ҚЫСҚАША

Құйма бетіндегі ағын белгілері — қалыпты толтыру процесі кезінде балқыған металдың біркелкі емес ағуын көрсететін көрінетін сызықтар, жолақтар немесе үлгілер. Олар негізінен төмен қалып температурасы, толтыру жылдамдығының бұзылуы немесе қалып дизайнындағы ақаулар сияқты факторларға байланысты ерте қату нәтижесінде пайда болады. Бұл ақауларды жою үшін технологиялық параметрлерді жүйелі түзету, қалып температурасын оптимизациялау және қалып қуысына біркелкі, үздіксіз толтыруды қамтамасыз ету үшін құю жүйесін жетілдіру қажет.

Ағын белгілерін түсіну: Анықтама мен визуалды анықтау

Құю процесінде қате жоқ беттік өңдеуге жету – негізгі мақсат болып табылады. Дегенмен, әртүрлі ақаулар пайда болуы мүмкін, олардың ішінде ең жиі кездесетіні – ағын белгілері. Ағын белгілері, кейде ағын сызықтары деп те аталады, бағытталмаған сызықтар, жолақтар немесе вена түріндегі беттік ақаулар ретінде пайда болады. Бұл үлгілер географиялық картаға ұқсайтынымен, балқытылған металдың қалып қуысын толтырған кездегі жолын көрсетеді. Әдетте бұлар беттік дефектер болып табылады, бірақ көзге көрініп, қолмен сезіледі, құю бетінің бетінің тегіс болмауын көрсетеді.

Ағын белгілерінің пайда болуы жылу динамикасы мен сұйықтық механикасы мәселесі болып табылады. Олар қалыптағы балқыған металдың әртүрлі ағымдары мүлдем бірікпегенде пайда болады. Бұл сұйық металдың бір бөлігі әлі де ағып тұрған кезде алдын-ала қатая бастағанда болады. Әлі де балқыған металл осы жартылай қатып қалған бөліктердің үстімен ағып өткенде, бетінде жаман біріктірулер мен көрінетін сызықтар пайда болады. Бұлар трещиналар емес, металдың алды бір-бірімен үйлесімсіз біріккен турбулентті немесе үзілген толтыру процесінің көрінісі.

Ағын белгілерін визуалды анықтау – мәселені диагностикалаудың бірінші қадамы. Сапа басқару технигі оларды басқа ақаулардан ажырату үшін нақты сипаттамаларды іздейді. Негізгі визуалды көрсеткіштерге мыналар жатады:

• Жолақтар немесе Сызықтар: Ең жиі кездесетін түрі – негізгі металдың мәтінінен айқын ажыратылатын, тегіс, жеңіл толқынды сызықтар.
• Бағытталмаған үлгілер: Сызықтан айырмашылығы, бағыты анық болатын, ағым белгілері жиі айналмалы немесе толқынды үлгілер түрінде пайда болады.
• Түс өзгерісі: Белгілердің айналасындағы бетіне қарағанда сәл басқа түстің ашықтығы немесе жылтыры болуы мүмкін.
• ## Орналасуы: Олар көбінесе құю қақпасының маңында немесе балқыған металдың бірнеше ағымдары бірігетін жерде пайда болады.

Ағым белгілерін жылулық шығыннан туындайтын жылулық трещинамен сияқты басқа ақаулардан ажырату маңызды. Жылулық тексеру белгілері — матрицадағы жылулық шаршаудың салдары болып, құю циклі кезіндегі метал ағымының ақаулары емес, құйманың бетінде пайда болатын жіңішке трещиналар. Осы айырмашылықтарды түсіну дұрыс түзету шараларын қолдану үшін өте маңызды.

Құюдағы ағым белгілерінің негізгі себептері

Ағын белгілері жеке себеппен емес, процесс параметрлеріне, қалып дизайніне және материалдармен жұмыс істеуге байланысты факторлардың жиынтығымен туындайды. Толық диагностикалау үшін құю қалыбына балқытылған қорытпаның толу процесін толығымен тексеру қажет. Негізгі себептер — балқытылған қорытпаның қалып куысына толу кезінде ерте немесе теңсіз суынуын тудыратын жағдайлар.

Ең маңызды факторлардың бірі — қалып пен балқытылған металдың температурасы. Төменгі қалып температурасы жиі кездесетін себеп болып табылады; мысалы, алюминий қорытпалары үшін 180°C, ал мырыш қорытпалары үшін 90°C төменгі температура металл мен қалып қабырғаларымен жанасқан кезде тым шапшаң суынып кетуіне әкеледі. Дәл сол сияқты, егер балқытылған металл өзі оптималды температурада болмаса, оның тұтқырлығы артады, бұл оның біркелкі ағуына кедергі жасап, ағынның әртүрлі фронттарының дұрыс бірігуіне мүмкіндік бермейді. Бұл соңғы бөлшекте сипаттамалық жолақтар мен сызықтардың пайда болуына әкеледі.

