تجزیه و تحلیل انقباض قالب ریخته گری آلومینیوم

انقباض در ریخته گری آلومینیومی تغییر حجمی خالصی است که هنگام جامد شدن و سرد شدن فلز مایع رخ می دهد - به صورت حفره های داخلی نشان داده می شود., فرورفتگی های سطحی, اشک داغ یا عدم تطابق ابعادی.

این تنها عامل مهم تخلخل است, از دست دادن یکپارچگی مکانیکی, دوباره کاری و ضایعات در قطعات آلومینیومی دایکاست.

کنترل انقباض مستلزم پرداختن به این است فیزیک (انجماد و تغذیه), را طراحی (دروازه بان, بخش بندی, مسیرهای حرارتی) و فرآیند (کیفیت ذوب کردن, نمایه شات, فشار حفره یا خلاء).

تمرین مدرن تغییرات هندسی هدفمند را ترکیب می کند, کنترل فشار حفره و شبیه سازی مبتنی بر فیزیک برای محدود کردن انقباض تا حد قابل قبول, سطوح قابل پیش بینی.

1. مقدمه - چرا انقباض در ریخته گری مهم است

در دایکستینگ, فلز تحت فشار بالا به داخل قالب فولادی تزریق می شود و سپس به سرعت جامد می شود.

عیوب انقباض سطح مقطع موثر را کاهش می دهد, ایجاد مسیرهای نشتی در قطعات تحت فشار, ترک خستگی دانه, و ماشینکاری و تکمیل را پیچیده می کند.

زیرا دایکستینگ اغلب دیواره های نازک را هدف قرار می دهد, اجزای محکم ابعادی, حتی حفره های کوچک انقباض یا پارگی های داغ موضعی می تواند یک قطعه را غیرقابل استفاده کند.

اوایل, تجزیه و تحلیل سیستماتیک انقباض تکرارها را کاهش می دهد, تغییرات پرهزینه ابزار و قرار گرفتن در معرض گارانتی.

2. فیزیک انقباض: تثبیت, انقباض حرارتی و تغذیه

سه پدیده فیزیکی به هم مرتبط هستند:

1. انجماد (تغییر فاز) انقباض - وقتی مایع → جامد حجم مواد کاهش می یابد;
   آخرین مناطق یخ زده (نقاط داغ) باید توسط فلز مایع تغذیه شود یا حفره های انقباض ایجاد می کند. انقباض انجماد برای ترمودینامیک آلیاژ و محدوده انجماد ذاتی است.
2. انقباض حرارتی فلز جامد - همانطور که جامد از جامد خود به دمای اتاق سرد می شود، بیشتر منقبض می شود (انقباض خطی).
   این معمولاً با عوامل انقباض مهندسی مدیریت می شود (مقیاس بندی الگو/ قالب).
3. تغذیه و جریان بین دندریتی - در مقیاس خرد, شبکه های دندریتی سعی می کنند مایع باقیمانده را به دام بیندازند;
   اگر مسیرهای فشار و تغذیه کافی نیست, انقباض بین دندریتی در حفره های ماکروسکوپی ادغام می شود. در صورت وجود گاز, این حفره ها می توانند پر از گاز یا دو لایه باشند و بسیار مضرتر باشند.

این فرآیندها وابسته به زمان هستند و با گرادیان های حرارتی در تعامل هستند: جهت و سرعت استخراج گرما تعیین می کند که آخرین مایع در کجا می نشیند و بنابراین در کجا نقص انقباض ایجاد می شود..

شبیه سازی و نظارت بر فشار حفره برای آشکار کردن این فعل و انفعالات زمانی ضروری است.

3. انواع عیوب انقباض و نحوه تشخیص آنها

در زیر عیوب رایج مربوط به انقباض که در آن رخ می دهد آورده شده است ریخته گری آلومینیوم, در قالبی مهندسی پسند توضیح داده شده است: چه نقصی به نظر می رسد (مورفولوژی), جایی که معمولاً ظاهر می شود, چرا شکل می گیرد (دلایل ریشه), و نحوه تشخیص یا تایید آن.

