Galvenie dieļiešanas pūslēšanās cēloņi, kas izskaidroti

TL;DR

Šķiršanās, kas notiek metāla liešanas procesā, ir virsmas defekts, ko raksturo augstas burbules, ko izraisa gultas virsmas aizturētās gāzes paplašināšanās. Galvenais iemesls ir gāzes vai gaisa iespiedums, kas rodas, kad metāla plūsma ir turbulenta un pelējuma ventilācija nav pietiekama. Citi kritiķi ir pārmērīga šķeltās metāla vai formēšanas temperatūras paaugstināšanās, nelikumīga formēšanas eļļas lietošana, un piesārņojumi vai fiziskas nepilnības alumīnija sakausē.

Gaisa un gaisa ieslodzīšanās loma blisteru veidošanā

Fundamentālākais iemesls, kāpēc diezveidē tiek veidojas pūslīši, ir gāzes aizķeršanās formas dobumā metāla ievadīšanas laikā. Pūslīši būtībā ir noteikta veida gāzveida porozitāte, kur aizķerušās gāzes atrodas tieši zem lietvārda virsmas. Kā solidifikācijas procesā šīs aizķertās gāzes atrodas milzīgā spiedienā. Kad detaļa tiek izspiesta no formas, ārējā atbalsta vairs nav, un vēl joprojām mīkstā metāla virsma var tikt izspiesta uz āru, to veidojot raksturīgu pūsli.

Šīs gāzes var būt vairākos avotos. Visbiežāk sastopamais ir gaiss, kas jau sākotnēji atrodas formas dobumā un kanālu sistēmā pirms ievadīšanas. Ja karsētais metāls tiek ievadīts pārāk ātri vai ja plūsmas ceļš nav optimizēts, tas rada turbulenci. Šāda haotiska plūsma pārvelkas pašai pāri, aizķerot gaisa kabatas, kuras nevar izplūst pirms metāla sacietēšanas. Kā detalizēti aprakstīts tehniskajā analīzē, ko sagatavojis CEX Casting , sliktā ielejas un kanāla dizains bieži vien ir vainīgs, jo tas nespēj nodrošināt metāla gludu, lamināru plūsmu veidnē.

Vēl viens svarīgs faktors ir nepietiekama ventilācija. Ventilācijas kanāli ir mazi kanāli, kuru mērķis ir ļaut gaisam izplūst no dobuma, kad to aizpilda kausētais metāls. Ja šie kanāli ir aizsērēti, pārāk mazi vai nepareizi novietoti, gaisam nav kur dēties, un tas paliek ieslodzīts atlievā. Rezultātā rodas porozitāte un, ja tuvu virsmai, arī pūslīši. Šī tipa defekta novēršanai ir būtisks solis — optimizēt ventilācijas sistēmu.

Lai mazinātu gāzes un gaisa ieslēgšanos, jāievieš vairākas labās prakses:

• Optimizēt ielejas un kanāla dizainu: Izmantojiet formas plūsmas simulācijas programmatūru, lai izstrādātu sistēmu, kas veicina veidnes dobuma gludu, netraucētu aizpildīšanu.
• Nodrošināt pietiekamu ventilāciju: Izstrādājiet un uzturiet tīrus, efektīvus ventilācijas kanālus un pārpildes vārtus, lai gaisu varētu pilnībā izvadīt.
• Regulēt ievada ātrumu: Pielāgojiet šaušanas profilu, īpaši sākotnējo lēno šaušanas fāzi, lai maigi izspiestu gaisu no dobuma pirms augstas ātruma aizpildīšanas sākuma.
• Izmantojiet vakuuma palīgierīci: Svarīgiem komponentiem, izmantojot vakuuma die šķiedrveida procesu, var aktīvi noņemt gaisu no dobuma pirms ievietošanas, prakseik izslēdzot iespēju, ka radīsies defekti no ieķertā gāzes.

