W procesie produkcyjnym firmy odlewnicze nieuchronnie napotykają wady odlewów, takie jak skurcz, pęcherze i segregacja, co skutkuje niską wydajnością odlewów. Ponowne topienie i produkcja również będą wiązały się z dużym zużyciem siły roboczej i energii elektrycznej. Ograniczenie wad odlewów to problem, który zawsze martwił profesjonalistów z branży odlewniczej.
Jeśli chodzi o kwestię zmniejszania wad odlewów, John Campbell, profesor z Uniwersytetu w Birmingham w Wielkiej Brytanii, ma wyjątkową wiedzę na temat zmniejszania wad odlewów. Już w 2001 roku Li Dianzhong, badacz w Instytucie Badań Metali Chińskiej Akademii Nauk, przeprowadził symulację organizacji procesu obróbki na gorąco i zaprojektował proces pod kierunkiem profesora Johna Campbella. Dzisiaj Intercontinental Media sporządziło listę dziesięciu najważniejszych zasad zmniejszania wad odlewów zaproponowanych przez międzynarodowego mistrza castingu Johna Campbella.
1. Dobre odlewy zaczynają się od wysokiej jakości wytapiania
Po rozpoczęciu zalewania odlewów należy najpierw przygotować, sprawdzić i przeprowadzić proces wytapiania. W razie potrzeby można przyjąć najniższy akceptowalny standard. Jednakże lepszą opcją jest przygotowanie i przyjęcie planu wytapiania bliskiego zera defektów.
2. Unikaj burzliwych wtrąceń na wolnej powierzchni cieczy
Wymaga to unikania nadmiernej prędkości przepływu na przedniej swobodnej powierzchni cieczy (menisk). W przypadku większości metali maksymalna prędkość przepływu jest kontrolowana na poziomie 0,5 m/s. W przypadku zamkniętych układów odlewniczych lub części cienkościennych maksymalna prędkość przepływu zostanie odpowiednio zwiększona. Wymaganie to oznacza również, że wysokość opadania roztopionego metalu nie może przekraczać wartości krytycznej wysokości „spadku statycznego”.
3. Unikać laminarnych wtrąceń powierzchniowych powłok kondensatu w roztopionym metalu
Wymaga to, aby podczas całego procesu napełniania żaden przedni koniec strumienia stopionego metalu nie przestał przedwcześnie płynąć. Menisk roztopionego metalu na wczesnym etapie napełniania musi pozostać ruchomy i nie może na niego oddziaływać pogrubienie powierzchniowych otoczek kondensatu, które staną się częścią odlewu. Aby osiągnąć ten efekt, przedni koniec roztopionego metalu można zaprojektować tak, aby stale się rozszerzał. W praktyce jedynie dolne nasypanie „pod górę” pozwala na osiągnięcie ciągłego procesu wznoszenia. (Na przykład przy odlewaniu grawitacyjnym zaczyna płynąć w górę od dołu prostego rynny). To oznacza:
Dolny system nalewania;
Żadnego spadania lub przesuwania się metalu w dół;
Brak dużych przepływów poziomych;
Brak przedniego zatrzymania metalu w wyniku zalewania lub przepływów kaskadowych.
4. Unikaj uwięzienia powietrza (generowania pęcherzyków)
Należy unikać uwięzienia powietrza w systemie nalewania, co mogłoby spowodować przedostanie się pęcherzyków do wnęki. Można to osiągnąć poprzez:
Rozsądne zaprojektowanie stopniowanego kubka do nalewania;
Rozsądne zaprojektowanie wlewu pod kątem szybkiego napełniania;
Rozsądne korzystanie z „tamy”;
Unikaj używania „studni” lub innego otwartego systemu nalewania;
Użycie rynny o małym przekroju lub filtra ceramicznego w pobliżu połączenia wlewu z listwą poprzeczną;
Korzystanie z urządzenia odgazowującego;
Proces nalewania przebiega nieprzerwanie.
5. Unikaj porów w rdzeniu piasku
Należy unikać przedostawania się pęcherzyków powietrza wytwarzanych przez rdzeń piaskowy lub pleśń piaskową do roztopionego metalu we wnęce. Rdzeń piaskowy musi mieć bardzo niską zawartość powietrza lub stosować odpowiedni wyciąg, aby zapobiec tworzeniu się porów w rdzeniu piaskowym. Nie można stosować rdzeni piaskowych na bazie gliny ani kleju do naprawy pleśni, jeśli nie są całkowicie suche.
6. Unikaj ubytków skurczowych
Ze względu na konwekcję i niestabilne gradienty ciśnienia niemożliwe jest osiągnięcie zasilania skurczowego w górę w przypadku odlewów o grubych i dużych przekrojach. Dlatego należy przestrzegać wszystkich zasad podawania skurczowego, aby zapewnić dobry projekt podawania skurczowego, a do weryfikacji i rzeczywistych próbek odlewniczych należy zastosować technologię symulacji komputerowej. Kontroluj poziom wypływu na połączeniu formy piaskowej z rdzeniem piaskowym; kontrolować grubość powłoki odlewniczej (jeśli występuje); kontrolować temperaturę stopu i odlewu.
7. Unikaj konwekcji
Zagrożenia konwekcyjne są związane z czasem krzepnięcia. Odlewy cienkościenne i grubościenne nie są narażone na ryzyko konwekcji. W przypadku odlewów o średniej grubości: zmniejszyć ryzyko konwekcji poprzez strukturę lub proces odlewania;
Unikaj karmienia skurczowego w górę;
Odwracanie po nalaniu.
8. Zmniejsz segregację
Zapobiegaj segregacji i kontroluj ją w zakresie standardowym lub dopuszczalnym przez klienta obszarze granicznym składu. Jeśli to możliwe, staraj się unikać segregacji kanałów.
9. Zmniejsz naprężenia szczątkowe
Po przesycaniu stopów lekkich nie gasić wodą (zimną lub gorącą). Jeśli naprężenia odlewu nie wydają się duże, należy zastosować środek hartujący polimer lub hartowanie wymuszonym powietrzem.
10. Dane punkty odniesienia
Wszystkim odlewom należy nadać punkty odniesienia do celów kontroli wymiarowej i obróbki.
Czas publikacji: 30 maja 2024 r
