POVZETEK

Odpravljanje napak pri tiskanju pod tlakom vključuje prepoznavanje nepravilnosti, kot so poroznost, razpoke, sledovi toka in prelitek, ki izvirajo iz težav pri oblikovanju kalupa, procesnih parametrov ali kakovosti materiala. Ključ za reševanje teh težav je sistematičen pristop k optimizaciji spremenljivk, kot so hitrost vbrizga, temperature materiala in kalupa ter zagotavljanje celovitosti samega kalupa. Jasno razumevanje koreninskih vzrokov je prvi korak proti proizvodnji visokokakovostnih, brezhibnih delov.

Razumevanje korenskih vzrokov napak pri tiskanju pod tlakom

Učinkovito odpravljanje napak pri litju pod tlakom se začne s trdnim razumevanjem njihovih vzrokov. Večino nepravilnosti je mogoče pripisati eni izmed treh glavnih kategorij: težave s kalupi in modeli, neenakomernosti procesnih parametrov ali težave s kakovostjo materiala. Ti dejavniki so pogosto medsebojno povezani, tako da lahko težava v enem področju poslabša težavo v drugem. Sistematična diagnostika je ključ za uvedbo prave rešitve in preprečevanje ponovitve.

Težave z litji in modeli so pomemben vir napak. Slabo zasnovan model z neustreznim prezračevanjem lahko ujame pline, kar povzroči poroznost. Podobno lahko obraba modela, kot je erozija ali napačna poravnava obeh polovic, povzroči prelitek ali neujemanje delov. Tudi termalno upravljanje litja je izjemno pomembno; prehladno litje lahko povzroči sledove toka ali hladne naveze, lokalno pregrevanje pa lahko vodi do zavarjenosti, ko se talina zlije z površino litja. Preprečevanje teh težav se začne že v fazi načrtovanja. Sodelovanje s strokovnim proizvajalcem, ki uporablja napredne CAE simulacije in vzdržuje visoke standarde orodij, kot je Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , je ključno za izdelavo trdnih modelov, ki že od začetka zmanjšajo možnost napak.

Parametri procesa—natančne nastavitve litje naprave—morajo biti natančno nadzorovani. Spremenljivke, kot so hitrost vbrizgavanja, tlak in hitrost hlajenja, neposredno vplivajo na kakovost končnega izdelka. Na primer, prevelika hitrost vbrizgavanja lahko povzroči turbulence v toku taline, zaradi česar se zadeva zračne mehurčke in povzroči plinsko poroznost. Nasprotno, premajhen tlak lahko povzroči nepopolno polnjenje kalupa, kar je znano kot nepopolno polnjenje. Časovanje cikla, vključno s fazami strjevanja in hlajenja, je treba optimirati, da se preprečijo napake, kot so razpoke ali upognjenost, ki jih povzročajo notranji napetosti.

Nazadnje je kakovost surovine temeljna. Taljen zlitin kovine mora biti čist, pri pravi temperaturi in primerno odplinjen. Nemeščine ali vključki v zlitini, kot so oksidi ali šlak, lahko ustvarijo šibke točke znotraj litja, kar vodi do strukturnih okvar. Kemična sestava sama po sebi je življenjsko pomembna; na primer nizek vsebnik železa v aluminijevem zlitinu lahko poveča tveganje za zalemljanje. Strogo nadzorovanje čistosti zlitine in temperature zagotavlja, da se material med postopkom litja obnaša predvidljivo.

Odpravljanje pogostih napak na površini

Napake na površini so pogosto najbolj opazne pomanjkljivosti pri litih delih pod tlakom in vplivajo tako na videz kot v nekaterih primerih tudi na funkcionalnost. Med pogoste težave spadajo plinska poroznost, mehurji, sledovi tokovanja in razpoke. Vsaka ima različne vzroke in zahteva ciljano metodo odpravljanja napak. Razumevanje teh vizualnih indikacij je prvi korak pri diagnosticiranju osnovnega tehnološkega problema.

Plinska poroznost in mehurji sta tesno povezani napaki, ki ju povzroči zaprtega plina znotraj kovine. Plinska poroznost se pojavlja kot majhni, pogosto okrogli votli deli na površini ali tik pod njo. Mehurji so izbočeni mehurčki na površini, ki nastanejo, ko se zaporjen plin razširi in deformira tanek zunanji sloj litega dela, zlasti med toplotno obdelavo ali izmetom iz kalupa. Glavni vzrok je ujetje zraka med turbulentnim polnjenjem kalupa ali sproščanje plina iz sredstva za ločevanje kalupa.

1. Preverite kakovost materiala: Poskrbite, da je zlitina čista, suha in primerno odplinjena pred uporabo.
2. Optimizirajte parametre vbrizgavanja: Zmanjšajte hitrost vbrizgavanja, da ustvarite bolj laminarni tok in zmanjšate turbulenco.
3. Izboljšajte prezračevanje: Preverite, ali so prezračevalni kanali in prelivni kanali očiščeni in ustrezno dimenzionirani, da omogočajo izhod zraka iz votline. Uporaba vakuumskih sistemy za litje je zelo učinkovita rešitev.
4. Kontrola maziv: Uporabite visokokakovostno sredstvo za ločevanje kalupa in ga nanašajte zmerno, da se izognete prekomerni nastajanju plinov.

