Strategi Penting untuk Mencegah Retakan pada Komponen Penuangan Acuan

RINGKASAN

Mencegah rekahan pada komponen tuangan die memerlukan strategi menyeluruh yang berfokus kepada pengurusan tekanan haba, pengoptimuman reka bentuk, dan memastikan ketulenan bahan. Punca utama rekahan adalah penyejukan yang cepat atau tidak sekata, reka bentuk acuan dan komponen yang kurang baik dengan penumpu tegangan seperti sudut tajam, serta penggunaan aloi logam yang tercemar. Pencegahan berkesan melibatkan kawalan kadar penyejukan, pemanasan awal acuan, reka bentuk komponen dengan ketebalan dinding seragam dan sudut membulat, serta penggunaan aloi bersih berkualiti tinggi.

Memahami Rekahan Tuangan Die: Jenis dan Punca

Kecederaan adalah retakan atau perpisahan pada permukaan atau bahagian dalam komponen tuangan die, yang merosakkan integriti struktur dan prestasinya. Kecacatan ini berlaku akibat tekanan yang melebihi kekuatan bahan semasa atau selepas proses pemekatan. Memahami pelbagai jenis kecederaan adalah langkah pertama untuk membuat diagnosis dan pencegahan yang berkesan. Punca paling biasa termasuk tekanan haba akibat pengurusan suhu yang tidak betul, tumpuan tekanan disebabkan oleh kecacatan rekabentuk, dan kelemahan yang diperkenalkan oleh bendasing dalam bahan.

Terdapat beberapa jenis kecederaan yang berbeza, masing-masing dengan punca dan masa pembentukan yang unik. Kecederaan panas , juga dikenali sebagai air mata panas, berlaku pada suhu tinggi ketika logam masih berada dalam keadaan separuh pepejal. Ia sering disebabkan oleh tekanan haba dan bendasing yang mencipta titik lemah di sepanjang sempadan butir bahan. Sebaliknya, retak Sejuk berkembang selepas tuangan telah sepenuhnya memadat dan menyejuk. Ini biasanya disebabkan oleh tekanan baki akibat pengecutan, penyejukan yang tidak sekata, atau daya luaran semasa dikeluarkan dari acuan. Jenis-jenis lain yang biasa termasuk retakan lesu haba , yang terjadi akibat kitaran pemanasan dan penyejukan berulang semasa tempoh perkhidmatan komponen tersebut, dan retak susutan , yang disebabkan oleh pepejal yang tidak sekata di kawasan dengan ketebalan dinding yang berbeza.

Analisis yang teliti terhadap punca utama adalah penting untuk melaksanakan penyelesaian yang betul. Sebagai contoh, menurut artikel daripada diecasting-mould.com , tahap tekanan tinggi, tekanan haba, dan bendasing dalam bahan adalah penyumbang utama kepada retak pada tuangan aloi aluminium. Reka bentuk acuan yang kurang baik dengan sudut tajam atau perubahan mendadak dalam ketebalan dinding boleh mencipta titik kepekatan tekanan di mana retak berkemungkinan besar bermula. Begitu juga, bendasing dalam aloi aluminium boleh bertindak sebagai tapak nukleasi bagi pecah, yang secara ketara mengurangkan ketahanan komponen tersebut.

Pencegahan Proaktif: Mengoptimumkan Reka Bentuk Acuan dan Pemilihan Bahan

Strategi paling berkesan untuk mencegah retak adalah dengan menangani isu potensi sebelum proses pengecoran bermula. Reka bentuk acuan yang bijak dan pemilihan bahan yang teliti merupakan asas kepada proses pengeluaran yang kukuh dan bebas kecacatan. Seperti yang dinyatakan oleh pakar di Prototool , meminimumkan sudut tajam, memastikan jejari cukup, dan menyediakan sudut cerat yang mencukupi merupakan pertimbangan reka bentuk yang kritikal untuk mencegah kepekatan tegasan. Kecacatan dalam geometri acuan boleh secara langsung menjadi kelemahan pada komponen akhir, menjadikan reka bentuk sebagai barisan pertahanan utama yang penting.

Pemilihan bahan untuk komponen dan acuan adalah sama pentingnya. Menggunakan aloi berkualiti tinggi yang bebas daripada pencemar seperti gas hidrogen atau inklusi bukan logam adalah penting untuk mengelakkan terbentuknya titik lemah dalam tuangan. CEX Casting menekankan bahawa bendasing, sama ada daripada bahan mentah atau proses peleburan, boleh berkembang menjadi retakan di bawah tekanan. Bagi acuan itu sendiri, penggunaan keluli acuan kerja panas gred tinggi seperti 1.2344 (H13) boleh meningkatkan ketahanan dan rintangan terhadap kelesuan haba. Matlamatnya adalah untuk mencipta sistem di mana kedua-dua alat dan bahan dioptimumkan untuk kestabilan haba dan kekuatan mekanikal.

