Esminės strategijos, skirtos užkirsti kelią įtrūkimams liejiniuose

TRUMPAI

Norint išvengti įtrūkimų liejiniuose, reikia visapusiškos strategijos, kurios tikslas – valdyti šiluminę apkrovą, optimizuoti konstrukciją ir užtikrinti medžiagos grynumą. Pagrindinės įtrūkimų priežastys yra greitas arba nelygus aušinimas, netinkama formos ir detalės konstrukcija su įtempio koncentratoriais, tokiomis kaip aštrūs kampai, bei teršiamų metalo lydinių naudojimas. Veiksminga prevencija apima aušinimo spartos reguliavimą, formų įkaitinimą, detalių projektavimą su vienodais sienelių storiais ir suapvalintais kampais bei aukštos kokybės, švarių lydinių naudojimą.

Įtrūkimų liejant supratimas: tipai ir priežastys

Įtrūkimai yra plyšiai arba atskyrimai liejinių detalių paviršiuje ar viduje, pažeidžiantys jų struktūrinį vientisumą ir našumą. Šios defektai atsiranda dėl įtempių, viršijančių medžiagos stiprumą, liejimo metu ar po užsolidėjimo proceso. Skirtingų tipų įtrūkimų supratimas yra pirmas žingsnis efektyviai diagnozei ir prevencijai. Dažniausi kaltininkai yra terminiai įtempiai dėl netinkamo temperatūros valdymo, konstrukcinių trūkumų sukeliami įtempių koncentravimasis ir medžiagos priemaišų sukeltos silpnos vietos.

Yra keletas skirtingų įtrūkimų tipų, kiekvienas su unikalia priežastimi ir susidarymo laiku. Karšti įtrūkimai , taip pat žinomi kaip karšti plyšiai, atsiranda aukštoje temperatūroje, kai metalas dar yra pusiau kietoje būsenoje. Jie dažnai sukeliami terminių įtempių ir priemaišų, kurios sukuria silpnas vietas medžiagos grūdelių ribose. Priešingai tam, šalti įtrūkimai atsiranda po to, kai liejiniui visiškai sustingus ir atvėsus. Jie dažniausiai yra liekaninio įtempimo dėl susitraukimo, nevienodo aušimo ar išstūmimo iš formos metu veikiančių išorinių jėgų rezultatas. Kiti dažni tipai apima šiluminio nuovargio įtrūkimai , kurie atsiranda dėl pakartotinių šildymo ir aušimo ciklų gaminio eksploatacijos metu, ir susitraukimo įtrūkimai , atsirandantys dėl nevienodo užsolidėjimo vietose su skirtingais sienelių storiais.

Svarbu atlikti išsamų priežasties analizę, kad būtų galima įgyvendinti tinkamą sprendimą. Pavyzdžiui, pagal straipsnį iš diecasting-mould.com , dideli įtempiai, šiluminiai įtempiai ir medžiagos priemaišos yra pagrindiniai įtrūkimų priežastys aliuminio lydinio liejiniuose. Bloga formos konstrukcija, turinti aštrių kampų ar staigius sienelių storio pokyčius, gali sukurti įtempio koncentracijos vietas, kuriose įtrūkimai greičiausiai atsiras. Panašiai aliuminio lydinio priemaišos gali veikti kaip lūžių branduoliavimo vietos, žymiai sumažindamos detalės ilgaamžiškumą.

Proaktyvi prevencija: formos konstrukcijos ir medžiagos parinkimo optimizavimas

Veiksmingiausia įtrūkimų prevencijos strategija – tai potencialių problemų sprendimas dar prieš pradedant liejimo procesą. Protinga formos projektavimo koncepcija ir atsargus medžiagos parinkimas sudaro tvirtos, defektų nebuvimo pagrindą gamybos procese. Kaip pastebėjo ekspertai iš Prototool , mažinant aštrius kampus, užtikrinant pakankamus apvalinimus ir tinkamus ištraukimo kampus, siekiant išvengti įtempimo koncentracijos, tai yra svarbūs konstrukciniai apsvarstymai. Defektai formos geometrijoje gali tiesiogiai virsti silpnėmis vietomis galutiniame komponente, todėl projektavimas yra svarbiausia pirmoji apsaugos linija.

Medžiagos parinkimas tiek komponentui, tiek formai yra vienodai svarbus. Svarbu naudoti aukštos grynumos lydinius, laisvus nuo teršalų, tokių kaip vandenilio dujos ar netikrosios medžiagos, kad būtų išvengta silpnų taškų atsiradimo liejinyje. CEX liejimo pabrėžia, kad nešvarumai, ar jie būtų iš žaliavų, ar iš lydymo proceso, gali tapti įtrūkimais esant apkrovai. Pačiai formai naudojant aukštos kokybės karšto darbo formos plieną, pvz., 1.2344 (H13), galima pagerinti ilgaamžiškumą ir atsparumą šiluminiam nuovargiui. Tikslas – sukurti sistemą, kurioje tiek įrankis, tiek medžiaga būtų optimizuoti šiluminei stabilumui ir mechaninei stiprybei.

