Pelinciran Lengan Tembakan: Kunci Anda untuk Mengurangkan Kecacatan Pengecoran

RINGKASAN

Pelinciran lengan tembakan yang berkesan dalam pengecoran die ruang sejuk merupakan proses kritikal untuk memastikan kualiti dan kecekapan pembuatan. Pelinciran yang betul melindungi hujung plunger dan lengan daripada kehausan awal, mencipta kedap yang penting bagi logam cair, dan merupakan asas kepada pencegahan kecacatan pengecoran yang mahal. Proses ini melibatkan aplikasi pelincir khas secara tepat sebelum setiap kitaran suntikan untuk mengurangkan geseran, menguruskan tekanan haba yang melampau, dan pada akhirnya memaksimumkan masa operasi pengeluaran serta kualiti komponen siap.

Peranan Kritikal Sistem Lengan Tembakan dalam Pengecoran Ruang Sejuk

Dalam pengecoran die tekanan tinggi (HPDC), lengan tembakan adalah silinder keluli keras yang berfungsi sebagai ruang di mana logam cair, seperti aloi aluminium atau magnesium, disimpan sebelum disuntik ke dalam rongga acuan. Menurut sumber industri Haichen , fungsi utamanya adalah untuk bertindak sebagai saluran yang tepat, berfungsi bersama dengan plunger (atau omboh) untuk menghasilkan tekanan yang sangat tinggi dan memastikan pengisian acuan secara terkawal dan cepat. Kukuhnya sistem ini adalah perkara utama bagi menghasilkan tuangan yang berkualiti tinggi dan sempurna.

Pelinciran bukan sekadar tugas penyelenggaraan dalam sistem ini; ia merupakan pemboleh ubah proses aktif yang secara langsung mempengaruhi hasil. Tujuan utama pelincir omboh adalah untuk melindungi hujung omboh daripada haus dan memastikan kedapannya yang mencukupi dengan lengan suntikan. Tanpa filem pelinciran yang sesuai, geseran melampau dan kejutan haba daripada logam cair akan menyebabkan kerosakan teruk pada hujung plunger dan dinding dalaman lengan. Ini membawa kepada kehilangan had dimensi, merosakkan kedapan yang diperlukan untuk menyuntik logam pada tekanan tinggi.

Akibat daripada pelinciran yang tidak mencukupi atau tidak betul adalah teruk dan mahal. Seperti yang dinyatakan secara terperinci dalam makalah teknikal daripada Castool Tooling Systems , pelinciran yang tidak mencukupi secara langsung menyebabkan halaju tembakan yang tidak konsisten, kegagalan komponen lebih awal, dan peningkatan ketara kadar sisa. Apabila kelegaan antara plunger dan seluar dalam terjejas akibat haus, aloi lebur boleh menembusi ruang tersebut, suatu fenomena yang dikenali sebagai "flash" atau "blow-by", yang mempercepatkan lagi kerosakan. Selain itu, pemanasan yang tidak sekata boleh menyebabkan seluar dalam menjadi bengkok dan oval, yang menjamin kegagalan lebih awal.

Akhirnya, fungsi pelinciran seluar tembakan dapat diringkaskan melalui beberapa objektif utama:

• Pencegahan Haus: Mencipta halangan pelindung antara hujung plunger yang bergerak dan seluar tembakan yang pegun untuk mengurangkan haus abrasif dan melekat.
• Penyegelan Tekanan: Mengekalkan penyegelan rapat bagi membolehkan plunger membina tekanan hidraulik yang diperlukan untuk mengisi rongga acuan sepenuhnya.
• Pengurangan Geseran: Memastikan pergerakan plunger yang lancar dan konsisten bagi halaju tembakan yang boleh diramal dan pengisian acuan yang seragam.
• Pengurusan haba: Membantu menguruskan pemindahan haba antara logam cair, hujung plunger, dan lengan salur.
• Meminimumkan Cacat: Mencegah isu seperti pengimpalan logam (lekat) dan mengurangkan penghasilan bahagian sisa.

