Alyuminiy o'tkazmali quyishda porozlik: Sabablari va yechimlar

Qisqacha

Alyuminiy o'tkazmali qotirishdagi porozlik — metall sovib qotayotganda uning ichida hosil bo'ladigan maydacha bo'shliqlar yoki kovuklarni anglatadi. Bu keng tarqalgan ishlab chiqarish nuqsoni asosan ikkita turga bo'linadi: gazlarning ushlab qolinishidan kelib chiqadigan gaz porozligi hamda sovish paytida hajmning kamayishidan kelib chiqadigan qotib qolish porozligi. Porozlik detalning konstruktiv mustahkamligi, bosim ostida zichligi hamda sirt sifatini pasaytiradi va komponentning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Biroq, material sifati, matritsa dizayni hamda qotirish jarayonini aniq nazorat qilish orqali uni samarali boshqarish va minimal darajada kamaytirish mumkin. Uni sabablarini tushunish birinchi qadam oldini olishga.

Alyuminiy do'kon sovurishda porozonlikni aniqlash

Yuqori bosimli do'kon sovurish dunyosida nuqsonsiz, butun komponent yaratish oxirgi maqsad hisoblanadi. Biroq, ishlab chiqaruvchilar duch keladigan keng tarqalgan muammo — bu porozonlik. Oddiy qilib aytganda, porozonlik yakuniy mahsulot ichida kichik, keraksiz bo'shliqlar, teshiklar yoki havo pufaklarining mavjudligidir. Ishlab chiqarish sohasidagi mutaxassislarga ko'ra, ushbu nuqson asosiy tashvish manbai hisoblanadi, chunki u bevosita yakuniy mahsulotning mexanik xususiyatlarini va ishlash samaradorligini pasaytiradi. Ushbu bo'shliqlar detalning mustahkamligini, chidamliligini va charchashga chidamliligini jiddiy darajada kamaytirishi mumkin.

Porozonlik bitta turdagi nuqson emas; u komponentning foydalanishiga ta'sir qiluvchi bir necha shakllarda namoyon bo'ladi. Ushbu shakllar odatda ularning joylashuvi va ulanishiga qarab tasniflanadi:

• Yopiq porozonlik: Bu sovunish mahsulotining sirtiga ochiq bo'lgan, lekin detal orqali butunlay o'tmaydigan bo'shliqlardir. Ular tarkibiy jihatdan komponentni kuchsizlantirmasada, anodlan kabi keyingi ishlash jarayonlarida suyuqliklar yoki tozalovchi kimyoviy moddalarni o'ziga jalb qilishi mumkin, natijada vaqt o'tishi bilan sirt nuqsonlari hamda korroziya vujudga keladi.
• Orqali porozlik: Bu turdagi porozlik sovunma mahsulotning bir sirtidan ikkinchisiga doimiy ravishda oqish yo'lini yaratadi. Suv omborlari yoki pnevmatik korpuslar kabi bosim ostida zich bo'lishi kerak bo'lgan tushiriladigan qismlar uchun orqali porozlik asbobni ishlatsiz qiladigan halokatli nuqsondir.
• To'liq yopiq porozlik: Ular sovunma devorlari ichida mutlaqo yopilgan ichki bo'shliqlardir. Tashqaridan ular ko'rinmas va keyingi so'rish operatsiyalari davomida oshkor bo'lmaguncha muammo bo'lmasa kerak, shu paytda ular ochiq yoki orqali poraga aylanadi.

Porozlik oqibatlari jiddiy bo'ladi, ayniqsa avtomobil va kosmik komponentlar kabi muhim sohalarda. Porozli qism stress ostida ishdan chiqishi, suyuqlik yoki gazlarni sizib chiqishi yoki so'rishdan keyin yomon sirt qoplamasiga ega bo'lishi mumkin. Shu sababli, yuqori sifatli ishlab chiqarish jarayonida uning kelib chiqishini tushunish zarur.

