TL;DR

Die casting -virheiden ongelmien ratkaisu edellyttää epämuodostumien, kuten huokoisuuden, halkeamien, virtausjälkien ja kielteiden tunnistamista, jotka johtuvat muottisuunnittelun, prosessiparametrien tai materiaalin laadun ongelmista. Näiden ongelmien ratkaisun ytimenä on järjestelmällinen lähestymistapa muuttujien optimointiin, kuten ruiskutusnopeus, materiaalin ja muotin lämpötilat, sekä muotin itsensä eheyden varmistaminen. Selkeä ymmärrys juurisyistä on ensimmäinen askel korkealaatuisten, virheettömien osien tuottamisessa.

Die casting -virheiden juurisyiden ymmärtäminen

Vaikuttava viritysvirheiden korjaaminen alkaa hyvästä ymmärryksestä niiden syistä. Useimmat virheet johtuvat kolmesta pääkategorista: muottien ja valumuottien ongelmista, prosessiparametrien epäjohdonmukaisuuksista tai materiaalin laadun ongelmista. Nämä tekijät ovat usein keskenään kytköksissä siten, että ongelma yhdessä osassa voi pahentaa toisen osan ongelmaa. Järjestelmällinen diagnosointi on avainasemassa oikean ratkaisun toteuttamisessa ja uusintavirheiden estämisessä.

Muotin ja valukappaleen ongelmat ovat merkittävä viallisen tuotteen lähde. Huonosti suunniteltu muotti, jossa on riittämätön ilmanpoisto, voi jättää kaasuja jäljelle, mikä johtaa huokoisuuteen. Vastaavasti muotin kulumista, kuten eroosiota tai sen kahden puoliskon epätasapainoa, voi aiheuttaa valumia tai epäsovinnaisia osia. Muotin lämpöhallinta on myös kriittistä; liian kylmä muotti voi aiheuttaa virtausjälkiä tai kylmiä sulkeutumia, kun taas paikallinen ylikuumeneminen voi johtaa juottamiseen, jossa sulanut seos kiinnittyy muotin pintaan. Näiden ongelmien estäminen alkaa suunnitteluvaiheessa. On olennaista tehdä yhteistyötä kokeneen valmistajan kanssa, joka käyttää edistyneitä CAE-simulointeja ja noudattaa korkeita työkaluvakioita, kuten Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , mikä on ratkaisevan tärkeää vankojen muottien luomiseksi, jotta virheiden mahdollisuus minimoituu jo alussa.

Prosessiparametrit—painevalukoneen tarkat asetukset—on hallittava tarkasti. Muuttujilla, kuten ruiskutusnopeudella, paineella ja jäähdytysnopeuksilla, on suora vaikutus valmiin osan laatuun. Esimerkiksi liian suuri ruiskutusnopeus voi aiheuttaa turbulenssia sulassa metallivirrassa, jolloin ilma jää tyhjiöksi ja aiheuttaa kaasunporoottisuutta. Toisaalta riittämätön paine voi johtaa epätäydelliseen muotin täyttämiseen, jota kutsutaan lyhyeksi täytöksi. Syklin ajoitus, mukaan lukien jähmettymis- ja jäähdytysvaiheet, on optimoitava välttääkseen virheitä, kuten halkeamia tai vääntymiä, jotka johtuvat sisäisistä jännityksistä.

Lopuksi raaka-aineen laatu on perustavanlaatuinen. Sulatetun metalliseoksen täytyy olla puhdas, oikeassa lämpötilassa ja riittävän degasatoitu. Seoksen epäpuhtaudet tai sisällykset, kuten hapet tai slaggi, voivat aiheuttaa heikkoja kohtia valussa, mikä johtaa rakenteellisiin vaurioihin. Itse kemiallinen koostumus on elintärkeä; esimerkiksi alhainen rautapitoisuus alumiiniseoksessa voi lisätä juottamisriskiä. Tiukka valvonta seoksen puhtaudesta ja lämpötilasta takaa, että materiaali käyttäytyy ennustettavasti valamisprosessin aikana.

Yleisten pinnan virheiden vianmääritys

Pinnan virheet ovat usein heti silmiinpistävimmät puutteet painevalukappaleessa, ja ne vaikuttavat sekä ulkonäköön että joissain tapauksissa myös toiminnallisuuteen. Yleisiä ongelmia ovat kaasun huokosuus, kuplat, virtausjäljet ja halkeamat. Jokaisella on omat erityiset syytään, ja niiden korjaamiseen tarvitaan kohdistettua vianmääritysmenetelmää. Näiden visuaalisten vihjeiden ymmärtäminen on ensimmäinen askel prosessivirheen diagnosoimisessa.

