Semi-solid metal casting (SSM) is a

Semi-solid metal casting (SSM) is a near net shape variant of die casting.[1] The process is used with non-ferrous metals, such as aluminium, copper,[2] and magnesium. The process combines the advantages of casting and forging. The process is named after the fluid property thixotropy, which is the phenomenon that allows this process to work. Simply, thixotropic fluids shear when the material flows, but thicken when standing.[3] The potential for this type of process was first recognized in the early 1970s.[3] There are four different processes: thixocasting, rheocasting, thixomolding, and SIMA.

SSM is done at a temperature that puts the metal between its liquidus and solidus temperature. Ideally, the metal should be 30 to 65% solid. The metal must have a low viscosity to be usable, and to reach this low viscosity the material needs a globular primary surrounded by the liquid phase.[2] The temperature range possible depends on the material and for aluminum alloys is 5–10 °C, but for narrow melting range copper alloys can be only several tenths of a degree.[4]

Semi-solid casting is typically used for high-end castings. For aluminum alloys typical parts include engine suspension mounts, air manifold sensor harness, engine blocks and oil pump filter housing.[5]
Thixocasting[edit]
Thixocasting utilizes a pre-cast billet with a non-dendritic microstructure that is normally produced by vigorously stirring the melt as the bar is being cast. Induction heating is normally used to re-heat the billets to the semi-solid temperature range, and die casting machines are used to inject the semi-solid material into hardened steels dies. Thixocasting is being performed commercially in North America, Europe and Asia. Thixocasting has the ability to produce extremely high quality components due to the product consistency that results from using pre-cast billet that is manufactured under the same ideal continuous processing conditions that are employed to make forging or rolling stock.[7] The main disadvantage is that it is expensive due to the special billets that must be used. Other disadvantages include a limited number of alloys, and scrap cannot be directly reused.[8]
Advantages[edit]
The advantages of semi-solid casting are as follows:[11]

