RINGKASAN

Menyelesaikan kekurangan pengecoran die melibatkan pengenalan ketidaksempurnaan seperti keporosan, retakan, kesan aliran, dan kilap, yang berpunca daripada isu dalam rekabentuk acuan, parameter proses, atau kualiti bahan. Inti penyelesaian masalah ini terletak pada pendekatan sistematik untuk mengoptimumkan pemboleh ubah seperti kelajuan suntikan, suhu bahan dan acuan, serta memastikan integriti die itu sendiri. Pemahaman yang jelas tentang punca sebenar adalah langkah pertama untuk menghasilkan bahagian berkualiti tinggi yang bebas daripada kecacatan.

Memahami Punca Sebenar Kekurangan dalam Pengecoran Die

Penyelesaian masalah kecacatan dalam pengecoran die secara berkesan bermula dengan pemahaman yang kukuh mengenai asal-usulnya. Kebanyakan ketidaksempurnaan boleh ditelusuri kepada salah satu daripada tiga kategori utama: isu acuan dan aci, ketidaktepatan parameter proses, atau masalah kualiti bahan. Faktor-faktor ini sering saling berkaitan, di mana masalah dalam satu bidang boleh memperburukkan masalah dalam bidang lain. Diagnostik yang sistematik adalah kunci untuk melaksanakan penyelesaian yang tepat dan mencegah kejadian berulang.

Masalah acuan dan acuan adalah sumber utama kecacatan. Reka bentuk acuan yang kurang baik dengan ventilasi tidak mencukupi boleh memerangkap gas, menyebabkan kebolehoran. Begitu juga, kerosakan pada acuan, seperti hakisan atau ketidaksejajaran kedua-dua belah bahagian, boleh menyebabkan kilap atau komponen yang tidak sepadan. Pengurusan haba pada acuan juga sangat penting; acuan yang terlalu sejuk boleh menyebabkan kesan aliran atau hentian sejuk, manakala pemanasan berlebihan setempat boleh menyebabkan penyolderan, iaitu aloi cair melekat pada permukaan acuan. Pencegahan masalah ini bermula pada peringkat reka bentuk. Bekerjasama dengan pengilang yang berpengalaman yang menggunakan simulasi CAE lanjutan dan mengekalkan piawaian perkakasan yang tinggi, seperti Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , adalah penting untuk mencipta acuan yang kukuh yang meminimumkan potensi kecacatan sejak dari awal.

Parameter proses—tetapan khusus mesin pengecoran die—mesti dikawal dengan tepat. Pemboleh ubah seperti kelajuan suntikan, tekanan, dan kadar penyejukan mempunyai kesan langsung terhadap kualiti komponen akhir. Sebagai contoh, kelajuan suntikan yang terlalu tinggi boleh menyebabkan kacau dalam aliran logam cecair, memerangkap udara dan menyebabkan keporosan gas. Sebaliknya, tekanan yang tidak mencukupi boleh mengakibatkan pengisian acuan yang tidak lengkap, dikenali sebagai isi pendek. Masa kitaran, termasuk fasa pepejal dan penyejukan, mesti dioptimumkan untuk mencegah kecacatan seperti retak atau lengkung yang disebabkan oleh tekanan dalaman.

Akhirnya, kualiti bahan mentah adalah asas. Aloi logam cair mesti bersih, pada suhu yang betul, dan dinyahgas dengan betul. Kekotoran atau inklusi dalam aloi, seperti oksida atau slag, boleh mencipta titik lemah dalam tuangan, menyebabkan kegagalan struktur. Komposisi kimia itu sendiri adalah penting; sebagai contoh, kandungan besi yang rendah dalam aloi aluminium boleh meningkatkan risiko penyolderan. Mengekalkan kawalan ketat terhadap ketulenan aloi dan suhu memastikan bahan tersebut berkelakuan secara boleh diramal semasa proses pengecoran.

