Алюминий құю формасындағы суық тігістерді шешу: негізгі себептер

ҚЫСҚАША

Суық жабылулар балқытылған металл ағымдары қалып қуысында дұрыс бірікпегенде пайда болатын алюминий құюындағы беттік ақаулар. Бұл құрастырылған бөлшекте құрылымдық беріктігін нашарлататын әлсіз жік немесе сызық түзеді. Суық жабылулардың негізгі себептері балқытылған металдың немесе қалыптың температурасының төмендігіне, инъекциялау жылдамдығы мен қысымының жеткіліксіздігіне немесе металдың үздіксіз ағуына кедергі жасайтын дұрыс емес құю жүйесіне байланысты уақытынан бұрын қатуынан туындайды.

Алюминий құюындағы суық жабылуларды түсіну

Алюминийді құю саласында, кейде «суық тігіс» деп те аталатын суық жабылу — бұл бетінде пайда болатын аса маңызды ақау. Бұл ақау, әртүрлі бағыттардан құю қалыбына ағып келе жатқан балқыған металл ағындары жеткілікті дәрежеде ыстық болмай, кездескенде біртұтас массаға бірікпей, тек бір-біріне қысылып, құйманың бетінде тегіс, дөңгелектенген жиектері бар көрінетін сызық, тігіс немесе трещинага ұқсас ақау түрінде көрінеді. Бұл ақау металдың құю процесінің басында өз сұйықтығын тым ерте жоғалтқанын көрсетеді.

Суық тұйықталудың негізгі себебі - қалып толығымен толтырылып, қысымға түсірілгенше металдың алдыңғы жағы сұйық күйінде сақталмауы. Балқыған алюминий өлшемнің күрделі каналдары арқылы қозғала отырып, суық қалып қабырғаларына жылу береді. Егер температура тым тез төмендесе, метал ағынының алдыңғы шетінде жартылай қатты қабық пайда болады. Екі осындай қабықталған алдыңғы жақтар кездескенде, олар дұрыс металлургиялық байланысқа қажетті жылу энергиясы мен сұйықтық деңгейін жоғалтады. Нәтижесінде кернеуден пайда болған сынғыс емес, бұйым жасалған сәттен бастап құйманың құрамына енген ағыспен байланысты ақау пайда болады.

Суық тұйықталудың әсері сыртқы түрге ғана шектелмейді. Бұл ақау кернеудің шоғырлануына әкеліп соғады және құйманың маңызды әлсіз жерін құрайды. Қысымға, тербеліске немесе жылу циклына ұшырайтын бөлшектер үшін суық тұйықталу фатальды сынудың басталу нүктесі болуы мүмкін. Шығу көзі: Giesserei Lexikon бұл ақау финал өнімнің механикалық қасиеттері мен сенімділігін қатты төмендетеді, сондықтан жоғары сапалы құю процесінде оны болдырмау ең бірінші орынға ие болуы керек.

Суық түйін ақауларының негізгі себептері

Суық түйіндердің пайда болуы сирек бір ғана мәселеге байланысты болады, әдетте бұл жылу режимі, процесс динамикасы және қалып дизайнімен байланысты өзара байланысқан факторлардың жиынтығына байланысты. Бұл түбірлік себептерді түсіну — тиімді диагностикалау мен алдын алуға қол жеткізудің алғашқы қадамы болып табылады. Бұл факторлар металдың қуысты толтыруы мен дұрыс бірігуіне әсер ететін бірнеше негізгі аймақтарға шартты түрде бөлінеді.

Жылулық және материалдық мәселелер

Температура — суық жабылуды болдырмаудың ең маңызды факторы. Егер балқытылған алюминий немесе матрица өзі тым суық болса, металл ерте қатаяды. Құйылған температураның жеткіліксіздігі — металл шайбалы цилиндрге жылу энергиясының азырақ кіруін білдіреді, сондықтан қалыпта толық толтырылмай тұрып өзінің қозғалысын баяулатады. Дәл сол сияқты, қалыптың төмен температурасы балқыған қорытпаның жылуын тез алады, әсіресе құйманың жұқа қабырғалы бөліктерінде қату процесін тездетеді. Алюминий қорытпасының химиялық құрамы да маңызды рөл атқарады; кейбір қорытпалардың өздігінен ағыстығы төмен болады, оларды осы ақауға икемді етеді. Сонымен қатар, балқымадағы қоспалар немесе тотықтар металл алдыңғы беттерінің дұрыс бірігуіне кедергі жасайды.