Sledovi toka in razpoke sta povezana s termičnim upravljanjem in napetostjo. Sledovi toka (ali hladni spoji) so brazgotine, črte ali vzorci na površini, ki sledijo poti strdenevajočega kovine. Pojavijo se, ko se talina prehitro ohladi ob stiku s površino kalupa, kar preprečuje popolno zlitje ločenih tokov. Razpoke so lomovi, ki jih lahko povzroči termična napetost zaradi hitrega ali neenakomernega hlajenja ali mehanska napetost med iztiskanjem.

1. Prilagodite temperature: Povečajte temperaturo orodja in taline kovine, da izboljšate tekočnost in preprečite predčasno strjevanje.
2. Optimizacija livnega sistema: Ponovno zasnujte položaj in velikost livnega vrat, da zagotovite hitro in enakomerno polnjenje kalupa ter zmanjšate razdaljo, ki jo mora kovina prepotovati.
3. Izboljšanje upravljanja toplote: Preverite, ali hladilni sistem orodja pravilno deluje, da se izognete neenakomernim temperaturnim gradientom, ki povzročajo napetosti.
4. Preglejte geometrijo dela: Zmanjšajte nenadne spremembe debeline sten in dodajte ustrezne zaokrožitve, da zmanjšate točke koncentracije napetosti, kjer se pogosto pojavljajo razpoke.

Reševanje notranjih in strukturnih napak

Medtem ko so površinske napake vidno moteče, notranje napake lahko ogrozijo strukturno celovitost sestavine, kar lahko v praksi vodi do katastrofalnega okvara. Med ključne notranje napake spadajo strjevalne pore in vključki, medtem ko napaka, imenovana zalitje, vpliva na površino. Te napake so pogosto skrite in za njihovo preprečevanje zahtevajo skrbno kontrolo procesa ter upravljanje materiala.

Zmrščenostna poroznost se pojavlja kot zarezani, kotni praznini ali votline znotraj litja, ponavadi v debelejših delih. Nastane, ko se taljen kovina strdi in povleče, pri čemer ni dovolj tekoče kovine, da bi zapolnila zaostalo praznino. To je pogosto posledica slabe konstrukcije dela, na primer neenakomernih debelin sten, ali neučinkovitega dotakanja iz livnega sistema. Za preprečevanje strukturne poroznosti je bistveno, da se deli oblikujejo z enakomernimi prerezi, kolikor je mogoče. Za več vpogleda v preprečevanje napak Ponuja Dynacast podrobni vodnik o tej temi. Učinkovito toplotno upravljanje ter ustrezno dimenzionirani vhodi in rezervoarji sta prav tako ključna za zagotavljanje ustreznega dotakanja med strjevanjem.

Zavarovanje je napaka, pri kateri se taljen zlitina kemično zvari na površino kalupa. To poškoduje tako del ob iztiskanju kot tudi sam kalup, kar vodi do dragocenega obratovanja in popravil. Zavarivanje se pogosto pojavlja kot hrapav del ali črta na litju. Običajno je povzročeno lokalno visoko temperaturo, erozijo površine kalupa ali neustrezno sestavo zlitine, še posebej nizko vsebnostjo železa v aluminijastih zlitinah. Preventivni ukrepi vključujejo:

• Zagotavljanje ustrezne ohladitve kalupa za preprečevanje vročih točk.
• Nadzor kemijske sestave zlitine, še posebej ohranjanje vsebnosti železa med 0,8 % in 1,1 % za določene zlitine.
• Uporaba visoko kakovostnega sredstva za ločevanje kalupa, da se ustvari zaščitna pregrada.
• Poliranje votline kalupa, da se odstrani vsa hrapavost, ki bi lahko delovala kot sidrišče za zavarivanje.

Vključki so tujki, ujeti znotraj kovinske matrike. Ti lahko nastopajo v kovinski obliki (npr. šlaka) ali nepkovinski obliki (npr. pesek iz litega kalupa, oksidi ali delci ognjevzdržnih materialov). Vključki ustvarjajo točke koncentracije napetosti, ki znatno oslabijo del in lahko povzročijo razpoke ob obremenitvi. Glavni viri so nečisti litine, neustrezno čiščenje taline, oziroma odpadki v votlini kalupa. Glede na podrobni seznam podjetja Dolin Casting , je izjemno pomembna popolna čistost. To vključuje uporabo čistih slepov, temeljito odstranjevanje šlake s taline, čiščenje posod za prelivanje in orodij ter zagotavljanje, da je votlina kalupa pred vsakim litjem prosta od odpadkov.