Penyelesaian Masalah Kecacatan Permukaan Lazim

Kecacatan permukaan kerap kali merupakan kecacatan yang paling ketara pada komponen tuang mampau, yang mempengaruhi rupa bentuknya dan dalam sesetengah kes, fungsinya. Isu lazim termasuk keropos gas, gelembung, tanda aliran, dan retakan. Setiap satu mempunyai punca yang berbeza dan memerlukan pendekatan penyelesaian masalah yang khusus untuk menyelesaikannya. Memahami petunjuk visual ini merupakan langkah pertama dalam mendiagnosis masalah proses yang mendasarinya.

Keropos Gas dan Gelembung adalah kecacatan yang berkait rapat akibat perangkap gas di dalam logam. Keropos gas kelihatan sebagai ruang kecil, biasanya bulat, pada atau sedikit di bawah permukaan. Gelembung adalah kembungan timbul pada permukaan, terbentuk apabila gas terperangkap mengembang dan menyebabkan kulit luar nipis tuangan terherot, terutamanya semasa rawatan haba atau saat dikeluarkan dari acuan. Punca utama adalah perangkapan udara semasa pengisian acuan yang bergegas atau gas yang terbebas daripada ejen pelepas acuan.

1. Sahkan Kualiti Bahan: Pastikan aloi bersih, kering, dan telah dinyahgas dengan betul sebelum digunakan.
2. Optimumkan Parameter Suntikan: Kurangkan kelajuan suntikan untuk menghasilkan aliran yang lebih laminar dan meminimumkan kekacauan.
3. Tingkatkan Pengudaraan: Periksa sama ada saluran udara acuan dan saluran limpahan bersih dan bersaiz mencukupi untuk membenarkan udara keluar dari rongga. Menggunakan sistem acuan vakum adalah penyelesaian yang sangat berkesan.
4. Kawal Pelincir: Gunakan ejen pelepas acuan berkualiti tinggi dan sapukan secara sederhana untuk mengelakkan penghasilan gas berlebihan.

Tanda Aliran dan Retak berkaitan dengan pengurusan haba dan tekanan. Tanda aliran (atau hentian sejuk) adalah lorekan, garisan, atau corak pada permukaan yang mengikut laluan logam yang membeku. Ia berlaku apabila logam cecair menyejuk terlalu cepat apabila bersentuhan dengan permukaan acuan, menyebabkan aliran logam yang berasingan tidak dapat bercantum sepenuhnya. Retak adalah retakan yang boleh disebabkan oleh tekanan haba akibat penyejukan yang pantas atau tidak sekata, atau oleh tekanan mekanikal semasa penyemburan.

1. Laras Suhu: Tingkatkan suhu acuan dan logam cair untuk meningkatkan kebolehaliran dan mengelakkan pembekuan awal.
2. Optimumkan Pengaliran: Reka semula kedudukan dan saiz pintu untuk memastikan acuan diisi dengan cepat dan seragam, meminimumkan jarak yang perlu dilalui oleh logam.
3. Tingkatkan Pengurusan Haba: Pastikan sistem penyejukan acuan berfungsi dengan betul untuk mengelakkan kecerunan haba yang tidak sekata yang menyebabkan tekanan.
4. Semak Semula Geometri Bahagian: Kurangkan perubahan ketebalan dinding yang mendadak dan tambah jejari lekuk yang mencukupi untuk mengurangkan titik kepekatan tekanan tempat retakan kerap bermula.

Menyelesaikan Kecacatan Dalaman dan Struktur

Walaupun kecacatan permukaan kelihatan bermasalah, kecacatan dalaman boleh merosakkan integriti struktur sesuatu komponen, yang boleh menyebabkan kegagalan teruk di lapangan. Kecacatan dalaman utama termasuk keporosan susut dan inklusi, manakala kecacatan utama lain, iaitu pematerian, menjejaskan permukaan. Kecacatan-kecacatan ini biasanya tersembunyi dan memerlukan kawalan proses serta pengurusan bahan yang teliti untuk dicegah.