Pembuatan presisi adalah kunci kepada penghasilan komponen berkualiti tinggi. Syarikat-syarikat seperti Shaoyi (Ningbo) Metal Technology , yang mengkhususkan diri dalam prestasi tinggi bahagian Pengetesan Automotif , mencerminkan prinsip kawalan kualiti dan sains bahan yang ketat yang juga penting dalam pengecoran die. Fokus terhadap kecemerlangan sejak peringkat reka bentuk dan bahan awal ini membantu memastikan produk akhir memenuhi piawaian prestasi yang ketat.

Untuk meminimumkan risiko retak semasa fasa rekabentuk, jurutera harus mematuhi satu set amalan terbaik. Garis panduan ini membantu mengagihkan tekanan secara sekata dan menggalakkan pengerasan seragam, yang secara langsung mengatasi punca utama kejadian retak.

• Pastikan Ketebalan Dinding Sekata: Elakkan perubahan ketebalan keratan yang mengejut untuk menggalakkan penyejukan sekata dan mengurangkan risiko tekanan berkaitan penyusutan.
• Gunakan Filet dan Jejari yang Mencukupi: Sudut dalaman yang tajam merupakan punca utama pemfokusan tekanan. Gunakan filet yang licin dan bulat untuk mengagihkan tekanan pada kawasan yang lebih luas.
• Masukkan Sudut Cerun yang Mencukupi: Sudut cerun yang betul memudahkan pencetakan bahagian keluar dari acuan, mengurangkan tekanan mekanikal yang boleh menyebabkan retak sejuk.
• Optimumkan Sistem Pengaliran dan Penyejukan: Rekabentuk sistem pengaliran untuk aliran logam yang lancar dan saluran penyejukan bagi memastikan pengagihan suhu yang seragam merentasi acuan, mencegah titik panas dan kecerunan haba.
• Pilih Bahan Berkualiti Tinggi: Pilih aloi berketulenan tinggi dan keluli acuan yang kuat (contoh: 1.2343, 1.2344/H13) untuk memastikan bahawa komponen dan alat tersebut mampu menahan tekanan proses.

Menguasai Proses: Mengawal Suhu, Penyejukan, dan Penginjeksian

Setelah rekabentuk dan bahan dioptimumkan, kawalan tepat terhadap proses penuangan itu sendiri adalah penting untuk mencegah retakan. Pengurusan haba adalah faktor yang paling penting, kerana perubahan suhu yang pantas merupakan sumber utama tekanan. Seperti yang dinyatakan dalam petikan istimewa dan pelbagai sumber, mengawal suhu dan kadar penyejukan adalah penting untuk pemadatan yang seragam. Memulakan pengeluaran dengan acuan sejuk boleh menyebabkan kejutan haba yang teruk. Oleh itu, pemanasan awal acuan kepada suhu operasi optimum (biasanya 180°C hingga 280°C) sebelum injeksi pertama adalah langkah wajib untuk meminimumkan tekanan haba.

Kadar penyejukan acuan mesti dikawal dengan teliti. Kadar penyejukan yang dioptimumkan membolehkan seluruh bahagian membeku secara seragam, mengelakkan lapisan luar daripada membeku terlalu cepat sementara teras masih cair. Keseimbangan ini mengelakkan pembinaan tekanan dalaman yang menyebabkan kedua-dua retakan panas dan retakan sejuk. Seperti Dynacast menyatakan, peningkatan pengurusan haba adalah penyelesaian utama untuk meminimumkan retakan. Ini melibatkan bukan sahaja pemanasan awal tetapi juga penggunaan saluran penyejukan secara strategik dan penyemburan ejen pelepas yang terkawal untuk mengekalkan keseimbangan haba sepanjang kitaran pengeluaran.

Parameter suntikan, termasuk kelajuan dan tekanan, juga memainkan peranan penting. Menyuntik logam lebur terlalu cepat boleh menyebabkan kacau bilau, memerangkap gas dan mengakibatkan keporosan, yang boleh menjadi tapak permulaan retak. Menurut Prototool, mengekalkan kelajuan pengisian gerbang dalam julat 30-50m/s adalah bermanfaat untuk jangka hayat acuan dan kualiti komponen. Tekanan yang dikenakan semasa dan selepas suntikan juga mesti mencukupi untuk menyalur logam lebur ke kawasan yang mengecut, tetapi tekanan berlebihan boleh memberi tekanan pada acuan. Kawalan yang betul ke atas pemboleh ubah ini memastikan pengisian yang licin dan lengkap tanpa memperkenalkan tekanan yang tidak perlu ke dalam sistem.

