Практичан водич за решавање мана приликом ливења под притиском

KRATKO

Отклањање грешака у ливењу под притиском захтева систематичан приступ у идентификацији и решавању уобичајених недостатака као што су порозност, пукотине, трагови тока и фласх. Ови проблеми најčeшће произилазе из нетачних параметара везаних за температуру метала, притисак убризгавања, стање алата или квалитет материјала. Кључ ефикасног решавања је систематско дијагностификовање специфичног дефекта и уклањање његовог кореног узрока, на пример оптимизацијом тока метала, осигуравањем одговарајућег вентилисања алата или подешавањем параметара машине.

Систематичан приступ отклањању грешака

Успешно отклањање грешака у ливењу под притиском не започиње драстичним изменама, већ логичким процесом елиминације. Пре него што претпоставите постојање сложеног проблема са самим алатом за ливање, од суштинског је значаја да пратите систематски низ корака који прво решава најједноставније и најчешће варијабле. Овај принцип „прво једноставне ствари“ уштеди време, смањи трошкове и спречи непотребне измене скупих алата. Дисциплинован приступ осигурава да радници не превиде једноставно решење док траже компликовано.

Препоручена хијерархија отклањања проблема полази од најлакше доступних елемената. Прво, фокусирајте се на чишћење. То подразумева осигурање да су површине раздвајања дела алата, шупљина и потисивачи слободни од отпадака, наслага или преосталог флаша из претходних циклуса. Мали комад метала или остатак могу спречити правилно затварање алата, што доводи до мана као што је флаш. Овај први корак је најбржи и најлакши за проверу и често одмах реши проблем.

Затим процените потрошне материјале. То подразумева испитивање квалитета и наношења средстава за отпуштање плоче. Да ли се равномерно прска? Да ли се користи премало или превише? Неравномерно или прекомерно наношење може изазвати гасну порозност, трагове тока или приливање. Након потрошних материјала, пажња се пребацује на параметре машине. Радници треба да провере да ли су подешавања као што су сила увлачења, брзина убризгавања, притисак и температуре метала/калибра у оквиру задатог опсега за дати део и легуру. Ови параметри често представљају основни узрок мане повезаних са притиском и током.

Само након што су исцрпљени ови кораци треба да размотрите сложеније факторе. Процените квалитет сировина; обезбедите да су слитци чисти, суви и исправног састава како бисте спречили проблеме попут порозности услед гасова или пукотина. На крају, ако су искључене све друге променљиве, дошло је време да сами умрежак проверите на хабање, оштећења или конструкторске недостатке у системима уливних канала и вентилације. На пример, када отклањате блесавост, радник прво треба да очисти раван раздвајања, затим повећа силу затварања и затим подеси брзину убризгавања. Само ако блесавост и даље траје треба да размотрите могућност да пошаљете умрежак на поправку, поступак који детаљно описују стручњаци из Dolin Casting .

Мане услед тока метала и стврђивања

Значајна категорија дефекта ливења под притиском настаје због проблема током пуњења шупљине калупа и накнадног хлађења и чвршћења течног метала. Ови недостаци су директно повезани са термичким управљањем, брзинама протока и притиском. Разумевање начина на који ови фактори међусобно делују је кључно за дијагностификовање и спречавање неких од најчешћих видљивих мана, попут трагова струјања, хладних завареница, пукотина и порозности уситњавања. Сваки од ових дефекта даје назнаке о томе шта је пошло наопако током циклуса ливења.

Tragovi toka i hladna spojena su blisko povezane greške koje nastaju zbog nedovoljne fluidnosti ili temperature metala. Tragovi toka se pojavljuju kao pruge ili uzorci na površini odlivka koji pokazuju put kretanja rastopljenog metala. Hladna spojena su ozbiljniji oblik ove greške, prikazujući se kao linije duž kojih dva tokova rastopljenog metala nisu potpuno spojena. Ovo nepotpuno spajanje stvara slabu tačku koja se lako može pretvoriti u pukotinu pod opterećenjem. Obe greške ukazuju na to da se metal ohladio prebrzo pre nego što je šupljina potpuno ispunjena i pod pritiskom.

Pukotine i skupljanje rastopljene faze, s druge strane, obično su povezani sa fazom hlađenja i stvrdnjavanja nakon što se šupljina napuni. Pukotine mogu biti uzrokovane termičkim naponom usled nejednakog hlađenja, posebno kod delova sa neravnomernom debljinom zidova, ili prevelikom silom tokom izbacivanja. Poroznost usled skupljanja pojavljuje se kao unutrašnji praznini ili udubljenja na površini (tragovi upadanja) i nastaje kada nema dovoljno rastopljeno metala da nadoknadi smanjenje zapremine dok se odlivak stvrdnjava. Ovo je često problem u debljim presecima dela koji se hlade sporije od okolnih oblasti.