Kaasun huokosuus ja kuplat ovat läheisesti toisiinsa liittyviä virheitä, joita aiheuttaa metalliin jumittunut kaasu. Kaasun huokosuus näkyy pieninä, usein pyöreinä onttoina pinnalla tai sen alapuolella. Kuplat ovat pinnoille muodostuvia pullistumia, jotka syntyvät, kun jumittunut kaasu laajenee ja muovaa valukappaleen ohutta ulkopintaa, erityisesti lämpökäsittelyn aikana tai kappaleen irrottamisen yhteydessä muotista. Pääasiallinen syy on ilman jumittuminen muotin täytön aikana esiintyvän turbulenssin tai muovin irrotusaineesta vapautuvan kaasun vuoksi.

1. Tarkista materiaalin laatu: Varmista, että seos on puhtaan, kuiva ja kunnolla degasattu ennen käyttöä.
2. Optimoi ruiskutusparametrit: Vähennä ruiskutusnopeutta luodaksesi tasaisemman virran ja minimoimalla turbulenssi.
3. Paranna ilmanpoistoa: Tarkista, että muotin ilmaventtiilit ja ylivuotokanavat ovat puhtaat ja riittävän kokoiset, jotta ilma pääsee ulos muottikopista. Tyhjiömuottausjärjestelmän käyttö on erittäin tehokas ratkaisu.
4. Hoida voiteluja: Käytä korkealaatuista muotinpoistojainetta ja käytä sitä säästeliäästi välttääksesi ylimääräisen kaasun muodostumisen.

Virtausjäljet ja halkeamat liittyvät lämmönhallintaan ja jännityksiin. Virtausjäljet (tai kylmät sulkeumat) ovat pinnalla näkyviä juovia, viivoja tai kuvioita, jotka seuraavat jähmettyvän metallin virtaussuuntaa. Ne syntyvät, kun sulanut metalli jäähtyy liian nopeasti koskettaessaan muottipintaa, mikä estää erillisten virtausten täydellisen yhdistymisen. Halkeamat ovat murtumia, joita voivat aiheuttaa joko lämpöjännitykset nopeasta tai epätasaisesta jäähtymisestä tai mekaaniset jännitykset poistovaiheessa.

1. Säädä lämpötiloja: Lisää muotin ja sulan metallin lämpötilaa parantaaksesi virtauskykyä ja estääksesi ennenaikaisen jähmettymisen.
2. Optimoi valutusjärjestelmä: Suunnittele uudelleen portin sijainti ja koko varmistaaksesi, että muotti täyttyy nopeasti ja tasaisesti, minimoimalla matkaa, jonka metallin on kuljettava.
3. Paranna lämmönhallintaa: Varmista, että muotin jäähdytysjärjestelmä toimii oikein, jotta vältetään epätasaiset lämpögradientit, jotka aiheuttavat jännityksiä.
4. Tarkastele osan geometriaa: Minimoi äkilliset seinämäpaksuuden muutokset ja lisää riittävän suuret pyöristykset vähentääksesi jännityskeskittymiä, joissa halkeamat usein alkavat.

Sisäisten ja rakenteellisten vikojen korjaaminen

Vaikka pinnan virheet ovat visuaalisesti ongelmallisia, sisäiset viat voivat heikentää komponentin rakenteellista eheyttä, mikä voi johtaa katastrofaaliseen rikkoutumiseen käytössä. Tärkeitä sisäisiä vikoja ovat kutistumisalueet ja epäpuhtaudet, kun taas toinen tärkeä vika, juottautuminen, vaikuttaa pintaan. Nämä virheet ovat usein piilossa ja niiden estämiseksi tarvitaan huolellista prosessihallintaa ja materiaalien hallintaa.

