корпуса электродвигателей, теплоотводы, рамки бытовой техники |
| A360 | Прочность 320 МПа при плотности 2,63 г/см³, по коррозионной стойкости и герметичности обходит A380. Оправдана там, где отливка годами работает на улице или во влажной среде и экономия на марке оборачивается рекламациями | Морская фурнитура, уличное оборудование, корпуса пневмоаппаратуры |
| Цинк и магний (дополнительно) | Zamak 3, 5 и 27 дают тонкое сечение с чёткой прорисовкой рельефа, магний AZ91D снимает массу, когда каждый грамм на счету. Обе группы требуют своих режимов, поэтому их не смешиваем с алюминиевым потоком ни по плавке, ни по оснастке | Мелкорельефные тонкостенные изделия и сверхлёгкие узлы; цинковые сплавы вынесены в отдельную услугу, магний поставляем под программы с жёстким лимитом массы |
Параметры процесса
| Параметр | Стандартный диапазон |
|---|---|
| Процесс литья | высокое давление, машины с холодной камерой |
| Усилие смыкания | 160–1 650 т |
| Температура расплава | 650–720 °C |
| Давление впрыска | 300–1 500 бар |
| Предельный габарит отливки | 600 × 500 × 200 мм |
| Масса отливки | от 10 г до 8 кг |
| Допуск в литом состоянии | ±0,05–0,1 мм по нормам NADCA |
| Допуск после ЧПУ-доводки | ±0,02 мм на обработанных элементах |
| Минимальная толщина стенки | 1,0–1,5 мм по сплаву и геометрии |
| Формовочный уклон | 1–3° на стержнях, 0,5–1° в полостях |
| Длительность цикла | 30–90 с в зависимости от отливки |
Отделка поверхности
Состояние после литья
Естественная поверхность прямо из формы; при полированных оформляющих выходит на Ra 1,6–3,2 мкм. Самый дешёвый вариант для скрытых узлов и деталей под окраску, где косметику всё равно перекроет слой.
Дробеструйная обработка
Стальная дробь снимает следы облоя и выравнивает оттенок по партии. Штатная подготовка перед порошковой окраской: без неё покрытие ложится пятнами на литой поверхности.
ЧПУ-доводка
Уплотнительные плоскости, посадочные отверстия, резьбы и базы проходим на своих станках до ±0,02 мм. Литьё и обработка идут по единому плану качества, поэтому вопрос, на каком переделе ушёл размер, не возникает.
Порошковая окраска и покраска
Электростатический порошок подбираем по RAL, слой 60–120 мкм держит улицу и ультрафиолет. Сложные оттенки берём жидкой краской, перед нанесением обезжириваем и хроматируем поверхность.
Анодирование (A356 / A413)
Декоративное и защитное анодирование предсказуемо на низкокремнистых сплавах. Высококремнистые A380 и ADC12 уходят в тёмно-серый, поэтому под косметику заранее предлагаем A356 или A413 ещё на этапе разбора модели.
Хроматирование (Alodine)
Конверсионный слой защищает от коррозии и служит основой под краску, почти не меняя размер. Применяем трёхвалентную химию, соответствующую RoHS.
Гальваника никель-хром
Система медь-никель-хром под декоративные и функциональные задачи, перед нанесением отливку полируют. Равномерность слоя проверяем картой замеров по ответственным зонам: на объёмной отливке покрытие неизбежно неравномерно.
