การไหลของโลหะที่ได้รับการควบคุมเป็นคุณลักษณะพื้นฐานและโดดเด่นของ แม่พิมพ์หล่อแรงดันต่ำ . เป็นหลักการสำคัญที่ทำให้วิธีการหล่อนี้แตกต่างจากเทคนิคการหล่อแรงดันสูงแบบดั้งเดิม
ความแตกต่างของความดัน:
แนวคิดหลักของการควบคุมการไหลของโลหะในแม่พิมพ์หล่อแรงดันต่ำนั้นอยู่ที่การใช้ค่าความดันที่แตกต่างกันค่อนข้างต่ำเพื่อเคลื่อนย้ายโลหะหลอมเหลวจากเตาหลอมหรือเตาหลอมเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ โดยทั่วไปความแตกต่างของแรงดันนี้จะอยู่ในช่วง 1 ถึง 1.5 บาร์ ซึ่งต่ำกว่าความดันสูงที่ใช้ในวิธีการต่างๆ เช่น การหล่อด้วยแรงดันสูงอย่างมาก การใช้แรงดันต่ำช่วยให้การเติมแม่พิมพ์เป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปและควบคุมได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น
โดยทั่วไปความแตกต่างของแรงดันต่ำจะทำได้โดยการรักษาระบบปิดผนึก โดยที่โลหะหลอมเหลวในถ้วยใส่ตัวอย่างสัมผัสกับบรรยากาศที่มีการควบคุม ซึ่งมักประกอบด้วยอากาศหรือก๊าซเฉื่อย ด้วยการควบคุมความดันที่ใช้กับพื้นผิวของโลหะหลอมเหลว อัตราการไหลสามารถปรับได้อย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้ลักษณะการเติมที่ต้องการ วิธีการควบคุมนี้ช่วยลดความปั่นป่วนซึ่งเป็นสาเหตุทั่วไปของข้อบกพร่องในการหล่อ เช่น ความพรุนของก๊าซและช่องว่างการหดตัว
ความช่วยเหลือจากแรงโน้มถ่วง:
ในการหล่อด้วยแรงดันต่ำ แรงโน้มถ่วงมีบทบาทสำคัญในการอำนวยความสะดวกในการควบคุมการไหลของโลหะ โลหะหลอมเหลวในเบ้าหลอมมักจะอยู่ในตำแหน่งที่สูงกว่าโพรงแม่พิมพ์ เป็นผลให้แรงโน้มถ่วงช่วยในการนำโลหะเข้าไปในแม่พิมพ์ แรงโน้มถ่วงนี้เมื่อใช้ร่วมกับส่วนต่างแรงดันต่ำ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการไหลที่ราบรื่น ควบคุมได้ และสม่ำเสมอ
การใช้แรงโน้มถ่วงช่วยลดความจำเป็นในการใช้แรงเชิงกลหรือแรงดันไฮดรอลิกมากเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดความปั่นป่วนและข้อบกพร่องได้ วิธีการอ่อนโยนและช่วยด้วยแรงโน้มถ่วงนี้ช่วยให้สามารถบรรจุแม่พิมพ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำให้โลหะหลอมเหลวต้องมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วหรือทิศทางอย่างกะทันหัน ลดโอกาสที่จะเกิดปัญหาต่างๆ เช่น การกักเก็บอากาศและการวิ่งผิดทาง
การควบคุมการเติมแม่พิมพ์:
สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งของการควบคุมการไหลของโลหะคือการควบคุมกระบวนการเติมโลหะอย่างแม่นยำ การควบคุมนี้ทำได้โดยการออกแบบระบบประตู ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น อ่างเท รางน้ำ และป่วง อ่างเทจะรวบรวมโลหะหลอมเหลวจากเบ้าหลอม ในขณะที่ตัวรองและป่วงจะนำทางเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์
การออกแบบและขนาดของส่วนประกอบระบบประตูเหล่านี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าโลหะจะไหลอย่างค่อยเป็นค่อยไปและสม่ำเสมอ ขนาด รูปร่าง และการวางตำแหน่งได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมเพื่อป้องกันความปั่นป่วนและการกักเก็บอากาศ โดยพื้นฐานแล้ว ระบบ gating ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ไฮดรอลิก ซึ่งช่วยให้โลหะไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ได้อย่างมั่นคงและสม่ำเสมอ
นอกจากนี้ การออกแบบระบบเกตยังพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิของโลหะ ความหนืด และอัตราการไหล พารามิเตอร์เหล่านี้ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับโลหะผสมเฉพาะที่หล่ออยู่ เพื่อให้มั่นใจว่าโลหะมีพฤติกรรมที่คาดเดาได้และสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการเติม
ลดการเกิดออกซิเดชัน:
นอกเหนือจากการควบคุมการไหลของโลหะหลอมเหลวแล้ว แม่พิมพ์หล่อแรงดันต่ำยังรวมคุณสมบัติในการลดการเกิดออกซิเดชันอีกด้วย การสัมผัสกับออกซิเจนสามารถทำให้เกิดออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะ ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพของการหล่อ เพื่อบรรเทาปัญหานี้ บรรยากาศที่ได้รับการควบคุมรอบๆ โลหะหลอมเหลวมักจะเฉื่อย เช่น ไนโตรเจนหรืออาร์กอน ซึ่งป้องกันการเกิดออกซิเดชันและช่วยรักษาความบริสุทธิ์ของโลหะ