Asosiy turlari: Gaz va qotish porozligi

Turli omillar porozlikka olib kelishi mumkin, lekin bu nuqsonlar deyarli doim ikkita asosiy sababga — ushlangan gaz yoki metallning qotib qolishiga bog'liq. Ushbu ikkalasini farqlash samarali hal etish va oldini olish uchun juda muhim, chunki ularning tashqi ko'rinishi hamda ildiz sabablari har xil. Har bir tur o'ziga xos qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi va turlicha yechimlarni talab qiladi.

Gazli porozlik

Gazli porozlik — aljinozli aralashma quyilish va qotish jarayonida ichiga gazni egallab qolish tufayli vujudga keladi. Asosiy sabablarga gidrogen — suyuq shakldagi alyuminiyda yaxshi eriydi, lekin qattiq holda erimaydi — hamda matritsa bo'shlig'iga tushib qolgan havo kiradi. Metall sovib qotganda, erigan gazlar eritmadan ajralib chiqadi va pufaklar hosil qiladi. Bu pufaklar metall ular atrofini qotirganda doimiy ravishda ushlab qolinadi. Gazli poralar odatda silliq, shar yoki oval shakliga ega bo'ladi hamda ko'pincha quyilma sirtiga yaqin joylashadi.

Qotish paytida shamm berish tufayli hosil bo'lgan porozlik

Siydoq porozligi, aksariyat metallar singari, suyuq holatdagi siydoq qotiq holatdagidan zich bo'lmagani uchun sodir bo'ladi. Suyuq metall sovib, qotib tushganda hajmi qisqaradi. Agar bu qisqarish tufayli hosil bo'lgan bo'shliqlarni to'ldirish uchun etarli miqdordagi suyuq metall mavjud bo'lmasa, kovaklar paydo bo'ladi. Bu nuqson asosan quymaning qalinroq qismlarida, ya'ni oxirgi qotadigan joylarda uchraydi. Gaz porozligining silliq pufaklariga qaramasdan, siydoq porozligi jag'li, burchakli yoki chiziqli troshlar ko'rinishida namoyon bo'ladi. Bu so'nggi bosqichda so'rish jarayonida suyuq metaldan noto'g'ri oziqlantirilish natijasidir.

Farqlarni aniqroq tushuntirish uchun ikkita asosiy porozlik turlarining taqqoslanmasi berilgan:

Ildiz sabablari va oldindan chora-tadbirlar

Ishlab chiqarishdan keyin nuqsonli qismlar bilan shug'ullanishdan ko'ra porozlikni oldini olish ancha samaraliroq va iqtisodiy jihatdan ma'qul. Muvaffaqiyatli oldini olish strategiyasi matritsa dizaynini, materialni hamda quyish jarayonini o'z ichiga olgan butunlay umumiy yondashuvni talab qiladi. Asosiy o'zgaruvchilarni nazorat qilish orqali ishlab chiqaruvchilar gazli hamda qotish paytida sodir bo'ladigan qisqarish nuqsonlarining sodir bo'lish ehtimolini jiddiy darajada kamaytirishi mumkin.

Gaz bilan bog'liq sabablarga qarash

Gazli porozlik metallga gaz kirish natijasida yoki uni matritsada ushlab qolish tufayli vujudga keladi. Oldini olish esa gazni tashqarida ushlashga qaratilgan.

• Eritma sifatini nazorat qilish: Nam, quruq ashyolar ishlatish kerak, chunki ular suvni olib kiradi va alyuminiy eritmasida vodorod gazini hosil qiladi. Eritmani azot yoki argon bilan dezintegratsiya qilish quyishdan oldin samarali usuldir.
• Sirtni Moylash Jarayonini Optimallashtirish: Kerak bo'lsada ham, ortiqcha yoki noto'g'ri qo'llanilgan matritsa moyi quyish paytida bug'lanib, havo hosil qilishi mumkin, bu esa mahsulotda qoladi. Sifatli moyning minimal miqdorini ishlatish va uni tekis tarqatish kerak.
• To'g'ri Ventilyatsiyani Ta'minlang: Matritsada ayovga eritma metall quyilayotganda havo chiqib ketishi uchun etarli ventilyatsiya teshiklari va ortiqcha kanallar bo'lishi kerak. To'siq tushgan yoki noaniq loyihalangan ventilyatsiya teshiklari — havo qolishining asosiy sababidir.
• Quyuv Jarayonini Boshqaring: Turbulent to'ldirish jarayoni havoni metall ichiga o'ziga tortadi. Otilish tezligi va bosim rejalarini optimallashtirish metalla birga harakatlanuvchi havoni oldindan chiqarib tashlovchi silliq, bosqichma-bosqich to'ldirishni ta'minlaydi.