Jenis-jenis Pelincir Lengan Salur dan Sifat-sifatnya

Pemilihan pelincir lengan salur bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk aloi tuangan, saiz mesin, masa kitaran, dan matlamat pengeluaran tertentu. Pelincir secara umum dikategorikan kepada dua jenis utama: pelincir cecair dan pelincir pepejal. Setiap jenis mempunyai sifat dan kaedah aplikasi yang berbeza yang disesuaikan dengan keperluan operasi yang berbeza. Memahami perbezaan ini adalah penting untuk mengoptimumkan proses tuangan acuan dan memastikan jangka hayat perkakasan yang panjang.

Pelincir cecair biasanya merupakan bendalir berbasis minyak prestasi tinggi. Menurut pembekal industri HA-International , minyak-minyak ini direka untuk kegunaan universal merentasi banyak pasangan piston dan selongsong, dan boleh digunakan melalui semburan bertekanan tinggi sebagai kabus minyak. Kaedah ini terutamanya berkesan untuk selongsong tembakan yang besar dan panjang, memastikan keseluruhan lubang dilapisi. Komposisi kimia pelincir ini adalah kritikal; penyelidikan yang diterbitkan dalam MDPI Pelincir journal menyatakan bahawa kebanyakan mengandungi aditif tekanan ekstrem (EP) dengan sebatian sulfur atau klorin yang bertindak balas pada suhu tinggi untuk membentuk lapisan pepejal pelindung pada permukaan logam.

Pelincir pepejal, yang sering kali berbentuk pelet atau serbuk berasaskan lilin, menawarkan pendekatan alternatif. Pelet ini dicampurkan secara langsung ke dalam mangkuk suntikan di hadapan hujung plunger. Suhu tinggi mangkuk tersebut (sekurang-kurangnya 180°C / 356°F) meleburkan pelet-pelet ini, dan cecair yang terhasil kemudian diserap masuk ke dalam ruang antara komponen melalui tindakan kapilari. Kelebihan utama kaedah ini ialah persekitaran operasi yang lebih bersih, memandangkan ia mengelakkan percikan berlebihan yang dikaitkan dengan pelincir cecair. Ramai pelincir pepejal moden diformulasikan tanpa grisit untuk mengelakkan sisa hitam yang berminyak yang boleh ditinggalkan oleh grisit pada peralatan.

Pemilihan antara jenis-jenis ini melibatkan kompromi yang jelas. Ketepatan yang diperlukan dalam persekitaran pembuatan berisiko tinggi ini adalah sangat besar, memandangkan sebarang variasi kecil boleh menyebabkan kegagalan komponen. Prinsip ini juga merangkumi sektor pembentukan logam maju yang lain. Sebagai contoh, pengeluar komponen prestasi tinggi, seperti komponen tempa automotif dari Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, bergantung kepada proses kawalan teliti daripada rekabentuk acuan hingga pengeluaran beramai-ramai bagi memastikan setiap komponen memenuhi piawaian ketat IATF16949. Seperti dalam pengecoran acuan, kawalan geseran dan suhu adalah asas untuk mencapai sifat mekanikal yang unggul.

Kecacatan dan Kegagalan Sistem yang Berkaitan dengan Pelinciran

Pelinciran lengan tembakan yang tidak betul merupakan faktor utama kepada kecacatan pengecoran dan kegagalan peralatan secara pramatang. Apabila strategi pelinciran gagal, ia mencetuskan tindak balas berantai terhadap masalah mekanikal dan kimia yang merosakkan kualiti komponen. Isu yang paling ketara ialah pembakaran pelincir itu sendiri. Apabila aluminium cair yang terlalu panas bersentuhan dengan pelincir, ia boleh sejat dan terbakar, menghasilkan gas dan selaan bukan logam yang terperangkap dalam pengecoran akhir. Ini secara langsung menyebabkan keporosan, salah satu kecacatan paling merosakkan dalam komponen tuangan die, yang sangat merendahkan kekuatan mekanikal.