Complex parts produced net shape
Porosity free
Reduced shrinkage
Excellent mechanical performance
Pressure tightness
Tight tolerances
Thin walls.
Heat treatable (T4/T5/T6)
Due to the lower pressures and temperatures required to die cast semi-solid metal the die material does not need to be as exotic. Often graphite or softer stainless steels may be used. Even non-ferrous dies can be used for one time shots. Because of this the process can be applied to rapid prototyping needs and mass production. This also allows for the casting of high melting point metals, such as tool steel and stellite, if a higher temperature die material is used. Other advantages include: easily automated, consistent, production rates are equal to or better than die casting rates, no air entrapment, low shrinkage rates, and a uniform microstructure.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หล่อโลหะกึ่งของแข็ง (SSM) เป็นรูปสุทธิใกล้ตัวแปรของหล่อตาย [1] การใช้กับโลหะไม่ใช่เหล็ก อะลูมิเนียม ทองแดง, [2] และแมกนีเซียม การรวมข้อดีของการหล่อ และการปลอม การตั้งชื่อ thixotropy คุณสมบัติของเหลว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยให้กระบวนการนี้จะทำงาน เพียง แรงเฉือนของเหลวแต่เมื่อไหลวัสดุ แต่ thicken เมื่อยืน [3] เป็นกระบวนการชนิดนี้ครั้งแรกได้ถูกรับรู้ใน [3] มีการกระบวนการต่าง ๆ 4: thixocasting, rheocasting, thixomolding และสีมาSSM แล้วอุณหภูมิที่ทำให้โลหะระหว่างอุณหภูมิของ liquidus และ solidus ดาว โลหะควรจะแข็ง 30-65% โลหะต้องมีความหนืดต่ำเพื่อสามารถใช้ได้ และถึงความหนืดต่ำนี้วัสดุต้องหลัก globular ด้วยเฟสของเหลว [2] อุณหภูมิอาจขึ้นอยู่กับวัสดุ และโลหะผสมอลูมิเนียมเป็น 5 – 10 ° C แต่สำหรับช่วงแคบละลาย โลหะผสมทองแดงสามารถหนึ่งของระดับเท่าหลายตำแหน่ง [4]โดยปกติจะใช้หล่อกึ่งของแข็งสำหรับ castings สูง สำหรับชิ้นส่วนทั่วไปของโลหะผสมอลูมิเนียมรวมแมลงระงับ อากาศเซ็นเซอร์ความหลากหลายนับเทียม บล็อกเครื่องยนต์ และปั๊มน้ำมันกรองอยู่อาศัย [5]Thixocasting [แก้ไข]Thixocasting ใช้ billet หล่อก่อน มีต่อโครงสร้างจุลภาคไม่ dendritic ที่ปกติผลิตดั่งกวนละลายเป็นแถบการหล่อ ปกติใช้เหนี่ยวนำความร้อนร้อน billets ช่วงอุณหภูมิกึ่งทึบอีกครั้ง และเครื่องหล่อตายใช้ฉีดวัสดุกึ่งของแข็งเป็น steels ชุบแข็งตาย Thixocasting คือการทำในเชิงพาณิชย์ในอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย Thixocasting มีความสามารถในการผลิตส่วนประกอบคุณภาพสูงมากเนื่องจากความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลจากการใช้ billet ล่วงหน้าหล่อที่ผลิตภายใต้เงื่อนไขการประมวลผลอย่างต่อเนื่องเหมาะเดียวกันพนักงานต้องตีหรือกลิ้งหุ้น [7] ข้อเสียหลักคือ ที่มีราคาแพงเนื่องจาก billets พิเศษที่ต้องใช้ ข้อเสียอื่น ๆ รวมจำนวนจำกัดของโลหะ และของเสียไม่สามารถใช้โดยตรง [8][แก้ไข] ข้อดีข้อดีของการหล่อกึ่งของแข็งมีดังนี้: [11]รูปร่างสุทธิผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนPorosity ฟรีลดการหดตัวสภาพเครื่องจักรกลชูความดันยอมรับแน่นผนังบางโรคร้อน (T4/T5/T6)ความดันและอุณหภูมิต่ำกว่าต้องตาย หล่อโลหะกึ่งของแข็งวัสดุตายไม่จำเป็นต้องแปลกใหม่เป็น อาจใช้แกรไฟต์มักหรือ steels สแตนนุ่ม ตายแม้ไม่ใช่เหล็กสามารถใช้สำหรับการถ่ายภาพครั้งเดียว ด้วยเหตุนี้ สามารถใช้กระบวนการผลิตจำนวนมากและความต้องการต้นแบบรวดเร็ว นี้ยังช่วยให้สามารถหล่อโลหะจุดหลอมเหลวสูง เหล็กกล้าเครื่องมือและ stellite ถ้าใช้วัสดุตายอุณหภูมิสูง ข้อดีอื่น ๆ ได้แก่: อัตโนมัติง่าย สอดคล้อง ผลิตราคาจะเท่ากับ หรือดีกว่าราคาหล่อตาย entrapment อากาศไม่ อัตราการหดตัวต่ำ และต่อโครงสร้างจุลภาคสม่ำเสมอ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การหล่อโลหะกึ่งของแข็ง (SSM) เป็นตัวแปรที่มีรูปร่างใกล้เคียงหล่อตาย. [1] กระบวนการนี้ใช้กับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเช่นอลูมิเนียมทองแดง [2] และแมกนีเซียม กระบวนการในการรวมข้อดีของการหล่อและการปลอม กระบวนการนี้ตั้งชื่อตามสถานที่ thixotropy ของเหลวซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยให้กระบวนการนี้ในการทำงาน เพียงแค่ของเหลว thixotropic เฉือนเมื่อกระแสวัสดุ แต่ข้นเมื่อยืน [3] ที่มีศักยภาพสำหรับประเภทของกระบวนการนี้ได้รับการยอมรับเป็นครั้งแรกในช่วงต้นปี 1970 [3] มีสี่กระบวนการที่แตกต่างกัน.. thixocasting, rheocasting, thixomolding และ SIMA . SSM จะทำที่อุณหภูมิที่ทำให้โลหะระหว่าง liquidus และอุณหภูมิของโซลิดัส จะเป็นการดีที่โลหะที่ควรจะเป็น 30-65% ที่เป็นของแข็ง โลหะที่จะต้องมีความหนืดต่ำที่จะใช้งานและไปถึงนี้ความหนืดต่ำวัสดุที่จำเป็นต้องมีหลักทรงกลมล้อมรอบด้วยของเหลว. [2] ช่วงอุณหภูมิที่เป็นไปได้ขึ้นอยู่กับวัสดุและอลูมิเนียมเป็น 5-10 องศาเซลเซียส แต่สำหรับการหลอมโลหะผสมทองแดงช่วงแคบ ๆ สามารถมีได้เพียงหลายสิบของการศึกษาระดับปริญญา. [4] หล่อกึ่งของแข็งโดยปกติจะใช้สำหรับการหล่อระดับไฮเอนด์ สำหรับอลูมิเนียมชิ้นส่วนทั่วไปรวมถึงม้าระงับเครื่องยนต์เทียมเซ็นเซอร์นานาปรับอากาศบล็อกเครื่องยนต์และน้ำมันปั๊มที่อยู่อาศัยกรอง. [5] Thixocasting [แก้ไข] Thixocasting ใช้เหล็กแท่งก่อนโยนด้วยจุลภาคที่ไม่ dendritic ที่ผลิตตามปกติโดยแรงกวน ละลายบาร์จะถูกโยน เหนี่ยวนำความร้อนปกติจะใช้อีกครั้งความร้อน billets ไปช่วงอุณหภูมิกึ่งของแข็งและตายหล่อเครื่องที่ใช้ในการฉีดวัสดุกึ่งของแข็งเข้าเหล็กแข็งตาย Thixocasting จะถูกดำเนินการในเชิงพาณิชย์ในอเมริกาเหนือยุโรปและเอเชีย Thixocasting มีความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสูงมากอันเนื่องมาจากความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลมาจากการใช้เหล็กแท่งก่อนโยนว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตภายใต้เดียวกันเหมาะเงื่อนไขการประมวลผลอย่างต่อเนื่องที่ใช้ในการทำปลอมหรือสต็อกกลิ้ง. [7] ข้อเสียที่สำคัญคือ ว่ามันมีราคาแพงเนื่องจากการ billets พิเศษที่จะต้องนำมาใช้ ข้อเสียอื่น ๆ รวมถึงจำนวนที่ จำกัด ของโลหะผสมและเศษไม่สามารถนำกลับมาใช้โดยตรง [8]. ข้อดี [แก้ไข] ข้อดีของการหล่อกึ่งของแข็งมีดังนี้ [11] ส่วนที่ซับซ้อนผลิตรูปร่างสุทธิพรุนฟรีหดตัวลดประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรกลยอดเยี่ยมความดันความหนาแน่นของความคลาดเคลื่อนแน่นผนังบาง. ร้อนเยียวยา (T4 / T5 / T6) เนื่องจากแรงกดดันที่ลดลงและอุณหภูมิที่จำเป็นในการตายหล่อโลหะกึ่งของแข็งวัสดุตายไม่จำเป็นต้องเป็นที่แปลกใหม่ กราไฟท์บ่อยหรือนุ่มเหล็กสแตนเลอาจจะใช้ แม้ตายไม่ใช่เหล็กสามารถนำมาใช้สำหรับการถ่ายภาพเพียงครั้งเดียว ด้วยเหตุนี้กระบวนการที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับความต้องการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการผลิตมวล นอกจากนี้ยังช่วยสำหรับการหล่อโลหะจุดหลอมเหลวสูงเช่นเหล็กเครื่องมือและ stellite ถ้าอุณหภูมิสูงวัสดุตายถูกนำมาใช้ ข้อดีอื่น ๆ ได้แก่ : อัตโนมัติได้อย่างง่ายดายสอดคล้องอัตราการผลิตมีค่าเท่ากันหรือดีกว่าอัตราตายหล่อดักอากาศไม่มีอัตราการหดตัวต่ำและจุลภาคเครื่องแบบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การหล่อโลหะกึ่งของแข็ง ( SSM ) เป็นใกล้ตัวแปรรูปร่างสุทธิหล่อตาย [ 1 ] กระบวนการที่ใช้กับโลหะ เช่น เหล็ก , อลูมิเนียม , ทองแดง , [ 2 ] และแมกนีเซียม กระบวนการรวมข้อดีของการหล่อ และการปลอม กระบวนการเป็นชื่อหลังจากที่ธิกโซโทรปีคุณสมบัติของไหล ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยให้กระบวนการนี้ทำงาน เพียงของเหลวทิกโซทรอปปิกเฉือนเมื่อการไหลของวัตถุดิบ แต่ข้นเมื่อยืนอยู่ [ 3 ] ศักยภาพของกระบวนการชนิดนี้เป็นครั้งแรกที่ได้รับการยอมรับในช่วงต้น 1970 [ 3 ] มี 4 กระบวนการที่แตกต่างกัน : thixocasting rheocasting thixomolding , , , และ สีมา