Procesa parametri: Kā temperatūra un smērvielas izraisa pūslus

Ne tikai fiziski ieķerts gaiss, bet arī operacionālie procesa parametri lielā mērā veido apstākļus pūslu veidošanai. Temperatūras kontrole un smērvielu pielietošana ir divas no svarīgākajām jomām, kuras nepieciešams pārvaldīt. Pārmērīgi augsta temperatūra, vai nu kausētajā metalā, vai formas pašā, var pastiprināt ar gāzi saistītas problēmas. Saskaņā ar pārskatu no Sunrise Metal , augstas temperatūras var palielināt tvaika spiedienu kausētajā sakausējumā un izraisīt formas smērvielu sadalīšanos, kas izdala gāzi, kura tad tiek ieķerta.

Formu eļļošanas līdzekļi vai atdalīšanas aģenti ir nepieciešami, lai ielejums neuzlīpētu veidnē, taču to nepareiza izmantošana ir viens no galvenajiem gāzveida porozitātes un pūslīšu cēloņiem. Ja tiek uzklāts pārāk daudz eļļošanas līdzekļa vai tas tiek uzklāts nevienmērīgi, pārmērīgs šķidrums var satecēt formā. Saskaroties ar karstu kausētu metālu, šis pārāk daudz eļļošanas līdzekļa momentāni iztvaiko, rada lielu gāzes daudzumu, kam nav laika izplūst caur ventilācijas atverēm. Kā norādīts ziņojumā, ko sagatavojusi The Hill & Griffith Company , dzinēja eļļošanas līdzeklis bieži vien ir lielākais atsevišķais ieguldījums, īpaši tad, ja tiek izmantots papildu eļļošanas līdzeklis, lai kompensētu nodilušu dzinēja galu.

Mitrums ir vēl viens svarīgs faktors. Jebkurš atlikušais mitrums veidnē — noplūdušas ūdens līnijas, pilējoši smidzinātāji vai pat pats atdalīšanas aģents — injicēšanas brīdī pārvērtīsies tvaikos. Šis tvaiks uzvedas tāpat kā jebkura cita ieslodzīta gāze, radot spiedienu zem lietnes virsmas, kas var izraisīt pūslīšus. Tāpēc ir būtiski uzturēt sausu formas vidi.

Lai novērstu pūsles, ko izraisa procesa parametri, operatoriem jāievēro šādas korekcijas darbības:

1. Izturīga temperatūras regulēšana: Pārliecinieties, ka gan kausētais sakausējums, gan formas matrica atrodas noteiktajās temperatūras robežās, lai novērstu pārkaršanu un pārmērīgu gāzes veidošanos.
2. Lietojiet smērvielu ierobežoti un vienmērīgi: Izmantojiet automatizētas ziedēšanas sistēmas, lai uzklātu minimālu, vienmērīgu augstas kvalitātes, zemu nogulšņu atstājošu atdalītāja slāni.
3. Nodrošiniet iztvaikošanas laiku: Pārliecinieties, ka pēc ziedēšanas ir pietiekams aiztures laiks, lai jebkura ūdens vai šķīdinātāju bāze smērvielā pilnībā iztvaikotu, pirms forma tiek aizvērta.
4. Veiciet regulāru apkopi: Regulāri pārbaudiet un remontējiet jebkuras noplūstošas ūdens vai hidrauliskās caurules un nodrošiniet, ka ziedēšanas sprauslas necieš

Materiāla un fiziskie defekti kā pamata cēloņi

Pēdējā cēloņu kategorija attiecas uz liešanas materiāla integritāti un fizisku neatlaidību metāla plūsmas ietvaros. Bļūdes var izkļūt no piesārņotājiem, kas atrodas pašā sakausējumā. Piemēram, elementi ar zemu viršanas punktu, piemēram, svins vai kadmijs, var iztvaikoties liešanas procesa vai turpmāka termiņapstrādes laikā, radot iekšējo gāzes spiedienu. Tāpat alumīnija sakausējumi var absorbēt ūdeņradi, kas sasaldēšanās laikā mēģina izkļūt, izraisot porību un pūšļus.