Ағын динамикасы мен енгізу параметрлері

Металл қалыпқа енгізілетін жылдамдық пен қысым маңызды. Енгізу жылдамдығының жеткіліксіздігі металдың қуысты толтырмас бұрын салқындай бастауына жеткілікті уақыт беру үшін оның ақуының баяулауына әкеледі. Кеңес беруде айтылғандай суық тұйықтауларды болдырмау , төменгі енгізу қысымы екі металдың алдыңғы беттерінің беттік тоттан қабаттарын бұзып, дұрыс металлургиялық байланыс орнату үшін жеткілікті күшпен бір-біріне қысылуына кедергі жасайды. Баяу выстрелдан (стрела рукавын толтыру) тез выстрелге (қалыпты толтыру) ауысу нүктесі де маңызды параметр болып табылады. Дұрыс уақытта жасалмаған ауысу ағым алдыңғы бетін бұзады, турбуленттілікті тудырады және ерте салқындауды күшейтеді.

Қалып пен құю жүйесінің дизайны

Қалыптың және оның құю жүйесінің дизайны балқыған металл жүретін жолды анықтайды. Терезелердің дұрыс емес жобалануы — жиі кездесетін суық тұйықталулардың себебі. Ұзын немесе күрделі ағым жолдары металды одан әрі қарай жүруін мәжбүр етеді, бұл жылу жоғалтуын арттырады. Егер тесіктер тым кішкентай немесе бейімдеуі дұрыс болмаса, бұл металл ағынының шашырауына немесе атомизациясына әкеліп соғады, сондықтан тез суыну пайда болады. Мүмкіндігінше маңыздысы, жеткіліксіз вентиляция қалып қуысында қапталаған ауа мен газдардың шығуына кедергі жасайды. Бұл қапталаған газ кері қысым туғызады, бұл металл ағынын баяулатады және екі ағым алдыңғы жағының жеткілікті қысым астында жалғасуына физикалық тосқауыл бола алады. Тиімді қалып дизайні бұл кері қысыммен баса алу үшін таусылғыштар мен вентиляция тесіктерін қарастырады.

Суық тұйықталулар мен толық құйылмаулар: Негізгі айырмашылық

Құю ақауларын диагностикалау кезінде суық жабылымдар жиі дұрыс емес құюмен шатастырылады, себебі олардың түбірлік себептері ұқсас. Дегенмен, бұлар әртүрлі түрдегі ақаулар, және дұрыс шешім қолдану үшін дұрыс анықтау маңызды. Екеуі де балқытылған металдың уақытынан бұрын қатуымен байланысты болса да, соңғы құйманың нәтижесі әртүрлі болады.

Дұрыс емес құю — бұл толық емес құйма, мұнда балқытылған металл бүкіл құйма қалыбын толтыра алмайды және бөлшектің бір бөлігі жоғалады. Бұл әдетте металдың қалыптың ең алыс шеткі нүктелеріне жетпей-ақ толығымен қатып қалған кезде болады. Суық жабылым, керісінше, геометриялық тұрғыдан толық құймада пайда болады. Қалып толтырылады, бірақ қуыста кездескен металл ағымдары дұрыс біріктірілмеді, нәтижесінде ішкі тігіс пайда болады. Ә Haworth Castings түсіндіреді , суық жабылым — бұл бірігу сәтсіздігі, ал дұрыс емес құю — толтыру сәтсіздігі.

Бірдей негізгі мәселелер — мысалы, төменгі металл температурасы, жеткіліксіз инъекция жылдамдығы немесе нашар желдету — екеуінің де ақауларына әкеп соғуы мүмкін. Мәселенің ауырлығы мен орны көбінесе қай ақаудың пайда болатынын анықтайды. Мысалы, температураның сәл төмен болуы толтыру процесінің соңында екі ағын кездескен жерде балқымалардың толық біріктіре алмауына әкеп соғуы мүмкін, ал температураның әлдеқайда төмен болуы құйма ойығы толып жатқанша металл ерте қатаялып қалуына байланысты толық құйылмауға әкеп соғады. Келесі кестеде негізгі айырмашылықтар түсіндірілген:

Балқымалардың толық біріктіре алмауының алдын алу және жою жүйесі

Суық жабылуларды болдырмау үшін материалдарды дайындаудан бастап, қалыптастыру құрылғысының дизайны мен параметрлерді оптимизациялауға дейінгі барлық құйма процесіне жүйелі түрде қарау қажет. Шешімдер тура себептерге сәйкес келеді, сонымен қатар металдың қозғалғыштығын сақтауға және жеткілікті қысым астында тегіс, жылдам толтыруды қамтамасыз етуге бағытталады. Түзету шараларын қабылдау көбінесе жою процесін қажет етеді және ең оңай және ең арзан баптаулардан басталады.