Kutistumahuokoisuus näkyy valussa terävin kulmin tyhjyyksinä tai onteloina, yleensä paksuimmilla alueilla. Se tapahtuu, kun sulan metallin jähmettyessä tapahtuva kutistuminen aiheuttaa tilavuuden pienenemisen eikä riittävästi nestemäistä metallia ole täyttämässä jäljelle jäävää tilaa. Tämä johtuu usein huonosta osan suunnittelusta, kuten epätasaisista seinämän paksuudesta, tai riittämättömästä syöttämisestä valujärjestelmästä. Pienentääkseen kutistumisesta aiheutuvaa huokoisuutta, on tärkeää suunnitella osat mahdollisimman tasaisin poikkileikkauksin. Lisätietoa vialla ehkäisyyn Dynacast tarjoaa yksityiskohtaisen oppaan aiheesta. Tehokas lämpötilanhallinta sekä oikein mitoitetut valukanavat ja pystykanavat ovat myös ratkaisevan tärkeitä varmistaakseen asianmukaisen syötön jähmettymisen aikana.

Juottaminen on vika, jossa sulanut seos kemiallisesti hitsautuu muottipintaan. Tämä vahingoittaa sekä osaa purkamisen yhteydessä että itse muottia, mikä johtaa kalliisiin käyttökatkoihin ja korjauksiin. Juuttuminen ilmenee tyypillisesti karkeana alueena tai viivana valussa. Siihen johtavat yleensä paikalliset korkeat lämpötilat, muotin pinnan kuluminen tai virheellinen seostyyppi, erityisesti alhainen rautapitoisuus alumiiniseoksissa. Ennaltapuhdistavia toimenpiteitä ovat:

• Varmistaa riittävä muotin jäähdytys kuumien kohtien välttämiseksi.
• Hallita seoksen kemiallista koostumusta, erityisesti pitää rautapitoisuus tietyissä seoksissa välillä 0,8–1,1 %.
• Käyttää korkealaatuista muotinpoistojakeetta suojakerroksen luomiseksi.
• Hiomalla muottikupu pois kaikki karheudet, jotka voisivat toimia ankkurina juuttumiselle.

SISÄLTÖ ovat vieraita hiukkasia, jotka jäävät metallimatriisiin. Nämä voivat olla metalleja (esim. kuona) tai ei-metallisia (esim. muottihiekkaa, oksideja tai tulenkestävän materiaalin palasia). Epäpuhtaudet luovat jännityskeskittymiä, jotka heikentävät osaa merkittävästi ja voivat aiheuttaa halkeamia kuormituksen alaisena. Pääasialliset lähteet ovat epäpuhtaita seoksia, riittämätön sulametallin puhdistus tai roskia muottikolossa. Laajan luettelon mukaan Dolin Casting , erittäin tärkeää on tiukka puhdas-tila. Tähän kuuluu puhdistettujen valssien käyttö, sulametallin perusteellinen kuonan poisto, kauhat ja työkalut puhdistetaan huolellisesti sekä muottikolon tulee olla roskaton ennen jokaista valua.

Ulottuvuus- ja geometriavirheiden korjaaminen

Mittavirheet ja geometriset virheet liittyvät valun lopulliseen muotoon ja tarkkuuteen, ja ne vaikuttavat suoraan sen kykyyn istua ja toimia kokoonpanossa. Yleisiä ongelmia tässä luokassa ovat esimerkiksi kiilto, vääntymä ja epäkohdat. Nämä virheet johtuvat usein ongelmista painevalukoneen, muotin tai jäähtymisen aikaisen lämpöjännityksen kanssa. Niiden korjaaminen on olennaista tuotantotehokkuuden ylläpitämiseksi ja jälkikäsittelykustannusten vähentämiseksi.

Salama on ohut, epätoivottu metallilevy, joka muodostuu valun jakopinnalle tai ulosheittopinnojen ympärille. Se syntyy, kun sulanut metalli pääsee vuotamaan muottikammioista korkeassa paineessa. Yleisimmät syyt tähän ovat riittämätön puristusvoima koneelta, kuluneet tai vaurioituneet jakopinnan pinnat muotissa tai liiallinen ruiskutuspaine. Yksityiskohtainen selitys sivustolta Rapid Axis korostaa, että muotin kulumista on merkittävä tekijä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tarvitaan systemaattinen tarkistus:

• Tarkista puristusvoima: Varmista, että koneen painovoima on riittävä pitämään muottipuolikkaita tiukasti kiinni kytkentäpaineen vaikutuksesta.
• Tarkasta muotti: Tarkista jakopinta epäpuhtauksilta, kulumiselta tai vaurioilta. Säännöllinen muotin huolto on ratkaisevan tärkeää.
• Optimoi prosessiparametrit: Vähennä kytkentänopeutta tai -painetta tasolle, joka täyttää osan ilman metallin pakkoutumista muottikammioon.

