Praktični vodič za rješavanje nedostataka kod odljeva iz kalupa

KRATKO

Otklanjanje nedostataka kod umetanja pod tlakom zahtijeva metodičan pristup u prepoznavanju i rješavanju uobičajenih nepravilnosti poput poroznosti, pukotina, oznaka toka i žbica. Ovi problemi obično proizlaze iz netočnih parametara vezanih uz temperaturu metala, tlak ulijevanja, stanje kalupa ili kvalitetu materijala. Ključ učinkovitog rješavanja je sustavna dijagnoza specifičnog nedostatka i otklanjanje njegove temeljne uzroke, na primjer optimizacijom toka metala, osiguravanjem odgovarajućeg ventiliranja kalupa ili podešavanjem postavki stroja.

Sustavan pristup otklanjanju poteškoća

Uspješno otklanjanje pogrešaka u procesu pod pritiskom ne započinje drastičnim promjenama, već logičnim postupkom isključivanja. Prije nego što se pretpostavi složeni problem s kalupom, ključno je pratiti sustavni niz koraka koji najprije rješava najjednostavnije i najčešće varijable. Ovaj princip 'najprije jednostavne stvari' štedi vrijeme, smanjuje troškove i sprječava nepotrebne izmjene skupog alata. Sustavan pristup osigurava da operateri ne zanemare jednostavno rješenje dok traže komplicirano.

Preporučena hijerarhija za otklanjanje poteškoća započinje s najpristupačnijim elementima. Prvo, fokusirajte se na čistoću. To uključuje osiguravanje da su površine razdvajanja kalupa, šupljina i potisnici slobodni od otpadaka, naslaga ili ostatka lisnica iz prethodnih ciklusa. Mali komadić metala ili ostatak može spriječiti pravilno zatvaranje kalupa, što dovodi do grešaka poput lisnica. Ovaj početni korak je najbrža i najlakša provjera koja se može obaviti, a često odmah riješi problem.

Sljedeće, procijenite potrošni materijal. To uključuje ispitivanje kvalitete i načina primjene sredstva za otvaranje kalupa. Da li se ravnomjerno raspršuje? Koristi li se previše ili premalo? Neravnomjeran ili prekomjeran nanos može uzrokovati stvaranje šupljina od plina, pruge toka ili zalepljivanje. Nakon potrošnog materijala, fokus se pomiče na parametre stroja. Operatori bi trebali provjeriti jesu li postavke poput sile stezanja, brzine ulijevanja, tlaka te temperatura metala/kalupa unutar zadanih granica za određeni dio i leguru koja se koristi. Ovi parametri često su temeljni uzrok nedostataka vezanih uz tlak i tok.

Samo nakon što su iscrpni ovi koraci trebali biste razmotriti složenije čimbenike. Procijenite kvalitetu sirovine; osigurajte da su ingoti čisti, suhi i ispravne kompozicije kako biste spriječili probleme poput poroznosti zbog plina ili pukotina. Konačno, ako su svi ostali varijabli isključeni, došlo je vrijeme da samu kalup provjerite na habanje, oštećenja ili konstrukcijske nedostatke u sustavima uljeva i ventilacije. Na primjer, prilikom otklanjanja blizusa, operater bi prvo trebao očistiti ravninu otvaranja, zatim povećati silu stezanja, a potom podesiti brzinu ubrizgavanja. Samo ako blizus i dalje postoji, trebali biste razmotriti slanje kalupa na popravak, postupak koji je detaljno opisan u izvorima stručnjaka s Dolin Casting .

Pogreške nastale tokom toka metala i kristalizacije

Značajna kategorija grešaka u lijevanju pod tlakom proizlazi iz problema tijekom punjenja kalupa i naknadnog hlađenja te očvršćivanja taline. Ovi nedostaci izravno su povezani s termalnim upravljanjem, brzinama toka i tlakom. Razumijevanje načina na koji ovi faktori međudjeluju ključno je za dijagnosticiranje i sprječavanje najčešćih vidljivih nedostataka, uključujući oznake toka, hladna zavarivanja, pukotine i skupljanje poroznosti. Svaki od ovih nedostataka daje naznake o tome što je pošlo po zlu tijekom ciklusa lijevanja.