Keropos Susut muncul sebagai ruang kosong atau rongga yang bergerigi dan bersudut dalam tuangan, biasanya di bahagian yang lebih tebal. Ia berlaku apabila logam cecair mengecut semasa pembekuan, dan tidak cukup logam cecair untuk mengisi ruang kosong yang ditinggalkan. Ini sering disebabkan oleh rekabentuk komponen yang kurang baik, seperti ketebalan dinding yang tidak seragam, atau suapan yang tidak mencukupi dari sistem pengaliran. Untuk mencegah keropos mengecut, adalah penting untuk merekabentuk komponen dengan bahagian yang seragam sekiranya boleh. Untuk maklumat lanjut mengenai pencegahan kecacatan, Dynacast menyediakan panduan terperinci mengenai topik ini. Pengurusan haba yang efektif serta pintu dan penegak yang bersaiz sesuai juga adalah penting untuk memastikan suapan yang betul semasa proses pembekuan.

Penyolderan adalah kecacatan di mana aloi lebur secara kimia melekat pada permukaan acuan. Ini merosakkan kedua-dua komponen semasa dikeluarkan dan acuan itu sendiri, menyebabkan masa hentian dan kos pembaikan yang tinggi. Perlekapian biasanya muncul sebagai tompok kasar atau garisan pada tuangan. Ia biasanya disebabkan oleh suhu setempat yang terlalu tinggi, hakisan permukaan acuan, atau komposisi aloi yang tidak betul, terutamanya kandungan besi yang rendah dalam aloi aluminium. Langkah-langkah pencegahan termasuk:

• Memastikan penyejukan acuan yang betul untuk mengelakkan titik panas.
• Mengawal kimia aloi, terutamanya mengekalkan kandungan besi antara 0.8% dan 1.1% untuk sesetengah aloi.
• Menggunakan ejen pelepas acuan berkualiti tinggi untuk mencipta halangan pelindung.
• Menggilap rongga acuan untuk membuang sebarang kekasaran yang boleh bertindak sebagai titik sauh bagi perlekapian.

Inklusi adalah zarah asing yang terperangkap di dalam matriks logam. Zarah ini boleh berbentuk logam (contohnya, slag) atau bukan logam (contohnya, pasir dari acuan, oksida, atau serpihan bahan refraktori). Kehadiran inklusi mencipta titik tumpuan tegasan yang secara ketara melemahkan komponen dan boleh memulakan retakan apabila dikenakan beban. Sumber utama termasuk aloi yang tidak tulen, pembersihan logam cair yang tidak mencukupi, atau serpihan dalam rongga acuan. Menurut senarai komprehensif oleh Dolin Casting , kebersihan yang ketat adalah perkara utama. Ini termasuk penggunaan ingot yang bersih, mengambil slag dengan sempurna dari leburan, membersihkan senduk dan alat, serta memastikan rongga acuan bebas daripada serpihan sebelum setiap suntikan.

Pembetulan Kecacatan Dimensi dan Geometri

Kecacatan dimensi dan geometri berkaitan dengan bentuk akhir dan ketepatan pengecoran, yang secara langsung mempengaruhi keupayaannya untuk muat dan berfungsi dalam satu perakitan. Isu lazim dalam kategori ini termasuk kilap, pelengkungan, dan ketidaksepadanan. Kecacatan ini kerap menunjukkan masalah dengan mesin pengecoran die, acuan itu sendiri, atau tekanan terma semasa penyejukan. Pembetulan adalah penting untuk mengekalkan kecekapan pengeluaran dan mengurangkan kos lepas proses.

Flash adalah helaian logam nipis yang tidak diingini yang terbentuk pada garisan pemisahan pengecoran atau di sekitar pin pelontar. Ia berlaku apabila logam cair melarikan diri dari rongga acuan di bawah tekanan tinggi. Punca paling biasa adalah daya pengapit yang tidak mencukupi dari mesin, permukaan garisan pemisahan acuan yang haus atau rosak, atau tekanan suntikan yang berlebihan. Penerangan terperinci daripada Rapid Axis menekankan bahawa kehausan acuan adalah penyumbang utama. Penyelesaian masalah ini memerlukan pemeriksaan sistematik:

• Semak Daya Pengapit: Pastikan tonaj mesin mencukupi untuk mengekalkan kedua-dua belah acuan tertutup rapat terhadap tekanan suntikan.
• Periksa Acuan: Periksa garis pertemuan untuk serpihan, haus, atau kerosakan. Penyelenggaraan acuan secara berkala adalah sangat penting.
• Optimumkan Parameter Proses: Kurangkan kelajuan atau tekanan suntikan kepada tahap yang mengisi bahagian tanpa memaksa logam keluar dari rongga.