از مورفولوژی استفاده کنید + مکان + پردازش داده ها (اثر حفره فشار, ذوب RPT/DI, نمایه شات) با هم برای یافتن راه حل صحیح.

حفره انقباض ماکرو (جمع شدگی حجیم)

• مورفولوژی: بزرگ, اغلب حفره زاویه ای یا وجهی دارد(س). ممکن است حفره مرکزی منفرد یا حفره های چندگانه خوشه ای با وجوه داخلی نسبتاً تیز باشد.
• مکان های معمولی: کارفرمایان ضخیم, جزایر سنگین, اتصالات دنده ها/دیوارها, تقاطع های اصلی - مناطقی که آخرین بار یخ زده اند.
• علت: تغذیه ناکافی مایع به بخش های سنگین (مسیر تغذیه مسدود شده یا وجود ندارد), انجماد زودرس منطقه فیدر, یا فشار ناکافی حفره در طول انجماد نهایی.
• چگونه تشخیص دهیم / تشخیص دهد: روی برش قابل مشاهده است; به راحتی در رادیوگرافی یا سی تی به صورت یک حفره بزرگ دیده می شود. ممکن است سینک سطحی را مستقیماً روی حفره ایجاد کند.
  با پیش‌بینی‌های نقطه داغ شبیه‌سازی و ردپای کاهش فشار حفره در طول بازه انجماد نهایی مرتبط است..
• بررسی فوری: سی تی / اشعه ایکس; بررسی آخرین نقشه از شبیه سازی; زمان نگهداری فشار حفره را بررسی کنید.

بین دندریتی (شبکه) انقباض

• مورفولوژی: خوب, نامنظم, تخلخل به هم پیوسته به دنبال الگوهای بازوی دندریتی - شبیه یک منطقه متخلخل به نظر می رسد تا یک فضای خالی.
• مکان های معمولی: آخرین مناطق یخ زده (انتقال ضخیم / نازک, ریشه فیله, داخل دنده ها).
• علت: خمیری بزرگ (نیمه جامد) منطقه به دلیل محدوده انجماد آلیاژ یا خنک شدن کند; مایع بین دندریتی نمی تواند تغذیه کند زیرا مسیرهای جریان مسدود شده یا فشار کافی نیست.
• چگونه تشخیص دهیم / تشخیص دهد: متالوگرافی منافذ را در امتداد بازوهای دندریت نشان می دهد; CT می تواند شبکه منافذ توزیع شده را نشان دهد; نمونه های خستگی مکانیکی کاهش عمر را نشان می دهند.
  با فشار تشدید کم یا زمان نگهداری کوتاه مرتبط است.
• بررسی فوری: نمونه برش داده و ریزساختار را بررسی کنید; مشخصات تشدید و تمیزی ذوب را بررسی کنید.

سینک سطحی / علائم سینک

• مورفولوژی: فرورفتگی سطحی موضعی, گودی یا حفره کم عمق روی سطح خارجی; ممکن است ظریف یا تلفظ شود.
• مکان های معمولی: صورت های پهن, سطوح آب بندی, چهره های ماشینکاری شده در نزدیکی رئیس ها.
• علت: فضای خالی انقباض زیرسطحی در نزدیکی پوست یا تغذیه موضعی ناکافی در طول انجماد.
• چگونه تشخیص دهیم / تشخیص دهد: بازرسی بصری, احساس لامسه, اندازه گیری پروفیلومتر یا CMM برای تاثیر ابعادی; اشعه ایکس/CT حفره زیرسطحی را تایید می کند.
• بررسی فوری: اسکن سطح غیر مخرب; بخش در صورت نیاز; اگر بازطراحی فوری نباشد، سهام ماشینکاری را افزایش دهید.