Kako bi se rešili ovi problemi, neophodna je kombinacija prilagođavanja dizajna, materijala i procesa. Optimizacija geometrije dela radi ravnomerne debljine zidova, obezbeđivanje ravnomernog predgrejanja kalupa i podešavanje parametara ulivanja su ključni koraci. Sledeća tabela daje pregled uobičajenih rešenja za ove probleme toka i defekte stvrdnjavanja.

Greške nastale usled gasa, pritiska i kontaminacije

Друга критична група дефекта ливења под притиском проузрокована је факторима који су тежи за директно уочавање: заробљеним гасом, нетачном применом притиска и страним материјалима унутар течног легура. Дефекти попут порозности услед гаса, мехура, флаша и укључака могу значајно да угрозе структурни интегритет и квалитет површине одливка. Ови проблеми често настају приликом припреме метала, због стања матрице или услед физике пуњења шупљине под екстремним притиском.

Poroziitet zbog gasa jedan je od najčešćih defekata, karakteriše se malim šupljinama ili mehurićima zarobljenim unutar metala. Ove šupljine oslabljuju deo i mogu predstavljati veliki problem kod komponenti koje moraju biti hermetične. Gas može poticati iz više izvora. Može to biti vodonik koji se oslobađa iz samog rastopljenog legiranog aluminijuma, vazduh koji se zarobi i pomeša sa metalom usled turbulentnog procesa punjenja, ili gasovi koji nastaju kada sredstvo za razdvajanje kalupa izgori pri kontaktu sa vrelim metalom. Mlivnje su površinsko pojavljivanje ovog fenomena, gde zarobljeni gas neposredno ispod površine ekspandira, stvarajući ispupčenje na livu.

Флеш је дефект повезан са притиском и целиношћу матрице. Појављује се као танак, непожељан лист метала на ивици одливка, тамо где се две половине матрице спајају. Флеш настаје када растопљени метал побегне из шупљине под високим притиском. Ово се може десити због неколико разлога: сила затварања машине је премала да би задржала матрицу затворену, притисак уливања је превисок, површине матрице су изношене или оштећене, или постоји отпад који спречава потпуно затварање матрице.

На крају, инклузије су сви страни материјали који се заробе у одливку. То могу бити метални или неметални честици, као што су оксиди из растопљеног метала, отпад из пећи или нечистоће из рециклираног материјала. Инклузије стварају тачке напона унутар одливка који могу довести до прематурног квара. Спречавање захтева педантне процедуре чишћења и руковања током целог процеса топљења и ливења.

Отклањање грешака код гасних порозности и мехурића

• Uobičajene uzroke: Растворен водоник у течном легуре; влага на слитцима или алатима; турбуленција током убризгавања; прекомерна или неодговарајућа количина средстава за отпуштање из калупа.
• Učinkovita rešenja:
  1. Примените технике дегасификације метала како бисте уклонили растворен водоник пре ливења.
  2. Обезбедите да су сви метални слитци и алати потпуно чисти и суви пре употребе.
  3. Оптимизујте систем улазних канала како бисте омогућили равномерно, непретурбулентно протицање метала у калуп.
  4. Обезбедите да су вентилациони отвори на калупу чисти и одговарајуће величине да би затворени ваздух могао да испадне.
  5. Користите подмазивање високог квалитета за калуп и нанесите га умерено и равномерно.

Отклањање флаша

• Uobičajene uzroke: Недовољна сила затварања машине; прекомерно висок притисак убризгавања; хабање или оштећење линија раздвајања на калупу; страни предмети на површинама калупа.
• Učinkovita rešenja:
  1. Проверите и повећајте тонажу затварања машине како бисте осигурали да је довољна за површину дела.
  2. Очистите површине раздвајања калупа пре сваке операције.
  3. Смањити притисак убризгавања на најнижи ефикасан ниво.
  4. Редовно одржавај раздвајачке линије како би се поправило било какво зношење или оштећење.

Дефекти од интеракције штампе и машине

Физичка и топлотна интеракција између топене легуре, челичне штампе и саме ливачке машине је честа причина за дефекте. Проблеми као што су лемљење, повуци, проверу топлоте и несавршене делове нису узроковани само металом, већ стањем и усклађивањем производне опреме. Ови недостаци често указују на потребу за бољим одржавањем, прилагођавањем алата или променама у начину на који су штампање и машина постављени и функционишу.

Лемење се дешава када се растопљена легура хемијски везује или спаја на површину кухиње. То доводи до грубих тачака на ливу и може изазвати оштећење штампе приликом избацивања. Примарни узроци укључују ерозију материјала за штампање због високих температура или директног удара металног тока, неисправан садржај гвожђа у алуминијумској легури или грубу површину кухине штампања која пружа закотво за метал да се прилепљује.

