खोई हुई फोम कास्टिंग में स्लैग को शामिल होने से कैसे रोकें?

परिचय

फोम कास्टिंग खो गया (आंदोलन) आधुनिक फाउंड्री विनिर्माण में सबसे उन्नत नियर-नेट-आकार कास्टिंग प्रौद्योगिकियों में से एक के रूप में मान्यता प्राप्त है.

पारंपरिक सांचों और कोर को खर्च योग्य फोम पैटर्न से बदलकर, यह प्रक्रिया अनेक लाभ प्रदान करती है, सरलीकृत मोल्डिंग सहित, उच्च आयामी सटीकता, उत्कृष्ट सतह खत्म, कम किया गया मशीनिंग भत्ता, और अत्यधिक जटिल कास्टिंग उत्पन्न करने की क्षमता.

यह ऑटोमोटिव घटकों के लिए एक महत्वपूर्ण विनिर्माण विधि बन गई है, पंप और वाल्व निकाय, कृषि मशीनरी, खनन उपकरण, और विभिन्न औद्योगिक कास्टिंग.

तथापि, इसके कई फायदों के बावजूद, खोई हुई फोम कास्टिंग अनूठी प्रक्रिया चुनौतियों का भी परिचय देती है जो पारंपरिक रेत कास्टिंग में शायद ही कभी सामने आती हैं.

डालने के दौरान, फोम पैटर्न तेजी से पायरोलिसिस और गैसीकरण से गुजरता है, बड़ी मात्रा में गैसीय और तरल अपघटन उत्पाद उत्पन्न करना.

पिघली हुई धातु के ऑक्सीकरण के साथ संयुक्त, कोटिंग अखंडता मुद्दे, सूखी रेत की अस्थिरता, और अनुचित प्रक्रिया पैरामीटर, इन कारकों का परिणाम हो सकता है स्लैग समावेशन, सबसे आम और कठिन कास्टिंग दोषों में से एक.

1. लॉस्ट फोम कास्टिंग में स्लैग समावेशन क्या है??

स्लैग समावेशन एक सामान्य और महत्वपूर्ण कास्टिंग दोष है फोम कास्टिंग खो गया (आंदोलन), के फंसाने का जिक्र है गैर-धातु विदेशी सामग्री मोल्ड भरने और जमने के दौरान कास्टिंग के भीतर या सतह पर.

गैस सरंध्रता या सिकुड़न गुहाओं के विपरीत, स्लैग समावेशन में ठोस संदूषक होते हैं जो धातु मैट्रिक्स में एम्बेडेड हो जाते हैं, संभावित रूप से तैयार घटक की उपस्थिति और संरचनात्मक अखंडता दोनों से समझौता करना.

खोए हुए फोम कास्टिंग में, पारंपरिक रेत कास्टिंग की तुलना में स्लैग समावेशन अधिक जटिल है क्योंकि इस प्रक्रिया में फोम पैटर्न का एक साथ वाष्पीकरण शामिल है, पॉलिमर सामग्री का अपघटन, गैसों की निकासी, और सांचे को पिघली हुई धातु से भरना.

इन चरणों के दौरान कोई भी अस्थिरता संदूषकों को कास्टिंग कैविटी में ला सकती है.

स्लैग समावेशन के सामान्य प्रकार

खोई हुई फोम कास्टिंग में स्लैग का समावेश विभिन्न स्रोतों से उत्पन्न हो सकता है, शामिल:

• पिघली हुई धातु की लड़ाई पिघलने या मिश्र धातु उपचार के दौरान उत्पन्न.
• ऑक्साइड फिल्में डालने के दौरान पिघली हुई धातु के ऑक्सीकरण से बनता है.
• आग रोक कोटिंग के टुकड़े कोटिंग के टूटने के कारण, छीलना, या क्षरण.
• सूखे रेत के कण क्षतिग्रस्त कोटिंग्स या खराब मोल्ड सीलिंग के माध्यम से गुहा में प्रवेश करना.
• फोम पैटर्न पायरोलिसिस अवशेष, जिसमें कार्बोनेसियस जमा और आंशिक रूप से विघटित बहुलक सामग्री शामिल है.
• विदेशी संदूषक, जैसे धूल, दुर्दम्य मलबा, या साँचे को संभालने और तैयार करने के दौरान डाली गई अशुद्धियाँ.

क्योंकि इन सामग्रियों में आसपास की धातु की तुलना में भिन्न भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जमने के बाद वे ढलाई के भीतर असंततता के रूप में बने रहते हैं.

विशिष्ट उपस्थिति

स्लैग समावेशन की उपस्थिति संदूषक के प्रकार और कास्टिंग मिश्र धातु पर निर्भर करती है. सामान्य विशेषताओं में शामिल हैं:

• मशीनीकृत सतहों पर काले या गहरे भूरे रंग के अनियमित धब्बे.
• धातु में लगे सफेद या हल्के रंग के सिलिका कण.
• पतली ऑक्साइड फिल्में या स्तरित समावेशन.
• गुच्छित गैर-धातु कण सतह के निकट या स्थानीय क्षेत्रों में वितरित होते हैं.
• रेत के आसंजन के साथ खुरदरी सतह के धब्बे.
• गुहाएँ आंशिक रूप से दुर्दम्य सामग्री या स्लैग से भरी हुई हैं.

कई मामलों में, मशीनिंग द्वारा कास्टिंग त्वचा को हटाने के बाद ही स्लैग समावेशन दिखाई देता है, सतह के नीचे एम्बेडेड गैर-धातु कणों को प्रकट करना.

