使用乾式螺旋式真空幫浦進行真空輔助鑄造
真空輔助鑄造模具的抽真空
乾式壓縮螺旋真空幫浦
真空鑄造用於製造重要的機械零件,例如引擎元件、渦輪葉片、軸和齒輪。這項技術結合了多項優勢,包括提高效率、減少瑕疵和減少材料浪費,使製造更可靠且可持續發展。
在現今的製造世界中,永續發展越來越重要。公司不再只關注效率和利潤,而是關注減少浪費和對環境的影響。真空輔助鑄造可負責任地使用資源並適當維護設備,從而提高效能並降低能耗。這是現代汽車、飛機和火車生產中不可或缺的一環。
現代乾式壓縮真空幫浦不需要壓縮油,運行時維護需求極低。
真空輔助鑄造,用於高精度和極度堅固耐用的零件
真空技術在鑄造過程中扮演關鍵角色,能防止氣體夾雜、減少氧化、改善模具填充、提高表面品質、控制金屬凝固並實現薄壁輕量化鑄件的生產。透過建立受控的低壓環境,真空輔助鑄造可降低氣孔的風險。它還能改善模具填充並提高鑄件的表面品質。此製程特別有利於生產高精度和極高耐用性的零件,使其成為現代鑄件和組件生產中的重要技術。
使用油潤滑真空幫浦鑄造
各種不同操作原理、類型的真空幫浦皆可應用於鑄造廠中。過去常見的類型包括油式隔膜葉片幫浦或油式旋轉葉片幫浦,通常與魯式幫浦結合使用,以提高低壓範圍的抽氣速度。油式真空幫浦長期以來享有良好的聲譽,多年來已證明其可靠性。作為真空幫浦工作液的油品,可作為冷卻液、潤滑劑和密封劑。然而,它也具有吸收金屬粉塵、顆粒和鑄造過程中產生的製程副產物等污染物的缺點。因此,定期更換真空幫浦中的真空油,是維持其性能和確保高品質鑄件的關鍵步驟。
處理油封式真空幫浦的實際情況。
乾式壓縮真空系統
現代的乾式壓縮真空幫浦由於其無油壓縮機制而不會造成相同的問題。最先進的抽氣原理是採用高速旋轉螺旋轉子隊的螺旋幫浦。在鑄造機中使用此類型的幫浦可大幅降低真空系統的維護和操作成本。將油潤滑系統的年度營運成本與效能類似的乾式壓縮真空系統相比,可大幅節省成本。
電力消耗:
在大多數操作點,現代乾式螺旋幫浦的能耗通常低於油潤滑幫浦,僅因為油的黏度就會造成額外的能量消耗。現代乾式壓縮真空幫浦採用高速旋轉的螺旋轉子,在壓縮腔體中無摩擦地運轉,因此能耗非常低。在大部分的運作時間內,真空幫浦甚至在 <10 mbar 的壓力下運作(圖 2),此時的能耗降低最為顯著。
圖 3:三種類型真空幫浦在 1,000 mbar(大氣壓力)和 0.01 mbar 之間的操作點耗電量 :SOGEVAC SV750(油封)、DRYVAC DV650(乾式)和 3x VARODRY VD200(乾式)。
維修與維護要求:
鑄造並非潔淨的應用領域。真空幫浦會吸收大量粉塵。即使使用粉塵過濾器,油潤滑型幫浦仍會磨損,因為任何過濾器都無法捕捉到最細微的粉塵顆粒,這些顆粒會在幫浦油中結塊,形成一種「研磨膏」。然而,在乾式幫浦中,這樣微小顆粒會被輸送到排氣口,而不會造成磨損。將乾式幫浦整合到鑄造系統中(理想情況下搭配適當的過濾裝置以捕捉潛在的大顆粒),可大幅降低與真空系統相關的維護和運作成本。將油潤滑系統的年度成本與相同容量的乾式真空系統的年度成本進行比較,鑄造廠營運者可大幅節省成本。
智慧功能
乾式真空系統的優勢不僅僅在於降低耗能和維護需求(包括減少人工和資源消耗,例如油、備用密封件和葉片)。現代乾式壓縮幫浦提供最佳化能耗的功能或配件,例如節能、頻率控制操作和智慧型
控制裝置,可在需要時將幫浦效率最大化。在模具從大氣壓力初始抽氣至 1 mbar 的過程中,乾式解決方案通常以全功率運轉。然而,在冷卻、加熱、預熱或閒置等後續步驟中,乾式真空幫浦可以將轉速降低到所需的基準水平,實現更顯著的節能效果。當主 PLC 向變頻器或真空系統控制櫃發送重新啟動訊號時,幫浦可在幾秒內恢復全速運轉。Leybold 的產品組合包括一系列專為鑄造業量身打造的乾式壓縮幫浦和油封式幫浦。
高效率與永續發展性
真空輔助鑄造在工業機械領域扮演著重要的角色。為了滿足全球資源最佳化和廢棄物管理的要求,將二氧化碳排放量降至最低、最佳化能源消耗以及提高設備可靠性和安全性都是關鍵。乾式壓縮真空系統的使用進一步實現了這些目標,並提高了效率和永續性。
真空輔助鑄造在現代製造中具有戰略重要性,特別是在汽車、航空航太和鐵路產業中。它能提高效率、減少瑕疵並將材料浪費降至最低,使生產更具永續性。真空技術透過建立受控的低壓環境來改善模具填充、降低氣孔率並提升表面品質。
傳統的油潤滑真空泵浦在過去已經證實了其價值,但因為油污染而需要頻繁維護。另一方面,現代乾式壓縮真空泵浦可消除此問題,並降低運營成本和能耗。透過降低耗電量、維護需求和資源依賴性,乾式壓縮真空系統也大幅提升了鑄造製程的效率和可持續性。