Tragovi toka i hladni zavari su usko povezani nedostaci koji nastaju zbog nedovoljne fluidnosti ili temperature metala. Tragovi toka pojavljuju se kao pruge ili uzorci na površini odljevka koji pokazuju stazu rastopljenog metala. Hladni zavari su ozbiljniji oblik ovog nedostatka, prikazujući se kao linije duž kojih se dva fronta rastopljenog metala nisu potpuno spojila. Ovo nepotpuno spajanje stvara slabu točku koja se lako može pretvoriti u pukotinu pod opterećenjem. Oba nedostatka ukazuju na to da se metal ohladio prebrzo prije nego što je šupljina potpuno ispunjena i pod tlakom.

Pukotine i skupljanje poroznosti, s druge strane, obično su povezani s fazom hlađenja i stvrdnjavanja nakon što se šupljina napuni. Pukotine mogu biti uzrokovane toplinskim naprezanjem zbog nejednolikog hlađenja, posebno kod dijelova s neravnomjernom debljinom zidova, ili prevelikom silom tijekom izbacivanja. Poroznost uslijed skupljanja pojavljuje se kao unutarnje šupljine ili udubljenja na površini (tragovi upada) i nastaje kada nema dovoljno taljenog metala za nadoknadu smanjenja volumena dok se odlivak stvrdnjava. To je često problem u debljim dijelovima komada koji se sporije hlade od okolnih područja.

Kako bi se riješili ti problemi, potrebna je kombinacija prilagodbi dizajna, materijala i procesa. Optimizacija geometrije dijela radi jednolike debljine zidova, osiguravanje ravnomjernog predgrijavanja kalupa te podešavanje parametara ulijevanja ključni su koraci. Sljedeća tablica sažima uobičajena rješenja za ove probleme tijekom protoka i stvrdnjavanja.

Defekti uzrokovani plinom, tlakom i onečišćenjem

Druga važna skupina nedostataka kod lijevanja pod tlakom uzrokovana je čimbenicima koje je teže izravno uočiti: zarobljenim plinom, netočnim tlakom i stranim materijalima unutar taline legure. Nedostaci poput poroznosti uslijed plina, mjehurića, uljeva i uključaka mogu ozbiljno narušiti strukturni integritet i kvalitetu površine odljevka. Ovi problemi često nastaju tijekom pripreme metala, zbog stanja kalupa ili fizike ispunjavanja šupljine pod ekstremnim tlakom.

Pora od plina jedan je od najčešćih nedostataka, karakteriziran malim šupljinama ili mjehurićima zarobljenim unutar metala. Ove šupljine oslabljuju dio i mogu predstavljati veliki problem u komponentama koje moraju biti nepropusne na tlak. Plin može potjecati iz nekoliko izvora. Može to biti vodik oslobođen iz samog taljenog aluminijevog slitine, zrak koji se zarobi i umiješa u metal zbog turbulentnog procesa punjenja ili plinovi nastali izgaranjem sredstva za otputenje kalupa pri kontaktu s vrućim metalom. Mekice su manifestacija ovoga na površini, gdje zarobljeni plin neposredno ispod površine ekspandira, stvarajući ispupčenje na odljevku.

Flash je greška povezana s tlakom i cjelovitosti kalupa. Pojavljuje se kao tanki, neželjeni list metala na rubu odljevka, tamo gdje se dvije polovice kalupa spajaju. Flash nastaje kada rastaljeni metal pobjegne iz šupljine pod visokim tlakom. Ovo se može dogoditi iz više razloga: prihvatni tlak stroja je prenizak da bi držao kalup zatvorenim, tlak ulijevanja je previsok, površine kalupa su istrošene ili oštećene, ili postoji otpad koji sprječava savršeno zatvaranje kalupa.

Na kraju, uključci su strani materijali koji se zarobe u odljevku. To mogu biti metalne ili nemetalne čestice, poput oksida iz rastaljenog metala, otpada iz peći ili nečistoća iz recikliranog materijala. Uključci stvaraju točke naprezanja unutar odljevka koji mogu dovesti do preranog otkaza. Sprječavanje ovoga zahtijeva vrlo pažljive postupke čistoće i rukovanja tijekom cijelog procesa taljenja i lijevanja.