Проектирование с учётом технологичности (DFM)
- Держите стенку в коридоре 1,5–4,0 мм без резких переходов: утолщение остывает последним и вытягивает усадочную утяжину либо пористость на лицевую грань
- Задавайте уклон 1–3° на стержнях и 0,5–1° в полостях, иначе при выталкивании отливка потянет задиры и затрётся о сталь
- Скругляйте внутренние углы радиусом не менее 0,5 мм, а лучше 1–2 мм: расплав течёт спокойнее, падает концентрация напряжений и дольше живёт форма
- Жёсткость набирайте рёбрами, а не массивом металла: сплошная бобышка толще 6 мм почти наверняка скроет внутреннюю пористость
- Оставляйте припуск 0,3–0,5 мм под ЧПУ на уплотнительных плоскостях, посадочных отверстиях и базовых поверхностях
- Предусматривайте в бобышках литые пилотные отверстия: они экономят проход инструмента и повышают соосность будущей резьбы
- Уходите от поднутрений на ползунах, где это возможно: каждый слайдер добавляет стоимость формы и ещё одну точку износа на серии
- Размещайте линию разъёма и толкатели на нелицевых гранях и сразу отмечайте в чертеже поверхности класса A
- Сразу оговаривайте герметичность: рабочее давление в барах и допустимую утечку, под них рассчитываются впуск, вентиляция и сливные карманы
- Пришлите STEP или IGES и за 24 часа получите карту толщин, проверку уклонов, схему впуска и отметку зон, где ждём пористость
Оснастка и производственные мощности
| Тип | Срок поставки | Подходит для |
|---|---|---|
| Прототипная одногнёздная форма | 2–3 недели | Партии 500–5 000 шт., проверка конструкции и спроса до вложений в закалённую сталь |
| Серийная форма из стали H13 | 3–8 недель | Тиражи от 5 000 до 1 000 000 шт. и выше, закалка и азотирование под ресурс свыше 100 000 впрысков |
| Многогнёздная форма (2–8 гнёзд) | 4–8 недель | Крупные программы, где себестоимость определяет сбалансированная литниковая система |
| Обрезной штамп и оснастка | 1–2 недели, параллельно с формой | Чистая отрезка литника и стабильная зачистка облоя на серии |
Обеспечение качества
- Входная проверка сплава на спектрометре, на каждую принятую плавку оформляется сертификат по EN 10204 3.1
- На каждом впрыске пишутся давление, температура формы и масса дозы с аварийными уставками
- Рентгеновский контроль внутренней пористости герметичных и силовых отливок по требованию заказчика
- Контроль первой детали и периодических выборок на КММ с полными размерными протоколами
- Испытание на герметичность падением давления либо погружением по согласованной норме утечки
- Проверка механических свойств: замер твёрдости и отлитые в партии образцы на растяжение по отдельному требованию
- Нормы визуальной приёмки по классам поверхности A, B и C фиксируются до запуска серии
- Размерный и косметический отчёт по отгрузке прилагается к каждому заказу
- Обслуживание формы по счётчику впрысков, чтобы качество не дрейфовало к концу ресурса оснастки
- Для автомобильных программ по запросу заказываем проверку у SGS, Bureau Veritas или TÜV и передаём планы контроля со статистикой возможностей процесса
Применение
- Автомобилестроение: кронштейны, корпуса, теплоотводы, корпуса тяговых батарей, крышки моторов и узлы рулевого управления
- Электроника и связь: радиаторы, корпуса телеком-оборудования, кожухи светодиодных светильников, рамки ВЧ-экранирования
- Электроинструмент: картеры редукторов, корпуса двигателей, защитные кожухи, несущие рамки рукояток
- Промышленное оборудование: корпуса насосов и клапанов, пневматические коллекторы, детали компрессоров
- Светотехника: оребрённые радиаторы под светодиоды, корпуса уличных и прожекторных светильников
- Бытовая техника: несущие рамы кофемашин, кожухи кухонного оборудования, узлы климатических систем
- Беспилотники и робототехника: крепления моторов, силовые рамки, корпуса подвесов с минимальной массой
- Мебель и архитектура: силовые соединители, декоративная фурнитура, системы ручек
Почему выбирают FHY Precision
Проектирование формы, её резка, литьё, обрезка и доводка собраны на одной площадке в Китае, поэтому программа не передаётся между цехами
Машины с холодной камерой усилием от 160 до 1 650 т перекрывают отливки массой от 10 г до 8 кг
Сплав A413 позволяет уйти в стенку 1,0 мм, что критично для лёгких корпусов портативной электроники
Собственная ЧПУ-доводка держит ±0,02 мм на уплотнениях и посадках, а литьё и обработка идут по единому плану контроля
MOQ 500 шт. и прототипная форма за 2–3 недели дают проверить спрос до покупки серийной стали
Рентген, испытание на утечку и спектрометрия плавки закрывают вопросы по герметичным и силовым отливкам
Право собственности на оплаченную форму остаётся за заказчиком, оснастка хранится у нас и используется только под его программы
За сутки после загрузки CAD готовим бесплатный разбор по толщине стенок, уклонам, впуску и зонам риска пористости
Часто задаваемые вопросы
1. Какой минимальный заказ на алюминиевое литьё?