स्लैग समावेशन एक गंभीर दोष क्यों है?

स्लैग समावेशन कॉस्मेटिक खामियों से कहीं अधिक है - वे कास्टिंग गुणवत्ता और सेवा प्रदर्शन को काफी कम कर सकते हैं. उनके आकार और स्थान पर निर्भर करता है, वे नेतृत्व कर सकते हैं:

• तन्य शक्ति और प्रभाव क्रूरता में कमी.
• समावेशन के आसपास तनाव एकाग्रता के कारण कम थकान प्रतिरोध.
• वाल्वों में खराब दबाव की जकड़न, पंप, और हाइड्रोलिक घटक.
• तैयार सतहों पर उजागर समावेशन के कारण मशीनिंग स्क्रैप में वृद्धि.
• पहनने के प्रतिरोध और सीलिंग प्रदर्शन में कमी.
• चक्रीय या थर्मल लोडिंग के तहत संभावित दरार की शुरुआत.

जैसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण घटकों के लिए इंजन ब्लॉक, पंप आवास, तितली वाल्व निकाय, हाइड्रोलिक मैनिफोल्ड्स, और दबाव वाहिकाएँ, यहां तक ​​कि छोटे स्लैग समावेशन के परिणामस्वरूप भी अस्वीकृति हो सकती है क्योंकि वे विश्वसनीयता और दीर्घकालिक स्थायित्व से समझौता कर सकते हैं.

स्लैग समावेशन अन्य कास्टिंग दोषों से किस प्रकार भिन्न है

स्लैग समावेशन को अक्सर अन्य आंतरिक दोषों के साथ भ्रमित किया जाता है, लेकिन इसकी विशेषताएं अलग हैं.

2. खोई हुई फोम कास्टिंग में स्लैग समावेशन का मूल कारण विश्लेषण

एक एकल कारक शायद ही कभी खोई हुई फोम कास्टिंग में स्लैग समावेशन का कारण बनता है.

बजाय, यह एक है व्यवस्थित दोष पैटर्न गुणवत्ता की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, आग रोक कोटिंग प्रदर्शन, ढलाई कार्य, पिघली हुई धातु की सफाई, डालने की स्थिति, वैक्यूम नियंत्रण, और गेटिंग सिस्टम डिज़ाइन.

आग रोक कोटिंग विफलता: सबसे गंभीर कारण

दुर्दम्य कोटिंग पिघली हुई धातु को आसपास की सूखी रेत से अलग करने वाली एकमात्र सुरक्षात्मक बाधा है.

यह अनेक कार्य करता है, जिसमें मोल्ड गुहा का समर्थन करना शामिल है, रेत के प्रवेश को रोकना, गैस पारगम्यता को नियंत्रित करना, थर्मल शॉक का विरोध करना, और कास्टिंग सतह की सुरक्षा करना.

फलस्वरूप, कोटिंग की अखंडता दोष-मुक्त खोई हुई फोम कास्टिंग की नींव है.

एक बार कोटिंग अपनी अखंडता खो देती है, रेत के कण, कोटिंग के टुकड़े, और अपघटन अवशेष आसानी से पिघली हुई धातु धारा में प्रवेश कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्लैग समावेशन होता है.

कोटिंग की विफलता आम तौर पर तीन रूपों में होती है.

पैटर्न हैंडलिंग के दौरान यांत्रिक क्रैकिंग

डालने से पहले, लेपित फोम पैटर्न परिवहन से गुजरते हैं, विधानसभा, सुखाने, रेत भरना, और कंपन संघनन.

इन ऑपरेशनों के दौरान, कोटिंग तन्यता के अधीन है, संपीड़न, और झुकने का तनाव.

दरारें सबसे अधिक बार विकसित होती हैं:

• पैटर्न जोड़
• स्प्रू-टू-रनर कनेक्शन
• धावक-से-इनगेट चौराहे
• नुकीले कोने
• पतली दीवार वाले अनुभाग
• असमान कोटिंग मोटाई वाले क्षेत्र

यहां तक ​​कि सूक्ष्म दरारें भी चैनल बन सकती हैं जिसके माध्यम से सूखी रेत डालने के दौरान मोल्ड गुहा में खींची जाती है.

पिघली हुई धातु द्वारा उच्च तापमान का क्षरण

डालने के दौरान, पिघली हुई धातु लगातार स्प्रे पर टकराती रहती है, धावकों, और गुहा की दीवारों के तापमान पर आमतौर पर से लेकर 1,380डिग्री सेल्सियस से 1,560 डिग्री सेल्सियस, मिश्र धातु पर निर्भर करता है.

यदि कोटिंग में पर्याप्त कमी है:

• उच्च तापमान संबंध शक्ति
• घर्षण प्रतिरोध
• दुर्दम्य स्थिरता

इसकी सतह धीरे-धीरे नष्ट हो जाती है, छिलके, या परतें उड़ जाती हैं. अलग किए गए दुर्दम्य कणों को फिर पिघली हुई धातु के साथ ले जाया जाता है और गैर-धातु समावेशन के रूप में कास्टिंग में एम्बेडेड हो जाता है.

गेटिंग प्रणाली विशेष रूप से कमजोर है क्योंकि गुहा पूरी तरह से भरने से पहले यह उच्च-वेग पिघली हुई धातु के लंबे समय तक संपर्क का अनुभव करती है.

थर्मल शॉक विफलता

खोई हुई फोम कास्टिंग की परिभाषित विशेषताओं में से एक कमरे के तापमान कोटिंग्स और अत्यधिक उच्च तापमान पर पिघली हुई धातु के बीच अचानक संपर्क है।.

यह तीव्र तापमान परिवर्तन कोटिंग परत के भीतर गंभीर तापीय तनाव उत्पन्न करता है.

खराब थर्मल शॉक प्रतिरोध वाली कोटिंग्स विकसित हो सकती हैं:

• सतह का टूटना
• आंतरिक प्रदूषण
• स्थानीय स्पैलिंग
• पूर्ण फ्रैक्चर

ये दोष आसपास की सूखी रेत को सीधे पिघली हुई धातु के संपर्क में लाते हैं, स्लैग और रेत के समावेशन की संभावना बहुत बढ़ गई है.

गेटिंग सिस्टम में अपर्याप्त सीलिंग और कमजोरियाँ

गेटिंग प्रणाली मोल्ड गुहा में प्रवेश करने वाली पिघली हुई धातु के लिए प्राथमिक मार्ग के रूप में कार्य करती है, स्वच्छ धातु प्रवाह के लिए इसकी संरचनात्मक अखंडता को आवश्यक बनाना.

व्यवहार में, स्प्रू के बीच इंटरफेस, धावकों, अंतर्ग्रहण, और फोम पैटर्न स्लैग समावेशन के लिए सबसे कमजोर स्थानों में से हैं.

संभावित समस्याओं में शामिल हैं:

• फोम घटकों के बीच खराब चिपकने वाला बंधन.
• जोड़ों पर अपर्याप्त कोटिंग कवरेज.
• परिवहन या कंपन के दौरान बनी दरारें.
• मोल्ड संघनन के बाद ढीले कनेक्शन.
• अपर्याप्त रूप से सील किए गए स्प्रू उद्घाटन जो डालने से पहले ढीली रेत या धूल को प्रवेश करने की अनुमति देते हैं.

जब पिघली हुई धातु इन कमजोर क्षेत्रों से होकर बहती है, आसपास की सूखी रेत और कोटिंग के मलबे को सीधे धातु की धारा में धोया जा सकता है, स्थानीयकृत समावेशन बनाना जिनका मशीनीकरण तक पता लगाना अक्सर मुश्किल होता है.

उचित संयुक्त सुदृढीकरण, एकसमान कोटिंग अनुप्रयोग, इसलिए पूरी तरह से सीलबंद गेटिंग प्रणाली को बनाए रखने के लिए मोल्डिंग से पहले सावधानीपूर्वक निरीक्षण आवश्यक है.

अत्यधिक धातु प्रवाह वेग और कोटिंग क्षरण

पिघली हुई धातु के हाइड्रोडायनामिक व्यवहार का स्लैग समावेशन गठन पर सीधा प्रभाव पड़ता है.

जैसे-जैसे डालने का वेग बढ़ता जाता है, धातु धारा की गतिज ऊर्जा काफी बढ़ जाती है, दुर्दम्य कोटिंग और मोल्ड सतहों दोनों पर इसके प्रभाव को तीव्र करना.

कई प्रक्रिया स्थितियाँ अत्यधिक क्षरण में योगदान कर सकती हैं:

• अत्यधिक डालने की ऊँचाई के कारण उच्च मेटालोस्टैटिक हेड.
• बड़े आकार के गेटिंग अनुभाग जो स्थानीय धातु वेग को तेज करते हैं.
• धावक ज्यामिति में अचानक परिवर्तन के परिणामस्वरूप अशांत प्रवाह.
• बाधित या उतार-चढ़ाव वाली धातु धाराओं के कारण होने वाला अस्थिर प्रवाह.
• अत्यधिक उच्च डालने का तापमान जो कोटिंग बाइंडर्स को नरम कर देता है.

इन शर्तों के तहत, कोटिंग को निरंतर यांत्रिक परिमार्जन के अधीन किया जाता है.

प्रगतिशील क्षरण इसके आसंजन को कमजोर कर देता है, जिससे दुर्दम्य कण अलग हो जाते हैं और बहती हुई धातु में समा जाते हैं.

इसके अलावा, अशांत धातु प्रवाह ऑक्साइड फिल्मों और सतह स्लैग को कास्टिंग में मोड़ देता है, गैर-धातु समावेशन की सांद्रता को और बढ़ाना.

इस कारण से, आधुनिक खोई हुई फोम कास्टिंग प्रणालियाँ सुचारू होने पर जोर देती हैं, सावधानी से डिज़ाइन किए गए गेटिंग सिस्टम के साथ लेमिनर फिलिंग जो अशांति और कोटिंग के घिसाव को कम करती है.

अनुचित वैक्यूम नियंत्रण और रेत प्रवेश

वैक्यूम खोई हुई फोम कास्टिंग की परिभाषित विशेषताओं में से एक है. यह शुष्क रेत के सांचे को स्थिर करता है, फोम अपघटन को बढ़ाता है, गैस निकासी को बढ़ावा देता है, और मोल्ड भरने में सुधार करता है.

तथापि, वैक्यूम दबाव को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए.

अत्यधिक नकारात्मक दबाव दो प्राथमिक तंत्रों के माध्यम से स्लैग समावेशन के जोखिम को काफी बढ़ा सकता है.

पहला, मजबूत वैक्यूम पिघली हुई धातु के भरने के वेग को बढ़ा देता है, जिससे दीवार कतरनी तनाव बढ़ जाता है और कोटिंग क्षरण में तेजी आती है.

दूसरा, जब कोटिंग में दरारें या दोष मौजूद हों, क्षतिग्रस्त कोटिंग पर दबाव का अंतर सक्रिय रूप से सूखी रेत के कणों को पिघली हुई धातु की धारा में खींचता है.

गुहा के बाहर रहने के बजाय, रेत को वस्तुतः कोटिंग दोषों के माध्यम से चूसा जाता है और कास्टिंग में ले जाया जाता है.

यह बताता है कि क्यों अत्यधिक निर्वात अक्सर सहसंबद्ध होता है:

• उच्च रेत समावेशन दरें.
• रेत का चिपकना बढ़ जाना.
• अधिक गंभीर कोटिंग क्षरण.
• अधिक सतह संदूषण.

इसलिए मोल्ड समर्थन को संतुलित करने के लिए एक अनुकूलित और स्थिर वैक्यूम स्तर बनाए रखना आवश्यक है, गैस निकासी, और समावेशन रोकथाम.

अनुपयुक्त सूखी रेत की विशेषताएँ

हालाँकि सामान्य परिस्थितियों में सूखी रेत पिघली हुई धातु से सीधे संपर्क नहीं करती है, इसके भौतिक गुण स्लैग समावेशन की संभावना को दृढ़ता से प्रभावित करते हैं.

रेत की कई विशेषताएँ विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं:

• अत्यधिक मोटी रेत कोटिंग की सूक्ष्म दरारों में अधिक आसानी से प्रवेश कर सकता है और कास्टिंग सतह में समा जाने की संभावना अधिक होती है.
• उच्च धूल या महीन कण सामग्री पुनः प्राप्त रेत को गैस प्रवाह या वैक्यूम द्वारा ले जाया जा सकता है, संपूर्ण ढलाई के दौरान बिखरे हुए गैर-धात्विक समावेशन का निर्माण.
• कोणीय रेत के कण कंपन संघनन के दौरान अधिक घर्षण पैदा करें, गोल दानों की तुलना में कोटिंग के क्षतिग्रस्त होने का खतरा बढ़ जाता है.
• खराब ढंग से साफ की गई पुनर्चक्रित रेत इसमें अवशिष्ट कोटिंग के टुकड़े हो सकते हैं, धातु आक्साइड, या विदेशी संदूषक जो समावेशन के अतिरिक्त स्रोत बन जाते हैं.

इन जोखिमों को कम करने के लिए, फाउंड्रीज़ को स्वच्छ उपयोग करना चाहिए, नियंत्रित कण आकार वितरण के साथ सूखी सिलिका रेत, पुनः प्राप्त रेत से नियमित रूप से जुर्माना हटाएं, और नियमित निगरानी के माध्यम से लगातार रेत की गुणवत्ता बनाए रखें.

दूषित पिघला हुआ धातु और स्लैग कैरीओवर

यहां तक ​​कि एक अनुकूलित मोल्ड और कोटिंग प्रणाली के साथ भी, गंदी पिघली हुई धातु स्लैग समावेशन का एक प्रमुख स्रोत बनी हुई है.

पिघलने और धातु से निपटने के दौरान, गैर-धात्विक अशुद्धियाँ ऑक्सीकरण के माध्यम से लगातार उत्पन्न होती हैं, स्लैग गठन, दुर्दम्य घिसाव, और मिश्र धातु उपचार प्रतिक्रियाएं.

विशिष्ट स्रोतों में शामिल हैं:

• फर्नेस स्लैग.
• ऑक्साइड फिल्में.
• करछुल दुर्दम्य कण.
• टीकाकरण के अवशेष.
• तन्य लौह में गांठदारीकरण प्रतिक्रिया उत्पाद.
• दोहन ​​और डालने के दौरान माध्यमिक ऑक्सीकरण.
• धातु स्थानांतरण के दौरान प्रक्षेपित संदूषक.

यदि डालने से पहले इन अशुद्धियों को पूरी तरह से दूर नहीं किया जाता है, वे सीधे गेटिंग सिस्टम में प्रवाहित होते हैं और अंततः कास्टिंग के अंदर फंस जाते हैं.

स्टील कास्टिंग विशेष रूप से अतिसंवेदनशील होते हैं क्योंकि उनके उच्च डालने का तापमान ऑक्सीकरण को तेज करता है, धातु स्थानांतरण के दौरान अतिरिक्त ऑक्साइड समावेशन का उत्पादन.

इसलिए आधुनिक फाउंड्रीज़ पिघली हुई धातु शुद्धिकरण तकनीकों की एक श्रृंखला का उपयोग करती हैं - जिसमें स्लैग स्किमिंग भी शामिल है, सिरेमिक फोम निस्पंदन, अनुकूलित करछुल प्रथाएँ, और नियंत्रित डालना-साँचे में भरने से पहले धातु की उच्चतम संभव सफाई सुनिश्चित करना.

3. लॉस्ट फोम कास्टिंग में स्लैग समावेशन के लिए रोकथाम रणनीतियाँ

खोई हुई फोम कास्टिंग में लगातार साफ कास्टिंग प्राप्त करने के लिए उत्पादन के बाद व्यक्तिगत दोषों को ठीक करने से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है.

क्योंकि स्लैग समावेशन दुर्दम्य कोटिंग से उत्पन्न हो सकता है, फोम पैटर्न, गेटिंग प्रणाली, ढलाई रेत, पिघली हुई धातु, या डालने की प्रक्रिया,

सबसे प्रभावी समाधान एक एकीकृत प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली स्थापित करना है जिसमें हर चरण संदूषण को रोकने में योगदान देता है.

स्लैग समावेशन को एक पृथक समस्या के रूप में मानने के बजाय, अग्रणी फाउंड्रीज़ ने "अपनाया"शून्य-समावेश” विनिर्माण दर्शन,

धातु की सफाई बनाए रखने और फोम पैटर्न को इकट्ठा करने से लेकर कास्टिंग पूरी तरह से जमने तक मोल्ड कैविटी की सुरक्षा पर ध्यान केंद्रित करना.

एक उच्च-अखंडता दुर्दम्य कोटिंग प्रणाली का निर्माण करें

खोई हुई फोम कास्टिंग में दुर्दम्य कोटिंग सबसे महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक बाधा है.

यह सूखी रेत से पिघली हुई धातु को अलग करता है और साथ ही फोम के अपघटन से उत्पन्न गैसों को बाहर निकलने देता है.

इसलिए कोटिंग को बीच में एक इष्टतम संतुलन प्राप्त करना चाहिए यांत्रिक शक्ति, दुर्दम्य, भेद्यता, और थर्मल शॉक प्रतिरोध.

एक कोटिंग जो अत्यधिक छिद्रपूर्ण होती है, पिघली हुई धातु को सांचे में प्रवेश करने की अनुमति देती है, जबकि अपर्याप्त पारगम्यता वाला अपघटन गैसों को फँसाता है.

वैसे ही, खराब यांत्रिक शक्ति वाली कोटिंग्स संभालने के दौरान टूट सकती हैं, जबकि अपर्याप्त उच्च तापमान शक्ति के परिणामस्वरूप डालने के दौरान क्षरण और छिलने का खतरा हो सकता है.

विभिन्न कार्यों के लिए अलग-अलग कोटिंग्स का उपयोग करें

एक सामान्य गलती पूरे पैटर्न क्लस्टर में समान कोटिंग मोटाई लागू करना है.

व्यवहार में, विभिन्न क्षेत्रों में बहुत भिन्न तापीय और यांत्रिक भार का अनुभव होता है.

उदाहरण के लिए:

• स्प्रेज़ उच्चतम धातु वेग का अनुभव करें.
• धावकों लंबे समय तक धातु का क्षरण सहना.
• इंगेट्स गंभीर तापीय आघात से गुजरना.
• कास्टिंग गुहाएँ मुख्य रूप से आयामी स्थिरता और सतह फिनिश की आवश्यकता होती है.

इसलिए, कई उन्नत फाउंड्री जानबूझकर लागू होती हैं 30-गेटिंग सिस्टम पर 50% मोटी कोटिंग कास्टिंग बॉडी की तुलना में.

यह प्रबलित कोटिंग एक बलि सुरक्षात्मक परत के रूप में कार्य करती है जो कास्टिंग गुहा को दूषित किए बिना लंबे समय तक धातु के घर्षण का प्रतिरोध करती है.

हाई-परफॉर्मेंस बाइंडर सिस्टम चुनें

बाइंडर काफी हद तक यह निर्धारित करता है कि कोटिंग थर्मल झटके से बचेगी या नहीं.

आधुनिक खोई हुई फोम कोटिंग्स आमतौर पर उपयोग की जाती हैं:

• कोलाइडल सिलिका बाइंडर्स
• एल्यूमीनियम-सिलिकेट दुर्दम्य प्रणाली
• जिरकोन आधारित कोटिंग्स
• मुलाइट-आधारित कोटिंग्स
• उच्च तापमान वाले सिरेमिक बॉन्डिंग एजेंट

अचानक गर्म होने पर टूटने के बजाय, ये उन्नत बाइंडर सिस्टम धीरे-धीरे सिंटर होते हैं, डालने के दौरान संरचनात्मक अखंडता बनाए रखना.

सुखाने की स्थिति को नियंत्रित करें

यदि सुखाने को खराब तरीके से नियंत्रित किया जाए तो प्रीमियम कोटिंग्स भी विफल हो सकती हैं.

उचित सुखाने का प्रबंध करना चाहिए:

• समान नमी हटाना
• नियंत्रित संकोचन
• स्थिर कोटिंग ताकत
• अत्यधिक भंगुरता के बिना पूर्ण इलाज

तेजी से सूखने से आंतरिक तन्य तनाव पैदा हो सकता है जो अदृश्य माइक्रोक्रैक पैदा करता है, जबकि अपर्याप्त सुखाने से अवशिष्ट नमी रह जाती है जो कोटिंग के आसंजन को कमजोर कर देती है और डालने के दौरान विस्फोटक फैलने का खतरा बढ़ जाता है.

फोम पैटर्न असेंबली की संरचनात्मक अखंडता को सुदृढ़ करें

पारंपरिक साँचे की तुलना में व्यय योग्य फोम पैटर्न अपेक्षाकृत नाजुक है.

परिवहन के दौरान, विधानसभा, रेत भरना, और कंपन संघनन, असमर्थित फोम अनुभाग लचीले या विकृत हो सकते हैं, जिससे कोटिंग शुरू होने से पहले ही टूट जाती है.

इसलिए रेत की घुसपैठ को रोकने के लिए संरचनात्मक कठोरता बनाए रखना आवश्यक है.

लॉन्ग गेटिंग सिस्टम को मजबूत करें

लंबे स्प्रूस और रनर का उपयोग करके सुदृढ़ीकरण किया जाना चाहिए:

• फ़ोम सपोर्ट पसलियाँ
• अस्थायी सुदृढ़ीकरण छड़ें
• प्लास्टिक या मिश्रित आस्तीन
• बाहरी समर्थन कोष्ठक

ये सुदृढीकरण मोल्ड संघनन के दौरान झुकने को कम करते हैं और कोटिंग क्षति को काफी कम करते हैं.