Otklanjanje pogrešaka zbog plinskih upala i mjehurića

• Uobičajene uzroke: Otopljeni vodik u talinoj slitini; vlaga na ulošcima ili alatima; turbulencija tijekom ulijevanja; prekomjerna ili neadekvatna sredstva za odvajanje kalupa.
• Učinkovita rješenja:
  1. Primijenite tehnike dezgazacije metala kako biste uklonili otopljeni vodik prije lijevanja.
  2. Obavezno potpuno očistite i osušite sve metalne uloske i alate prije uporabe.
  3. Optimizirajte sustav uljevnih kanala kako biste omogućili glatko, neturbulentno strujanje metala u kalup.
  4. Osigurajte da su ventilacijski otvori na kalupu čisti i pravilno dimenzionirani kako bi zatrpani zrak mogao izaći.
  5. Koristite visokokvalitetno podmazivanje za kalup i nanosite ga umjereno i ravnomjerno.

Otklanjanje treperenja

• Uobičajene uzroke: Nedovoljna sila stezanja stroja; previsoki tlak ulijevanja; istrošene ili oštećene linije razdvajanja na kalupu; otpaci na površinama kalupa.
• Učinkovita rješenja:
  1. Provjerite i povećajte tonажu stezanja stroja kako biste osigurali da je dovoljna za površinu dijela.
  2. Očistite površine razdvajanja kalupa prije svakog ciklusa.
  3. Smanjite tlak ulijevanja na najnižu učinkovitu razinu.
  4. Provođenje redovnog održavanja kalupa radi popravka habanja ili oštećenja na ravninama otvaranja.

Pogreške nastale interakcijom kalupa i stroja

Fizička i termička interakcija između taljenog slitine, čeličnog kalupa i samog ljevnog stroja često je uzrok pogrešaka. Problemi poput zalemljivanja, vučenja, toplinskih pukotina i neusklađenih dijelova nisu posljedica samog metala, već stanja i poravnanja proizvodne opreme. Ove pogreške često ukazuju na potrebu za boljim održavanjem, podešavanjem alata ili promjenama u načinu postavljanja i rada kalupa i stroja.

Spajkanje se događa kada se rastopljena legura kemijski veže ili spoji na površinu šupljine matrice. To dovodi do grubih mrlja na odlijevanju i može uzrokovati oštećenje matice pri izbacivanju. Glavni uzroci uključuju eroziju materijala iz matice zbog visokih temperatura ili izravnog udara na metalni tok, nepravilan sadržaj željeza u aluminijumskoj leguri ili grubu površinu šupljine matice koja pruža sidro za lijepljenje metala.

U slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, u slučaju izbacivanja, Ako je to moguće, potrebno je utvrditi da je u slučaju da se ne primjenjuje presjek, to je potrebno utvrditi da je to moguće. Obično je uzrokovan nedostatnim kutom na dizajnu dijela, grubom ili oštećenom površinom šupljine koja drži dio ili nepravilno poravnanih izbacivača koji neujednačeno guraju dio.

Toplotna kontrola, poznata i kao toplinska umor, pojavljuje se kao mreža finih pukotina na samoj površini matice, koja zatim prenosi odgovarajući podignut uzorak na odlijevanje. To je dugoročni problem s nošenjem i rastrganjem uzrokovan stalnim, brzim ciklusima zagrijavanja i hlađenja koje izdržava matica. Neuskladni dijelovi su još jedan mehanički problem u kojem dvije polovice matice nisu savršeno poravnan, što rezultira vidljivim korakom ili pomicanjem duž linije razdvajanja dijela. To je često zbog iscrpljenih ili pogrešnih šipki poravnanja u matici ili stroju.

Za sprečavanje tih nedostataka potrebno je usredotočiti se na kvalitetu alata i pažljivo održavanje. Za kritične primjene, suradnja s dobavljačima koji su specijalizirani za metalne komponente visoke integritete naglašava važnost preciznosti od početka. Rješenje često uključuje i preventivne mjere i korektivne mjere.