Стандартный минимум 500 шт. С прототипной одногнёздной формой, которую изготавливаем за 2–3 недели и которая заметно дешевле серийной, конструкцию и спрос проверяют на партии 500–5 000 шт., не покупая закалённую сталь. Когда форма пока не нужна вовсе, выточим прототип из цельного алюминия на ЧПУ: там минимум равен одной детали.
2. Как выбрать сплав под конкретную отливку?
A380 берут как универсальную марку для корпусов и кронштейнов: хорошо льётся и держит давление. A356 упрочняют термообработкой, когда силовая деталь требует удлинения и ударной вязкости. A413 незаменим при стенке до 1,0 мм и влагозащите, ADC12 привычен азиатским автопоставщикам. Опишите нагрузку и рабочую среду, в бесплатном DFM-разборе инженер подберёт марку под условия эксплуатации, а не под цену килограмма.
3. Сколько изготавливается пресс-форма?
Прототипная одногнёздная 2–3 недели. Серийная из стали H13 с закалкой и азотированием 3–8 недель в зависимости от сложности и числа гнёзд, многогнёздная на 2–8 гнёзд 4–8 недель. Обрезной штамп идёт параллельно основной форме и добавляет 1–2 недели. В смете сразу фиксируем дату образцов T1, а первые отливки измеряем на КММ до открытия серии.
4. Какой допуск реально держать на литой детали?
В состоянии после литья ±0,05–0,1 мм по нормам NADCA с поправкой на габарит и положение относительно линии разъёма. Где этого мало, собственная ЧПУ-доводка удерживает ±0,02 мм на уплотнительных плоскостях, посадочных отверстиях и базах. Комбинация отливки с точечной обработкой дешевле, чем попытка держать жёсткий допуск сразу на всей геометрии.
5. Как исключить пористость в ответственных отливках?
Работа начинается до заливки: равномерная стенка, верное положение впуска и сливных карманов, расчёт вентиляции в DFM. В цехе на каждом цикле фиксируем давление впрыска, температуру формы и массу дозы с аварийными уставками. Герметичные и силовые отливки дополнительно проходят рентген и испытание на утечку по вашей норме, а для особо ответственных программ подключаем вакуумирование полости.
6. Что даёт бесплатный разбор до резки стали?
Загрузите STEP или IGES, и в течение 24 часов получите карту толщин, проверку уклонов, предложение по впускам и линии разъёма, а также отметку зон, где ожидаем пористость и утяжины. Исправить это на экране ничего не стоит, исправлять в закалённой стали дорого, поэтому такой разбор делаем перед каждой сметой на оснастку, а не по отдельной просьбе.
7. В каком виде прислать геометрию отливки?
Предпочтительны 3D-модели STEP (.stp, .step), принимаем IGES, Parasolid, родные файлы SolidWorks, STL, DXF, DWG и чертежи PDF. Для литья именно объёмная модель задаёт форму и уклоны. Если на руках только плоский чертёж или готовый образец, выполним реверс-инжиниринг и подготовим производственную 3D-модель с согласованными формовочными уклонами.
8. Какая отделка возможна и где она конфликтует со сплавом?