Di luar pembakaran, pelinciran yang tidak mencukupi menyebabkan kerosakan fizikal secara langsung. Tekanan dan pergerakan plunger yang tinggi tanpa lapisan pelindung yang mencukupi menyebabkan kejadian galling dan scoring pada permukaan dalam lengan tembakan. Kehausan ini meningkatkan kelegaan antara plunger dan lengan, mengurangkan kecekapan tembakan suntikan dan membenarkan logam cair meresap melepasi hujung plunger. Kebocoran ini tidak sahaja merosakkan perkakas, malah memperkenalkan variabiliti ke dalam proses, menyukarkan pemeliharaan kualiti yang konsisten.

Sebaliknya, penggunaan pelincir yang berlebihan juga membawa masalah. Aplikasi yang terlalu banyak, terutamanya dengan pelincir cecair, meningkatkan kebarangkalian berlakunya pembakaran, yang menghasilkan asap dan gas. Gas yang terperangkap ini merupakan sumber utama keroporosan. Ia merupakan keseimbangan yang halus: terlalu sedikit pelincir menyebabkan haus, manakala terlalu banyak menyebabkan kecacatan gas. Walaupun pelincir adalah penting untuk mengurangkan kehausan, ia mempunyai batasan. Penyelidikan mengenai penyongsangan lengan tembakan menunjukkan bahawa walaupun dengan pelinciran yang betul, tekanan haba masih boleh menyebabkan lengan itu berubah bentuk, dan pelincir tidak memberi kesan yang ketara dalam mencegah isu utama ini.

Pengendali dan jurutera perlu memerhatikan petunjuk utama masalah pelinciran. Senarai semak diagnostik boleh membantu mengenal pasti masalah sebelum ia menyebabkan kerugian pengeluaran yang besar:

• Goresan atau Lorek Kelihatan: Periksa dinding dalaman lengan tembakan dan permukaan hujung plunger untuk tanda-tanda kehausan fizikal.
• Halaju Tembakan Tidak Konsisten: Jika kelajuan plunger berbeza antara tembakan walaupun tetapan mesin konsisten, ini biasanya menunjukkan isu geseran.
• Kadar sisa meningkat akibat keropos: Lonjakan tiba-tiba pada bahagian yang ditolak kerana keropos gas atau susut sering dikaitkan dengan aplikasi pelincir.
• Asap atau jelaga kelihatan: Asap berlebihan semasa fasa tuangan atau suntikan adalah petanda jelas bahawa pelincir sedang terbakar.
• Lekapan logam (penyolderan): Mendapati serpihan aloi tuangan yang membeku melekat pada hujung plunger atau dinding selongsong menunjukkan kerosakan pada filem pelincir.

Amalan Terbaik untuk Aplikasi Pelincir dan Penyelenggaraan Sistem

Mencapai pelinciran selongsong tembakan yang optimum memerlukan pendekatan sistematik yang menggabungkan teknik aplikasi yang betul bersama jadual penyelenggaraan yang ketat. Matlamatnya adalah untuk menggunakan jumlah pelincir yang minimum diperlukan bagi menghasilkan filem pelindung yang konsisten sebelum setiap tembakan. Ini mengurangkan pembaziran, mengurangkan risiko kecacatan berkaitan pembakaran, dan memperpanjang jangka hayat komponen perkakas penting.

Proses aplikasi itu sendiri merupakan kawasan utama untuk pengoptimuman. Untuk pelincir cecair, kabus minyak bertekanan tinggi sering kali merupakan kaedah yang paling berkesan, memastikan liputan penuh sepanjang keseluruhan panjang lengan. Untuk pelincir pepejal, penyuap pellet automatik memberikan dos yang tepat dan boleh diulang. Satu dapatan kritikal daripada pemodelan proses yang luas adalah peranan profil kelajuan plunger. Penyelidikan menunjukkan bahawa halaju tembakan perlahan dalam julat 0.2–0.4 m/s paling berkesan dalam mengurangkan kemasukan udara dan pembentukan inklusi oksida. Pergerakan awal yang terkawal ini mengelakkan logam lebur daripada melipat atas dirinya sendiri serta memerangkap udara dan hasil sampingan pelincir terbakar.