संयुक्त डिज़ाइन को अनुकूलित करें

के बीच संबंध:

• स्प्रू और धावक
• धावक और इंगेट
• इंगेट और कास्टिंग

प्रदर्शन करना चाहिए:

• उच्च संबंध शक्ति
• सटीक संरेखण
• सहज परिवर्तन
• पूर्ण कोटिंग कवरेज

सूखे रेत और कोटिंग के टुकड़ों के लिए ढीले या खराब तरीके से जुड़े जोड़ सबसे आम प्रवेश बिंदुओं में से एक हैं.

तनाव एकाग्रता को दूर करें

नुकीले कोने सुखाने और थर्मल विस्तार दोनों के दौरान स्थानीयकृत तनाव पैदा करते हैं.

90-डिग्री चौराहों को उदार फ़िललेट्स से बदलने से सुधार होता है:

• कोटिंग की निरंतरता
• यांत्रिक शक्ति
• थर्मल शॉक प्रतिरोध
• धातु प्रवाह स्थिरता

चिकना संक्रमण मोल्ड भरने के दौरान अशांति को भी कम करता है.

सौम्य और नियंत्रित मोल्डिंग प्रक्रिया अपनाएं

मोल्डिंग ऑपरेशन स्लैग समावेशन के सबसे अधिक नजरअंदाज किए गए स्रोतों में से एक है.

यहां तक ​​कि एक पूरी तरह से लेपित पैटर्न भी अनुचित रेत भरने या अत्यधिक कंपन से क्षतिग्रस्त हो सकता है.

फ्लास्क को धीरे-धीरे भरें

सूखी रेत को कभी भी सीधे फोम क्लस्टर पर नहीं डालना चाहिए.

बजाय:

1. फ्लास्क के तल पर रेत की एक गद्दीदार परत रखें.
2. लेपित पैटर्न को सुरक्षित रूप से रखें.
3. लचीली नली या पर्दा फ़ीड का उपयोग करके धीरे-धीरे रेत डालें.
4. संघनन शुरू होने से पहले पैटर्न को प्राकृतिक रूप से रेत से घेरने दें.

यह कोटिंग की सतह पर सीधे प्रभाव को कम करता है.

कंपन संघनन को अनुकूलित करें

कंपन को एक प्रगतिशील अनुक्रम का पालन करना चाहिए.

शुरू में:

• कम आयाम
• कम बार होना
• सौम्य संघनन

एक बार पैटर्न पूरी तरह से दब जाए:

• कंपन की तीव्रता बढ़ाएँ
• एक समान रेत घनत्व प्राप्त करें
• अचानक पड़ने वाले प्रभावों से बचें

मोल्डिंग की शुरुआत में आक्रामक कंपन के कारण अक्सर कोटिंग में दरारें पड़ जाती हैं, विशेषकर गेटिंग सिस्टम के आसपास.

पैटर्न मूवमेंट को रोकें

कंपन के दौरान, फोम क्लस्टर पूरी तरह से स्थिर रहना चाहिए.

पैटर्न की अप्रत्याशित गति या तैरना हो सकता है:

• कोटिंग की परतें तोड़ें
• बंधे हुए जोड़ों को अलग करें
• आसपास की रेत को परेशान करें
• समावेशन जोखिम बढ़ाएँ

बड़ी कास्टिंग के लिए फिक्स्चर की उचित स्थिति विशेष रूप से महत्वपूर्ण है.

स्वच्छ धातु प्रवाह के लिए गेटिंग डिज़ाइन को अनुकूलित करें

गेटिंग प्रणाली यह निर्धारित करती है कि पिघली हुई धातु कैसे सांचे में प्रवेश करती है और अशांति पर सीधा प्रभाव डालती है, कोटिंग का क्षरण, ऑक्साइड का निर्माण, और लावा परिवहन.

एक अनुकूलित गेटिंग प्रणाली को बढ़ावा देना चाहिए स्थिर, दिशात्मक, और कम-अशांति भरना.

धातु प्रभाव ऊर्जा कम करें

अत्यधिक प्रभाव वेग कोटिंग क्षरण को तेज करता है.

डिज़ाइन में सुधार शामिल हैं:

• उचित स्प्रू ऊंचाई
• सहज धावक संक्रमण
• गोल कोनें
• संतुलित धावक क्रॉस-सेक्शन
• नियंत्रित चोक क्षेत्र

ये विशेषताएं पर्याप्त भरने की गति को बनाए रखते हुए गतिज ऊर्जा को कम करती हैं.

स्लैग नियंत्रण सुविधाओं को एकीकृत करें

आधुनिक गेटिंग सिस्टम अक्सर शामिल होते हैं:

• लावा जाल
• स्किम धावक
• स्पलैश बेसिन
• सिरेमिक प्रवाह संशोधक
• अवसादन जेबें

कास्टिंग गुहा में प्रवेश करने से पहले ये गैर-धातु समावेशन को अलग कर देते हैं.

स्प्रू सीलिंग में सुधार करें

स्प्रू ओपनिंग विशेष रूप से संदूषण के प्रति संवेदनशील है.

ग्रेफाइट आस्तीन का उपयोग करना, सिरेमिक आवेषण, या समर्पित सीलिंग घटक ढीली रेत के खिलाफ अधिक विश्वसनीय अवरोध पैदा करते हैं और प्रारंभिक उच्च-वेग धातु धारा के कारण प्रारंभिक चरण के कोटिंग क्षरण को रोकते हैं।.

डालने का तापमान और वैक्यूम पैरामीटर अनुकूलित करें

डालने के तापमान और वैक्यूम दबाव पर एक साथ विचार किया जाना चाहिए क्योंकि दोनों धातु प्रवाह व्यवहार और कोटिंग स्थिरता को प्रभावित करते हैं.