Алдымен жылу режиміне назар аударыңыз. Бұл еріген алюминийдің құю температурасын көтеруді қажет етеді, сондықтан ол инъекция циклі кезінде жеткілікті жылуды сақтайды. Сонымен бірдей маңызды — қалып температурасын жиі алдын ала қыздыру арқылы көтеру, бұл жылулық шокты азайтады және қату жылдамдығын баяулатады. Сарапшылардың Neway Precision , метал мен қалып үшін тұрақты және тиісті температураны сақтау — бұл бірінші қорғаныс сызығы.

Келесі кезеңде машина параметрлерін баптаңыз. Металл салқындайтын уақытты азайту үшін құю жылдамдығын арттырыңыз. Соңғы интенсификация сатысында құю қысымын көтеру металдың алдыңғы шеттерін бір-біріне басуға, тоттану пленкасын жоюға және мықты металлургиялық байланысты қамтамасыз етуге көмектеседі. Баяу-жылдам көшудің нүктесін тиімді пайдалану ағынның үздіксіз және тегіс болуын қамтамасыз етеді. Кейбір дереккөздер қалып-шаблондарға босату агенттерінің артық мөлшерде пайдаланылуы газдың артық мөлшерде түзілуіне және кері қысымның артуына әкелуі мүмкін дегенді атап өтеді, сондықтан оны дұрыс қолдану өте маңызды.

Егерме мен параметрлерді реттеу нәтиже бермесе, мәселе, мүмкін, қалып пен құю жүйесінің дизайнында жатыр. Бұл шешуге ең күрделі және ең қымбат шараны қажет ететін сала, бірақ жиі соңғы шешім болып табылады. Құю жүйесін қайта жобалау қажет болуы мүмкін: ағыстың ұзындығын қысқарту, құю тесіктерінің орнын оптимизациялау немесе ағысты жақсарту үшін құю тесіктерінің өлшемін ұлғайту. Маңыздысы, қаптасқан газдардың шығуына мүмкіндік беру және металдың алдыңғы жағының тиімді бірігуін қамтамасыз ету үшін вентиляциялық тесіктер мен асыртындаларды қосу немесе өлшемін ұлғайту жиі қажет болады. Жоғары дәлдікті қажет ететін салаларда бөлшектердің бүтіндігін қамтамасыз ету маңызды. Автомобиль компоненттері сияқты маңызды қолданулар үшін сапаны бақылау мен технологиялық процестерді жобалау саласында мықты тәжірибесі бар жеткізушілермен ынтымақтастыру қажет. Жоғары бүтіндіктегі метал бөлшектерді мамандандырып жасайтын компаниялар қатаң орталарда мұндай ақауларды жою үшін қажет сапа мен дәлдікке назар аударуға мысал бола алады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Құюдағы суық тігіс ақауының негізгі себебі не?

Суық тұйықтаудың негізгі себебі – қалып ішіндегі балқыған металдың уақытынан бұрын қатуы. Бұл екі металл ағымы кездесулеріне дейін тым көп суынғанда және дұрыс біріктіре алмағанда болады. Негізгі ықпал ететін факторларға құю температурасының жеткіліксіздігі, қалып температурасының төмендігі және қалыпты толтыру жылдамдығының жеткіліксіздігі жатады.

2. Суық тұйықтауды қалай болдырмауға болады?

Суық тұйықтауды болдырмау үшін балқыған металл қуысты толтырып, біріккенге дейін жеткілікті уақыт бойы сұйық күйде тұруын қамтамасыз ету керек. Негізгі алдын алу әдістеріне дұрыс құю температурасын ұстау, ағымның үздіксіз және жылдам болуы үшін құю жүйесін оптимизациялау, инъекциялық жылдамдық пен қысымды арттыру және газдардың шығуы үшін қалыптың жақсы желдетілетінін қамтамасыз ету жатады.

3. Мисран мен суық тұйықтаудың айырмашылығы неде?

Мисран — бұл металл қалыптағы бос кеңістікті толығымен толтырмай, қатая қалуы нәтижесінде пайда болатын толық емес құю. Холодный шов (холодный захват) толығымен пішінделген құймада пайда болады, бірақ екі беттік металл алды жанасқан, бірақ біріктірілмеген әлсіз жікпен сипатталады. Қысқасы, мисран — бұл толтыру сәтсіздігі, ал холодный шов — бұл бірігу сәтсіздігі.

4. Холодный шов ақауын қалай жоюға болады?

Холодный шов ақауын жою үшін технологиялық параметрлер мен конструкцияны түзету қажет. Шараларға құю мен қалып температурасын көтеру, құйманың ағыстықтығын жақсарту, инъекция жылдамдығы мен қысымды арттыру және литниктік жүйенің конструкциясын жақсарту жатады. Бұл жиі толтыру шарттарын жақсарту және кері қысымды төмендету үшін литниктер мен вентиляция тесіктерін қосу немесе өлшемін ұлғайту арқылы жүзеге асады.