Popravljanje dimenzionalnih in geometrijskih napak

Dimenzionalne in geometrijske napake se nanašajo na končno obliko in natančnost litja ter neposredno vplivajo na sposobnost pravilnega vstavljanja in delovanja v sestavu. Pogoste težave v tej kategoriji vključujejo lis, upognjenost in neujemajoče se ploskve. Te napake pogosto kažejo na težave s strojem za podtlakno litje, samim orodjem ali termičnimi napetostmi med hlajenjem. Odprava teh napak je bistvena za ohranjanje učinkovitosti proizvodnje in zmanjšanje stroškov naknadne obdelave.

FLASH je tanek, nezaželen list kovine, ki se oblikuje na ločni ploskvi litja ali okoli izročnih igel. Pojavi se, ko se raztaljena kovina uide iz votline kalupa pod visokim tlakom. Najpogostejši vzroki so premajhna privodna sila stroja, obrabljene ali poškodovane površine ločne ploskve kalupa ali prevelik vbrizgalni tlak. Podrobnejši opis od Rapid Axis poudarja, da obraba orodja je glavni prispevovalec. Za odpravo te težave je potrebna sistematična preverba:

• Preverite privodno silo: Poskrbite, da je nosilnost stroja dovolj velika, da drži polovice kalupa tesno zaprte proti tlaku vbrizgavanja.
• Preverite kalup: Preverite ločilno ravnino glede na umazanijo, obrabo ali poškodbe. Redna vzdrževalna dela na kalupu so zelo pomembna.
• Optimizirajte procesne parametre: Zmanjšajte hitrost ali tlak vbrizgavanja na raven, ki omogoča polnjenje izdelka, ne da bi silita kovino iz votline.

Ukrivljanje ali deformacija se pojavi, kadar se litje izkrivi iz predvidene oblike med strjevanjem ali po njem. To je ponavadi posledica neenakomernega hlajenja, ki ustvarja notranje napetosti, ki delo izvijajo in zavijajo. Tanke stenske debeline se ohladijo in skrčijo hitreje kot debele, kar vodi do takšnih napetosti. Drugi vzroki vključujejo nepravilno izročanje, ki mehansko upogne še vedno vroče delo. Za reševanje izkrivljanja se osredotočite na enakomerno hlajenje z nastavitvijo hlodilnih kanalov kalupa ter zagotavljanjem konstrukcije dela, ki zmanjša velike razlike v debelini sten. Prilagoditev položaja izročnih igel za uravnoteženo silo lahko prav tako prepreči deformacijo.

Neujemanje je napaka, pri kateri se obe polovici lite ne poravnata pravilno, kar povzroči stopnico ali premik vzdolž ločilne črte. To je skoraj vedno mehanska težava, povezana s kalupom ali strojem. Zmanjkane ali pokvarjene poravnavne pine v kalupu, razrahljane komponente v litjem stroju ali nepravilna namestitev kalupa lahko vse vodijo do neujemanja. Rešitev vključuje temeljit pregled in vzdrževanje tako kalupa kot stroja, da se zagotovi natančna in ponovljiva poravnava med obema polovicama kalupa pri vsakem ciklusu.

Pogosto zastavljena vprašanja o napakah pri litju pod tlakom

1. Kateri so najpogostejši pomanjkljivosti pri litju pod tlakom?

Najpogostejše napake pri litju pod tlakom lahko razdelimo v tri kategorije. Površinske napake vključujejo poroznost, mehurčenje, sledi toka in razpoke. Notranje ali strukturne napake vključujejo krčenje in vključke. Dimenzionalne napake vključujejo prelitek, zavijanje in neujemanje. Vsaka vrsta ima različne vzroke, povezane s postopkom, materialom ali zasnovo kalupa.

2. Kako se običajno ugotavljajo napake pri litju?

Številne napake, kot so lisice, sledovi toka, razpoke in zvijanje, se lahko ugotovijo s previdnim vizualnim pregledom. Za notranje napake, kot so poroznost ali vključki, so potrebne netrujne metode preizkušanja. Te vključujejo rentgenski pregled za ogled notranjosti dela ali ultrazvočni pregled za zaznavanje skritih napak.

3. Kaj je ključ do preprečevanja napak pri litju?

Ključ do preprečevanja je celostni pristop, usmerjen v tri področja. Prvo je trdna konstrukcija orodja, ki zagotavlja ustrezno vlitje, prezračevanje in temperaturno upravljanje. Drugo je strogo nadzorovanje procesa, ki vključuje optimizacijo hitrosti vbrizgavanja, tlaka in temperatur. Tretje je upravljanje z visokokakovostnimi materiali, uporaba čistih, ustrezno obdelanih zlitin in vzdrževanje čistega proizvodnega okolja.

4. Katera so glavna kategorija napak, povezanih z litimi deli?

Okvare, povezane s litimi, so ponavadi posledica napak, ki ogrozijo celovitost sestavine. Te napake lahko kategoriziramo kot površinske nepravilnosti, ki vplivajo na prevleke ali estetiko, strukturne napake, kot so poroznost in razpoke, ki zmanjšujejo mehansko trdnost in lahko povzročijo lom, ter dimenzijske netočnosti, kot so upogibanje ali neujemanje, ki preprečujejo pravilno sestavo in delovanje.