SSM คือทำที่อุณหภูมิที่ทำให้โลหะระหว่างอุณหภูมิของ ของเหลว และความหมายของคำ . นึกคิด , โลหะน่าจะ 30 ถึง 65 % ที่เป็นของแข็งโลหะจะต้องมีความหนืดต่ำ เพื่อให้สามารถใช้งานได้ และการเข้าถึงนี้ต่ำความหนืดของวัสดุต้องเป็นทรงกลมหลักล้อมรอบด้วยเฟสของเหลว [ 2 ] อุณหภูมิช่วงที่เป็นไปได้ขึ้นอยู่กับวัสดุและโลหะผสมอลูมิเนียม 5 – 10 ° C แต่แคบช่วงหลอมเหลวโลหะทองแดงได้เพียงหนึ่งในสิบของหลาย ๆ ปริญญา [ 4 ]

หล่อกึ่งของแข็งโดยทั่วไปจะใช้สำหรับคุณภาพสูงการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมทั่วไปรวมถึงเครื่องยนต์ mounts ชิ้นส่วนช่วงล่าง เครื่อง เซ็นเซอร์ แอร์ นานา , เครื่องยนต์และที่อยู่อาศัยกรองน้ำมัน [ 5 ] [ แก้ไข ]

thixocasting thixocasting ใช้ก่อนหล่อเหล็กแท่งกับไม่มีเดนไดรติก โครงสร้างจุลภาคที่เป็นปกติ ผลิตโดย แรงเร้าใจละลายไปเป็นแถบ ถูกโยนเครื่องเหนี่ยวนำความร้อนโดยปกติจะใช้เพื่อกันความร้อน billets ช่วงอุณหภูมิกึ่งของแข็ง และตายหล่อเครื่องใช้ฉีดวัสดุกึ่งแข็งเป็นเหล็กกล้าชุบแข็งตาย thixocasting ถูกใช้ในเชิงพาณิชย์ในทวีปอเมริกาเหนือ , ยุโรปและเอเชียthixocasting มีความสามารถในการผลิตส่วนประกอบคุณภาพสูงมากเนื่องจากความสอดคล้องสินค้าที่เป็นผลจากการใช้ pre cast Billet ที่ผลิตภายใต้เงื่อนไขเดียวกันเหมาะอย่างต่อเนื่องการประมวลผลที่ใช้เพื่อทำให้การปลอม หรือหุ้นกลิ้ง [ 7 ] ข้อเสียหลักคือมันมีราคาแพงเนื่องจากการพิเศษ billets ที่ต้องใช้ข้อเสียอื่น ๆรวมถึงจำนวน จำกัด ของโลหะ และเศษไม่สามารถโดยตรง 2 . [ 8 ] [ แก้ไข ]

ข้อดีข้อดีของหล่อกึ่งของแข็งมีดังนี้ : [ 11 ]


ไม่มีรูปร่างซับซ้อนส่วนการผลิตสุทธิฟรี

ลดการหดตัวที่ยอดเยี่ยมประสิทธิภาพของเครื่องจักรกล


ดันตึงแน่นความอดทนบางผนัง รักษาความร้อน ( T4 / T5

/ T6 )เนื่องจากการลดแรงกดดันและอุณหภูมิต้องตายหล่อโลหะกึ่งของแข็งวัสดุตายไม่ต้องเป็นอย่างที่แปลกใหม่ มักจะแกรไฟต์หรือเบา เหล็กสแตนเลสอาจจะใช้ แม้แต่เหล็กตายสามารถใช้สำหรับเวลาหนึ่งภาพ เพราะเหตุนี้กระบวนการจะต้องต้นแบบอย่างรวดเร็ว และการผลิตมวล นี้ยังช่วยให้หล่อสูงจุดหลอมเหลวของโลหะเช่น เครื่องมือเหล็ก และ สเตลไลท์ ถ้าอุณหภูมิสูงกว่าตาย วัสดุที่ใช้ ประโยชน์อื่น ๆรวมถึง : ได้อย่างง่ายดายโดยอัตโนมัติสอดคล้อง อัตราการผลิตเท่ากับหรือดีกว่าตายหล่อ อัตรา อัตราการหดตัวต่ำ ไม่มีแอร์ กับดัก และโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอ