Որոնք են միջուկները ավազի ձուլման մեջ?

1. Ներածություն

Ավազի ձուլման միջուկները ծառայում են որպես ներքին ճարտարապետներ, որոնք ձևավորում են մետաղական մասերի թաքնված առանձնահատկությունները՝ ներքին խոռոչները, թերագնահատում, և հեղուկ անցումներ, որոնք միայնակ չի կարող հասնել մեկ կաղապարի.

Պատմականորեն, Արհեստավորները կաղապարների մեջ փայտից կամ կավե հասարակ խցաններ էին մտցնում դեռևս հին Հռոմում;

Այսօր, Ձուլարաններն օգտագործում են առաջադեմ ավազի միջուկային տեխնոլոգիաներ՝ բարդ երկրաչափություններ արտադրելու համար,

ինչպիսիք են շարժիչի հովացուցիչ նյութի բաճկոնները, հիդրավլիկ կոլեկտորային ալիքներ, և տուրբինի շեղբերների հովացման սխեմաներ, անհնար է մեքենայացնել ծախսարդյունավետ կերպով.

Ժամանակակից գործառնություններում, միջուկները կազմում են կաղապարի ընդհանուր ծավալի 25–35%-ը, արտացոլելով դրանց կարևոր դերը դիզայնի բարդությունը բացելու և ներքևում գտնվող հաստոցների կրճատման գործում.

2. Ինչ է միջուկը?

Մեջ Ավազի ձուլում, ա միջուկը ճշգրիտ ձևավորված է, ավազի վրա հիմնված ներդիր, որը տեղադրված է կաղապարի խոռոչի ներսում՝ ստեղծելու համար ներքին դատարկություններ, ինչպիսիք են հատվածները, թերագնահատում, կամ խոռոչ հատվածներ, որ կաղապարը միայնակ չի կարող գոյանալ.

Մինչդեռ կաղապարը սահմանում է ձուլումը արտաքին երկրաչափություն, միջուկները որոշում են այն ներքին հատկանիշները.

Core vs. Բորբոսը

Մինչդեռ կաղապարել սահմանում է ձուլման արտաքին ձևը, է միջուկը ստեղծում է ներքին առանձնահատկություններ:

• Բորբոսը: Սնամեջ խոռոչ, որը ձևավորվել է նախշի արտաքին մասի շուրջ ավազը լցնելով.
• Հիմնական: Ավազի հավաքումը տեղադրվում է կաղապարի ներսում՝ լցնելուց առաջ, որպեսզի արգելափակի մետաղի հոսքը, հեռացնելով դատարկություններ.

Միջուկները պետք է անխափան կերպով ինտեգրվեն կաղապարի հետ, դիմադրում է հալած մետաղի ճնշմանը (մինչեւ 0.6 MPA ալյումինե ձուլման մեջ) իսկ հետագայում մաքուր ճեղքվելով ցնցումների համար.

3. Ավազի ձուլման միջուկների տեսակները

Ավազի ձուլման միջուկները գալիս են մի քանի դիզայնով, յուրաքանչյուրը հարմարեցված է հատուկ ներքին առանձնահատկություններ ստեղծելու համար՝ պարզ անցքերից մինչև հովացման բարդ անցումներ.

Միջուկի տիպի ճիշտ մնացորդների ընտրություն նյութի օգտագործումը, ճշգրտություն, ուժ, մի քանազոր մաքրել պահանջները.

Կոշտ միջուկներ

Պինդ միջուկները ամենահիմնական տեսակն են, իդեալական է ձուլման մեջ պարզ խոռոչ հատկություններ ձևավորելու համար.

Դրանք սովորաբար պատրաստվում են միատարր ավազ-կապակցիչ խառնուրդից, որը սեղմված է միջուկային տուփերի մեջ.

Նրանց ոչ բարդ երկրաչափության շնորհիվ, դրանք ծախսարդյունավետ են և հեշտ արտադրվող, դրանք հարմարեցնելով այնպիսի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են խողովակների հատվածները, Փական տներ, կամ ուղիղ անցնող խոռոչներով մեխանիկական բլոկներ.

• Առավելություններ: Պարզ արտադրություն, ցածր արժեք հիմնական ձևերի համար.
• Սահմանափակումներ: Նյութի բարձր օգտագործում; դժվարին հեռացում խորը կամ նեղ խոռոչներից՝ փլուզման բացակայության պատճառով.

Shell Cores

Կեղևի միջուկները ճշգրիտ նախագծված միջուկներ են, որոնք ձևավորվում են խեժով պատված ավազի վրա տաքացվող մետաղական միջուկների տուփերի վրա, ստեղծելով կոշտ, բարակ պատերով պատյան բարձր չափերի ճշգրտությամբ.

Այս մեթոդը ապահովում է մակերեսի գերազանց հարդարում և ամրություն, կեղևի միջուկները դարձնելով իդեալական բարձր արդյունավետության ծրագրերի համար.

• Ընդհանուր կիրառումներ: Ավտոմոբիլային շարժիչի բլոկներ, բալոնների գլուխներ, և մասեր, որոնք պահանջում են հովացման կամ քսման բարդ ուղիներ.
• Հիմնական առավելությունները: Ամուր հանդուրժողականություն (±0,1 մմ), Հարթ մակերեսի ավարտը, և նյութական սպառման նվազում.

Խեժով կապված միջուկներ

Օգտագործված է չթխել մի քանազոր սառը տուփ միջուկի ստեղծման գործընթացները, խեժի հետ կապված միջուկները ապահովում են բարձր ամրություն և ծավալային հետևողականություն.

Չթխելու մեթոդով, քիմիական կատալիզատորները մաքրում են ավազ-խեժ խառնուրդը սենյակային ջերմաստիճանում, մինչդեռ սառը տուփի մեթոդը օգտագործում է գազ (սովորաբար ամինային գոլորշիներ) րոպեների ընթացքում խեժը կարծրացնելու համար.

• Առավելություններ: Արագ ցիկլի ժամանակներ, Գերազանց մեխանիկական ուժ, հարմար է մեծածավալ արտադրության համար.
• Արդյունաբերություն: Ավտոմոբիլային, ծանր տեխնիկա, պոմպի և փականի ձուլում.

CO₂ միջուկներ (Նատրիումի սիլիկատային միջուկներ)

CO₂ միջուկները պատրաստվում են ավազը նատրիումի սիլիկատով խառնելով և խառնուրդը կարծրացնելով՝ ածխածնի երկօքսիդ գազ ներարկելով:. Այս գործընթացը արագորեն սահմանում է առանցքը, հնարավորություն տալով արագ շրջադարձային ժամանակներ.

• Ուժեղ կողմեր: Արագ արտադրություն, ուժեղ նախնական կարծրություն.
• Նկատառումներ: Դժվար է վերականգնել; միջուկները կարող են լինել փխրուն և հակված խոնավության կլանմանը.
• Տիպիկ կիրառումներ: Կարճաժամկետ կամ հրատապ աշխատանքներ, որոնք պահանջում են արագ հիմնական հասանելիություն.

Ծալովի միջուկներ

Նախատեսված է պնդացման ընթացքում կամ դրանից հետո քայքայվելու կամ թուլանալու համար, փլվող միջուկները հեշտացնում են հեռացումը և նվազեցնում ձուլման վնասման վտանգը.

Ավազի ձուլման այս միջուկները հաճախ ներառում են այրվող կամ ջերմային զգայուն հավելումներ, որոնք քայքայվում են ձուլման սառեցման փուլում:.

• Ծրագրեր: Խոշոր կամ բարդ ձուլվածքներ խոր, նեղ ներքին առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են ծովային շարժիչները կամ կառուցվածքային պատյանները.
• Նպաստներ: Նվազեցնել սթրեսը ամրացման ժամանակ, կանխել ներքին ճաքերը, և թեթևացնել հիմնական նոկաուտը.

Chaplet-Assisted Cores

Ծանր կամ չաջակցվող հիմնական երկրաչափությունների համար, Մետաղական խարույկները օգտագործվում են կաղապարը լցնելու ընթացքում միջուկի դիրքը պահպանելու համար.

Բնակարանները գործում են որպես միջուկի և կաղապարի պատի միջև ընկած հատվածներ և նախատեսված են ձուլման հետ միաձուլվելու համար՝ առանց մետալուրգիական ամբողջականությունը խախտելու:.

• Օգտագործման դեպքեր: Խոշոր արդյունաբերական ձուլվածքներ, ինչպիսիք են տուրբինի պատյանները կամ շարժիչի շրջանակները, որտեղ առանցքային տեղաշարժը հակառակ դեպքում կառաջացնի չափերի անճշտություններ.
• Առավելություններ: Կանխում է շարժումը մետաղի ճնշման տակ; պահպանում է ներքին ճշգրտությունը.

4. Միջուկի ամրացումներ և ամրացման մեթոդներ

5. Հիմնական հատկություններ և կատարողական չափանիշներ

Ավազի ձուլման միջուկները պետք է բավարարեն պահանջկոտ համադրություն մեխանիկական, ջերմային, մի քանազոր ծավալային անթերի ձուլվածքներ արտադրելու պահանջներ.

Ներքեվ, մենք ուսումնասիրում ենք հինգ հիմնական հատկությունները և դրանց բնորոշ թիրախային արժեքները, որոնք վերահսկում են ձուլարանները՝ ապահովելու հիմնական կատարումը.

Ուժ

Միջուկները բավականաչափ ամբողջականության կարիք ունեն՝ հալած մետաղի ճնշմանը դիմակայելու համար, սակայն թափահարման ժամանակ մաքուր քայքայվում են.

• Կանաչ ուժ (չոր բուժումից առաջ)

• • Բնորոշ տիրույթ: 0.2– 0,4 ՄՊա (30-60 psi)
  • Կարևորություն: Ապահովում է, որ միջուկները գոյատևում են բեռնաթափման և կաղապարների հավաքման ժամանակ՝ առանց աղավաղումների.

• Չոր ուժ (կապակցիչի բուժումից հետո)

• • Բնորոշ տիրույթ: 2-6 ՄՊա (300-900 psi) խեժով կապված միջուկների համար
  • Կարևորություն: Պետք է դիմակայել հիդրոստատիկ բեռներին մինչև 1.5 ՄՊա պողպատե ձուլվածքներում.

• Թեժ ուժ (700–1200 °C ջերմաստիճանում)

• • Պահպանում: ≥ 50% չոր ուժը ձուլման ջերմաստիճանում
  • Կարևորություն: Կանխում է միջուկի դեֆորմացիան կամ էրոզիան հալած մետաղի հետ անմիջական շփման դեպքում.

թափանցելիություն

Լցնելու ժամանակ առաջացած գազ (գոլորշի, CO₂) պետք է փախչի առանց ծակոտկենություն ձևավորելու.

• Անթափանցելիության համարը (PN)

• • Կանաչ միջուկներ: 150– 350 PN
  • Շելլ & Խեժի միջուկներ: 100– 250 PN

• Չափազանց ցածր (< 100): Թակարդում գազերը, տանում է դեպի փչող անցքեր.
• Չափազանց բարձր (> 400): Նվազեցնում է միջուկի ուժը, էրոզիայի վտանգ.

Փլուզելիություն

Միջուկի վերահսկվող փլուզումը հեշտացնում է ցնցումները և հարմարեցնում մետաղի կծկումը.

• Ծալվողականության չափիչ: 0.5– 2,0 մմ դեֆորմացիա ստանդարտ բեռի տակ
• Մեխանիզմներ:

• • Կանաչ միջուկներ: Դեֆորմացիայի համար ապավինեք խոնավության և կավե կառուցվածքին.
  • Խեժի միջուկներ: Օգտագործեք փախուստի հավելումներ (ածուխի փոշին) կամ թույլ շերտեր.

• Օգուտ: Նվազեցնում է ներքին սթրեսները՝ կանխելով տաք արցունքները խորը խոռոչներում.

Ծավալային ճշգրտություն

Ներքին առանձնահատկությունների ճշգրտությունը թելադրում է հետձուլման հաստոցների թույլտվությունները.

Ջերմային կայունություն

Միջուկները պետք է պահպանեն ամբողջականությունը հալած մետաղի արագ ջերմային հոսքի ներքո.

• Ջերմային ընդարձակման գործակից: 2.5–4,5 × 10⁻6/K (առանցքային ավազ ընդդեմ. մետաղական)
• Հրակայունություն:

• • Սիլիցիումի հիմքով միջուկներ: մինչեւ 1,200 ° C
  • Ցիրկոնով կամ քրոմիտով ուժեղացված միջուկներ: > 1,700 ° C

• Կարևորություն: Նվազագույնի է հասցնում միջուկի տեղաշարժը, որն առաջանում է անհավասար ջերմային ընդլայնման հետևանքով.

6. Ինչպես են միջուկները պահվում տեղում?

Ապահովել, որ միջուկները մնան ճշգրիտ դիրքավորված հորդառատ ողջ ընթացքում և կարծրացումը կարևոր է: նույնիսկ մի փոքր տեղաշարժը կարող է խեղաթյուրել ներքին անցումները կամ հանգեցնել մետաղի ներխուժմանը միջուկի խոռոչ.

Ձուլարանները հիմնվում են համակցության վրա մեխանիկական գրանցում, մետաղական հենարաններ, մի քանազոր կապող օժանդակ միջոցներ միջուկները կաղապարի մեջ ապահով փակելու համար.

Մեխանիկական գրանցում առանցքային տպագրությամբ

Յուրաքանչյուր օրինաչափություն ներառում է դուրս ցցված «միջուկային տպումներ», որոնք ստեղծում են համապատասխան խորշեր երեսպատման և քաշման մեջ. Այս տպումները:

• Գտեք միջուկը բոլոր երեք առանցքներում, կողային կամ ուղղահայաց շարժումների կանխարգելում
• Փոխանցման բեռներ կրելով միջուկի քաշը և հալած մետաղի ճնշումը (մինչեւ 1.5 ՄՊա պողպատից)
• Ստանդարտ չափսեր սովորաբար տարածվում է 5-15 մմ կաղապարի պատի մեջ, մշակված է ± 0.2 մմ հուսալի նստատեղերի համար

Կաղապարը փակելով, հիմնական տպագիր նստատեղերը գրպանում են, մատուցելով կրկնվող, միջամտություն, որը լրացուցիչ սարքավորման կարիք չունի.

Մետաղական հենարաններ: Շապլետներ և թևեր

Երբ հիդրոստատիկ ուժերը սպառնում են լողալ կամ քայքայել միջուկները, ձուլարանները տեղադրում են մետաղական հենարաններ:

• Բնակարաններ փոքր մետաղական սյուներ են, որոնք հաճախ դրոշմված են նույն համաձուլվածքից, ինչ ձուլումը, տեղադրված են կանոնավոր ընդմիջումներով (յուրաքանչյուր 50–100 մմ).
  Նրանք կամրջում են միջուկի և կաղապարի պատերի միջև եղած բացը, կրելով ինչպես միջուկի քաշը, այնպես էլ մետաղի ճնշումը.
• Թևեր բաղկացած է բարակ պատերով մետաղական խողովակներից, որոնք սահում են միջուկի խոցելի հատվածների վրայով, պաշտպանելով ավազը բարձր արագությամբ մետաղի բախումից և ամրացնելով միջուկի կառուցվածքը.

Պնդացումից հետո, մատուռները մնում են ներկառուցված և կամ հեռացվում են հաստոցների միջոցով, կամ թողնվում են որպես նվազագույն ներդիրներ; թևերը սովորաբար արդյունահանվում են ավազով.

Կապող օժանդակ միջոցներ: Սոսինձներ և կավե կնիքներ

Թեթև կամ ճշգրիտ միջուկների համար, Միայն մեխանիկական հենարանները կարող են անբավարար լինել. Այս դեպքերում:

• Կպչուն թիթեղներ- նատրիումի սիլիկատի կամ հատուկ խեժի սոսինձի փոքր կետեր - առանցքային ոտքերը ամրացրեք կաղապարի մակերեսին, առաջարկելով նախնական կանաչ ուժ՝ չխոչընդոտելով թափանցելիությանը.
• Clay Slip կնիքները- բենտոնիտի ցեխի բարակ ծածկույթը, որը կիրառվում է միջուկների վրա, ուժեղացնում է շփումը և փակում ցանկացած մանրադիտակային բացեր, փակման ժամանակ մանր ավազի արտագաղթը դեպի խոռոչի կանխարգելում.

Երկու մեթոդներն էլ պահանջում են նվազագույն նյութ, սակայն կտրուկ նվազեցնում են միջուկի «բոցը» կաղապարի մշակման և մետաղի լցման ժամանակ.

7. Հիմնական ժողովը և կաղապարի ինտեգրումը

Միջուկների անխափան ինտեգրումը կաղապարի մեջ առանցքային է ներքին ճշգրիտ երկրաչափություններ ձեռք բերելու և այնպիսի թերություններից խուսափելու համար, ինչպիսիք են սխալ գործարկումները:, հիմնական տեղաշարժ, կամ մետաղի ներթափանցում.

Հիմնական տեղադրման տեխնիկա

Ձեռքով տեղադրում

• Հավասարեցման կապում & Լոկատորներ: Օգտագործեք ճշգրիտ մեքենայացված կապանքներ քարշի վրա և հաղթահարեք կեսերը՝ միջուկները իրենց դիրքի մեջ ուղղելու համար.
• Շոշափելի հաստատում: Օպերատորները պետք է զգան առանցքային «նստատեղը» դրա տպագրության դեմ, այնուհետև մի նուրբ թակեք՝ լիարժեք ներգրավվածությունն ապահովելու համար.

Ավտոմատացված բեռնաթափում

• Ռոբոտային բռնիչներ: Հագեցած է վակուումային կամ մեխանիկական մատներով, ընտրում են ռոբոտները, կողմնորոշվել, և տեղադրեք միջուկները ±-ով 0.1 մմ ճշգրտություն.
• Ծրագրավորվող հաջորդականություններ: Ինտեգրել տեսողության համակարգերը՝ կողմնորոշումը ստուգելու և օտար առարկաները տեղակայելուց առաջ հայտնաբերելու համար.

Կաղապարի պատրաստություն

Նախքան փակելը հաղթահարեք և քաշեք, հաստատեք, որ կաղապարը լիովին պատրաստ է ընդունելու և՛ միջուկը, և՛ հալած մետաղը:

• Օդափոխության ստուգում: Ապահովեք բոլոր հիմնական օդափոխիչները (Ø 0,5–1 մմ) իսկ բորբոսների օդափոխիչները զերծ են ավազի կուտակումից՝ գազի արտահոսքը հեշտացնելու համար.
• Հետ-լցում & Փաթեթավորում: Աջակցեք արտաքին միջուկի մակերեսներին՝ լցնելով չամրացված ավազով կամ օգտագործելով ոլոռ-մանրախիճ թաղանթով կեղևի միջուկների համար, կանխելով միջուկի դեֆորմացիան մետաղի ճնշման տակ.
• Բաժանման գծի մաքրում: Ստուգեք, որ ավազի կամուրջներ կամ բեկորներ չեն զբաղեցնում բաժանման գիծը, ինչը կարող է փոխել հիմնական տպումները կամ առաջացնել անհամապատասխանություններ.

Միջուկի ամրացում և կնքում

• Adhesive Dab Դիմում: Փոքր կամ բարակ միջուկների համար, կիրառեք նատրիումի սիլիկատ կամ հատուկ կավե սոսինձ միջուկի տպման միջերեսներում՝ կաղապարի փակման ժամանակ միջուկի «լողալը» կանխելու համար.
• Clay Slip Filets: Կանաչ ավազի կաղապարներում, քսեք բենտոնիտի բարակ շերտը միջուկի կարերի շուրջ; սա փակում է բացերը և ավելացնում է շփման դիմադրություն.

Վերջնական հավաքման ստուգումներ

Լցնելուց առաջ, իրականացնել համակարգված ստուգում՝ առանցքի ամբողջականությունը և կաղապարի հավասարեցումը հաստատելու համար:

• Go/No-Go չափիչներ: Սայթաքող չափիչներ միջուկի տպագրության վրա՝ հաստատելու նստատեղերի ճիշտ խորությունը.
• Տեսողական զննում լուսավորությամբ: Անկյունային լույսը շողացրեք կաղապարի խոռոչում, որպեսզի ընդգծեք սխալ դասավորված միջուկները, չամրացված մատուռներ, կամ բացեր.
• Դինամիկ թրթռման թեստ: Թեթևակի թրթռեք կաղապարի հավաքը; պատշաճ կերպով ապահովված միջուկները կմնան անշարժ, մինչդեռ չամրացված միջուկներն իրենց բացահայտում են.