न्यूनतम व्यावहारिक डालने का तापमान चुनें

अधिक वर्षा से तापमान में वृद्धि होती है:

• कोटिंग का क्षरण
• ऑक्सीकरण
• फोम अपघटन दर
• धातु अशांति
• स्लैग निर्माण

जब भी संभव, डालना सबसे कम तापमान पर किया जाना चाहिए जो अभी भी मोल्ड के पूर्ण भरने की गारंटी देता है.

ग्रे आयरन के लिए, धातु को अत्यधिक गर्म करने से शायद ही कभी गुणवत्ता में सुधार होता है और अक्सर समावेशन दोष बढ़ जाते हैं.

स्थिर वैक्यूम दबाव बनाए रखें

वैक्यूम पर्याप्त होना चाहिए:

• सघन सूखी रेत
• सांचे की कठोरता बनाए रखें
• पायरोलिसिस गैसों को हटा दें
• भरने की क्षमता में सुधार करें

तथापि, अत्यधिक नकारात्मक दबाव हो सकता है:

• धातु वेग को तेज करें
• कोटिंग क्षरण बढ़ाएँ
• कोटिंग की दरारों के माध्यम से रेत खींचें
• रेत चिपकाने को बढ़ावा देना

सफल फाउंड्री उपयोग के सिद्धांत का पालन करते हैं न्यूनतम प्रभावी निर्वात, मोल्ड को स्थिर करने और गैसों को बाहर निकालने के लिए केवल पर्याप्त नकारात्मक दबाव प्रदान करना.

निरंतर निगरानी यह सुनिश्चित करती है कि डालने के दौरान वैक्यूम में उतार-चढ़ाव न हो.

उन्नत निस्पंदन के माध्यम से धातु की सफाई बढ़ाएं

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सांचा कितना अच्छा तैयार किया गया है, दूषित पिघली हुई धातु स्लैग समावेशन का एक प्रमुख स्रोत बनी हुई है.

धातु के कास्टिंग कैविटी तक पहुंचने से पहले धातु की सफाई में सुधार के लिए आधुनिक फाउंड्री तेजी से निस्पंदन तकनीक पर भरोसा कर रही हैं.

सिरेमिक फोम फिल्टर स्थापित करें

सिरेमिक फोम फिल्टर आमतौर पर स्प्रू और रनर के बीच रखे जाते हैं जो कई महत्वपूर्ण कार्य प्रदान करते हैं:

• फर्नेस स्लैग को पकड़ें
• ऑक्साइड फिल्में हटा दें
• दुर्दम्य कणों को फँसाएँ
• धातु प्रवाह को स्थिर करें
• अशांति कम करें

फ़िल्टर छिद्र का आकार मिश्र धातु के प्रकार और कास्टिंग आयामों के अनुसार चुना जाता है, साथ 10-20 पीपीआई सिरेमिक फिल्टर आमतौर पर लोहे की ढलाई के लिए उपयोग किया जाता है.

अतिप्रवाह और संग्रह क्षेत्र शामिल करें

रणनीतिक स्थानों पर स्थित ओवरफ्लो राइजर संग्रह कक्षों के रूप में काम करते हैं:

• प्रारंभिक दूषित धातु
• तैरता हुआ लावा
• फोम अपघटन अवशेष
• ऑक्साइड युक्त धातु

कास्टिंग के कार्यात्मक अनुभागों में प्रवेश करने के बजाय, इन संदूषकों को बलि अतिप्रवाह क्षेत्रों में भेज दिया जाता है जिन्हें परिष्करण के दौरान हटा दिया जाता है.

लगातार सूखी रेत की गुणवत्ता बनाए रखें

हालाँकि आदर्श परिस्थितियों में सूखी रेत कभी भी पिघली हुई धातु से सीधे संपर्क नहीं करती है, इसकी भौतिक विशेषताएं कोटिंग समर्थन और दोष गठन को दृढ़ता से प्रभावित करती हैं.

महत्वपूर्ण नियंत्रण उपायों में शामिल हैं:

• स्वच्छ का उपयोग करना, धुली सिलिका रेत.
• एक सुसंगत कण आकार वितरण बनाए रखना.
• पुनः प्राप्त रेत से अत्यधिक धूल और बारीक पदार्थ हटाना.
• नमी संदूषण को रोकना.
• रेत का तापमान नियंत्रित करना.
• विदेशी प्रदूषकों को ख़त्म करना.

संतुलित अनाज का आकार गैस निकासी के लिए पर्याप्त पारगम्यता और दुर्दम्य कोटिंग के लिए पर्याप्त समर्थन दोनों प्रदान करता है.

अत्यधिक मोटे रेत से कोटिंग दोषों के माध्यम से प्रवेश की संभावना बढ़ जाती है, जबकि अत्यधिक जुर्माने से पारगम्यता कम हो जाती है और निर्वात परिस्थितियों में यह हवा में उड़ सकता है.

पिघली हुई धातु के शुद्धिकरण में सुधार करें

पिघलने वाली भट्ठी में स्लैग समावेशन की रोकथाम शुरू होती है.

पिघली हुई धातु के रख-रखाव के प्रत्येक चरण का लक्ष्य डालने से पहले अधिकतम सफ़ाई करना होना चाहिए.

