Praktinis vadovas liejimo defektų sprendimui

TRUMPAI

Liejimo defektų šalinimas reikalauja sistemingo požiūrio į bendrąsias netobulybes, tokias kaip porėtumas, įtrūkimai, tekėjimo žymės ir užliedos, jų nustatymą ir sprendimą. Šios problemos dažniausiai kyla dėl neteisingų parametrų, susijusių su metalo temperatūra, įpurškimo slėgiu, formos būkle ar medžiagos kokybe. Pagrindinis efektyvaus sprendimo raktas – tai konkrečios klaidos sisteminė diagnostika ir jos šakninių priežasčių pašalinimas, pavyzdžiui, optimizuojant metalo tekėjimą, užtikrinant tinkamą formos vėdinimą ar reguliuojant mašinos nustatymus.

Sisteminis defektų šalinimo požiūris

Sėkmingai pašalinant lydinio liejimo defektus, reikia pradėti ne drastiškais pakeitimais, o loginiu eliminavimo procesu. Prieš prielaidą, kad yra sudėtinga problema su forma, būtina laikytis sisteminės sekos, kuri iš pradžių sprendžia paprasčiausius ir dažniausiai pasitaikančius veiksnius. Šis „pirmiausia lengvi dalykai“ principas taupo laiką, sumažina išlaidas ir neleidžia atlikti nebūtinų pakeitimų brangiai įrangai. Toks nuoseklus požiūris užtikrina, kad operatoriai, ieškodami sudėtingo sprendimo, nepraleistų paprasto taisymo.

Rekomenduojama trikdžių šalinimo hierarchija prasideda nuo prieinamiausių elementų. Pirmiausia sutelkite dėmesį į švarą. Tai apima formos dalijimosi paviršių, ertmės bei išstūmimo strypų tikrinimą, kad būtų užtikrinta, jog jie laisvi nuo šiukšlių, nuosėdų ar likusio perplūdimo iš ankstesnių ciklų. Mažas metalo gabaliukas ar likutis gali sutrukdyti formai tinkamai užsidaryti, dėl ko atsiranda defektai, tokie kaip perplūdimas. Šis pradinis žingsnis yra greičiausias ir paprasčiausias patikrinimas, kuris dažnai nedelsiant išsprendžia problemą.

Toliau įvertinkite naudotinus medžiagų. Tai apima formos atlaisvinimo agento kokybės ir taikymo tyrimą. Ar jis purškiamas tolygiai? Ar naudojama per daug ar per mažai? Nenuoseklus ar pernelyg didelis naudojimas gali sukelti dujų porėtumą, tekėjimo žymes ar suvirinimą. Po naudotinų medžiagų dėmesys nukreipiamas į mašinos parametrus. Operatoriai turėtų patikrinti, ar tokie nustatymai kaip spaudo jėga, įpurškimo greitis, slėgis ir metalo/formos temperatūros yra nurodytame diapazone pagal naudojamą detalę ir lydinį. Šie parametrai dažnai yra slėgio ir tekėjimo susijusių defektų priežastis.

Tik išsekus šiais žingsniais turėtumėte apsvarstyti sudėtingesnius veiksnius. Įvertinkite žaliavos kokybę; įsitikinkite, kad lydiniai yra švarūs, sausi ir tinkamos sudėties, kad būtų išvengta tokių problemų kaip dujų porėzija ar įtrūkimai. Galiausiai, jei visi kiti kintamieji išbraukti, atėjo laikas patikrinti pačią formą dėl nusidėvėjimo, pažeidimų ar konstrukcinių trūkumų liejimo kanaluose ir ventiliacijos sistemose. Pavyzdžiui, sprendžiant bėdą su liekanomis, operatorius pirmiausia turėtų išvalyti skiriamąją liniją, tada padidinti spaudo jėgą, o po to sureguliuoti įpurškimo greitį. Tik jei liekanos išlieka, turėtų būti svarstoma siųsti formą remontui, procesą, kuris išsamiai aprašytas ekspertų sukurtuose šaltiniuose iš Dolin Casting .

Defektai dėl metalo tekėjimo ir kristalizacijos

Svarbi liejimo formomis defektų kategorija atsiranda dėl problemų, kylančių pripildant formos ertmę ir tolesnio lydinio aušimo bei sukietėjimo. Šios netobulybės tiesiogiai susijusios su šilumos valdymu, srauto greičiais ir slėgiu. Svarbu suprasti, kaip šie veiksniai sąveikauja, kad būtų galima diagnozuoti ir užkirsti kelią dažniausiems matomiesiems trūkumams, tokiems kaip srauto žymės, šalti suvirinimai, įtrūkimai ir susitraukimo pora. Kiekvienas iš šių defektų nurodo, kas nepavyko liejimo ciklo metu.