Qotishdan kelib chiqadigan sabablarni boshqarish

Qisish porositeti fizikaga qarshi kurashdir, bu quyish qanday sovutib ketishini nazorat qilish orqali boshqariladi. Muhimi, qalin bo'laklar to'liq qatlam bo'lguncha erigan metall bilan doimiy ta'minlanishini ta'minlashdir.

• Yuqori metall bosimini saqlab turish: Chiqish bilan kurashish uchun matritsiyali quyishning yuqori bosimli fazali juda muhimdir. Sanoat mutaxassislari tushuntirishicha, qattiqlashtiruvchi tizim qattiqlash paytida erigan metallni qisqarish bo'shliqlarini yaratishga majburlash uchun katta bosim uyg'otadi. Statik va kuchaytirilgan bosimni to'g'ri saqlash muhim ahamiyatga ega.
• O'zgartirish haroratini optimallashtirish: Noto'g'ri sovutish qizdirilgan nuqtalarni qisqarishga moyil qiladi. Matrida strategik joylashtirilgan sovutish va isitish kanallaridan foydalangan holda ishlab chiqaruvchilar yo'nalishdagi qattiqlashishni rag'batlantirishi mumkin, bu erda quyish darvozaga qarab asta-sekin muzlashadi va u erigan metall bilan doimiy ravishda oziqlantirilishiga imkon beradi.
• Qism va matritsiya dizaynini yaxshilash: Qisqarishdan saqlanish uchun qalinligi bir xil bo'lgan qismlarni loyihalash eng yaxshi usuldir. Qalin qismlardan qochib bo'lmasa, ularni quyish teshigiga yaqin joylashtirish kerak. Keskin burchaklarni o'rniga izolyatsiyalangan issiq nuqtalarni yaratishi mumkin bo'lgani uchun keng burmalar va yumaloq burchaklar ishlatilishi kerak.

Xo'p holatini oldindan oshirish dastlabki bosqichdan boshlab mustahkam dizayn va ishlab chiqarish jarayoniga bog'liq. Xavfsizlikdagi kamchiliklarning sabablarini to'g'ridan-to'g'ri hal etuvchi IATF16949 sertifikatiga ega bo'lgan avtomobil qismlari yetkazib beruvchilari bilan hamkorlik qilish juda muhim.

Xovuzlarni aniqlash uchun tekshiruv usullari

Chunki barcha porozlik tashqi tomondan ko'rinmaydi, ishlab chiqaruvchilar qismlarning sifat standartlariga javob berishini ta'minlash uchun turli tekshiruv usullariga tayanadi. Bu usullar ko'pincha buzilmaydigan sinov (NDT) deb ataladi va komponentga zarar yetkazmasdan ichki nuqsonlarni aniqlash imkonini beradi. To'g'ri usulni tanlash qismning muhimligiga, taxmin qilinayotgan porozlik turi hamda byudjet cheklovlarga bog'liq.

