Litje s tlačnim kalibriranjem: glavni vzroki in načini preprečevanja

POVZETEK

Odvečni odtok pri tlačnem litju je pogosta proizvodna napaka, ki jo sestavlja tanka, neželena plast odvečne staljene kovine, ki med postopkom litja uhaja iz votline kalupa. Običajno se tvori vzdolž ločilnih linij, šivov ali okoli izmetalnih zatičev na končnem izdelku. To težavo v prvi vrsti povzročajo obrabljeno orodje, nezadostna vpenjalna sila stroja, nepravilno tesnjenje kalupa ali neoptimalni procesni parametri, kot je prekomerni tlak vbrizgavanja.

Razumevanje preliva pri litju pod tlakom: Podrobna opredelitev

V visokotlačnem okolju litja pod tlakom se raztaljen kovina vbrizga v jekleno kalup, imenovan matrica, da se oblikujejo natančni sestavni deli. Lisica pri litju pod tlakom je odvečni material, ki izteče iz predvidene votline kalupa skozi katerikoli razpoložljiv rež. Ta uhajajoča masa strdi v tanek, listopodoben izrastek na površini odlitka. Zaradi naravne tekočnosti raztaljene kovine pod ogromnim tlakom lahko tudi najmanjša nepravilnost ali reža v sestavu matrice postane pot uhajanja.

Ta napaka velja za problematično, ker spremeni končne mere sestavnega dela in pogosto zahteva dodatni, ročni proces odstranjevanja, kar poveča čas izdelave in stroške. Pojav liscice kaže na morebitni problem v proizvodnem procesu, ki ga je treba odpraviti, da se zagotovi dosledna kakovost in celovitost delov. Videl lahko je od tenke, listno tanke plasti do bolj masivnega rebra, odvisno od velikosti reže in tlaka vbrizga.

Bliščava se pogosto pojavlja na določenih mestih litja, kjer se različni deli kalupa srečajo. To vključuje:

• Ločne ploskve: Glavna šiv, kjer se obe polovici orodja srečata, je najpogostejše mesto pojava bliščave.
• Izvijalni spone: Majhne reže okoli zatičev, ki se uporabljajo za potiskanje strjenega dela iz kalupa, lahko omogočijo uhajanje kovine.
• Drsniki in jedra: Območja, kjer se premikajoči deli (drsniki ali jedra) uporabljajo za oblikovanje zapletenih notranjih geometrij, lahko prav tako imajo težave s tesnjenjem.
• Ventilacijske odprtine: Če so ventilacijske odprtine, namenjene izpuščanju zraka, prevelike ali so obrabljene, lahko dovolijo prehod taline.

Pomembno je ločiti litje od drugih nujnih sestavin procesa litja. Litniki, razdelilniki in vtičniki so namensko zasnovani kanali, ki usmerjajo talino v votlino kalupa. Čeprav je ta material tudi odvečen in ga je treba odstraniti, gre za načrtovan del procesa. Litje nasprotno predstavlja nenameraven in nezaželen defekt, ki nastane zaradi nezmožnosti popolnega zadrževanja taline.

Glavni vzroki nastanka litijskega rebra

Nastajanje litijskega rebra pri tlačnem litju redko izhaja iz enojnega problema; praviloma je posledica kombinacije dejavnikov, povezanih s orodjem, strojem in postopkovnimi parametri. Ugotavljanje koreninega vzroka je bistvenega pomena za uveljavitev učinkovite rešitve. Najpogostejši krivci vključujejo težave s kalupom ter neustrezne nastavitve stroja ali procesa.

Eden najpogostejših vzrokov je degradacija ali neustrezno zasnovan orodni del sam. Z leti lahko stalni cikli segrevanja in hlajenja, skupaj z visokimi tlaki, povzročijo obrabo ločilnih površin vložka. Če te površine več ne tesnijo popolnoma, nastanejo režne. Podobno tudi slabo zasnovan vložek z nezadostnimi tesnilnimi elementi ali napačno sestavljenjem že od začetka nagnjen k uhajanju. Vsaka deformacija ali poškodba polovic vložka lahko prepreči njuno tesno zapiranje, kar neizogibno vodi do nastanka lis.

Enako pomembni so nastavitve stroja in procesni parametri. Zaklepna sila litijevega stroja, ki drži obe polovici vložka skupaj, mora biti dovolj velika, da preprecuje ogromnemu tlaku pri vbrizgavanju taline. Če je zaklepna sila nastavljena prenizko, lahko tlak pri vbrizgavanju fizično razpravi polovici vložka, kar ustvari režo, skozi katero lahko kovina uide. Po mnenju strokovnjakov pri Dynacast , premajhna tonажa stroja je glavni vzrok nastanka lispanja. Poleg tega lahko prevelik tlak oziroma hitrost vbrizgavanja preobremeni celo pravilno privito kalup, kar prisili kovino v najmanjše reže.

Spodnja tabela povzema ključne vzroke in njihove temeljne fizične razloge ter ponuja jasen okvir za diagnostiko.

