Gamintojo vadovas, kaip užsandarinti liejimo porėtumą

TRUMPAI

Lydinių liejimo porėtumas reiškia mikroskopines tuštumines erdves metaliniuose detalių elementuose, kurios gali sukelti nutekėjimus ir struktūrinius gedimus. Pramonės standartinis sprendimas – vakuuminis impregnavimas, procesas, kai patvarus hermetikas vakuume įtraukiamas į šias poras, o po to polimerizuojamas. Šis metodas nuolatiniu būdu užhermetina visas galimas nutekėjimo vietas, nepakeisdamas detalės matmenų ar fizinės savybių, todėl yra būtinas patikimų, slėgiui atsparių detalių gamybai.

Porėtumo supratimas lydinių liejime: problemos šaknis

Porėtumas yra būdinga kliūtis liejimo formavimo procese, reiškianti mažas tuštumas ar skylius, kurie susidaro, kai įkaitintas metalas atvėsta ir sustingsta. Nors dažnai mikroskopiniai, šie defektai gali žymiai paveikti detalės našumą, ypač tada, kai svarbu išlaikyti slėgį. Suprasti porėtumo tipus – pirmas žingsnis efektyviai hermetizavimo strategijai. Dažniausiai pasitaikantys du tipai yra dujų porėtumas ir traukos porėtumas. Dujų porėtumas atsiranda dėl suveržtų dujų, kurios suformuoja apvalias, pakylančias oro burbuliukus arti liejinio paviršiaus. Priešingai, traukos porėtumas atsiranda, kai metalo tūris mažėja auštant, sukuriant neaiškias, tiesines tuštumas giliau detalei.

Šios tuštumos taip pat klasifikuojamos pagal jų vietą ir struktūrą, kiekviena keldama unikalias problemas. Aklasis porėtumas yra tuštuma, susijusi su paviršiumi, bet nevisiškai einanti per visą detalę. Nors tai gali neatvesti prie iš karto pastebimų nutekėjimų, tokia tuštuma gali užsilaikyti valymo skysčius iš preliminarių apdorojimo procesų, kurie vėliau gali išsiveržti ir pažeisti paviršiaus dengimo sluoksnius, tokius kaip miltelinis dažymas ar anodizavimas. Skersinė porėtumas sukuria tiesioginį nutekėjimo kelią iš vieno paviršiaus į kitą, dėl ko detalė tampa netinkama bet kokiam naudojimui, reikalaujančiam slėgio sandarumo. Galiausiai, visiškai uždarytas porėtumas apima tuštumas, visiškai įstrigusias liejinyje. Paprastai jos yra nekenksmingos, nebent būtų atskleistos atliekant tolesnius apdirbimo operacijų metu, kai jos gali tapti skersiniu porėtumu.

Neužsandarinto porėtumo pasekmės yra rimtos ir gali sukelti brangius komponentų gedimus. Pagrindinės problemos apima:

• Nutekėjimo keliai: Svarbiausia problema, kai skysčiai ar dujos gali prasiveržti per detalių sienas, dažnai pasitaikanti tokiuose komponentuose kaip variklio blokai ir pavarų dėžių korpusai.
• Paviršiaus apdailos defektai: Įstrigęs oras gali išsiplėsti ir išsiveržti, kai džiūsta dangos, tokios kaip miltelinis dažymas, sukeliant mikroskopines skyles ir kitus estetinius trūkumus.
• Korozijos vietos: Tuštumos gali sulaikyti drėgmę ir kitus koroziją sukeliančius veiksnius, dėl ko detalės senėjimas prasideda iš vidaus į išorę.
• Sumažėjęs konstrukcinis vientisumas: Nors mikroporėtumas gali nepakankamai susilpninti detalę, didesnės tuštumos gali sukurti įtempimo taškus, kurie apkrovos metu lemia įtrūkimus atsiradimą.

Galutinis sprendimas: išsamus vakuumo impregnavimo proceso apžvalga

Vakuumo impregnavimas yra veiksmingiausias ir plačiausiai naudojamas būdas užsandarinti porėtumą liejinių detalių viduje. Tai kontroliuojamas procesas, užtikrinantis nuolatinį, patikimą sandarumą, užpildant vidaus tuštumas elastingu polimeru. Procesas yra nepaprastai pastovus ir suskirstytas į keturias pagrindines stadijas, kaip tai išsamiai aprašo pramonės lyderiai, tokie kaip Ultraseal International . Šis procesas yra gyvybiškai svarbus komponentams reikalaujamose srityse, pvz., automobilių pramonėje, o detalės vientisumo užtikrinimas dažnai prasideda aukštos kokybės gamyba. Svarbiems taikymams svarbu pirma pasirinkti specialistus, dirbančius tokiose technologijose kaip tikslusis kalimas. Pavyzdžiui, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology siūlo patikimus automobilių kalimo dalinius , kur vėlesni procesai, tokie kaip impregnavimas, gali garantuoti galutinį našumą.