Kimmoutuminen tai muodollinen muutos tapahtuu, kun valuminen muuttuu tarkoitetusta muodostaan aikanaan tai jälkeen jähmettymisen. Tämä johtuu tyypillisesti epätasaisesta jäähtymisestä, joka luo sisäisiä jännityksiä, jotka vetävät ja vääntävät osaa. Ohuet seinämät jäähtyvät ja kutistuvat nopeammin kuin paksut osat, mikä johtaa tähän jännitykseen. Muita syitä ovat virheellinen ulostyöntö, joka mekaanisesti taivuttaa vielä kuumaa osaa. Warpingin korjaamiseksi tulisi keskittyä tasaiseen jäähtymiseen säätämällä muotin jäähdytyskanavia ja varmistamalla, että osan rakenne minimoi suuret vaihtelut seinämäpaksuudessa. Ulostyöntöpintojen sijoittelun säätäminen tasapainoiseksi voimaksi voi myös estää muodonmuutoksen.

Epäjohdonmukaisuus on vika, jossa kappaleen kahta puoliskoa ei ole kohdistettu oikein, mikä aiheuttaa askelman tai siirtymän erotusviivan pituiksi. Tämä on lähes aina mekaaninen ongelma, joka liittyy muottiin tai koneeseen. Kulumia tai rikkoutuneita kohdistusnippojen muottipuolissa, löysät osat valukoneessa tai virheellinen muotin asennus voivat kaikki johtaa epäkohdistumiseen. Ratkaisuun kuuluu sekä muotin että koneen perusteellinen tarkastus ja huolto, jotta kaksi muottipuoliskoa kohdistuvat tarkasti ja toistettavasti jokaisella syklillä.

Usein kysytyt kysymykset die-casting-vikoista

1. Mitkä ovat yleisimmät die-casting-viat?

Yleisimmät die-casting-viat voidaan jakaa kolmeen ryhmään. Pintaviat sisältävät huokoisuuden, kuplien, virtausjäljet ja halkeamat. Sisäiset tai rakenteelliset viat sisältävät kutistumishuokoisuuden ja epäpuhtaudet. Mittapoikkumasairaudet sisältävät välähdyksen, vääntymisen ja epäkohdistumisen. Jokaisella tyypillä on omat syytensä, jotka liittyvät prosessiin, materiaaliin tai muotinsuunnitteluun.

2. Kuinka valumäärien viallisuudet yleensä tunnistetaan?

Monet virheet, kuten kiilto, virtausjäljet, halkeamat ja vääristymät, voidaan tunnistaa huolellisella visuaalisella tarkastuksella. Sisäisiä virheitä, kuten huokoisuutta tai epäpuhtauksia, varten tarvitaan tuhoamattomia testausmenetelmiä. Näitä voivat olla esimerkiksi röntgentarkastus osan sisäosien tarkastamiseksi tai ultraäänitarkastus piilotettujen virheiden havaitsemiseksi.

3. Mikä on avain valuvirheiden ehkäisyyn?

Ehkäisyn avain on kokonaisvaltainen lähestymistapa, joka keskittyy kolmeen alueeseen. Ensimmäinen on robusti työkalusuunnittelu, jossa varmistetaan asianmukainen valutus, ilmanpoisto ja lämmönhallinta. Toinen on tiukka prosessinohjaus, joka sisältää ruiskutusnopeuden, paineen ja lämpötilojen optimoinnin. Kolmas on korkealaatuinen materiaalinhallinta, jossa käytetään puhdasta, asianmukaisesti käsiteltyä seosta ja ylläpidetään puhtaata tuotantoympäristöä.

4. Mitkä ovat pääluokat valujen liittyvistä vioista?

Valumissahojen aiheuttamat vioittumat johtuvat tyypillisesti virheistä, jotka heikentävät osan eheyttä. Ne voidaan luokitella pinnan epäpuhtauksiksi, jotka vaikuttavat pinnoitteisiin tai ulkonäköön, rakenteellisiksi virheiksi kuten huokoisuudeksi ja halkeamiksi, jotka heikentävät mekaanista lujuutta ja voivat johtaa murtumiseen, sekä mittojen epätarkkuuksiksi kuten vääntymiseksi tai osien vääräksi asettumiseksi, jotka estävät oikeanlaisen kokoamisen ja toiminnan.