प्रभावी प्रथाओं में शामिल हैं:

• उच्च गुणवत्ता वाली चार्ज सामग्री का चयन करना.
• पिघलने के दौरान अत्यधिक ऑक्सीकरण को रोकना.
• भट्टी के स्लैग को अच्छी तरह से हटाना.
• स्लैग एकत्रीकरण को बढ़ावा देने के लिए स्लैग कोगुलेंट्स या कवर फ्लक्स का उपयोग करना.
• टैपिंग और करछुल स्थानांतरण के दौरान अशांति को कम करना.
• स्वच्छ करछुल और दुर्दम्य अस्तर बनाए रखना.
• डालने के दौरान द्वितीयक ऑक्सीकरण को कम करना.

तन्य लौह उत्पादन के लिए, संपूर्ण प्रतिक्रियाओं को सुनिश्चित करने और अस्थिर ऑक्साइड गठन को कम करने के लिए मैग्नीशियम उपचार और टीकाकरण को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए जो बाद में जटिल समावेशन उत्पन्न करने के लिए कार्बोनेसियस अवशेषों के साथ मिल सकता है।.

प्रक्रिया निरीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण को मजबूत करें

लगातार गुणवत्ता केवल अंतिम कास्टिंग मूल्यांकन पर निर्भर रहने के बजाय पूरे उत्पादन के दौरान व्यवस्थित निरीक्षण पर निर्भर करती है.

एक प्रभावी गुणवत्ता प्रबंधन कार्यक्रम में निरीक्षण शामिल होना चाहिए:

• फोम पैटर्न घनत्व और आयाम.
• पैटर्न असेंबली गुणवत्ता.
• कोटिंग की मोटाई और आसंजन.
• कोटिंग सूखने की स्थिति.
• रेत की सफाई और कण का आकार.
• वैक्यूम सिस्टम प्रदर्शन.
• पिघली हुई धातु का तापमान और रसायन विज्ञान.
• स्लैग हटाने की दक्षता.
• डालने की प्रक्रिया.
• दृश्य निरीक्षण का उपयोग करके तैयार कास्टिंग, मशीनिंग प्रतिक्रिया, रेडियोग्राफिक परीक्षण, अल्ट्रासोनिक परीक्षण, या मेटलोग्राफिक विश्लेषण.

जब दोष उत्पन्न होते हैं, मूल कारण विश्लेषण को केवल लक्षण को संबोधित करने के बजाय अंतर्निहित कारण को पहचानने और खत्म करने के लिए पूरी प्रक्रिया श्रृंखला के माध्यम से समस्या का पता लगाना चाहिए.

4. निष्कर्ष

लॉस्ट फोम कास्टिंग में स्लैग का समावेश कोई अभिशाप नहीं है; यह साँचे के भीतर एक नाजुक आपूर्ति श्रृंखला का लक्षण है.

इसे किसी एक चमत्कारिक "ठीक" से ठीक नहीं किया जा सकता, बल्कि एक समग्र रणनीति के अनुशासित कार्यान्वयन के माध्यम से.

ईपीएस क्लस्टर को फोम के टुकड़े के रूप में न मानकर, लेकिन एक नाजुक के रूप में "निर्वात पात्र" जो कोटिंग के क्षण से लेकर जमने के क्षण तक पूरी तरह से सीलबंद रहना चाहिए, फाउंड्रीज़ स्क्रैप दरों को नाटकीय रूप से कम कर सकती हैं.

मजबूत कोटिंग इंजीनियरिंग का संयोजन, सौम्य संचालन, सटीक वैक्यूम नियंत्रण, और रणनीतिक गेटिंग डिज़ाइन दोष-मुक्त उत्पादन का एकमात्र मार्ग है, मशीनी घटक जो वास्तव में लॉस्ट फोम प्रक्रिया की क्रांतिकारी क्षमता का उपयोग करते हैं.

"रेत के कण" के विरुद्ध इस लड़ाई में, सतर्कता और प्रणालीगत परिशुद्धता फाउंड्री के सर्वोत्तम हथियार हैं.

 

पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या स्लैग समावेशन खोई हुई फोम कास्टिंग के लिए अद्वितीय है?

नहीं, स्लैग समावेशन सभी कास्टिंग प्रक्रियाओं में मौजूद है, लेकिन लॉस्ट फोम कास्टिंग में रेत-प्रकार के समावेशन की संभावना अधिक होती है क्योंकि सूखी रेत का सांचा अलगाव के लिए पूरी तरह से पतली कोटिंग परत पर निर्भर करता है।.

किसी भी कोटिंग क्षति से सीधे रेत प्रवेश हो जाएगी.

स्लैग समावेशन को कम करने के लिए सबसे प्रभावी एकल उपाय क्या है??

गेटिंग सिस्टम में सिरेमिक फोम फिल्टर स्थापित करने से सबसे तत्काल और स्थिर प्रभाव मिलता है, क्योंकि यह धातु के प्रवाह को स्थिर करते हुए बहिर्जात स्लैग और घिसे हुए कोटिंग कणों दोनों को रोकता है.

तथापि, सर्वोत्तम परिणामों के लिए इसका उपयोग कोटिंग और प्रक्रिया में सुधार के साथ किया जाना चाहिए.

क्या स्लैग समावेशन को मशीनिंग द्वारा हटाया जा सकता है??

मशीनिंग भत्ता बढ़ाकर केवल उथले सतह समावेशन को हटाया जा सकता है. मशीनिंग के बाद भी उपसतह और आंतरिक समावेशन उजागर रहेंगे,

और गहरे समावेशन को आयामी ओवरकटिंग के बिना समाप्त नहीं किया जा सकता है. स्रोत की रोकथाम हटाने के बाद की तुलना में कहीं अधिक किफायती है.