Превлачење и огребање су гребање или дубоке линије на површини ливења, увек паралелно правцу избацивања. Овај дефект је јасан индикатор проблема са уклањањем делова из штампе. Обично је узроковано недостатним углом потеза на дизајну делова, грубом или оштећеним површином кухине која држи део или неправилно усклађеним пинима избацача који неједнако гурају део.

Топлотна проверка, позната и као топлотна умора, појављује се као мрежа финих пукотина на самој површини штампе, која затим преноси одговарајући подигнути образац на леме. Ово је дуготрајни проблем знојања узрокован константним, брзим циклусима загревања и хлађења које се издрже. Неодговарајући делови су још један механички проблем када две половине штампе нису савршено изравнотежене, што резултира видљивим кораком или помером дуж линије раздвајања делова. Ово је често због издржених или неисправних пина у маси или машини.

Превенција ових дефеката захтева да се фокусира на квалитет алата и пажљиво одржавање. За критичне апликације, партнерство са добављачима који су специјализовани за металне компоненте високог интегритета наглашава важност прецизности од нуме до нуме. Решења често укључују превентивне мере и корективне мере.

• Lemljenje: Како би се спречило лемљење, неопходно је побољшати хлађење матрице у проблематичним областима, полирати шупљину матрице до глатке површине и проверити да ли је садржај гвожђа у легури у препорученом опсегу (обично 0,8% до 1,1%). Коришћење квалитетног средстава за отпуштање матрице, исправно нането, такође обезбеђује кључну баријеру.
• Заковци: Решење за заковце је анализирање дела и конструкције матрице. То може подразумевати повећање нагиба зидова, полирање зидова шупљине и осигуравање да систем избацивања буде уравножен и правилно функционише.
• Топлотни трескави прслини: Иако су топлотни трескави прслини неизбежни приликом дуготрајне производње, њихово појављивање се може одложити правилним загревањем матрице пре покретања, избегавањем прекомерних флуктуација температуре и коришћењем висококвалитетног алата од челика.
• Неподударни делови: Ово захтева механичку проверу матрице и машине. Решење је најчешће у отклањању неисправности на машину за ливење под притиском и замени било којих изношених или нетачних усмерних и позиционих клинова како би се обновила исправна подударност.

Превентивне стратегије за ливење без мане

Ефикасно отклањање мана при ливењу у калуп мање зависи од реаговања на појединачне проблеме, већ више од изградње превентивне стратегије контроле квалитета. Основни узроци већине мана — било да су повезани са температуром, притиском, контаминцијом или механичким хабањем — међусобно су повезани. Промена којом се решава један проблем, као што је повећање брзине убризгавања ради отклањања хладног заваравања, може непредвиђено изазвати други проблем, попут цурења. Стога је холистички и систематски приступ неопходан за сталан успех.

Темељ ове стратегије је прецизно контролисање процеса и редовно одржавање. То укључује пажљиво чишћење матрица, опрезно руковање сировинама ради спречавања контаминације и редовне инспекције машине и алата како би се утврдили знаци хабања. Пратећи логичан низ поступака за отклањање проблема који полази од најједноставнијих варијабли, радници могу ефикасније решавати проблеме и избегавати скопљиве и непотребне интервенције. Коначно, производња квалитетних, безгрешних делова изливаних под притиском резултат је комбиновања отпорног дизајна делова, висококвалитетних алата и дубоког разумевања параметара процеса.

Često postavljana pitanja

1. Који су недостаци ливења под притиском?

Заједнички недостаци код ливења под притиском могу се груписати у категорије. Они укључују проблеме тока и затварања (ознаке тока, хладна заваривања, пукотине, скупљање), проблеме са гасом и притиском (порозност гасом, мехурићи, флаш), проблеме контаминације (укључења) и недостатке интеракције између матрице/машине (заваривање, повлачења, термичке пукотине, неусаглашене делове).

2. Како проверити дефекте ливења?

Основни метод за проверу дефеката ливења је детаљна визуелна инспекција, која може открити површинске проблеме као што су пукотине, флаш, трагови тока и улегнућа. За унутрашње недостатке као што су порозност услед гасова или скупљања, могу бити потребне напредније методе као што су рендген инспекција или уништавајуће испитивање ради процене унутрашње целине делова.

3. Шта је флаш дефект у прес-ливењу?

Флаш је чест дефект код кога танак, вишак металне плочице настаје на ивици отеца, обично дуж линије раздвајања где се полуформе спајају. Дешава се када течни метал побегне из шупљине под високим притиском, најчешће због недовољне силе затварања, хабања форме или присуства отпадака на површини форме.

4. Који су седам дефекта ливења?

Иако постоји много врста ливенских мана, седам најчешћих су гасна порозност, усушена порозност, пукотине, флаш, хладни завари, трагови тока и лемљење. Ове мане обухватају широк спектар основних узрока, од проблема са температуром метала и садржајем гаса до проблема са притиском убризгавања и стањем алата.