Kitaran pelinciran dan penyelenggaraan yang tersusun adalah penting untuk keputusan yang konsisten. Langkah-langkah berikut menyediakan rangka kerja praktikal untuk operasi:

1. Aplikasi Pra-Tembak Pelincir mesti dikenakan sebelum setiap tembakan tanpa sebarang pengecualian. Sistem automatik sangat digalakkan untuk memastikan konsistensi ini.
2. Profil Plunger Terkawal: Laksanakan profil suntikan dua fasa. Mulakan dengan fasa suntikan perlahan (0.4–0.6 m/s) untuk menolak lemburan logam cair melepasi lubang tuang secara perlahan, menghalau udara ke hadapan. Kemudian, beralih kepada fasa suntikan cepat untuk mengisi acuan dengan pantas.
3. Prinsip Kuantiti Minimum: Kalibrasikan sistem aplikasi (penyembur atau doser) untuk menggunakan jumlah pelincir yang paling sedikit tetapi masih memberikan perlindungan sepenuhnya. Ini boleh disahkan dengan memeriksa hujung plunger untuk kerosakan selepas satu kitaran pengeluaran.
4. Pembersihan secara berkala: Bersihkan secara berkala lengan suntikan dan hujung plunger untuk mengeluarkan sebarang sisa pelincir, oksida, atau logam yang membeku.
5. Pemeriksaan komponen: Periksa secara berkala lengan suntikan untuk tanda-tanda haus, ubah bentuk, atau retak. Sesetengah operasi menggunakan perkhidmatan pemulihan lanjutan untuk menggilap dan membaiki lengan, memanjangkan jangka hayat operasinya.

Mematuhi amalan terbaik ini mengubah pelinciran daripada tugas rutin kepada alat strategik untuk kawalan kualiti. Dengan mengawal kaedah aplikasi, halaju omboh, dan jadual penyelenggaraan, pengeluar acuan die dapat mengurangkan secara ketara kecacatan yang berkaitan dengan pelinciran, meningkatkan masa operasi mesin, dan menghasilkan komponen berkualiti lebih tinggi dengan kekonsistenan yang lebih baik.

Soalan Lazim

1. Apakah itu lengan suntikan?

Lengan suntikan adalah komponen penting dalam mesin acuan die ruang sejuk. Ia merupakan silinder keluli keras yang berfungsi sebagai takungan sementara bagi logam cair selepas dituang dari relau. Sebuah omboh bergerak di dalam lengan tersebut untuk menyuntik logam di bawah tekanan tinggi ke dalam acuan die.

2. Apakah bahan yang digunakan dalam proses ruang sejuk?

Proses ruang sejuk digunakan untuk logam dengan takat lebur yang tinggi. Bahan biasa termasuk aloi aluminium, aloi magnesium, tembaga, dan loyang. Logam-logam ini terlalu menghakis atau mempunyai takat lebur yang terlalu tinggi untuk digunakan dalam mesin ruang panas di mana mekanisme suntikan direndam dalam logam cair.

3. Mengapakah anda memilih pengecoran acuan ruang sejuk berbanding pengecoran acuan ruang panas?

Pengecoran acuan ruang sejuk dipilih kerana keupayaannya mengendalikan aloi berketumpatan tinggi dan menghakis seperti aluminium. Walaupun masa kitarannya biasanya lebih perlahan berbanding proses ruang panas, ia lebih pelbagai dan mampu menghasilkan bahagian besar yang kompleks secara struktur, seperti blok enjin dan rumah transmisi untuk industri automotif.

4. Apakah perbezaan antara HPDC, LPDC dan GDC?

Ini adalah akronim bagi proses pengecoran yang berbeza. HPDC merujuk kepada Pengecoran Die Tekanan Tinggi, yang menggunakan tekanan tinggi untuk menyuntik logam lebur bagi pengeluaran yang cepat dan tepat. LPDC adalah Pengecoran Die Tekanan Rendah, sesuai untuk bahagian besar berdinding nipis yang memerlukan integriti struktur tinggi. GDC merujuk kepada Pengecoran Die Graviti, yang bergantung kepada graviti untuk mengisi acuan dan digunakan bagi menghasilkan bahagian yang kuat dengan porositi minimum.