Smrštění při tlakovém lití hliníku je čistá objemová změna, ke které dochází, když tekutý kov tuhne a chladne – projevuje se jako vnitřní dutiny, povrchové prohlubně, horké slzy nebo rozměrový nesoulad.
Je to jediný nejdůležitější faktor poréznosti, ztráta mechanické integrity, přepracování a šrot v tlakově litých hliníkových dílech.
Řízení smršťování vyžaduje řešení fyzika (tuhnutí a krmení), The design (hradlování, dělení, tepelné cesty) a proces (kvalita taveniny, profil záběru, tlak v dutině nebo vakuum).
Moderní praxe kombinuje cílené změny geometrie, řízení tlaku v dutině a fyzikální simulace pro omezení smrštění na přijatelnou úroveň, předvídatelné úrovně.
1. Úvod — proč při tlakovém lití záleží na smrštění
V zemřít, kov je vstřikován pod vysokým tlakem do ocelové matrice a poté rychle tuhne.
Vady smršťování snižují účinný průřez, vytvořit únikové cesty v tlakových částech, únavové trhliny semen, a komplikují obrábění a dokončování.
Protože tlakové lití se často zaměřuje na tenkostěnné, rozměrově těsné součásti, i malé smršťovací dutiny nebo lokalizované horké trhliny mohou způsobit, že součást nebude použitelná.
Brzy, systematická analýza smršťování snižuje počet opakování, nákladné výměny nástrojů a záruční podmínky.
2. Fyzika smrštění: tuhnutí, tepelná kontrakce a krmení
Existují tři propojené fyzikální jevy:
- Tuhnutí (změna fáze) srážení — při kapalném → pevném stavu se objem materiálu zmenšuje;
poslední oblasti, které zamrznou (horká místa) musí být napájen tekutým kovem nebo vytvoří smršťovací dutiny. Smrštění při tuhnutí je vlastní termodynamice slitiny a rozsahu tuhnutí. - Tepelné smrštění pevného kovu — jak se pevná látka ochlazuje ze svého solidu na pokojovou teplotu, dále se smršťuje (lineární kontrakce).
To se obvykle řeší pomocí technických smršťovacích faktorů (vzor / matrice měřítko). - Krmení a mezidendritické proudění — v mikroměřítku, dendritické sítě se snaží zachytit zbytkovou kapalinu;
pokud jsou tlakové a podávací dráhy nedostatečné, interdendritické smrštění srůstá do makroskopických dutin. Pokud je přítomen plyn, tyto dutiny mohou být naplněné plynem nebo bifilmem a mnohem škodlivější.
Tyto procesy jsou závislé na čase a interagují s tepelnými gradienty: směr a rychlost odběru tepla určují, kde se nachází poslední kapalina, a tedy kde se budou tvořit vady smršťování.
Simulace a monitorování tlaku v dutině jsou zásadní pro odhalení těchto časových interakcí.
3. Typy smršťovacích vad a jak je rozpoznat
Níže jsou uvedeny běžné vady související se smršťováním, které se vyskytují v tlakové lití hliníku, popsány ve formátu vhodném pro inženýry: jak závada vypadá (morfologie), kde se obvykle objevuje, proč se tvoří (kořenové příčiny), a jak to zjistit nebo potvrdit.
Použijte morfologii + umístění + zpracovávat data (dutina-tlaková stopa, tavenina RPT/DI, profil záběru) společně najít správný lék.

Makro smršťovací dutina (hromadné smrštění)
- Morfologie: Velký, často hranatá nebo fazetová prázdnota(s). Může to být jedna centrální dutina nebo více shluků dutin s relativně ostrými vnitřními plochami.
- Typické lokality: Silné šéfy, těžké masové ostrovy, spoje žeber/stěn, jádrové průsečíky – oblasti, které zamrznou jako poslední.
- Příčina: Nedostatek tekutého podávání těžkých sekcí (zablokovaná nebo chybějící dráha podávání), předčasné tuhnutí oblasti přívodu, nebo neadekvátní tlak v dutině během konečného tuhnutí.
- Jak poznat / zjistit: Viditelné při dělení; snadno vidět na rentgenu nebo CT jako velká dutina. Může způsobit povrchové propady přímo nad dutinou.
Koreluje se simulačními předpověďmi hot-spot a klesající křivkou tlaku v dutině během intervalu konečného tuhnutí. - Okamžitá kontrola: CT/rentgen; zkontrolovat mapu posledního zmrazení ze simulace; zkontrolujte dobu udržení tlaku v dutině.
Mezidendritické (síť) srážení
- Morfologie: Dobře, nepravidelný, propojená poréznost podle vzorů dendritických ramen – vypadá spíše jako porézní zóna než jako jediná dutina.
- Typické lokality: Oblasti posledního zmrazení (tlusté/tenké přechody, kořeny filé, uvnitř žeber).
- Příčina: Velká kašovitá (polotuhá) zóny kvůli rozsahu tuhnutí slitiny nebo pomalému chlazení; interdendritická kapalina se nemůže přivádět, protože jsou ucpané průtokové cesty nebo je nedostatečný tlak.
- Jak poznat / zjistit: Metalografie ukazuje póry podél ramen dendritů; CT může zobrazit distribuovanou síť pórů; vzorky mechanické únavy vykazují sníženou životnost.
Koreluje s nízkým intenzifikačním tlakem nebo krátkou dobou výdrže. - Okamžitá kontrola: Vzorek řezu a zkoumání mikrostruktury; ověřte intenzifikační profil a čistotu taveniny.
Povrchové umyvadlo / potopit značky
- Morfologie: Lokalizovaná povrchová deprese, důlek nebo mělká dutina na vnějším povrchu; může být jemný nebo výrazný.
- Typické lokality: Široké ploché tváře, těsnící plochy, obrobené tváře poblíž šéfů.
- Příčina: Podpovrchové smrštění dutina v blízkosti pokožky nebo nedostatečné místní podávání během tuhnutí.
- Jak poznat / zjistit: Vizuální kontrola, hmatový pocit, profilometr nebo měření CMM pro rozměrový dopad; RTG/CT potvrzuje podpovrchovou dutinu.
- Okamžitá kontrola: Nedestruktivní skenování povrchu; v případě potřeby; zvážit zvýšení zásob obrábění, pokud redesign není okamžitý.
Horké trhání / tuhnutí praskání
- Morfologie: Lineární nebo rozvětvené trhliny, někdy s oxidovaným vnitřkem, často podél hranic zrn nebo pozdně tuhnoucích interdendritických oblastí.
- Typické lokality: Ostré rohy, omezené filety, přechody z tenké na tlusté, nebo tam, kde jádra/matrice omezují kontrakci.
- Příčina: Tahové napětí během polotuhého stavu, kdy se materiál nemůže volně smršťovat nebo být přiváděn tekutým kovem.
- Jak poznat / zjistit: Viditelné na povrchu; zesílený barvivem-penetrantem; metalografie ukazuje trhlinu přes polotuhou mikrostrukturu; simulace může předpovídat zóny vysokého tepelného napětí.
- Okamžitá kontrola: Vizuální/barvicí test; posoudit dělicí čáru a podporu jádra; zvažte přidání filetů, úlevy, nebo krmné cesty.
Trubka / smrštění středové linie v posuvech/běžcích
- Morfologie: Protáhlé axiální dutiny v běhounech, sprue, nebo podavače, které se mohou podél délky zužovat.
- Typické lokality: Brány, běžci, vtoky a jakékoli záměrné objemy podavače.
- Příčina: Geometrie podavače je nedostatečná nebo podavač předčasně tuhne; nedostatečná hmotnost podavače vzhledem k licí hmotě.
- Jak poznat / zjistit: Radiografie/CT ukáže axiální dutinu; oříznutí odhalí prázdnotu v běžci; doporučujeme přepracovat nebo zvětšit podavač.
- Okamžitá kontrola: Zkontrolujte objem vtoku/podavače vs odlévací hmotu; simulovat tuhnutí podavače.
Izolované mikrosmršťovací kapsy
- Morfologie: Malý, diskrétní dutiny, nepravidelného tvaru; větší než plynové bubliny, ale menší než makrodutiny.
- Typické lokality: Kolem inkluzí, otisky blízko jádra, nebo lokální tepelné anomálie.
- Příčina: Místní ucpání krmiva (oxidový bifilm, zařazení) nebo náhlé místní rozdíly v chlazení.
- Jak poznat / zjistit: CT zobrazování nebo cílená metalografie; může korelovat s hotspoty inkluze v tavenině.
- Okamžitá kontrola: Čistota taveniny (filtrace/fluxování), místní úpravy chladu/izolace.
4. Kvantitativní údaje & typické přídavky na smrštění
Spolehlivá čísla umožňují návrhářům a procesním inženýrům dělat informované kompromisy. Níže uvedené hodnoty jsou technické pokyny (ověřit pomocí slitiny- a specifická simulace a data dodavatele).
Klíčová čísla
- Typické celkové smrštění (zemřít, lineární): průmyslová praxe zavádí praktické lineární srážení (vzor / matrice měřítko) a místní objemová změna v rozsahu 0.5% na 1.2% pro běžné tlakové lití Hliníkové slitiny (NAPŘ., A380, Zápustkové slitiny Al-Si). Pokud jsou k dispozici, použijte hodnoty specifické pro slitinu.
- Tuhnutí (latentní) srážení: objemová změna kapaliny → pevné látky u hliníkových slitin může být velká – řádově ≈6 % (řádově) při tuhnutí (proto je nezbytné krmení a kompenzace tlaku).
- Nácvik přídavku vzoru/zápustky: díly odlévané pod tlakem vyžadují malé lineární měřítko vzhledem k lití do písku;
konstrukční příručky a dokumenty se specifikacemi pro tlakové lití poskytují přesné lineární přídavky a doporučený materiál pro obrábění – řiďte se příručkou pro tvůrce forem a tabulkami průmyslových standardů pro přídavky mm/m.
Typické pokyny pro návrh tlakového lití a odkazy na přídavky vzoru by měly být konzultovány během návrhu nástroje. - Tlak v dutině (zesílení) rozsah: HPDC stroje běžně používají intenzifikaci (dutina zmáčknout) tlaky v ~10–100 MPa řada pro zabalení kovu do zón posledního zmrazení a snížení smrštění; použitý efektivní tlak závisí na geometrii součásti, slitina a schopnost nástroje.
Trvalý tlak během intervalu konečného tuhnutí výrazně snižuje smršťovací dutiny. - Kontrola kvality taveniny (RPT / Z): Test sníženého tlaku (RPT) hodnoty hustotního indexu se používají jako indikátor čistoty taveniny a obsahu plynu.
Přijatelné cíle DI se liší podle kritičnosti; mnoho výrobních závodů cílí DI ≤ ~2–4 % pro kritické odlitky (nižší DI = čistší tavenina a snížená tendence k defektům).
5. Klíčové faktory — Smrštění při tlakovém lití hliníku
Smrštění při tlakovém lití hliníku je vícefaktorový jev.
Níže uvádím hlavní příčinné faktory, vysvětlit jak každý z nich způsobuje smršťování, dát praktické ukazatele můžete sledovat, a navrhnout cílené zmírňování můžete se přihlásit.
Použijte jej jako kontrolní seznam při diagnostice problému se smrštěním nebo při navrhování odlitku pro nízké riziko smrštění.

Chemie slitin & rozsah tuhnutí
Jak na tom záleží: slitiny s širokým tuhnutím (sentimentální) rozsah vyvinout prodloužený polotuhý interval, kde mezidendritická kapalina musí protékat, aby se smrštěla.
Čím větší je kašovitá zóna, pravděpodobnější interdendritické smrštění a síťová porozita.
Indikátory: označení slitiny (NAPŘ., Al-Si eutektický vs hypoeutektický vs hypereutektický), kašovitá tloušťka předpovězená simulací.
Zmírnění: vybírání slitin s příznivým chováním při zmrazování pro geometrii součásti, pokud je to možné; kde je volba slitiny pevná, spravovat dráhy podávání a kompenzovat tlak v dutině/dobu zdržení.
Tloušťka řezu a geometrie (tepelné rozložení hmoty)
Jak na tom záleží: tlusté ostrovy (šéfové, podložky) mají vysokou tepelnou hmotnost a pomalu se ochlazují → poslední zmrznou → místní smršťovací dutiny.
Náhlé změny tloušťky vytvářejí horká místa a koncentrace napětí, které způsobují trhání za tepla.
Indikátory: CAD mapa průřezu, termální simulační mapa hot-spotů, místo opakujícího se defektu.
Zmírnění: design pro rovnoměrnou tloušťku řezu; místo toho, aby byly části tlustší, přidejte žebra; pokud je hustá hmota nevyhnutelná, přidat místní podavače, zimnice, nebo přesuňte vtoky, aby se krmila těžká sekce.
Gating, běžec, a návrh napájecího systému
Jak na tom záleží: špatné umístění brány nebo poddimenzované vodicí lišty blokují efektivní podávání do oblastí, kde dochází k zamrznutí.
Turbulentní brány způsobují skládání oxidů (bifilmy) které brání mezidendritickému toku.
Indikátory: simulace ukazující poslední zmrazení není zarovnáno s bránou/běžcem; problémy s kvalitou se soustředily mimo cestu krmiva.
Zmírnění: umístěte brány pro přímé napájení nejtěžších sekcí, hladké přechody běžců, tam, kde je to vhodné, použijte tangenciální nebo laminární vstup, zahrnují přepady nebo rezervoáry pro obětní krmení v systému kanálů.
Tlak v dutině / načasování a velikost intenzifikace (Řízení HPDC)
Jak na tom záleží: aplikace a udržení tlaku v dutině během konečné fáze tuhnutí tlačí kapalinu do mezidendritického prostoru a snižuje smršťovací dutiny. Nedostatečný tlak nebo předčasně uvolněný tlak umožňuje tvorbu dutin.
Indikátory: stopy tlaku v dutině (pokles tlaku během intervalu posledního zmrazení), korelace mezi udržením nízkého tlaku a pórovitostí.
Typické rozsahy intenzifikace jsou závislé na stroji/dílu (strojírenská praxe se pohybuje v desítkách MPa).
Zmírnění: ladění intenzifikace start, velikost a doba výdrže pomocí zpětné vazby senzoru; přijmout řízení s uzavřenou smyčkou pro udržení tlaku až do konečného tuhnutí.
Teplota tání (přehřátí) a manipulace s taveninou
Jak na tom záleží: nadměrné přehřátí zvyšuje rozpustnost vodíku a tvorbu oxidů; příliš malé přehřátí zvyšuje riziko chybného chodu/studeného uzavření a místního předčasného zamrznutí, které izoluje přívodní cesty.
Zvýšené přehřátí také prodlužuje dobu do nukleace a může změnit chování při smršťování.
Indikátory: roztavit protokoly teploměru, kolísání teploty od výstřelu k výstřelu, RPT/DI hroty. Typické teploty taveniny pro tlakové lití jsou nastaveny pro slitinu a stroj (ověřit pomocí datového listu slitiny).
Zmírnění: definovat a řídit optimální pásmo teploty taveniny; zkrátit dobu držení; udržovat těsnou pec a pánev; použijte protokolování termočlánků pro SPC.
Čistota taveniny, obsah vodíku, filtrace a bifilmy
Jak na tom záleží: oxidy, bifilmy a inkluze blokují mikroskopické napájecí kanály a působí jako nukleační místa pro koalescenci smršťování.
Vysoký obsah vodíku zvyšuje nukleaci pórů v interdendritické kapalině.
Indikátory: zvýšené hodnoty DI/RPT, vizuální struska, CT ukazuje póry lemované oxidem.
Zmírnění: robustní odplynění (rotační), tavení/skimming, keramická filtrace v licí trati, kontrola kompatibility šrotu a tavidla.
Zaměřte se na nízké hodnoty DI (cíle specifické pro obchod; běžné kritické cíle jsou DI ≤ ~2–4).
Nalévání / dynamika výstřelu — turbulence a vzor plnění
Jak na tom záleží: turbulence při plnění záhyby oxidových slupek do taveniny (bifilmy) a strhává vzduchové kapsy, které později blokují podávání. V HPDC, nesprávná inscenace pomalého/rychlého záběru to zhoršuje.
Indikátory: vizuální oxidové filmy na oříznutých vratech, nepravidelná morfologie pórovitosti (složené póry), simulace ukazující turbulentní výplň.
Zmírnění: navrhněte profil záběru tak, aby měl klidné počáteční plnění následované řízeným rychlým plněním, hladké přechody brány, a údržbu brokového pouzdra a pístu.
Teplota zemnice, chlazení a tepelný management
Jak na tom záleží: nerovnoměrné rozložení teploty matrice mění dráhy tuhnutí; chladná místa mohou způsobit předčasné tuhnutí krmítek nebo branek; horká místa vytvářejí kapsy jako poslední mrznoucí.
Indikátory: mapy termočlánků, termovize ukazující nerovnováhu, vzor opakujících se defektů zarovnaný s oblastí matrice.
Zmírnění: předělat chladicí okruhy (pokud je to možné, konformní chlazení), přidat tepelné vložky nebo zimnice, pečte a udržujte matrici při konzistentní kontrole teploty, a sledovat životnost/opotřebení matrice.
Konstrukce jádra, podpora jádra a odvětrání (včetně jádrové vlhkosti)
Jak na tom záleží: slabě podepřená jádra se během lití posunou, změna místní tloušťky řezu a vytváření horkých míst.
Vlhkost nebo těkavá pojiva v jádrech produkují plyn, který narušuje napájení a může způsobit povrchové dírky, které maskují hlubší smrštění.
Indikátory: lokalizované smrštění kolem výtisků jádra, důkaz pohybu jádra, shluky dírek v blízkosti jádrových oblastí.
Zmírnění: zpevnit výtisky jádra a mechanické podpěry, zajistit, aby jádra byla zcela vysušená/pečená, zlepšit ventilační cesty a používat nízkotěkavé materiály jádra.
Mazivo a praxe údržby
Jak na tom záleží: přebytek nebo nevhodné mazivo může vytvořit aerosolovou kontaminaci (podporovat sběr vodíku), změnit místní chlazení, nebo vytvořit tepelné nekonzistence. Opotřebované brány/návleky zvyšují turbulence.
Indikátory: změny poréznosti korelovaly s výměnou maziva nebo prodlouženými intervaly údržby matrice.
Zmírnění: standardizovat aplikaci maziva, druh kontroly a množství, naplánujte preventivní údržbu pouzder a bran.
Schopnost stroje & stabilita ovládání
Jak na tom záleží: odezva stroje (dynamika plunžru, odezva zesilovače) a opakovatelnost řízení ovlivňují schopnost replikovat profil tlaku v dutině, který zabraňuje smršťování. Starší nebo špatně seřízené stroje vykazují větší variabilitu záběru.
Indikátory: vysoká odchylka mezi výstřely ve stopách tlaku v dutině, nekonzistentní míry poréznosti napříč směnami.
Zmírnění: kalibrace stroje, upgrade řídicích systémů, implementovat senzory tlaku v dutině a monitorování SPC, provozovatelé vlaků.
Použití (nebo nepřítomnost) vakua, squeeze nebo nízkotlaké technologie
Jak na tom záleží: vakuum snižuje zachycený plyn a parciální tlak, který pohání růst dutiny; stlačování a nízkotlaké lití vyvíjejí během tuhnutí nepřetržitý tlak, aby se eliminovalo smrštění v tlustých oblastech.
Indikátory: díly, které nesplňují cíle smršťování navzdory dobrému vtokovému a tavnému řízení – často dobře reagují na zkoušky vakua nebo stlačování.
Zmírnění: proveďte pilotní zkoušky s vakuovým odléváním nebo lisováním na reprezentativní díly; vyhodnotit náklady/přínos (kapitál, doba cyklu, změny nářadí).
Variabilita procesů a lidské faktory
Jak na tom záleží: nekonzistentní načasování odplynění, nesprávné doplňování naběračky, nebo úpravy operátora vytvářejí výchylky, které způsobují přerušované smršťování.
Indikátory: výskyt závady koreluje s operátorem, posun, nebo údržbové akce.
Zmírnění: standardizované postupy, výcvik, zdokumentované kontrolní seznamy, a automatické alarmy pro odchylky DI/tlaku.
Manipulace po tuhnutí a přídavek na obrábění
Jak na tom záleží: nedostatečný přídavek na obrábění může odhalit podpovrchové smrštění jako viditelné propady po dokončení.
Špatné načasování tepelného zpracování nebo obrábění, zatímco součást je stále tepelně uvolněná, může odhalit smrštění.
Indikátory: stopy po propadu objevené po obrábění nebo tepelném zpracování.
Zmírnění: navrhnout adekvátní obráběcí materiál v kritických zónách; ověřit pomocí simulace a prvních článků; sekvenční tepelné zpracování a obrábění pro minimalizaci zkreslení.