Tiksli gamyba yra pagrindinė aukštos kokybės komponentų gamybai. Tokios įmonės kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology , kurie specializuojasi aukšto našumo automobilių dengos dalys , iliustruoja griežtą kokybės kontrolę ir medžiagų mokslą, kurie taip pat yra svarbūs lydinių liejime. Toks dėmesys puikumui nuo pradinio dizaino ir medžiagų etapų padeda užtikrinti, kad galutinis produktas atitiktų griežtus našumo reikalavimus.

Kad sumažinti įtrūkimų riziką projektavimo etape, inžinieriai turėtų laikytis tam tikrų geriausios praktikos taisyklių. Šios gairės padeda tolygiai paskirstyti įtampą ir skatina vientisą sukietėjimą, tiesiogiai neigdamos pagrindines įtrūkimų priežastis.

• Užtikrinkite vienodą sienelių storį: Venkite staigių skerspjūvio storio pokyčių, kad skatintumėte tolygų aušimą ir sumažintumėte susitraukimo sąlygotą įtampą.
• Naudokite pakankamai didelius suapvalinimus ir spindulius: Aštrūs vidiniai kampai yra pagrindiniai įtampos kaupimosi vietos. Įterpkite sklandžius, apvalius suapvalinimus, kad įtampa būtų paskirstyta platesniame plote.
• Įtraukite tinkamus ištraukos kampus: Tinkami ištraukos kampai palengvina detalės išstūmimą iš formos, mažindami mechaninę įtampą, kuri gali sukelti šaltų įtrūkimų.
• Optimalizavimas uždarų ir aušinimo sistemų: Projektuoti uždarymo sistemas, skirtas sklandžiam metalo srautui ir aušinimo kanalams, siekiant užtikrinti vienodą temperatūros pasiskirstymą visoje pelėje, užkirsti kelią karštoms taškoms ir šilumos gradientams.
• Pasirinkite kokybiškas medžiagas: Pasirinkite aukštos grynumo lydinius ir tvirtus formos plienus (pvz., 1.2343, 1.2344/H13), kad tiek dalis, tiek įrankis galėtų atlaikyti proceso įtampą.

Įgūdinti procesą: kontroliuoti temperatūrą, aušinimą ir įpurškimą

Kai konstrukcija ir medžiagos yra optimizuotos, tiksli kova su pati liejimo procedūra yra labai svarbi, kad būtų išvengta įtrūkimų. Svarbiausias veiksnys yra šilumos valdymas, nes greiti temperatūros pokyčiai yra pagrindinis streso šaltinis. Kaip pabrėžta šiame fragmente ir daugelyje šaltinių, temperatūros ir aušinimo greitis yra labai svarbus vienodam kietėjimui. Pradedant gamybą su šalta pelėle gali atsirasti stiprus šilumos šokas. Todėl prieš pirmą injekciją pelėsiui iš anksto įšildyti iki optimalaus veikimo temperatūros (paprastai nuo 180°C iki 280°C) yra neginčijamas žingsnis, siekiant sumažinti šiluminę įtampą.

Reikia atidžiai kontroliuoti, kaip greitai liejimo dalis atvės. Optimizuotas aušinimo greitis leidžia visai dalei vienodą kietėjimą, užkertant kelią išoriniams sluoksniams greitai kietėti, o branduolis lieka ištirpęs. Šis pusiausvyra neleidžia susikaupti vidinėms įtampoms, kurios sukelia karštų ir šalčių plyšimų. Kaip Gyvūniniai transliuotojai europos Parlamento ir Tarybos reglamentas (EB) Nr. 1049/2001 dėl Europos Parlamento ir Tarybos reglamento (EB) Nr. 1049/2001 dėl Europos Parlamento ir Tarybos reglamento (EB) Nr. 1095/2010 dėl Europos Parlamento ir Tarybos reglamento (EB) Nr. 1095/2010 (OL L 347, 20.12.2001, p. 1). Tai apima ne tik išankstinį kaitinimą, bet ir strateginį aušinimo kanalų naudojimą ir kontroliuojamą išskyrimo medžiagų purškimą, kad būtų išlaikyta šiluminė pusiausvyra visą gamybos ciklą.

Svarbų vaidmenį vaidina ir įpurškimo parametrai, įskaitant greitį ir slėgį. Per greitai įterpiant lieptą metalą gali atsirasti turbulencijos, užtraukiant dujas ir dėl to atsiranda porumų, kurios gali tapti įtrūkimų pradžia. Pasak "Prototool", 30-50 m/s intervale laikant varžtuvų užpildomo greičio, yra naudinga pelėsių gyvavimui ir dalelių kokybei. Įpurškimo metu ir po jo taikomas slėgis taip pat turi būti pakankamas, kad ištirpęs metalas patektų į mažėjančias vietas, tačiau per didelis slėgis gali sukelti formą. Tinkama šių kintamųjų kontrolė užtikrina sklandų ir visiškai užpildytą užpildą, nesukeldama nereikalingos įtampos į sistemą.