Металды қалыпқа енгізу динамикасы да орасан зор маңызға ие. Толтыру жылдамдығының қате болуы процесті бұзады. Егер жылдамдық тым төмен болса, қуыс толып жатқанша металл салқындатуға тым көп уақыт жұмсайды, нәтижесінде суық жабылулар мен ағын іздері пайда болады. Керісінше, егер жылдамдық тым жоғары болса, бұл ағынның ламинарлық режимін бұзып, ауаны ұстап қалуына әкелетін турбуленттілікті тудырады, бұл да бетінің ақаулануына әкеледі. Мақсат – турбуленттілікті енгізбей, қуысты мүмкіндігінше тез толтыру болып табылады, бұл дәлме-дәл бақылауды қажет ететін ұштаспа теңгерім.

Процестік параметрлерден тыс, қалыптың физикалық конструкциясы мен оның компоненттері негізгі рөл атқарады. Кең таралған ағын мәселелерінің бір себебі – дұрыс емес құйма және жүргізгіш жүйесінің конструкциясы. Тым кішкентай немесе дұрыс емес орында орналасқан құю тесіктері ағынды шектеуге немесе струялар пайда болуына әкеп соғады, ал жүргізгіш жүйедегі сүйір бұрыштар турбуленттілік туғызады. Сонымен қатар, газдарды шығару жеткіліксіз болса, металл енген кезде қуыстағы ауа мен газдар шығарылмайды. Бұл ұсталған ауа ағын жолына кедергі жасап, бетінде ақаулардың пайда болуына әкеп соғады. Соңында, қалыпты босату агенттерін немесе қаптамаларды қолдану ұқыпты түрде басқарылуы керек. Артық немесе теңсіз қолданылған қаптама металл ағынына кедергі жасауы мүмкін және матрицаның беткі температурасына әсер етіп, ағын іздерінің пайда болуына ықпал етуі мүмкін.

Дәлелденген шешімдер мен алдын алу стратегиялары

Ағын белгілерін тиімді жойу үшін диагностикалық кезеңде анықталған негізгі себептерді шешуге мүмкіндік беретін жүйелі тәсіл қажет. Шешімдер процестік параметрлерді реттеуді, қалыпты өзгерістер енгізуді және алдын ала дизайн стратегияларын енгізуді қамтиды. Ең тез және жиі тиімді өзгерістер — машина параметрлеріне енгізілетін өзгерістер.

Бірінші қорғаныс сызығы — температураны оптимизациялау. Қалып температурасын көтеру балқыған металдың қатайғанша ұзағырақ сұйық күйде қалуын қамтамасыз етеді, осылайша әртүрлі ағын шекаралары қатайғанға дейін тегіс бірігеді. Келесі дереккөздердің ұсынысы бойынша Minghe Casting алюминий үшін 180°C жоғары температураны, мырыш үшін 90-150°C аралығын сақтау — бастау үшін жақсы нұсқа. Балқытылған металл температурасын реттеу ағыстылықты да жақсартуы мүмкін. Температураға қоса, толтыру жылдамдығын оптимизациялау маңызды. Бұл - металдың қатаймай толықтай қуысты толтыратындай дәл енгізу жылдамдығын таңдауды білдіреді, бірақ тым көп турбуленттілік туғызбауы керек. Бұл параметрлерді нақты баптау көбінесе нақты бөлшек пен қалып үшін оптималды тепе-теңдікті табу үшін қайталанатын процесс болып табылады.

Егерек процесстік параметрлерді реттеу жеткіліксіз болса, назар шаблонның өзіне аударылуы керек. Тарату жүйесінің дизайны ең маңызды орынға ие. Бұл металл қуысқа енген кезде ағым күйін жақсарту үшін құю тесігінің көлденең қимасын немесе орнын өзгерту мүмкіндігін қамтиды. Асып тасып тұрған желобтарды кеңейту және серіппелерді жақсарту қуыста қалып қалған ауа мен суық металдың шығу жолын қамтамасыз етеді, біркелкі толтыруды қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, шаблоннан шығару агенттерін өте жұқа және біркелкі пайдалану керек, металдың ағымына кедергі келтіруді болдырмау үшін. Келесі кестеде проблема-шешім тәсілі жинақталған:

Егер жаңа бөлшектерді әзірлеу кезінде ұзақ мерзімді алдын алу қажет болса, заманауи технологиялар қуатты құралдар ұсынады. Жобалау сатысында қалыпта ағысты модельдеу бағдарламалық жасақтамасын қолдану — бұл өте тиімді алдын ала шара. Сарапшылардың айтуынша, Bruschi бұл бағдарламалар металдың қалып арқылы қалай ағатынын болжай алады және болат кесілмеден бұрын ағыс белгілері пайда болуы мүмкін аймақтарды анықтай алады. Бұл инженерлерге құю жүйесін, жүгіргіш пен салқындату жүйелерін виртуалды түрде тиімді пайдалануға мүмкіндік береді және ақауларды бастапқы кезден болдырмау арқылы уақыт пен қаржыны үлкен үнемдеуге мүмкіндік береді.