• Lemljenje: Kako bi se spriječilo zavarivanje, potrebno je poboljšati hlađenje kalupa u problematičnim područjima, polirati šupljinu kalupa do glatke površine te provjeriti nalazi li se željezni sadržaj legure u preporučenom rasponu (obično od 0,8% do 1,1%). Korištenje visokokvalitetnog sredstva za otpuštanje kalupa, pravilno nanijeto, također pruža ključnu barijeru.
• Zakreti: Rješenje za zakrete je analiza dizajna dijela i kalupa. To može uključivati povećanje nagiba stjenki, poliranje zidova šupljine te osiguravanje da je sustav izbacivača uravnotežen i ispravno funkcionira.
• Toplinske pukotine: Iako su toplinske pukotine neizbježne tijekom dugotrajne proizvodnje, njihov nastup može se odgoditi pravilnim predgrijavanjem kalupa prije pokretanja, izbjegavanjem prekomjernih fluktuacija temperature te korištenjem visokokvalitetnog alatnog čelika.
• Neusklađeni dijelovi: Ovo zahtijeva mehaničku inspekciju kalupa i stroja. Rješenje je obično otklanjanje kvarova na stroju za pod tlakom lijevanje te zamjena svih istrošenih ili netočnih vodilica i poravnavajućih šipki kako bi se vratila ispravna poravnanja.

Proaktivne strategije za ljevanje bez grešaka

Učinkovito otklanjanje poteškoća kod kvarova u procesu pod pritiskom manje je vezano uz reagiranje na pojedinačne probleme, a više za izgradnju proaktivne strategije kontrole kvalitete. Osnovni uzroci većine kvarova—bilo da su povezani s temperaturom, tlakom, onečišćenjem ili mehaničkim trošenjem—međusobno su povezani. Promjena koja se donese kako bi se riješio jedan problem, poput povećanja brzine ulijevanja radi otklanjanja hladnog spoja, može nehotice izazvati drugi problem, poput nastanka žbica. Stoga je sveobuhvatan i sustavan pristup ključan za dosljedan uspjeh.

Temelj ove strategije je pažljiva kontrola procesa i redovito održavanje. To uključuje temeljito čišćenje kalupa, oprezno rukovanje sirovinama radi sprečavanja onečišćenja te redovitu provjeru stanja stroja i alata u svrhu otkrivanja znakova habanja. Prateći logičan niz postupaka otklanjanja poteškoća koji započinje s najjednostavnijim varijablama, operatori mogu učinkovitije rješavati probleme i izbjegavati skupove, nepotrebne zahvate. Konačno, proizvodnja visokokvalitetnih die-casting proizvoda bez grešaka rezultat je kombinacije robusnog dizajna dijela, visokokvalitetnog alata i dubokog razumijevanja parametara procesa.

Često postavljana pitanja

1. Koje su greške kod die-castinga?

Uobičajene greške kod die-castinga mogu se grupirati u kategorije. One uključuju probleme s tokom i zatvrdnjavanjem (tragovi toka, hladni zavari, pukotine, uspjeganje), probleme s plinom i tlakom (poroznost zbog plina, mjehurići, blisters, preljevi), probleme s onečišćenjem (uključci) te greške koje nastaju interakcijom kalupa/stroja (zavarivanje, vučenje, toplinski prsline, neusklađeni dijelovi).

2. Kako provjeriti nedostatke lijevanja?

Primarni način provjere nedostataka lijevanja je temeljita vizualna inspekcija, koja može otkriti površinske probleme poput pukotina, žilavosti, brazda toka i udubljenja. Za unutarnje nedostatke poput poroznosti zbog plina ili skupljanja, mogu biti potrebne naprednije metode poput rendgenske inspekcije ili destruktivnog testiranja kako bi se procijenila unutarnja cjelovitost dijela.

3. Što je nedostatak žilavosti u procesu lijevanja pod tlakom?

Žilavost je uobičajeni nedostatak kod kojeg se na rubu odljevka formira tanki, višak list metala, obično duž linije razdvajanja gdje se spoje dvije polovice kalupa. Pojavljuje se kada rastaljeni metal pobjegne iz šupljine pod visokim tlakom, najčešće zbog nedovoljne sile stezanja, istrošenog kalupa ili otpadaka na površini kalupa.

4. Koje su sedam nedostataka lijevanja?

Iako postoji mnogo vrsta ljevačkih grešaka, sedam najčešćih su pukotine zbog plina, pukotine zbog skupljanja, pukotine, razdjeljivanje, hladna zatvaranja, trake toka i zalemljivanje. Ove pogreške obuhvaćaju širok spektar osnovnih uzroka, od problema s temperaturom metala i sadržajem plina do problema s tlakom ulijevanja i stanjem kalupa.