Tekėjimo žymės ir šalti suvirinimo siūlės yra glaudžiai susiję defektai, atsirandantys dėl nepakankamos metalo tekėjimo savybių ar temperatūros. Tekėjimo žymės atrodo kaip juostos ar raštai ant liejinių paviršiaus, kurie rodo lydalio judėjimo kelią. Šaltos siūlės yra rimtesnė versija, pasireiškianti tiesinėmis linijomis, kur dvi lydalio srovės visiškai nesuvirino tarpusavyje. Šis nepilnas suvirinimas sukuria silpną vietą, kuri lengvai gali virsti įskilimu esant apkrovai. Abudu defektai rodo, kad metalas per greitai atšalo, kol pilnostis nebuvo visiškai užpildyta ir pažiesta.

Tuo tarpu įtrūkimai ir susitraukimo pora atsiranda, kai užpildžius formos ertmę, lydinys aušinamas ir kristalizuojasi. Įtrūkimus gali sukelti šiluminis poveikis dėl nevienodo aušimo, ypač detalių su nevienodo storio sienelėmis srityse, arba pernelyg didelė išstūmimo jėga. Susitraukimo pora pasireiškia kaip vidiniai tarpai ar paviršiaus įdubimai (susitraukimo žymės) ir atsiranda tuomet, kai nėra pakankamai tiršto metalo kompensuoti tūrio sumažėjimui, kietėjant liejiniui. Dažnai tai būna problemiška storesnėse detalės dalyse, kurios aušta lėčiau nei aplinkinės zonos.

Norint išspręsti šias problemas, būtina derinti konstrukciją, medžiagą ir technologinį procesą. Svarbūs veiksmai – optimizuoti detalės geometriją vienodam sienelių storiui, užtikrinti lygų formos pašildymą ir koreguoti įpurškimo parametrus. Toliau pateikta lentelė apibendrina dažniausius sprendimus šiems tekėjimo ir kietėjimo defektams.

Defektai dėl dujų, slėgio ir užterštumo

Kitą svarbią liejimo defektų grupę sukelia veiksniai, kuriuos tiesiogiai pastebėti sunkiau: užstrigęs dujų kiekis, netinkamas slėgio taikymas ir svetimos medžiagos lydiniame lydinyje. Toki defektai kaip dujų poringumas, burbuliavimas, liejinių pertekliai ir įtraukiniai gali labai pakenkti atliejamo gaminio konstrukciniam vientisumui ir paviršiaus apdorojimui. Šios problemos dažnai kyla dėl metalo paruošimo, formos būklės arba fizikinių procesų, vykstančių užpildant ertmę esant dideliam slėgiui.

Dujų porėtumas yra vienas iš labiausiai paplitusių defektų, kuriam būdingi maži ertmės arba burbuliukai, užfiksuoti metalo viduje. Šios ertmės silpnina detalę ir gali kelti rimtų problemų komponentuose, kuriems reikalingas slėgio sandarumas. Dujos gali atsirasti iš keleto šaltinių. Tai gali būti vandenilis, išsiskyręs iš pačio lydinio aliuminio lydinio, oras, kuris įsitrina ir sumaišomas su metale dėl turbulentinio pildymo proceso, arba dujos, išsiskyrusios iš formos atlaisvinimo priemonės, sudeginant ją susilietus su karštu metale. Pūslės yra paviršinis šio reiškinio pasireiškimo pavidalas, kai po paviršiumi užstrigusios dujos išsiplėtę sukuria iškilusį gumulą liejinyje.

Blitz yra defektas, susijęs su slėgiu ir matmenų vientisumu. Jis atrodo kaip plonas, nepageidaujamas metalo lakštas ant liejimo krašto, kur susitinka dvi die pusės. Blykstymas atsiranda, kai iš skystojo metalo ištrūksta iš ertmės esant dideliam slėgiui. Tai gali atsitikti dėl kelių priežasčių: mašinos užtaisymo jėga yra per maža, kad būtų galima uždaryti formą, įpurškimo slėgis yra per didelis, formos paviršiai yra nusidėvėję arba sugadinti, arba yra šiukšlių, trukdančių formui visiškai užsidaryti.

Galiausiai, įtraukimai yra bet kokie svetimi materiali, kurie įstrigę liejimo metu. Tai gali būti metalinės arba nemetalinės dalelės, pavyzdžiui, lydinio metalo oksidai, krosnies atliekos arba perdirbtos medžiagos priemaišos. Įtraukimai sudaro įtampos taškus liejimo metu, kurie gali sukelti ankstyvą gedimą. Kad jų nebūtų, reikia kruopščiai tvarkyti ir tvarkyti visą lydimo ir liejimo procesą.

