Perbandingan dan Keunggulan Proses Pengecoran Tekanan Rendah dan Pengecoran Tekanan Tinggi [Konferensi Industri Aluminium SMM]

Pada tanggal 16 April, dalam Konferensi Industri Aluminium dan Pameran Industri Aluminium AICE 2025 SMM (ke-20) — Forum Pengembangan Industri Pengecoran Die Aluminium, yang diselenggarakan bersama oleh SMM Information & Technology Co., Ltd., SMM Metal Trading Center, dan Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., serta disponsori bersama oleh Zhongyifeng Jinyi (Suzhou) Technology Co., Ltd. dan Lezhi County Qianrun Investment Service Co., Ltd., Wenping Zhu, pakar pengecoran paduan aluminium global, pakar khusus/direktur, dan dosen pelatihan sertifikasi kualifikasi insinyur pengecoran die senior dari Eaton (China) Investment Co., Ltd., berbagi perbandingan antara proses pengecoran tekanan rendah dan pengecoran die tekanan tinggi, serta kelebihan dan kekurangan masing-masing.

**Perbedaan dalam Prinsip Proses**

**Pengecoran Tekanan Rendah**
Rentang tekanan: 0,01-0,1 MPa (tekanan rendah).
Prinsip: Udara terkompresi digunakan untuk secara perlahan menekan logam cair dari tungku penyimpanan tertutup ke dalam cetakan melalui tabung riser. Logam mengisi rongga dari atas ke bawah di bawah tekanan rendah dan mengeras di bawah tekanan.
Karakteristik: Pengisian yang halus, fluiditas logam yang baik, pori dan inklusi yang lebih sedikit.

**Pengecoran Die Tekanan Tinggi**
Rentang tekanan: 10-200 MPa (tekanan sangat tinggi).
Prinsip: Logam cair disuntikkan dengan kecepatan tinggi ke dalam cetakan baja di bawah tekanan tinggi (yang disediakan oleh silinder injeksi), dengan cepat mengisi cetakan dan mengeras di bawah tekanan tinggi.
Karakteristik: Kecepatan pengisian yang cepat (tingkat milidetik), cocok untuk bagian dinding tipis yang kompleks, tetapi rawan terperangkap gas.

Pengecoran tekanan rendah dan pengecoran die tekanan tinggi adalah dua proses pengecoran logam umum, yang terutama digunakan untuk membentuk logam nonferrous seperti paduan aluminium dan paduan magnesium. Mereka memiliki perbedaan yang signifikan dalam prinsip, skenario aplikasi, dan karakteristik produk.

**Perbandingan Karakteristik Proses**

**Pengecoran Tekanan Rendah**
Kelebihan: Kepadatan pengecoran yang baik, sifat mekanik yang tinggi, cacat pori yang lebih sedikit, mampu menghasilkan bagian yang lebih besar.
Kekurangan: Siklus waktu yang panjang, biaya cetakan yang lebih tinggi, tidak cocok untuk bagian dinding ultra tipis. Biaya produksi yang lebih tinggi, ketebalan dinding harus >3,5 mm, lebih baik lebih dari 4 mm.

**Pengecoran Die Tekanan Tinggi**
Kelebihan: Efisiensi produksi yang tinggi (beberapa bagian dapat diproduksi per menit), cocok untuk bagian dinding tipis yang kompleks, presisi permukaan yang tinggi. Akurasi dimensi yang tinggi, toleransi pemesinan yang kecil.
Kekurangan: Pori internal umum pada pengecoran, biasanya tidak dapat diolah panas (pori mungkin mengembang), biaya cetakan yang sangat tinggi. Ketebalan dinding lebih besar dari 2 mm sudah cukup.

Pengecoran tekanan rendah dapat merancang balok tertutup dengan diameter apa pun, dan kelebihannya dalam kekakuan torsi balok tertutup telah diperkenalkan. Akurasi dimensi yang tinggi dan ketebalan dinding ultra tipis adalah kelebihan signifikan dari pengecoran die. Selain itu, pengecoran die tekanan tinggi paduan magnesium juga telah diperkenalkan.