Доступны состояние после литья, дробеструйная обработка, ЧПУ-доводка, порошковая окраска по RAL и жидкая покраска, хроматирование, гальваника никель-хром и анодирование. Существенная оговорка: высококремнистые A380 и ADC12 анодируются в тёмно-серый, поэтому под декоративное покрытие заранее советуем A356 или A413. Совместимость марки и отделки проверяем на этапе разбора, а не после первой партии.
9. Из чего складывается цена отливки и формы?
Себестоимость детали образуют сплав, время цикла, обрезка, доводка, отделка и объём контроля. Стоимость пресс-формы считаем отдельной строкой, чтобы инвестиция в оснастку и цена штуки не смешивались. Главный рычаг для заказчика тираж: на большой программе форма раскладывается на десятки тысяч отливок и цена детали уходит вниз, тогда как правки чертежа после резки стали требуют переделки формы. В предложении за 24 часа фиксируем базис Инкотермс и условия оплаты, чтобы смета была полной.
10. Даёте ли образцы T1 до запуска серии?
Да, с первой же отладки формы снимаем образцы T1, измеряем на КММ и передаём протокол FAI с полными размерными данными на утверждение. Серию открываем только после вашего подтверждения. Пока форма изготавливается, можем прислать прототип, фрезерованный из цельного алюминия, чтобы проверить посадку и работоспособность изделия ещё до первого впрыска.
11. Можно ли привлечь независимую приёмку?
По запросу подключаем сторонних инспекторов SGS, Bureau Veritas или TÜV и согласовываем контрольную точку заранее: проверка входного сплава, выборочный контроль в процессе или приёмка перед отгрузкой. Такой отчёт включает размерные данные КММ, подтверждение марки материала и оценку внешнего вида, что особенно часто требуют конечные заказчики в автопроме.
12. Как качество не проседает от партии к партии?
Параметры каждого впрыска пишутся с аварийными уставками, форма обслуживается по счётчику циклов, выборки на КММ берутся с заданной периодичностью. По требованию добавляем рентген и проверку герметичности, к каждому заказу прикладываем размерный и косметический отчёт. Статистику и расчёт возможностей процесса передаём по запросу.
13. Подписываете ли NDA до расчёта?
Оформляем взаимный NDA ещё до того, как получим модель, на этапе запроса коммерческого предложения. Конструкторская документация автопрома и электроники почти всегда защищена, поэтому файлы, спецификации и данные о тираже не выходят за пределы команды, занятой вашей формой, и не попадают в другие проекты.
14. Как организована отгрузка за рубеж?
Отгружаем на условиях Инкотермс DAP и DDP, принимая на себя доставку до склада получателя и при необходимости таможенное оформление. К грузу прилагаем коммерческий инвойс, упаковочный лист и сертификат происхождения. Отливки проходят антикоррозийную обработку, косметические детали укладываются в пенные или блистерные лотки, для морской перевозки используем деревянные ящики с маркировкой IPPC. Экспресс DHL и FedEx идёт несколько дней, морской фрахт до Европы и США обычно 3–5 недель.
15. Возьмётесь ли за литьё, обработку, отделку и сборку сразу?
Да, проектирование формы, отливка, обрезка, ЧПУ-доводка, отделка и несложная сборка идут по одному заказу с общим планом контроля. Один исполнитель отвечает за готовую деталь целиком, поэтому исчезают споры о том, на каком переделе ушёл размер, а срок считается за весь маршрут, а не по отдельным цехам.
16. Чем литьё под давлением отличается от песчаного литья и фрезеровки из заготовки?
При тиражах от 500 шт. высокое давление даёт тонкую стенку, чёткий рельеф и чистую поверхность, а вложения в форму окупаются низкой ценой детали. Песчаное литьё оправдано для крупных и штучных отливок, но проигрывает по допускам и чистоте, литьё в кокиль занимает промежуточное положение, а фрезеровка из цельного алюминия выгоднее до 500 шт. либо когда ждать оснастку нет времени. В разборе называем процесс под ваш объём, поскольку держим и литьё, и ЧПУ.