6. Smrštění hliníkového tlakového lití vs. Pórovitost plynu: Klíčové rozlišení
| Charakteristický | Srážení (tuhnutí) | Pórovitost plynu (vodík) |
| Primární fyzická příčina | Objemová kontrakce při kapalině → pevné a následné ochlazení pevné látky při podávání je nedostatečné. | Rozpuštěný vodík vychází z roztoku, když se tavenina ochlazuje a tvoří bubliny. |
| Typická morfologie | Úhlové, fasetové dutiny; póry interdendritické sítě; povrchové dřezy; lineární horké slzy. | Zaoblený, rovnoosé, kulovité nebo vejčité póry; často hladkostěnné. |
| Obvyklá místa | Tlusté masové ostrovy, šéfové základny, kořeny filé, zóny posledního mrazu, omezené oblasti. | Distribuováno prostřednictvím lití; často v blízkosti dendritických interdendritických oblastí, ale mohou se objevit kdekoli, kde je plyn zachycen – v blízkosti průduchů, v tlustých a tenkých úsecích. |
Měřítko (velikost / konektivitu) |
Může být velký a propojený (makro dutiny) nebo v síti; často připojeny nebo blízko připojeny k vytvoření funkčních netěsností. | Obvykle menší, izolované póry; mohou být široce distribuovány; zřídka hranatý. |
| Typické ukazatele procesu | Krátké/nedostatečné udržení tlaku v dutině; špatné vkládání/krmení; mapa aktivních bodů ze simulace; místa posledního zmrazení. | Vysoká teplota tání H-ppm nebo zvýšené RPT/DI; turbulentní lití nebo špatné odplyňování; špičky v DI. |
| Detekční metody | Radiografie / Ct (dobré pro makro dutiny); dělení + metalografie (odhaluje dendritický podpis); korelace s hot spots simulace. | Radiografie / Ct (vykazuje mnoho malých kulovitých pórů); metalografie (kulovité póry, často s důkazem vodíku); Monitorování RPT/DI. |
Morfologický podpis v metalografii |
Póry sledují dendritickou síť nebo vypadají jako nepravidelné smršťovací dutiny s ostrými vnitřními stěnami. | Kulaté póry, často čistí vnitřní povrchy; může vykazovat známky nukleace plynových bublin. |
| Časové/procesní okno formování | Při pozdním tuhnutí a bezprostředně po něm (jako poslední kapalina zamrzne a tlak klesne). | Během chlazení před tuhnutím a během tuhnutí, když z roztoku vychází vodík. |
| Hlavní preventivní strategie | Zlepšit krmení (umístění brány, přetéká), zvýšit tlak/přidržení dutiny, přidat zimnici, přepracovat geometrii pro směrové tuhnutí, zvážit squeeze/HIP. | Snížit rozpuštěný H (Degassing), minimalizovat turbulence, zlepšit manipulaci s taveninou/filtraci, ovládání přehřátí a naběračky, použít tavidlo. |
Typická sanace |
Redesign nebo re-tooling; procesní ladění; HIP pro vnitřní smrštění; místní obrábění + zátky nebo impregnace pro povrchově spojené dutiny. | Zlepšit praxi tání; vakuová impregnace pro únikové cesty; HIP může uzavřít některé plynové póry; hlavně procesní prevence. |
| Vliv na vlastnosti | Velký negativní vliv na statickou pevnost, únava, Těsnění; může způsobit únik a katastrofické selhání v kritických zónách. | Snižuje tažnost a únavovou životnost, pokud je objemový podíl vysoký; menší vliv na statickou pevnost v tahu na jeden pór, ale významný kumulativní účinek. |
| Jak rychle rozlišit (dílna) | Prozkoumejte morfologii: hranatý/nepravidelný + nachází se u tlustých ostrůvků → smrštění. Korelujte se stopami tlaku v dutině a simulací. | Pokud jsou póry zaoblené a RPT/DI je vysoké → porozita plynu. Zkontrolujte nedávné záznamy o odplyňování a turbulencích. |
7. Závěr
Smrštění při tlakovém lití hliníku není záhadná jednorázová vada – je předvídatelná, fyzikálně podmíněný výsledek chlazení a tuhnutí, který se stává výrobním problémem pouze při návrhu, metalurgie a proces neposkytují adekvátní napájení nebo kompenzaci.