**Terobosan dan Arah Pengembangan untuk Pengecoran Tekanan Rendah**
1. Inovasi Bahan: Terobosan dalam paduan aluminium berkinerja tinggi
• Pengembangan paduan kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi: Untuk memenuhi kebutuhan kendaraan listrik baru dan aerospace, mengembangkan paduan aluminium baru (seperti aluminium tinggi-silikon, paduan aluminium-lithium) untuk meningkatkan kekuatan spesifik dan kinerja suhu tinggi pengecoran. Terobosan kekuatan tarik 380 MPa untuk A356.
• Penerapan bahan komposit: Terobosan dalam teknologi pengecoran untuk komposit matriks aluminium (seperti aluminium yang diperkuat partikel SiC) untuk mencapai kekakuan dan ketahanan aus yang lebih tinggi, digunakan untuk komponen sasis dan powertrain.
2. Peningkatan Proses: Peningkatan kecerdasan dan efisiensi
• Pengembangan metode pengecoran tekanan rendah dengan siklus yang efisien,
• Teknologi pengecoran tabung riser,
• Teknologi pengecoran pompa elektromagnetik
• Optimasi algoritma AI untuk meningkatkan hasil dan waktu siklus.
• Cetakan pasir/logam cetak 3D

**Terobosan dan Arah Pengembangan untuk Pengecoran Die Tekanan Tinggi**
Terobosan teknologi: Meningkatkan kinerja dan batas proses, terutama berfokus pada penghapusan cacat
• 1. Pengecoran die terintegrasi ultra besar
Terobosan yang dibutuhkan dalam ketahanan panas bahan cetakan, tonase press (lebih dari 12.000 mt), dan teknologi vakum.
• 2. Popularisasi pengecoran die tekanan tinggi vakum (VHPDC)
Mengurangi pori melalui vakum (porositas <1%), memungkinkan pengecoran untuk diolah panas dan dilas, memperluas skenario aplikasi (seperti bagian keselamatan struktural).
• 3. Pengecoran die tekanan tinggi semi-padat (SSM-HPDC)
1. Prinsip: Menekan bubur semi-padat (tingkat fase padat 30%-50%) ke dalam cetakan untuk mengurangi turbulensi dan pori.
2. Kelebihan: Sifat mekanik yang mendekati penempaan, kualitas permukaan yang lebih baik, digunakan untuk rumah motor kekuatan tinggi, komponen suspensi.
• Inovasi bahan tekanan tinggi baru: Paduan multifungsi kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi
1. Pengembangan paduan aluminium kekuatan tinggi baru
Tujuan: Terobosan kekuatan tarik 400 MPa (seperti paduan seri Al-Si-Mg-Cu), menggantikan beberapa bagian baja.
2. Paduan aluminium tahan panas
Permintaan: Beradaptasi dengan kondisi dekat sumber panas rumah motor (seperti suhu sistem drive listrik >150℃).
3. Penerapan aluminium sekunder yang efisien
Tren: Meningkatkan kemurnian aluminium sekunder melalui teknologi pemurnian (kandungan Fe <0,15%), mengurangi biaya dan emisi karbon.
• Skenario aplikasi dan pengembangan pengecoran die tekanan tinggi paduan magnesium dan pengecoran die semi-padat, serta pengembangan dan penelitian bahan baku paduan magnesium yang cocok untuk pengecoran die, juga telah dijelaskan secara rinci.

**Terobosan dan Arah Pengembangan untuk Kedua Proses Pengecoran**
• Manufaktur Hijau: Ekonomi rendah karbon dan sirkular
1. Peningkatan peralatan hemat energi: Mesin pengecoran die yang digerakkan oleh motor servo (konsumsi energi dikurangi sebesar 40%), sistem pemulihan panas limbah.
2. Agen pelepas dan pelapis perlindungan lingkungan: Tren menggantikan agen berbasis minyak dengan agen pelepas berbasis air, perlakuan pasivasi bebas kromium.
3. Sistem daur ulang tertutup: Model OEM berkolaborasi dengan perusahaan aluminium untuk membangun jaringan daur ulang limbah.
• Peralatan dan teknologi rendah karbon, hemat energi, dan ramah lingkungan
Analisis teknologi injeksi multi-barrel dan teknologi penyemprotan mikro-presisi.
• Kecerdasan dan Digitalisasi: Kontrol proses yang presisi
1. Optimasi proses yang didorong oleh AI
Pemantauan real-time. xx meluncurkan mesin pengecoran die cerdas, meningkatkan hasil sebesar 15%.
2. Kembar digital dan cetakan uji virtual
Integrasi algoritma AI dalam platform simulasi seperti MAGMA dan ProCAST.
3. Sistem pelacakan blockchain
Fungsi: Mencatat parameter proses dan sumber bahan setiap pengecoran, memenuhi kebutuhan pelacakan kualitas industri otomotif.
• Ekspansi Skenario Aplikasi: Dari otomotif ke berbagai bidang
1. Aerospace dan robotika
Bingkai drone. Sendi lengan robot.
2. Elektronik konsumen: Bingkai ponsel/komputer
3. Kendaraan komersial, bidang peralatan umum.
• Otomatisasi periferal, pasca-pemrosesan
Deteksi online, cerdas, umpan balik otomatis, dan penyesuaian parameter otomatis.
》Klik untuk melihat laporan khusus tentang Konferensi Industri Aluminium dan Pameran Industri Aluminium AICE 2025 SMM (ke-20).