Impregnavimo ciklas, vykstantis žingsnis po žingsnio, yra toks:

1. Impregnavimas: Detalės dedamos į autoklavą ar slėgio baką, kuriame sukuriamas vakuumas, kad iš porų būtų pašalinis visas oras. Tada detalės panardinamos į skystą sandariklį, o vakuumas pašalinamas. Atmosferos slėgis stumia sandariklį giliai į mikroskopines tuštumas.
2. Drenavimas: Iš komponento vidinių ir išorinių paviršių nutekama perteklinė sandariklio dalis, kuri surenkama ir perdirbama.
3. Plauti šaltomis vandens: Detalės perkeliama į plovimo stotį, kur švelniai pašalinamas bet koks likęs hermetikas iš paviršių, užtikrinant, kad detalės matmenys ir savybės nepakitų.
4. Karštas kietinimas: Galiausiai komponentai patalpinami į karšto vandens vonią, kurioje porose esantis hermetikas polimerizuojamas. Tai paverčia skystą hermetiką ilgalaikiu, tvirtu polimeru, sukuriant pastovų sandarą, atsparų karščiui, cheminėms medžiagoms ir slėgiui.

Nors pagrindinis procesas yra nuoseklus, egzistuoja keletas vakuumo impregnavimo būdų, kiekvienas tinkamas skirtingiems taikymams ir poringumo tipams. Pasirinkimas priklauso nuo detalės sudėtingumo ir nutekėjimo takų pobūdžio.

Svarbus sprendimo momentas: ar užsandarinti prieš ar po apdailos ir apdirbimo?

Impregnavimo laikas visoje gamybos eigoje nėra tik reikalavimas – tai lemia sėkmę tiek sandarumui, tiek galutinei apdailai. Neabejotinas taisyklė, kurią pateikia apdailos ekspertai, yra atlikti vakuumo impregnavimą po apdirbimo, bet prieš bet kokį paviršiaus apdorojimą pvz., dažymas, miltelinis dengimas ar anodizavimas. Laikantis šios sekos, išvengiama daugybės brangių ir neištaisomų defektų.

Apdirbimo operacijos, tokios kaip gręžimas, rėzimas ar frezavimas, gali atskleisti anksčiau uždarytą porą ir sukurti naujus nutekėjimo kelius. Todėl impregnavimą būtina atlikti po visų apdirbimo operacijų, kad būtų užtikrinta, jog šios naujai atsivėrusios tuštumos būtų užsandarintos. Jei impregnavimas atliekamas prieš apdirbimą, procedūra bus neveiksminga, nes pjovimo įrankiai tiesiog atvers naujas, neužsandarintas poras.

Priešingai, paviršiaus apdailos sluoksnio taikymas prieš impregnavimą gali sukelti katastrofiškus gedimus. Pavyzdžiui, jei detalė pirmiausia yra nudažyta, impregnavimo procesas – kuris apima panardinimą į sandariklį ir karštą vandenį (apie 195 °F / 90 °C) – gali pažeisti dažų sukibimą arba sukelti atspalvio pasikeitimą bei vandens dėmes. Panašiai cheminės apdailos, tokios kaip chromato danga, gali būti pažeistos dėl sandariklio kietinimo ciklo šilumos. Galbūt dažniausia problema yra dujų išsiskyrimas miltelinėje dangoje. Jei poros nėra užsandarintos, tuštumose esančios oras plečiasi aukštoje temperatūroje, kuri yra būtina miltelinės dangos kietinimui. Šios išsiskiriančios dujos veržiasi pro tirštėjantį miltelį, sukeliant mažyčius adatines skyles galutiniame paviršiuje, dėl ko blogėja tiek estetika, tiek korozijos atsparumas. Impregnavus pirmiau, šios tuštumos užpildomos kietu polimeru, pašalinamas oras ir užtikrinamas lygus, be defektų paviršius.

Kad išvengtumėte šių problemų, laikykitės šių paprastų gairių:

• Nepadaroma impregnuoti detalę iki to, kai ji visiškai apdirbta.
• Nepadaroma impregnuoti detalę po to, kai ji nudažyta, padengta milteliniais dažais arba anodizuota.
• DO atlikti impregnaciją kaip paskutinį žingsnį prieš perkeldami komponentą į apdailos liniją.