پاره شدن داغ / ترک خوردگی انجماد

• مورفولوژی: ترک های خطی یا منشعب, گاهی اوقات با فضای داخلی اکسید شده, اغلب در امتداد مرزهای دانه یا نواحی بین دندریتی دیر انجماد.
• مکان های معمولی: گوشه های تیز, فیله های محدود, انتقال نازک به ضخیم, یا جایی که هسته ها / قالب ها انقباض را مهار می کنند.
• علت: تنش کششی در حالت نیمه جامد زمانی که مواد نمی توانند آزادانه منقبض شوند یا توسط فلز مایع تغذیه شوند.
• چگونه تشخیص دهیم / تشخیص دهد: روی سطح قابل مشاهده است; تقویت شده توسط رنگ نافذ; متالوگرافی ترک را از طریق ریزساختار نیمه جامد نشان می دهد; شبیه سازی ممکن است مناطق کرنش حرارتی بالا را پیش بینی کند.
• بررسی فوری: آزمایش بصری / رنگ; خط جدایی و پشتیبانی اصلی را ارزیابی کنید; اضافه کردن فیله را در نظر بگیرید, نقش برجسته ها, یا مسیرهای تغذیه.

لوله / انقباض خط مرکزی در تغذیه / دونده

• مورفولوژی: حفره های محوری کشیده در دوندگان, زرنگ, یا فیدرهایی که ممکن است در طول باریک شوند.
• مکان های معمولی: گیتس, دونده, اسپروها و هر حجم فیدر عمدی.
• علت: هندسه فیدر کافی نیست یا فیدر زودرس جامد می شود; جرم فیدر ناکافی نسبت به جرم ریخته گری.
• چگونه تشخیص دهیم / تشخیص دهد: رادیوگرافی/CT حفره محوری را نشان می دهد; پیرایش فضای خالی را در رانر نشان می دهد; طراحی مجدد یا بزرگ کردن فیدر توصیه می شود.
• بررسی فوری: حجم دروازه/فیددر در مقابل جرم ریخته گری را مرور کنید; شبیه سازی انجماد فیدر.

جیب های میکرو انقباض ایزوله

• مورفولوژی: کوچک, حفره های مجزا, شکل نامنظم; بزرگتر از حباب های گاز اما کوچکتر از حفره های ماکرو.
• مکان های معمولی: در اطراف اجزاء, چاپ های نزدیک به هسته, یا ناهنجاری های حرارتی موضعی.
• علت: انسداد موضعی خوراک (بی فیلم اکسید, شمول) یا تفاوت های ناگهانی خنک کننده محلی.
• چگونه تشخیص دهیم / تشخیص دهد: تصویربرداری سی تی یا متالوگرافی هدفمند; ممکن است با نقاط داغ گنجاندن در مذاب ارتباط داشته باشد.
• بررسی فوری: تمیزی ذوب شود (فیلتراسیون / شار), تنظیمات لرز/عایق محلی.

4. داده های کمی & کمک هزینه انقباض معمولی

اعداد قابل اعتماد به طراحان و مهندسان فرآیند اجازه می دهد تا مبادلات آگاهانه انجام دهند. مقادیر زیر راهنمایی مهندسی است (اعتبار سنجی با آلیاژ- و شبیه سازی و داده های تامین کننده خاص).