Učinkovite strategije za preprečevanje in nadzor preslanka

Preprečevanje preslanka pri litju v kalupe je proaktiven pristop, ki združuje skrbno vzdrževanje, natančno umerjanje strojev in pametno konstrukcijo kalupov. Z odpravo osnovnih vzrokov lahko proizvajalci znatno zmanjšajo pojav te napake, kar vodi k višji kakovosti delov in nižjim proizvodnim stroškom. Kompleksna preventivna strategija se osredotoča na ohranjanje celovitosti orodja ter optimizacijo vseh procesnih spremenljivk.

Prva vrsta obrambe je podrobni in dosledni program vzdrževanja kalupa. Kot je podrobno opisano s strani CEX Casting , redni pregledi so ključnega pomena za odkrivanje obrabe, razpok ali poškodb na ločnih površinah, preden postanejo resne. Kalupi se morajo redno čistiti, da se odstrani vsak ostanki, ki bi lahko preprečili tesen tesnilni stik. Ko se odkrije obraba, je treba ločne robove popraviti ali ponovno obdelati, da se obnovi njihova prvotna ravnost in zagotovi popoln ustrezen vtič med obema polovicama kalupa.

Še ena pomembna korak je optimizacija parametrov stroja in procesa. To vključuje zagotovitev, da stroj za tlačno litje zagotavlja zadostno in enakomerno porazdeljeno zapiralno silo, da zdrži tlak pri vbrizgavanju. Uporabniki morajo prav tako natančno prilagoditi parametre vbrizgavanja, kot so tlak, hitrost in temperatura, glede na specifične zahteve geometrije izdelka in uporabljenega zlitine. Uporaba najmanjšega potrebnega tlaka za popolno zapolnitev votline zmanjša napetost v kalupu in zmanjša možnost nastanka blata. Strokovnjak iz Sunrise Metal opozarja, da je ohranjanje pravilne obratovalne temperature zlitine nujno, saj prekomerna toplota lahko poveča tekočnost in spodbuja nastanek lis.

Nazadnje imajo visokokakovostni orodja in načrtovanje temeljnega pomena. Vlaganje v trdna, dobro zasnovana orodja s primernimi tesnilnimi elementi in prezračevanjem lahko prepreči številne težave, povezane z lisi, že v začetni fazi. V panogah, kjer odpoved komponent ni možna, kot je proizvodnja avtomobilov, je osredotočenost na celovitost orodij izjemno pomembna. Na primer podjetja, kot je Shaoyi (Ningbo) Metal Technology, ki se specializira za natančno inženirske kovinske dele za avtomobilske sklope , se zanašajo na odlično konstrukcijo orodij in stroge kontrole kakovosti pri izdelavi trdnih in visoko zmogljivih komponent. Ta načelo vlaganja v kakovostna orodja je neposredno uporabno pri preprečevanju napak, kot je nastanek lis pri litju v kalupe.

Uvedba teh strategij se lahko razdeli na niz ukrepov:

1. Uvedite strogen urnik vzdrževanja kalupov: Redno pregledujte, čistite in popravljajte površine kalupa, pri čemer posvetite posebno pozornost ločnim ploskvam in premičnim delom.
2. Preverite in umerite privitno silo: Zagotovite, da je privitna sila stroja pravilno nastavljena za določenega kalup in uporabljeni tlak pri vbrizgavanju. Preverite enakomerno porazdelitev tlaka po kalupu.
3. Optimizirajte parametre vbrizgavanja: Z uporabo nadzora procesa poiščite optimalno ravnovesje med hitrostjo, tlakom in temperaturo vbrizgavanja, ki omogoča polnjenje izdelka brez ustvarjanja prevelike sile na kalup.
4. Zagotovite pravilno poravnavo in podporo kalupa: Kalup pravilno namestite v stroj in zagotovite, da je ustrezno podprt, da se prepreči kakršnakoli deformacija ali napačna poravnava med ciklusom vbrizgavanja.
5. Kontrolirajte toplotne pogoje: Uporabite toplotno analizo in učinkovit dizajn hladilnih kanalov za ohranjanje stabilne in enakomerne temperature po kalupu, da preprečite izkrivljanje.

Pogosta vprašanja

1. Kaj je lisasta oblika pri litju v kalup?

Blišč je odvečen material, ki nastane na litem delu, ko se talina izlije iz votline kalupa skozi režne ali spoje. Običajno se pojavi kot tanek rebrič ali flanc vzdolž ločilne črte, kjer se polovici kalupa srečata, in velja za proizvodno napako, ki jo je treba odstraniti.

2. Kaj je namen litja pod tlakom?

Namen litja pod tlakom je izdelava kompleksnih kovinskih delov z visoko natančnostjo in dimenzijsko točnostjo v velikih količinah. Postopek vključuje vbrizgovanje taline pod visokim tlakom v ponovno uporabljiv jekleni kalup (kalibr), kar omogoča hitro izdelavo sestavnih delov z odličnim površinskim finišem in zapletenimi podrobnostmi.

3. Kaj je blišč pri litju?

Blišč pri litju je še en izraz za napako, opisano zgoraj. Nanaša se na tanek, ploščat list nezaželenega materiala, ki ostane na odlitku, ker je talina prodrla v stik med deloma kalupa. Čeprav je pojav pogost, ga je treba odstraniti v dodatni operaciji, da bi izdelek ustrezal končnim specifikacijam.