Prosedur Permulaan Acuan Sejuk

Proses permulaan yang teratur adalah penting untuk mengelakkan kerosakan pada acuan dan menghasilkan komponen yang cacat. Ikuti langkah-langkah berikut untuk membawa acuan sejuk kepada suhu pengendalian dengan selamat:

1. Pemanasan Awal Acuan: Gunakan pengawal suhu acuan atau pemanas minyak untuk secara beransur-ansur meningkatkan suhu acuan kepada suhu permulaan yang disyorkan sebelum ditutup dalam mesin.
2. Kitaran Tekanan Rendah Awal: Jalankan 5 hingga 10 kitaran suntikan pada tekanan rendah dan kelajuan rendah. Ini membolehkan logam cair memanaskan permukaan acuan secara perlahan, seterusnya menstabilkan suhunya.
3. Pantau dan Laras: Pantau dengan teliti suhu acuan dan kualiti beberapa komponen pertama. Buat pelarasan beransur-ansur pada parameter penyejukan dan suntikan apabila sistem mencapai keseimbangan terma.
4. Mulakan pengeluaran penuh: Hanya memulakan pengeluaran berkelajuan tinggi, tekanan tinggi apabila suhu acuan stabil dan bahagian bebas dari tanda aliran dan kecacatan lain yang berkaitan dengan haba.

Mencapai Pengeluaran Bebas Cacat

Mencegah retakan dalam komponen die cast bukan tentang satu penyelesaian tetapi pendekatan holistik yang mengintegrasikan reka bentuk pintar, bahan unggul, dan kawalan proses yang tepat. Dengan memahami punca asas retakan panas dan sejuk, terutama tekanan terma dan kepekatan tekanan, jurutera boleh melaksanakan strategi proaktif. Pembelajaran utama termasuk pentingnya merancang bahagian dengan ketebalan seragam dan jari-jari yang murah hati, memilih aloi kemurnian tinggi, dan menguruskan keadaan termal dengan teliti melalui prapanasan acuan dan penyejukan terkawal.

Akhirnya, mencapai pengecoran mati sifar cacat bergantung pada komitmen untuk kualiti di setiap peringkat. Dari reka bentuk bahagian awal hingga penyesuaian parameter proses akhir, setiap langkah memainkan peranan penting dalam mengurangkan risiko retak. Dengan mengikuti amalan terbaik ini, pengeluar dapat meningkatkan kebolehpercayaan komponen, mengurangkan kadar serpihan, dan menyampaikan bahagian berprestasi tinggi yang memenuhi spesifikasi yang paling menuntut.

Soalan Lazim

1. Perkhidmatan Bagaimana retakan dalam pengecoran boleh dielakkan?

Retakan dapat dielakkan dengan memastikan penyejukan seragam untuk meminimumkan tekanan terma, mengoptimumkan reka bentuk bahagian dan acuan untuk menghapuskan penekanan tekanan seperti sudut tajam, menggunakan aloi berkualiti tinggi dan tulen, dan mengawal parameter proses seperti kelajuan suntikan dan suhu acuan. Memanaskan acuan dan memastikan sistem ejeksi yang seimbang juga merupakan langkah penting.

2. Perancangan Kenapa logam tu pecah?

Keras logam tuang terutamanya disebabkan oleh tekanan yang melebihi kekuatan semasa atau selepas pengeras. Tekanan ini boleh menjadi terma (dari penyejukan yang tidak merata atau cepat), mekanikal (dari proses ejeksi atau daya luaran), atau sisa (dikunci di bahagian ketika ia sejuk dan mengecil). Kekotoran dalam logam dan reka bentuk bahagian yang buruk boleh mewujudkan tempat lemah di mana retakan lebih cenderung terbentuk.

3. Pergi ke rumah. Bagaimana anda menghentikan logam daripada retak?

Untuk mengelakkan logam daripada retak semasa pengecoran, anda mesti mengurus sumber tekanan. Ini melibatkan mengawal kadar penyejukan supaya perlahan dan seragam, memanaskan acuan untuk mengurangkan kejutan haba, merancang bahagian-bahagian untuk mengelakkan sudut tajam dan perubahan ketebalan secara tiba-tiba, dan menggunakan aloi bersih, berkualiti tinggi. Memastikan corak boleh berkurung dengan bebas tanpa terhad oleh acuan juga penting.

4. Apakah sebab blok mati retak semasa proses pembentukan?

Blok mati (bentuk itu sendiri) boleh retak kerana keletihan terma dari kitaran pemanasan dan penyejukan berulang. Ini sering dipercepatkan dengan menembak logam cair ke dalam acuan sejuk, menyebabkan kejutan haba yang teruk. Penyebab lain termasuk kepekatan tekanan dari sudut tajam dalam reka bentuk rongga acuan, rawatan haba baja mati yang tidak tepat, dan tekanan mekanikal dari tekanan suntikan yang tinggi.