Tinkamų medžiagų pasirinkimas: impregnavimo hermetikų vadovas

Vakuumo impregnacijos veiksmingumas labai priklauso nuo naudojamo hermetiko kokybės ir savybių. Paprastai tai yra žemos klampumo dervos, kurios skirtos priskverbti į mažiausias mikroskopines poras, o vėliau polimerizuojamos į nuolatinę, inertinę būseną. Tinkamas hermetikas turi pasižymėti puikiomis šiluminėmis ir cheminėmis atsparumo savybėmis, kad išlaikytų komponento eksploatacines sąlygas. Šiuolaikiniai hermetikai sukurti taip, kad būtų suderinami su įvairiais metalais, įskaitant aliuminio, cinko ir bronzos liejinius, nekeisdami jų matmeninio tikslumo.

Hermetikai gali būti plačiai klasifikuojami, su skirtingomis formulėmis, pritaikytomis konkrečioms reikmėms. Svarbiausias skirtumas yra tarp perdirbamų ir neprodirbamų tipų. Perdirbami hermetikai sukurti taip, kad perteklius, nuplaunamas nuo detalių, galėtų būti atskirtas nuo vandens ir pakartotinai naudojamas, suteikiant didelę kainos naudą bei aplinkosaugines naudas. Nenperdirbami hermetikai naudojami sistemose, kuriose atkūrimas nėra įmanomas. Kitas skirtumas – kietinimo metodas, dauguma šiuolaikinių sistemų naudoja terminį kietinimą karštoje vandens vonioje. Taip pat yra anaerobiniai hermetikai, kurie kietėja be oro, tačiau jie retesni aukštos apimties presformavimo liejimo taikymuose.

Pasirenkant hermetiką, būtina atsižvelgti į keletą pagrindinių savybių, kad jos atitiktų taikymo reikalavimus.

Pagrindiniai gamintojai, pavyzdžiui, Hernon Manufacturing ir Ultraseal siūlo specializuotų dervų asortimentą, kad atitiktų šiuos reikalavimus. Geriausias būdas užtikrinti, kad pasirinkta medžiaga atitiktų konkrečiam komponento veikimo kriterijus ir užtikrintų patikimą ir nuolatinį uždarymo apsaugą nuo porų, yra konsultuotis su uždarymo priemonių tiekėju.

Paskutinės mintys apie tobulaus antspaudo gavimą

Stabdymas, kai liejimo įtaisai yra poringi, yra ne tik korekcinis veiksmas, bet ir svarbus žingsnis šiuolaikinėje gamyboje, užtikrinantis komponentų kokybę, patikimumą ir veikimą. Vakuumo impregnavimas yra vienintelis patikimas pramonėje metodas, kuriuo gali būti paverčiamos poringos, galimai nutekinančios liejimo dalys į stipriai spaudžiamas, aukštos kokybės dalis. Suprantant porumą, kruopščiai sekdami impregnavimo procesu ir tinkamai planuodami jį gamybos procese - po apdirbimo ir prieš pagaminant - gamintojai gali veiksmingai pašalinti nuotėkio kelią ir išvengti kosmetinių defektų.

Be to, atidžiai parinkus sandariklį, tinkamai atsparų šilumai ir cheminėms medžiagoms, užtikrinama, kad sandariklis tarnautų visą komponento eksploatacijos trukmę. Galiausiai, įvaldžius impregnavimo procesą gamintojai gali sumažinti broko normą, pagerinti produkto kokybę ir tiekti komponentus, atitinkančius vis griežtesnius reikalavimus nuo automobilių iki aviacijos pramonės.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks yra pagrindinis impregnavimo die lijevimo detalemis tikslas?

Pagrindinis impregnavimo tikslas – užsandarinti būdingą poringumą – mikroskopiškus tuštumus ar skyles, kurie susidaro metalinėse detalėse liejant į formą. Šis užsandarinimas neleidžia skysčiams ar dujoms veržtis per detalės sienas, padarydamas detalę slėgiui atsparią ir tinkamą numatytam naudojimui.

2. Ar impregnavimas keičia detalės matmenis?

Ne, tinkamai atlikta vakuumo impregnavimo procedūra nekeičia detalės matmenų ar išorinio vaizdo. Sandariklis yra tik vidinėje liejinių poroje. Plovimo ir kietinimo etapai skirti pašalinti visą perteklinį sandariklį nuo detalių paviršių, paliekant jų geometriją nepakitę.

3. Ar visas poringumas gali būti užsandarinamas impregnavimo būdu?

Vakuumo impregnavimas labai efektyvus užsandarinant mikro-poringumą, įskaitant aklosios ir skvarbios poros, sukuriančias nutekėjimo takus. Nors šis procesas nėra skirtas pašalinti didelių struktūrinių defektų, vakuumo impregnavimas naudojamas užsandarinti tiek mikro, tiek makro poringumą. Procesas sukurtas padaryti slėgiui atsparų kitaip tvirtą liejinį, o ne remontuoti esminiai defektinius komponentus.