Šalto pelėsių inicijavimo procedūra

Kad nepakenktų pelėšiai ir nebūtų gaminamos defektinės dalys, būtina tinkamai pradėti gamybą. Naudokite šiuos veiksmus, kad šalto formos gaminys būtų saugiai prijungtas prie darbo temperatūros:

1. Išankstinis pelėsių šildymas: Naudojant pelės temperatūros reguliatorių arba aliejaus šildytuvą, prieš uždarius pelę į mašiną, palaipsniui priverskite ją pasiekti rekomenduojamą pradinę temperatūrą.
2. Pradiniai žemo slėgio ciklai: 5 - 10 injekcijos ciklų atliekama mažu slėgiu ir mažu greičiu. Tai leidžia ištirpusiam metalo paviršiui švelniai šildyti pelėsius, taip dar labiau stabilizuojant jų temperatūrą.
3. Stebėk ir reguliuok: Atidžiai stebėkite pelėsių temperatūrą ir pirmos dalelių kokybę. Po to, kai sistema pasiekia šiluminę pusiausvyrą, šildymo ir įpurškimo parametrai turi būti palaipsniui koreguojami.
4. Pradėkite visą gamybą: Didžiuoju greičiu ir dideliu slėgiu gaminti galima tik tada, kai pelės temperatūra yra stabili ir kai dalys nėra užkrėstos ir neturi kitų terminių defektų.

Gaminimas be defektų

Nustatant iškart išliejamų komponentų plyščių prevencija nėra vienintelė priemonė, o visapusiškas požiūris, kuriame integruotas protingas dizainas, aukštos kokybės medžiagos ir tiksli procesų kontrolė. Suvokdami pagrindines karštojo ir šaltojo skilimų priežastis, pirmiausia šilumos įtampą ir įtampos koncentraciją, inžinieriai gali įgyvendinti aktyvias strategijas. Svarbiausi dalykai, kuriuos reikia suprasti, yra vienodo storumo ir didelio spindulio dalių kūrimas, aukštos grynumo lydinių pasirinkimas ir kruopščiai valdoma šiluminė temperatūra, kai pelėda iš anksto kaitinama ir šaldyta kontroliuojant.

Galų gale, norint pasiekti nulinio defekto liejimo, būtina laikytis kiekvienoje stadijoje kokybės. Nuo pradinio dalio projektavimo iki galutinio proceso parametrų reglamentavimo kiekvienas etapas atlieka lemiamą vaidmenį mažinant spružimų riziką. Naudodamiesi šiomis geromis praktikomis, gamintojai gali padidinti komponentų patikimumą, sumažinti atliekų kiekį ir tiekti aukštos kokybės dalis, atitinkančias griežčiausias specifikacijas.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kaip išvengti plyšų liejimo metu?

Rėmių galima išvengti užtikrinant vienodą aušinimą, siekiant sumažinti šilumos įtampą, optimizuojant dalelių ir pelėsių dizainą, kad būtų pašalinti įtampos koncentracijos, pvz., aštrūs kampeliai, naudojant aukštos kokybės ir grynas lydines ir kontroliuojant procesų parametrus, tokius kaip injekcijos greitis ir Taip pat labai svarbūs yra formų išankstinis kaitinimas ir subalansuotos išmetimo sistemos užtikrinimas.

2. Išmokyti Kodėl liepiamasis metalas plyši?

Lydinių metalų plyšimai daugiausia dėl įtampos, viršijančios jų tvirtumą kietėjimo metu arba po to. Šis įtempimas gali būti šiluminis (nuo netolygiai ar greitai aušinančio), mechaninis (nuo išmetimo proceso arba išorinių jėgų) arba likutis (įstrigęs į dalį, kai ji aušina ir susitraukia). Metalo priemaišos ir prastos konstrukcijos gali sukelti silpnas vietas, kur labiau tikėtina, kad atsiranda įtrūkimų.

3. Išmokyti. Kaip sustabdyti metalo krekingavimą?

Kad metalo griuvimas nebūtų sustabdytas, reikia valdyti streso šaltinius. Tai reiškia, kad reikia kontroliuoti, kad aušinimo greitis būtų lėtas ir vienodas, iš anksto įšildyti pelėsius, kad sumažėtų šilumos šokas, kurti dalis taip, kad nebūtų akrių kampų ir staigių storumo pokyčių, ir naudoti švarias, aukštos kokybės lydines. Taip pat svarbu užtikrinti, kad liejimo medžiaga galėtų laisvai susitraukti, nesiribojant su pelėda.

4. Kodėl formiruojant plytelė plyšta?

Stabdymas gali atsirasti dėl karščio nuovargio, atsirandančio dėl pakartotinio šildymo ir aušinimo ciklo. Dažnai tai pagreitina įšvirkštus lydinį metalą į šalčią pelėsią, dėl to atsiranda stiprus šilumos šokas. Kitos priežastys yra įtampos koncentracija nuo aštrų kampų pelės ertmės dizaine, netinkamas plieno šilumos apdorojimas ir mechaninis įtampas nuo didelio įpurškimo slėgio.