Gaminimo sistemos ir dujų porumo sutrikimų sprendimas

• Paprastos priežastys: Ištiręs vandenilis lydiniame lydinyje; drėgmė ingotuose ar įrankiuose; turbulencija liejant; per didelis ar netinkamas formos išleidimo agentas.
• Veiksmingi sprendimai:
  1. Taikykite lydinio degazavimo technikas, kad pašalintumėte ištirusį vandenilį prieš liejimą.
  2. Užtikrinkite, kad visi metaliniai ingotai ir įrankiai būtų visiškai švarūs ir sausi prieš naudojimą.
  3. Optimizuokite kanalų sistemą, kad skatintumėte sklandų, neturbulentų metalo tekėjimą į formą.
  4. Užtikrinkite, kad formos ventiliatoriai būtų atviri ir tinkamo dydžio, kad galėtų ištrūkti užstrigęs oras.
  5. Naudokite aukštos kokybės formos tepalą ir taikykite jį taupiai bei tolygiai.

Švelninimo problemų šalinimas

• Paprastos priežastys: Nepakankama mašinos spaustuvės jėga; per aukštas įpurškimo slėgis; nusidėvėję ar pažeisti formos atskyrimo linijose; šiukšlės ant formos paviršių.
• Veiksmingi sprendimai:
  1. Patikrinkite ir padidinkite mašinos spaustuvės tonąžą, kad užtikrintumėte jo pakankamumą detalės paviršiaus plotui.
  2. Išvalykite formos atskyrimo paviršius prieš kiekvieną ciklą.
  3. Sumažinkite įpurškimo slėgį iki žemiausio veiksmingo lygio.
  4. Atlikite reguliarią formos techninę priežiūrą, kad remontuotumėte bet kokį dėvėjimąsi ar pažeidimus atskyrimo linijose.

Defektai dėl formos ir mašinos sąveikos

Tarpinė ir šiluminė sąveika tarp lydinio, plieninės formos ir pačios liejimo mašinos dažnai sukelia defektus. Problemos, tokios kaip surišimas, vilkimas, šiluminis tikrinimas ir nesutampantys komponentai, nėra sukeliamos vien tik metalo, bet priklauso nuo gamybos įrangos būklės ir jos tinkamo išdėstymo. Šie defektai dažnai rodo poreikį gerinti techninę priežiūrą, reguliuoti įrankius arba keisti formos ir mašinos derinimą bei naudojimą.

Kaitinimo metu lydinys chemiškai susijungia arba sulituoja su formos ertmės paviršiumi. Dėl to atsiranda nelygumų liejinyje ir gali būti pažeista forma, kai išstumiama detalė. Pagrindinės priežastys – formos medžiagos erozija dėl aukštų temperatūrų arba tiesioginio metalo srovės poveikio, netinkamas geležies kiekis aliuminio lydinyje arba nelygus formos ertmės paviršius, kuris suteikia metalui „tvirtą atramą“ ir palengvina jo prilipimą.

Vilkimai ir brūkšniai yra brūžiai ar gilios linijos ant liejinio paviršiaus, visada lygiagrečios išstūmimo krypčiai. Šis defektas aiškiai rodo problemą, kylančią šalinant detalę iš formos. Paprastai jis atsiranda dėl nepakankamo nuolydžio kampo detalės konstrukcijoje, nelygaus ar pažeisto ertmės paviršiaus, kuris „laiko“ detalę, arba netaisyklingai sureguliuotų išstūmimo adatų, kurios stumia detalę nelygiai.

Šilumos tikrinimas, taip pat žinomas kaip šiluminis nuovargis, pasireiškia finėmis įtrūkimų tinklu ant pačios formos paviršiaus, kuris vėliau perkeliamas kaip atitinkamas iškilęs raštas į liejinius. Tai ilgalaikė dėvėjimosi problema, kurią sukelia pastarieji, greiti pašildymo ir aušimo ciklai, kuriuos išgyvena forma. Nesutampantys detalės yra kita mechaninė problema, kai formos pusės nėra idealiai suderintos, dėl ko matomas matomas poslinkis arba perėjimas palei detalės susijungimo liniją. Dažnai tai atsitinka dėl nusidėvėjusių ar netinkamų derinimo kaiščių formoje arba mašinoje.

Šių defektų prevencija reikalauja dėmesio įrankių kokybei ir rūpestingam techninei priežiūrai. Svarbioms aplikacijoms svarbu bendradarbiauti su tiekėjais, specializuojančiais aukštos vientisumo metalo komponentų gamyboje, kad užtikrinti tikslumą nuo pat pradžių. Sprendimai dažnai apima tiek prevencines priemones, tiek taisomąsias veiksmus.