Pengguguran atau Deformasi berlaku apabila sesuatu tuangan berubah bentuk daripada bentuk sepatutnya semasa atau selepas pembekuan. Ini biasanya disebabkan oleh penyejukan yang tidak sekata, yang menghasilkan tegasan dalaman yang menarik dan memutar bahagian tersebut. Bahagian dinding nipis menyejuk dan mengecut lebih cepat daripada bahagian tebal, menyebabkan tegasan ini. Punca lain termasuk ejeksi yang tidak betul yang membengkokkan bahagian yang masih panas secara mekanikal. Untuk menyelesaikan masalah lengkung, fokuskan pada pencapaian penyejukan yang seragam dengan melaras saluran penyejukan acuan dan memastikan rekabentuk bahagian meminimumkan perbezaan besar dalam ketebalan dinding. Melaras penempatan pin ejeksi untuk daya yang seimbang juga boleh mencegah ubah bentuk.

Ketidaksesuaian adalah kecacatan di mana dua belahan acuan tidak sejajar dengan betul, mengakibatkan langkah atau pergeseran di sepanjang garisan pemisah. Ini hampir sentiasa merupakan masalah mekanikal yang berkaitan dengan acuan atau mesin. Pin penyelarasan yang haus atau patah dalam acuan, komponen yang longgar dalam mesin pengecoran die, atau pemasangan die yang tidak betul boleh menyebabkan ketidaksepadanan. Penyelesaiannya melibatkan pemeriksaan dan penyelenggaraan menyeluruh terhadap die dan mesin untuk memastikan penyelarasan yang tepat dan boleh diulang antara dua belahan die bagi setiap kitaran.

Soalan Lazim Mengenai Kecacatan Pengecoran Die

1. Apakah kecacatan yang paling biasa berlaku dalam pengecoran die?

Kecacatan pengecoran die yang paling biasa boleh dikelompokkan kepada tiga kategori. Kecacatan permukaan termasuk keropos, gelembung, kesan aliran, dan retakan. Kecacatan dalaman atau struktur termasuk keropos susut dan inklusi. Kecacatan dimensi termasuk lampauan (flash), lengkungan, dan ketidaksepadanan. Setiap jenis mempunyai punca yang berbeza yang berkaitan dengan proses, bahan, atau rekabentuk die.

2. Bagaimanakah kecacatan pengecoran biasanya dikenal pasti?

Kebanyakan kecacatan, seperti kilap, kesan aliran, retak, dan lenturan, boleh dikenal pasti melalui pemeriksaan visual yang teliti. Untuk kecacatan dalaman seperti keliangan atau inklusi, kaedah pengujian bukan merosakkan diperlukan. Ini termasuk pemeriksaan sinar-X untuk melihat ke dalam komponen atau pengujian ultrasonik untuk mengesan kecacatan tersembunyi.

3. Apakah kunci kepada pencegahan kecacatan pengecoran?

Kunci kepada pencegahan adalah pendekatan holistik yang menumpukan kepada tiga bidang. Pertama ialah rekabentuk peralatan yang kukuh, memastikan pengaliran, pembuangan udara, dan pengurusan haba yang sesuai. Kedua ialah kawalan proses yang ketat, yang melibatkan pengoptimuman kelajuan suntikan, tekanan, dan suhu. Ketiga ialah pengurusan bahan berkualiti tinggi, menggunakan aloi yang bersih dan dirawat dengan betul serta mengekalkan persekitaran pengeluaran yang bersih.

4. Apakah kategori utama kegagalan yang berkaitan dengan pengecoran?

Kegagalan yang berkaitan dengan pengecoran biasanya disebabkan oleh kecacatan yang merosakkan integriti komponen. Ini boleh dikategorikan sebagai ketidaksempurnaan permukaan yang menjejaskan salutan atau estetik, kecacatan struktur seperti keropos dan retakan yang mengurangkan kekuatan mekanikal dan boleh menyebabkan pecah, serta ketidaktepatan dimensi seperti lengkungan atau ketidaksepadanan yang menghalang pemasangan dan fungsi yang betul.