Keng tarqalgan tekshiruv usullari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Ko'rsatma yordamida tekshirish: Pufaklar yoki ochiq teshiklar kabi sirt usti porozligini aniqlash uchun foydalaniladigan eng oddiy usul. Bajarilishi oson bo'lsada, u ichki nuqsonlarni aniqlay olmaydi.
• Rentgen tekshiruvi (Radiografiya): Bu ichki porozliklarni aniqlashning eng ishonchli usullaridan biridir. Qism rentgen nurlariga uchratiladi va hosil bo'lgan tasvir zichlikdagi farqlarni ko'rsatadi. Bo'shliqlar rentgenogrammada qorong'i dog'lar sifatida namoyon bo'ladi, bu esa nazoratchilarga ularning o'lchami, shakli hamda joylashishini ko'rish imkonini beradi.
• Kompyuter tomografiyasi (KT) skanerlash: Rentgenning ilg'or shakli bo'lgan KT skanerlash qismning to'liq 3D modelini yaratadi va barcha ichki hamda tashqi xususiyatlarning keng ko'rinishini taqdim etadi. Bu porozonlikning aniq hajmi va taqsimlanishini aniqlash uchun juda aniq, lekin eng qimmat usuldir.
• Bosim sinovi: Bu usul maxsus tarzda bosim ostida zich bo'lishi uchun mo'ljallangan qismlardagi orqali porozonlikni aniqlash uchun ishlatiladi. Quyilma germetiklangan va havo yoki suyuqlik bilan bosim ostiga olinadi. Suvga botirilganda bosim pasayishi yoki pufaklarning paydo bo'lishi sizib chiqish yo'lini ko'rsatadi.

Ko'plab hollarda ASTM Xalqaro kabi qabul standartlari ma'lum bir dasturga ruxsat etilgan porozonlik miqdori va hajmini belgilaydi. Quyish mutaxassislari aytishicha, ushbu NDT usullari komponentlarning foydalanishdan oldin talab qilingan sifat va xavfsizlik standartlariga javob berishini tekshirish uchun juda muhim. Ushbu tekshiruv ishlab chiqarish jarayonining muhim qismidir .

Koʻpincha soʻraladigan savollar

1. Alyuminiy quyishda porozonlikka nima sabab bo'ladi?

Alyuminiy qotirishda porozlik asosan ikki omil tufayli vujudga keladi: sovib qotish davrida vodorod gazining erishishi va keyinchalik ajralib chiqishi (gaz porozligi) hamda suyuq holdan qattiq holatga o'tish paytida metallning hajmining kamayishi yoki qotib qolishi (qotib qolish tufayli hosil bo'lgan porozlik). Boshqa sabablarga yomon ventilyatsiya tufayli ushlab qolinadigan havo, ortiqcha matritsa moyi hamda barqaror bo'lmagan metall bosimi kiradi.

2. Matritsada qotirishda porozlik nima?

Matritsada qotirishda porozlik — qotirilgan detalning metall tuzilmasida kichik teshiklar, bo'shliqlar yoki havo pufakchalarining mavjudligini anglatadi. Bu nuqson sifatida qaraladi, chunki u komponentning zichligi va mexanik mustahkamligini pasaytiradi hamda bosim ostida zich bo'lishi kerak bo'lgan detallarda sizib chiqish yo'llarini yaratishi mumkin.

3. Alyuminiy qotirmada porozlikni qanday tekshirish mumkin?

Alyuminiy quymalarning porositeti bir nechta buzilmas sinov usullari (NDT) yordamida tekshiriladi. Ko'rish orqali yuza nuqsonlarini aniqlab olish mumkin, bosim sinovlari esa oqishlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Ichki bo'shliqlar uchun rentgen tekshiruvi (radiografiya) va sanoat tomografiyasi eng samarali usullardir, chunki ular qismni shikastlamagan holda uning ichida porositning o'lchami, shakli va joylashuvini aniqlay oladi.

4. Oʻzingizga ishonch hosil qiling. Qoyishda porositetdan qanday qochish mumkin?

Porositetdan qochish butun quyish jarayonini nazorat qilishni oʻz ichiga oladi. Asosiy strategiyalar: toza, quruq va to'g'ri gazsizlangan eritilgan metalldan foydalanish, o'chirishni etarlicha ventilyatorlar va oqimlar bilan dizayn qilish, inyeksiya tezligi va bosimini optimallashtirish, bir xil sovutishni ta'minlash uchun o'chirish haroratini doimiy saqlash va qisq