اعداد کلیدی

• انقباض کلی معمولی (دایکستینگ, خطی): عمل صنعت به صورت خطی عمل می کند انقباض (مقیاس بندی الگو/ قالب) و تغییر حجمی موضعی در محدوده 0.5% به 1.2% برای دایکست معمولی آلیاژهای آلومینیوم (به عنوان مثال, A380, آلیاژهای قالب Al-Si). در صورت وجود از مقادیر خاص آلیاژ استفاده کنید.
• انجماد (نهفته) انقباض: تغییر حجمی مایع → جامد برای آلیاژهای آلومینیوم می تواند بزرگ باشد - به ترتیب ≈6٪ (مرتبه بزرگی) در حین استحکام (به همین دلیل تغذیه و جبران فشار ضروری است).
• تمرین کمک هزینه الگو/مرگ: قطعات دایکاست نیاز به پوسته ریزی خطی کوچک نسبت به ریخته گری شن و ماسه دارند;
  راهنماهای طراحی و اسناد مشخصات ریخته‌گری، مقادیر دقیق خطی و موجودی ماشین‌کاری توصیه شده را ارائه می‌کنند - از راهنمای قالب‌ساز و جداول استاندارد صنعت برای میزان مجاز میلی‌متر بر متر پیروی کنید..
  در طول طراحی ابزار باید از راهنمایی های معمول طراحی ریخته گری دایکاست و منابع کمک هزینه الگو استفاده شود.
• فشار حفره (تشدید) محدوده: ماشین های HPDC معمولاً تشدید را اعمال می کنند (فشار حفره) فشارها در ~ 10-100 مگاپاسکال محدوده ای برای بسته بندی فلز در مناطق انجماد و کاهش انقباض; فشار موثر مورد استفاده به هندسه قطعه بستگی دارد, قابلیت آلیاژ و ابزار.
  فشار ثابت در طول بازه انجماد نهایی به طور قابل توجهی حفره های انقباض را کاهش می دهد.
• کنترل کیفیت مذاب (RPT / از): تست فشار کاهش یافته (RPT) مقادیر شاخص چگالی به عنوان شاخص تمیزی مذاب و نشانگر محتوای گاز استفاده می شود.
  اهداف DI قابل قبول با بحرانی بودن متفاوت است; هدف بسیاری از مغازه های تولیدی DI ≤ ~ 2-4٪ برای ریخته گری انتقادی (DI کمتر = ذوب تمیزتر و کاهش تمایل به نقص).

5. عوامل کلیدی - انقباض ریخته گری آلومینیوم

انقباض در ریخته گری آلومینیوم یک پدیده چند عاملی است.

در زیر عوامل علّی اصلی را فهرست می کنم, توضیح دهید چگونه هر کدام باعث انقباض می شوند, دادن شاخص های عملی می توانید نظارت کنید, و پیشنهاد کنید کاهش هدفمند می توانید درخواست دهید.

هنگام تشخیص مشکل انقباض یا طراحی ریخته گری برای خطر انقباض کم از این به عنوان یک چک لیست استفاده کنید..

شیمی آلیاژ & محدوده انجماد

چقدر اهمیت دارد: آلیاژهایی با انجماد گسترده (خیس) محدوده یک بازه نیمه جامد طولانی ایجاد می کند که در آن مایع بین دندریتی باید برای تغذیه انقباض جریان یابد.
هر چه منطقه گل آلود بزرگتر باشد, احتمال انقباض بین دندریتی و تخلخل شبکه بیشتر است.
شاخص ها: نامگذاری آلیاژ (به عنوان مثال, السی یوتکتیک در مقابل هیپویوتکتیک در مقابل هایپریوتکتیک), ضخامت مخلوط پیش بینی شده توسط شبیه سازی.
کاهش: در صورت امکان، آلیاژهایی با رفتار انجماد مطلوب برای هندسه قطعه انتخاب کنید; جایی که انتخاب آلیاژ ثابت است, مسیرهای تغذیه را مدیریت کنید و فشار حفره/زمان نگهداری را برای جبران اعمال کنید.

ضخامت مقطع و هندسه (توزیع جرم حرارتی)

چقدر اهمیت دارد: جزایر ضخیم (روسای, پدها) جرم حرارتی بالایی دارند و به آرامی خنک می شوند → حفره های انقباض موضعی → آخرین انجماد.
تغییرات ناگهانی ضخامت باعث ایجاد نقاط داغ و غلظت تنش می شود که باعث پارگی داغ می شود.
شاخص ها: نقشه مقطع CAD, نقشه نقطه داغ شبیه سازی حرارتی, محل نقص مکرر.
کاهش: طراحی برای ضخامت مقطع یکنواخت; به جای ضخیم تر کردن بخش ها، دنده ها را اضافه کنید; اگر توده ضخیم اجتناب ناپذیر است, فیدرهای محلی اضافه کنید, لرز, یا برای تغذیه بخش سنگین دروازه را حرکت دهید.

دروازه, دونده, و طراحی سیستم تغذیه

چقدر اهمیت دارد: قرارگیری نامناسب گیت یا دونده های کم اندازه مانع از تغذیه موثر مناطقی می شود که در آخر انجماد هستند.
دروازه های متلاطم باعث تا شدن اکسید می شوند (دو فیلم) که مانع جریان بین دندریتی می شود.
شاخص ها: شبیه‌سازی نشان می‌دهد که آخرین مرحله با گیت/رانر هم‌تراز نیست; مسائل کیفیت به دور از مسیر خوراک متمرکز شده است.
کاهش: دروازه ها را برای تغذیه مستقیم سنگین ترین بخش ها قرار دهید, انتقال صاف دونده, در صورت لزوم از ورودی مماسی یا آرام استفاده کنید, شامل سرریزها یا مخازن خوراک قربانی در سیستم دونده.

فشار حفره / زمان و اندازه تشدید (کنترل HPDC)

چقدر اهمیت دارد: اعمال و حفظ فشار در حفره در مرحله انجماد نهایی، مایع را به فضای بین دندریتی وارد می کند و حفره های انقباض را کاهش می دهد.. فشار ناکافی یا فشار آزاد شده زودرس باعث ایجاد حفره می شود.
شاخص ها: آثار فشار حفره (کاهش فشار در فاصله زمانی آخرین تا انجماد), همبستگی بین نگهداری فشار کم و تخلخل.
محدوده تشدید معمولی وابسته به ماشین/قطع است (تمرین مهندسی ده ها مگاپاسکال را در بر می گیرد).
کاهش: شروع تشدید لحن, بزرگی و نگه داشتن زمان با استفاده از بازخورد سنسور; کنترل حلقه بسته را برای حفظ فشار از طریق انجماد نهایی اتخاذ کنید.

دمای ذوب (گرم کردن) و دست زدن به ذوب

چقدر اهمیت دارد: گرمای بیش از حد باعث افزایش حلالیت هیدروژن و تشکیل اکسید می شود; گرمای بیش از حد کم باعث افزایش خطر عدم کارکرد/بستن سرد و یخ زدگی زودرس موضعی می شود که مسیرهای تغذیه را ایزوله می کند..
سوپرهیت بالا همچنین زمان هسته شدن را افزایش می دهد و می تواند رفتار انقباض را تغییر دهد.
شاخص ها: ذوب سیاهههای مربوط به دماسنج, تغییر دمای شات به شات, سنبله های RPT/DI. دمای مذاب ریخته گری معمولی برای هر آلیاژ و دستگاه تنظیم می شود (با دیتاشیت آلیاژی خود اعتبارسنجی کنید).
کاهش: باند دمای مذاب بهینه را تعریف و کنترل کنید; کاهش زمان نگهداری; روش های کوره و ملاقه را محکم نگه دارید; از ثبت ترموکوپل برای SPC استفاده کنید.

تمیزی ذوب شود, محتوای هیدروژن, فیلتراسیون و بیفیلم

چقدر اهمیت دارد: اکسید, دو لایه‌ها و آخال‌ها کانال‌های تغذیه میکروسکوپی را مسدود می‌کنند و به عنوان مکان‌های هسته‌زایی برای ادغام انقباض عمل می‌کنند..
هیدروژن بالا باعث افزایش هسته منافذ در مایع بین دندریتی می شود.
شاخص ها: مقادیر DI/RPT بالا, تفاله بصری, سی تی منافذ پوشیده از اکسید را نشان می دهد.
کاهش: گاز زدایی قوی (چرخشی), روان کردن, فیلتراسیون سرامیکی در قطار ریختن, ضایعات و سازگاری شار را کنترل کنید.
مقادیر DI پایین را هدف بگیرید (اهداف خاص مغازه; اهداف مهم رایج DI ≤ ~ 2-4 هستند).

ریختن / دینامیک شات - تلاطم و الگوی پر کردن

چقدر اهمیت دارد: تلاطم در حین پر کردن، پوسته های اکسید را در مذاب چین می کند (دو فیلم) و حفره‌های هوا را وارد می‌کند که بعداً مانع از تغذیه می‌شود. در HPDC, صحنه‌سازی نادرست شات آهسته/سریع این را تشدید می‌کند.
شاخص ها: فیلم های اکسید بصری بر روی دروازه های بریده شده, مورفولوژی تخلخل نامنظم (منافذ چین خورده), شبیه سازی پر آشفته را نشان می دهد.
کاهش: نمایه شات را طوری طراحی کنید که پر شدن اولیه آرام و به دنبال آن پر شدن سریع کنترل شده باشد, انتقال دروازه های صاف, و سخت افزار شلنگ و پیستون را حفظ کنید.

دمای قالب, مدیریت سرمایش و حرارت

چقدر اهمیت دارد: توزیع ناهموار دمای قالب مسیرهای انجماد را تغییر می دهد; نقاط سرد می تواند باعث انجماد زودرس فیدرها یا دروازه ها شود; نقاط داغ، جیب‌هایی را ایجاد می‌کنند که آخرین بار انجماد دارند.
شاخص ها: نقشه های ترموکوپل, تصویربرداری حرارتی عدم تعادل را نشان می دهد, الگوی عیب مکرر تراز شده با منطقه مرگ.
کاهش: طراحی مجدد مدارهای خنک کننده (خنک کننده منسجم در صورت امکان), درج حرارتی یا لرز را اضافه کنید, پخت و نگهداری قالب تا کنترل دمای ثابت, و عمر/پوشش را کنترل کنید.

طراحی هسته, پشتیبانی و تهویه اصلی (از جمله رطوبت هسته)

چقدر اهمیت دارد: هسته های با پشتیبانی ضعیف در حین ریختن جابجا می شوند, تغییر ضخامت بخش محلی و ایجاد نقاط داغ.
رطوبت یا چسب های فرار در هسته ها گازی تولید می کند که تغذیه را مختل می کند و می تواند باعث ایجاد سوراخ های سطحی شود که انقباض عمیق تر را می پوشاند..
شاخص ها: انقباض موضعی در اطراف چاپ های هسته, شواهد حرکت هسته, خوشه های سوراخ در نزدیکی نواحی هسته.
کاهش: تقویت چاپ هسته و پشتیبانی مکانیکی, اطمینان حاصل کنید که هسته ها کاملا خشک/پخته شده اند, بهبود مسیرهای تهویه و استفاده از مواد هسته کم فرار.

روان کننده قالب و تمرین تعمیر و نگهداری

چقدر اهمیت دارد: روان کننده بیش از حد یا نامناسب قالب می تواند آلودگی آئروسل ایجاد کند (ترویج پیکاپ هیدروژن), خنک کننده محلی را تغییر دهید, یا ایجاد ناهماهنگی حرارتی. گیت های فرسوده/آستین های شات تلاطم را افزایش می دهند.
شاخص ها: تغییرات در تخلخل با تغییر روان کننده یا افزایش فواصل نگهداری قالب مرتبط است.
کاهش: استاندارد کردن کاربرد روان کننده, نوع و کمیت کنترل, تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را برای آستین ها و دروازه ها برنامه ریزی کنید.

قابلیت ماشین & کنترل ثبات

چقدر اهمیت دارد: پاسخگویی ماشین (دینامیک پیستون, پاسخ تشدید کننده) و تکرارپذیری کنترل بر توانایی تکرار پروفیل فشار حفره که از انقباض جلوگیری می کند تأثیر می گذارد. ماشین‌های قدیمی‌تر یا ضعیف‌تر تغییرپذیری شات به شات را نشان می‌دهند.
شاخص ها: واریانس بالای شات به شات در آثار فشار حفره, نرخ تخلخل ناسازگار در سراسر شیفت.
کاهش: کالیبراسیون ماشین, ارتقاء سیستم های کنترل, اجرای سنسورهای فشار حفره و نظارت بر SPC, اپراتورهای قطار.

استفاده کنید (یا غیبت) از خلاء, فن آوری های فشرده یا کم فشار

چقدر اهمیت دارد: خلاء گاز به دام افتاده و فشار جزئی را که باعث رشد حفره می شود کاهش می دهد; فشار دادن و ریخته گری کم فشار در طول انجماد فشار مداوم را برای از بین بردن انقباض در مناطق ضخیم اعمال می کند..
شاخص ها: قطعاتی که با وجود دریچه و کنترل مذاب خوب، اهداف انقباض را شکست می‌دهند - اغلب به آزمایش‌های خلاء یا فشار به خوبی پاسخ می‌دهند..
کاهش: آزمایش‌های آزمایشی را با کمک خلاء یا ریخته‌گری فشاری روی قطعات نماینده اجرا کنید; ارزیابی هزینه/فایده (سرمایه, زمان چرخه, تغییرات ابزار).

تنوع فرآیند و عوامل انسانی

چقدر اهمیت دارد: زمان بندی ناسازگار گاز زدایی, پر کردن نادرست ملاقه, یا تنظیمات اپراتور سفرهایی را ایجاد می کند که به طور متناوب انقباض ایجاد می کند.
شاخص ها: وقوع نقص با اپراتور ارتباط دارد, تغییر دهید, یا رویدادهای تعمیر و نگهداری.
کاهش: رویه های استاندارد, آموزش, چک لیست های مستند, و آلارم های خودکار برای انحرافات DI/فشار.

کمک هزینه جابجایی و ماشینکاری پس از انجماد

چقدر اهمیت دارد: کمک هزینه ماشینکاری ناکافی می تواند انقباض زیرسطحی را به عنوان سینک های قابل مشاهده پس از اتمام در معرض دید قرار دهد.
زمان‌بندی ضعیف عملیات حرارتی یا ماشین‌کاری در حالی که بخشی هنوز از نظر حرارتی آرام است می‌تواند انقباض را نشان دهد.
شاخص ها: علائم سینک پس از ماشینکاری یا عملیات حرارتی کشف می شود.
کاهش: طراحی انبار ماشینکاری کافی در مناطق بحرانی; از طریق شبیه سازی و مقالات اول تایید کنید; عملیات حرارتی و ماشینکاری ترتیبی برای به حداقل رساندن اعوجاج.

6. انقباض قالب ریخته گری آلومینیوم در مقابل. تخلخل گاز: تمایز کلیدی

7. نتیجه گیری

انقباض در ریخته گری آلومینیوم یک عیب اسرارآمیز یکباره نیست - قابل پیش بینی است., نتیجه خنک‌سازی و انجماد مبتنی بر فیزیک که تنها هنگام طراحی به یک مشکل تولید تبدیل می‌شود, متالورژی و فرآیند تغذیه یا جبران کافی را فراهم نمی کند.

مهم ترین خوراکی ها:

• ابتدا فیزیک را درک کنید. انقباض از انقباض حجمی تغییر فاز ناشی می شود (بزرگ), به علاوه انقباض حرارتی بعدی (خطی).
  این آخرین انجماد نواحی جایی هستند که نقص های انقباض ایجاد می شود مگر اینکه تغذیه یا تحت فشار قرار گیرند.
• تشخیص با مورفولوژی و داده ها. زاویه ای, حفره های دندریتی و فرورفتگی های سطحی به مشکلات انجماد/انقباض اشاره دارند; منافذ کروی و DI بالا نشان دهنده مشکلات گاز است.
  ارتباط مورفولوژی نقص با آثار حفره فشار, RPT/DI و شبیه سازی ریخته گری برای یافتن علت اصلی واقعی.
• از رویکرد سیستمی استفاده کنید. هیچ تعمیر واحدی برای هر موردی کار نمی کند. برنامه بهینه ترکیب می شود:
  تمرین ذوب خوب (قصور, تصفیه), نمایه شات تنظیم شده و فشار حفره (تشدید), طراحی دروازه هوشمند/سرد/گرما برای ایجاد انجماد جهت دار,
  و استفاده هدفمند از فناوری های کمکی (کمک خلاء, ریخته گری فشاری, باسن) زمانی که برنامه هزینه را توجیه می کند.
• حلقه را اندازه بگیرید و ببندید. فشار حفره ابزار, ثبت دمای مذاب و RPT/DI, اجرای شبیه سازی قبل از ابزار,
  و از NDT استفاده کنید (رادیوگرافی / CT) به علاوه متالوگرافی برای تأیید علت اصلی. معیارهای هدف به شما این امکان را می دهد که اصلاحات را اولویت بندی کنید و نتایج را تأیید کنید.
• اولویت بندی اصلاحات بر اساس تاثیر & هزینه. با قابل کنترل شروع کنید, اقلام با اهرم بالا: ذوب تمیزی و گاز زدایی, سپس پردازش کنید (فشار حفره و پروفیل شات), سپس طراحی کنید (دروازه / لرز) و در نهایت سرمایه کار می کند (سیستم های خلاء, باسن).