Fiziskās defektus, kas rodas pilnas krāsas pildīšanas procesā, var izraisīt arī nopietnu kaitējumu. Izstrādājumi, kas publicēti Inženierbūves kļūdu analīze uzsver, ka aukstie plāksnīši — puscieta metāla daļiņas, kas atdalās no šautenes vāka sienām — ir galvenais iemesls lieliem pūslīšiem, īpaši zonās tuvu ieplūdes sistēmai. Šie plāksnīši rada nepārtrauktības liesmas mikrostruktūrā. Gāze, kas atrodas šajos dobumos, izplešas karstumapstrādes laikā, veidojot ievērojamus virsmas pūslīšus. Citi līdzīgi defekti ietver aukstas pilienus, aukstas šautras un oksīda plēves, kas visi traucē metāla viendabīgumu un kalpo par pūslīšu rašanās vietām.

Lai novērstu šāda veida materiāla defektus, ir nepieciešams stingri kontrolēt visu procesu, sākot no izejvielu apstrādes līdz pabeigta izstrādājuma ražošanai. Ir būtiski sadarboties ar piegādātāju, kurš demonstrē spēcīgu apņemšanos kvalitātes kontrolei. Piemēram, augstas veiktspējas automašīnu daļu ražotāji bieži balstās uz sertificētiem procesiem, piemēram, IATF16949, un iekšējo kvalitātes kontroli, lai nodrošinātu materiāla integritāti no sākuma līdz beigām, kas ir būtiska prakse šādu defektu novēršanai.

Lai labāk izprastu šos atšķirīgos cēloņus, tālāk sniegtajā tabulā salīdzināti burbuļi, kas rodas no gāzveida porozitātes, salīdzinājumā ar tiem, kas rodas no fizikāliem vai ķīmiskiem defektiem:

Risinājumi ietver izejvielu iepriekšēju uzsildīšanu un rūpīgu žāvēšanu, augstas tīrības sakausējumu izmantošanu un efektīvu dezgāzēšanas apstrādi ar slāpekli vai argonu, lai no šķidrā metāla pirms liešanas noņemtu izšķīdušo ūdeņradi.

Bieži uzdotie jautājumi par pūslīšiem diezliešanā

1. Kāda ir galvenā pūslīšu cēloņa diezliešanā?

Galvenais pūslīšu cēlonis ir ieslēgtā gāze, visbiežāk gaisa daļiņas no veidņu kamerām, kas nonāk iekšā dēļ satraukta šķidrā metāla plūsmas un nepietiekamas ventilācijas. Šī gāze, kas atrodas tieši zem lietveida virsmas, izplešas un atgrūž mīksto metāla ādu uz āru, veidojot burbuli.

2. Vai ar karstu apstrādi uz izlietnes izliektajiem elementiem var rasties pūšļi?

Jā, karstums ir parasts blisteru veidošanās cēlonis. Daļa var izskatīties perfekti tā, kā tā ir, bet, ja zem virsmas ir iespiests gāzis vai fiziska neatlaidība, augstas temperatūras siltuma apstrāde izraisa gāzes ievērojami paplašināšanos, atklājot defektu kā virsmas pūšļa.

3. Kā atšķirt pleksni no vispārējās porositātes?

Bļūdeņi ir virsmas vai gandrīz virsmas defekti, kas parādās kā paaugstinātas izplūdes uz liešanas ādas. Vispārējā porība, no otras puses, attiecas uz caurumiem, kas var būt jebkur kastes iekšienē, tostarp dziļi daļas iekšpusē. Abi ir radīti no iespiestas gāzes, bet blisters ir tieši tie porus, kas ir pietiekami tuvu virsmai, lai to deformētu.