• Lietavimas: Norint išvengti suvirinimo, būtina pagerinti formos aušinimą problemose vietose, išpoliruoti formos kamerą iki lygaus paviršiaus ir patikrinti, ar lydinio geležies kiekis yra rekomenduojamame diapazone (paprastai nuo 0,8 % iki 1,1 %). Aukštos kokybės ir tinkamai taikomas formos atlaisvinimo agentas taip pat suteikia svarbią apsaugą.
• Vilkimai: Sprendimas vilkimams – išanalizuoti detalės ir formos projektavimą. Tai gali apimti šlaitų kampų padidinimą, kamerų sienelių poliravimą ir įsitikinimą, kad išstūmimo sistema subalansuota ir veikia tinkamai.
• Šiluminiai įtrūkimai: Nors ilgą laiką trunkančioje gamyboje šiluminiai įtrūkimai neišvengiami, jų atsiradimą galima delsti tinkamai pašildžius formą prieš pradedant darbą, vengiant per didelių temperatūros svyravimų ir naudojant aukštos kokybės įrankių plieną.
• Neatitinkančios dalys: Reikalauja mechaninės formos ir mašinos apžiūros. Sprendimas paprastai yra nustatyti gedimus liejimo forma presuojamoje mašinoje ir pakeisti bet kokius susidėvėjusius ar netinkamus fiksuojamuosius ir centravimo kaiščius, kad būtų atkurta tinkama suderinamumas.

Aktyvi strategija be defektų liejimui

Efektyviai pašalinti presavimo defektus reiškia mažiau reaguoti į atskirus problemas ir labiau kurti aktyvią kokybės kontrolės strategiją. Daugumos defektų, susijusių su temperatūra, slėgiu, užterštumu ar mechaniniu dėvėjimu, šaknys yra tarpusavyje susijusios. Pakeitimas, atliktas siekiant išspręsti vieną problemą, pavyzdžiui, padidinus injekcijos greitį, kad būtų pašalinta šalta siūlė, gali netyčia sukelti kitą, pavyzdžiui, papildomą išsiliejimą. Todėl nuoseklaus sėkmės pasiekimui būtinas visapusiškas ir sistemingas požiūris.

Šios strategijos pagrindą sudaro kruopštus proceso valdymas ir reguliarus aptarnavimas. Tai apima formų atsargų rūpestingą valymą, žaliavų tvarkymą, kad būtų išvengta užteršimo, bei nuolatinę mašinos ir įrankių nusidėvėjimo požymių tikrinimą. Sekant loginę gedimų šalinimo seką, pradedant nuo paprasčiausių kintamųjų, operatoriai gali efektyviau spręsti problemas ir išvengti brangių, nereikalingų intervencijų. Galiausiai aukštos kokybės, be defektų liejinių gamyba yra patikimo detalės dizaino, aukštos kokybės įrankių ir proceso parametrų gilio supratimo rezultatas.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokie yra liejimo klaidos?

Dažnai pasitaikančios liejimo klaidos gali būti sugrupuotos į kategorijas. Tarp jų – tekėjimo ir kristalizacijos problemos (tekėjimo žymės, šalti suvirinimai, įtrūkimai, traukos duobutės), dujų ir slėgio problemos (dujų pora, burbuliukai, perpilimas), užteršimo problemos (įtraukiniai) bei formos/mašinos sąveikos defektai (prilipimas, vilkimas, šiluminiai įtrūkimai, neatitinkančios viena kitos dalys).

2. Kaip patikrinti liejimo defektus?

Pagrindinis būdas tikrinti liejimo defektus – išsamus vizualinis apžvalgymas, kuris gali nustatyti paviršiaus lygio problemas, tokius kaip įtrūkimai, užlaidos, tekėjimo žymės ir traukimo žymės. Vidiniams defektams, tokiems kaip dujų ar susitraukimo pora, įvertinti dalies vidinę vientisumą gali reikėti pažangiausių metodų, pvz., rentgeno apžiūros arba griovimo bandymų.

3. Kas yra užlaidos defektas formos liejime?

Užlaida yra dažnas defektas, kai ant liejinio krašto susidaro plonas metalo pertekliaus sluoksnis, paprastai palei atskyrimo liniją, kur susitinka formos pusės. Jis atsiranda tada, kai įkaitęs metalas pateka iš ertmės dėl didelio slėgio, dažniausiai dėl nepakankamos spaustuvų jėgos, nusidėvėjusios formos ar šiukšlių ant formos paviršiaus.

4. Kokie yra septyni liejimo defektai?

Nors yra daugybė liejimo defektų tipų, septyni dažniausi yra dujų porėtumas, susitraukimo porėtumas, įtrūkimai, liptis, šalti suvirinimai, tekėjimo žymės ir alavavimas. Šie defektai apima platų priežasčių spektrą – nuo metalo temperatūros ir dujų kiekio problemų iki įpurškimo slėgio ir formos būklės klausimų.