در عمل, کنترل انقباض از طریق یک اصلاح حاصل نمی شود, اما از طریق هماهنگی سیستماتیک طراحی, فرآیند, و کنترل کیفیت برای اطمینان از سازگاری, ریخته گری آلومینیومی با یکپارچگی بالا.

 

سوالات متداول

در نقشه های ریخته گری چه انقباض خطی را باید در نظر بگیرم?

یک نقطه شروع عملی برای بسیاری از آلیاژهای دایکاست آلومینیومی است 0.5-1.2٪ خطی کمک هزینه; مقادیر نهایی باید از راهنمایی سازنده قالب و شبیه سازی فرآیند برای آلیاژ و ابزار خاص بدست آید.

انقباض واقعی تغییر فاز در طول انجماد چقدر است?

انقباض حجمی مایع → جامد برای آلیاژهای آلومینیوم قابل توجه است - به ترتیب چند درصد (مرتبه بزرگی ≈6% برای آلیاژهای معمولی Al گزارش شده است) - به همین دلیل تغذیه یا جبران فشار ضروری است.

چه زمانی باید به کمک خلاء یا ریخته گری فشاری فکر کنم?

هنگامی که هوای محبوس شده یا مسیرهای پیچیده داخلی با وجود کنترل دریچه و مذاب همچنان ادامه دارد، از کمک خلاء استفاده کنید.

زمانی که مقاطع ضخیم باید متراکم باشند و هندسه مانع از تغذیه موثر با فشار بالا می شود، از ریخته گری فشاری یا کم فشار استفاده کنید.. آزمایشات آزمایشی و ارزیابی هزینه/فایده ضروری است.

چگونه فشار تشدید بر انقباض تأثیر می گذارد?

تشدید مداوم (حفره) فشار در طول بازه انجماد نهایی، فلز را وارد مناطق بین دندریتی می کند و حفره های انقباض ماکروسکوپی را کاهش می دهد.;

بزرگی تشدید معمولی در عمل HPDC از ~ 10 تا 100 MPa بسته به ماشین و قطعه.

از کجا بفهمم که عیب انقباض است یا تخلخل گاز?

مورفولوژی را بررسی کنید: حفره های زاویه ای/دندریتی به انقباض اشاره دارند; منافذ کروی هم محور نشان دهنده گاز است.

از متالوگرافی و CT پلاس لاگ فرآیند استفاده کنید (سطوح DI/RPT مشکلات گاز را نشان می دهد) برای تایید.

اولین اقدام با بالاترین اهرم برای کاهش انقباض در تولید چیست؟?

اندازه گیری و ابزار: سنسورهای فشار حفره را نصب کنید و نمونه برداری RPT/DI را استاندارد کنید. این داده ها به شما می گوید که آیا به کیفیت مذاب حمله کنید یا خیر, پروفایل فشار, یا ابتدا طراحی گیت/حرارتی.

اگر باید یک تغییر فرآیند را انتخاب کنید, افزایش/افزایش فشار تشدید (با اعتبارسنجی ردیابی فشار) اغلب بسیاری از حفره های انقباض در قطعات HPDC را حذف می کند.