Nejdůležitější věci s sebou:
- Nejprve porozumět fyzice. Smrštění vzniká z objemové kontrakce se změnou fáze (velký), plus následná tepelná kontrakce (lineární).
The poslední ke zmrazení oblasti jsou místa, kde se tvoří defekty smršťování, pokud nejsou napájeny nebo pod tlakem. - Diagnostikujte podle morfologie a dat. Úhlové, dendritické dutiny a povrchové propady poukazují na problémy tuhnutí/smršťování; sférické póry a vysoký DI indikují problémy s plynem.
Korelujte morfologii defektu se stopami tlaku v dutině, RPT/DI a simulace lití k nalezení skutečné příčiny. - Použijte systémový přístup. Žádná oprava nefunguje pro každý případ. Optimální program kombinuje:
dobrá praxe tání (Degassing, filtrace), vyladěný profil střely a tlak v dutině (zesílení), inteligentní vtokový/chill/termální design pro vytvoření směrového tuhnutí,
a cílené využívání pomocných technologií (vakuová pomoc, squeeze casting, HIP) když žádost odůvodní náklady. - Změřte a uzavřete smyčku. Tlak v dutině přístroje, log teplota tání a RPT/DI, spustit simulaci před opracováním nástrojů,
a používat NDT (radiografie/CT) plus metalografie pro potvrzení hlavní příčiny. Objektivní metriky vám umožní stanovit priority oprav a ověřit výsledky. - Upřednostňujte opravy podle dopadu & náklady. Začněte s ovladatelným, položky s vysokou pákou: čistota taveniny a odplynění, pak zpracovat (tlak v dutině a profilování výstřelu), pak design (vrátkování/zimnice) a nakonec kapitálové práce (vakuové systémy, HIP).
V praxi, kontroly smrštění není dosaženo pomocí jediné opravy, ale skrz systematická koordinace designu, proces, a kontroly kvality zajistit konzistentní, hliníkové tlakové odlitky s vysokou integritou.
Časté časté
Jaké lineární smrštění mám předpokládat ve výkresech tlakového lití?
Praktickým výchozím bodem pro mnoho slitin hliníku odlévaných pod tlakem je 0.5-1,2 % lineárně příspěvek; konečné hodnoty musí pocházet z pokynů výrobce matrice a simulace procesu pro konkrétní slitinu a nástroj.
Jak velké je skutečné smrštění při změně fáze během tuhnutí?
Objemové smrštění kapalina → pevná látka u hliníkových slitin je významné – řádově několik procent (řádově ≈6 % uváděné pro typické slitiny Al) — proto je nezbytné krmení nebo kompenzace tlaku.
Kdy bych měl uvažovat o vakuové asistenci nebo squeeze castingu?
Použijte vakuovou pomoc, když zachycený vzduch nebo složité vnitřní průchody přetrvávají navzdory vtokům a kontrole tání.
Použijte lisování nebo nízkotlaké lití, když tlusté sekce musí být husté a geometrie brání účinnému vysokotlakému podávání. Nezbytné jsou pilotní zkoušky a hodnocení nákladů a přínosů.
Jak intenzifikační tlak ovlivňuje smršťování?
Trvalá intenzifikace (dutina) tlak během intervalu konečného tuhnutí tlačí kov do interdendritických oblastí a snižuje makroskopické smršťovací dutiny;
typické velikosti intenzifikace v praxi HPDC se pohybují od ~10 až 100 MPA v závislosti na stroji a dílu.
Jak poznám, zda je vadou smrštění nebo poréznost plynu?
Prozkoumejte morfologii: úhlové/dendritické dutiny ukazují na smrštění; kulové rovnoosé póry označují plyn.
Použijte metalografii a protokoly procesů CT plus (Úrovně DI/RPT indikují problémy s plynem) potvrdit.
Jaká je jediná první akce s nejvyšším pákovým efektem ke snížení smrštění ve výrobě?
Měřítko a nástroj: nainstalujte snímače tlaku v dutině a standardizujte vzorkování RPT/DI. Tato data vám řeknou, zda zaútočit na kvalitu taveniny, tlakový profil, nebo nejprve brána/tepelný design.
Pokud musíte vybrat jednu změnu procesu, prodloužení/zvýšení intenzifikačního tlaku (s validací sledování tlaku) často odstraňuje mnoho smršťovacích dutin v dílech HPDC.