Ағыс белгілеріне қалып дизайндары мен материалды таңдау әсері

Операторлар өндіріс алаңында үдеріс параметрлерін реттеуі мүмкін болса да, ағын белгілерін болдырмаудың ең сенімді шешімдері жиі қалыптың бастапқы дизайнына және құйма қорытпаның таңдалуына енгізіледі. Бұл негізгі элементтер балқытылған металл ағып және қатаятын фундаменталды шарттарды анықтайды және сондықтан тұрақты түрде жоғары сапалы беткі қабат алу үшін маңызды болып табылады.

Жақсы жобаланған қалып қатесіз құюдың негізі болып табылады. Спрю, жүгірулер және қақпаларды қамтитын құю жүйесі балқытылған металды бақыланатын, турбулентті емес тәсілмен қуысқа жеткізетіндей етіп жасалуы керек. Мұндай дереккөздерде көрсетілгендей, қалыпты жобалаудағы ең жақсы тәжірибелер Протоқұрал , біркелкі толтыру үлгісін қамтамасыз ету үшін сәйкес келетін өлшемдегі каналдар мен қақпа орындарының жұмысына назар аудару қажет. Сондай-ақ маңызды мәселе — желдеткіш пен асып ағу жүйесі. Желдеткіштер — бұл металл кеуектің ішіне түскен кезде ондағы ауаның шығуына мүмкіндік беретін кіші каналдар. Жеткілікті желдеткіш жоқ болса, бұл қақпау ауа артқы қысым туғызуы мүмкін, ағысты бұзып, ағын іздері мен қуыстар сияқты ақауларға әкеліп соғады.

Материалды таңдау да елеусіз, бірақ маңызды рөл атқарады. Мырыш (Zamak) және мыс (мысалы, A380) сияқты әртүрлі құю қорытпаларының жылулық және ағын сипаттамалары әртүрлі болады. Мырыш қорытпалары әдетте балқу нүктесі төмен және ылғалдығы жоғары, бұл оларды кейбір жағдайларда көбірек рұқсат етілетін етеді. Дегенмен, әрбір қорытпаның құю температурасы, қысымы мен жылдамдығы үшін өзіндік идеалды диапазоны бар. Ағынға байланысты ақауларды болдырмау үшін қалып дизайнін де, процестің параметрлерін де баптау үшін осы қасиеттерді түсіну қажет. Қорытпаның химиялық құрамы, оның құрамындағы кремний немесе магний мөлшері де оның қатаю мінез-құлқын және белгілі бір ақауларға бейімділігін әсер етуі мүмкін.

Нәтижеде, беткі ақауларды болдырмау — бұл бастапқы кезден соңғы кезге дейінгі дәлме-дәл инженерияны білдіреді. Бұл принцип шойын құюдан тыс, басқа да жоғары өнімді өндіріс әдістеріне де таралады. Мысалы, автомобиль компоненттері әлемінде ыстық пісіру сияқты процестер де құрылымдық беріктікті және кемшілсіз беттерді қамтамасыз ету үшін материал ағынын үнемі бақылауды талап етеді. Автомобильдегі пісірілетін бөлшектер сияқты маңызды қолданбалар үшін осындай күрделі процестерді меңгеруге маманданған компаниялар, мысалы Shaoyi (Ningbo) Metal Technology , өздерінің сапасы теріс алынбайтын салалардағы дәлме-дәл өндірістің маманы ретінде репутациясын қалыптастырады. Дәл құйылған немесе пісірілген бөлшектерді өндірудегі ақаусыздыққа деген ынталылықтың негізгі белгілеріне алдын ала моделдеу, өз ішіндегі қалып дизайндау және қатаң сапа бақылау жатады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Құюдағы жылулық тексеру белгілері дегеніміз не?

Жылулық тексеру белгілері — құйма бөлшектің бетінде пайда болатын тор тәрізді жарықтар. Ағымдық белгілерден айырмашылығы, олар бір рет құю кезінде балқыған металл ағымының проблемасынан туындайды, ал жылулық тексеру — матрицаның болатындағы жылулық шаршаудың нәтижесі. Көптеген қыздыру мен суыту циклдарынан кейін қалып беті жарылады да, ол әрбір одан құйылған бөлшек бетіне беріледі. Бұл процестің параметрлерінің емес, қалыптың тозуының белгісі.

2. Пластикалық құюдағы ағымдық белгілерді қалай шешуге болады?

Бұл мақала құюға баса назар аударса да, ағымдық белгілер пластикалық инъекциялық құюда да ұқсас себептермен пайда болады. Шешімдер концептуалды түрде ұқсас: ағымды жақсарту үшін қалып пен балқыған пластик температурасын көтеру, қалыпты толтыру біркелкі болу үшін инъекция жылдамдығы мен қысымын оптимизациялау және қақпалар немесе желілерді үлкейту арқылы қалып конструкциясын өзгерту. Кері қысымды арттыру да материал біркелкі тығыздалуына көмектесіп, ағыммен байланысты ақауларды болдырмауға мүмкіндік береді.