8. Հիմնական հիմնական թերությունները & Միջոցներ

9. Core Sand-ի մելիորացիա և կայունություն

• Ֆիզիկական վերականգնում (Կանաչ-ավազ): Մաշվածության մաքրումը և զննումը վերականգնվում են 70–80 % կույս որակ.
• Ջերմային մելիորացիա (Խեժի միջուկներ): 600–800 °C այրում է կապող նյութերը; բերքատվությունը՝ 60–70 % բազմակի օգտագործման ավազ.
• Միաձուլման ռազմավարություն: 20–30 խառնել % կույս հետ վերականգնված է պահպանել կատարողականությունը, իսկ նվազեցնելով աղբավայրը ըստ 60%.

10. Դիմումներ և դեպքերի ուսումնասիրություններ

1. Ավտոմոբիլային շարժիչի բլոկներ: Ջրի բաճկոններում փլվող միջուկները ձեռք են բերվել ± 0.5 մմ ավելի 1.5 մ բացվածք, կրճատելով մշակման ժամանակը 25%.
2. Հիդրավլիկ կոլեկտորներ: Սառը տուփի խեժի միջուկները վերացված են 70 % գազի անսարքությունները հատվող ալիքներում, բերքատվության բարելավում.
3. Տուրբինի հովացման ալիքներ: 3D- տպագրված ավազի միջուկներ՝ ինտեգրված էպոքսիդային կապակցիչով, արտադրված ± 0.1 մմ ճշգրտություն և կրճատել սպասարկման ժամանակը 8 շաբաթներ մինչև 2 շաբաթներ.

11. Եզրափակում

Միջուկները կազմում են թաքնված ենթակառուցվածք բարդ ավազով ձուլված բաղադրիչներից, հնարավորություն տալով բարդ ներքին առանձնահատկություններ, որոնք խթանում են արդյունավետությունը ավտոմեքենայում, օդատիենտ, և արդյունաբերական ոլորտները.

Ընտրելով համապատասխան ավազի տեսակներ, կապողներ, և հավաքման մեթոդները, և առանցքային հատկությունների և մելիորացիայի խստորեն վերահսկելով, ձուլարանները հասնում են բարձր ճշգրտության, անսարք ձուլվածքներ.

Առաջ նայելով, հավելումների միջուկի պատրաստում, էկոլոգիապես մաքուր կապողներ, իսկ գույքի իրական ժամանակի մոնիտորինգը խոստանում է առաջ մղել հիմնական տեխնոլոգիան, աջակցելով ավելի ու ավելի բարդ ձևավորումներին.

 

ՀՏՀ

Որոնք են միջուկները ավազի ձուլման մեջ?

Էունք միջուկը ավազից և կապող նյութերից պատրաստված հատուկ ձևավորված ներդիր է, տեղադրվում է կաղապարի խոռոչի ներսում՝ ներքին դատարկություններ ստեղծելու համար, թերագնահատում, կամ բարդ ներքին երկրաչափություններ ձուլման մեջ.

Միջուկները թույլ են տալիս արտադրել խոռոչ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են խողովակները, Շարժիչի բլոկներ, և փականի մարմիններ.

Ինչպե՞ս է միջուկը տարբերվում կաղապարից?

Մինչդեռ կաղապարել ձեւավորում է ձուլման արտաքին ձեւը, է միջուկը ստեղծում է ինտերիերի առանձնահատկությունները.

Կաղապարները հիմնականում ավելի մեծ են և սահմանում են արտաքին ուրվագծերը, մինչդեռ միջուկները տեղադրվում են կաղապարի խոռոչի ներսում՝ խոռոչներ ձևավորելու համար, անցքեր, և անցուղիներ.

Ինչ նյութեր են օգտագործվում միջուկներ պատրաստելու համար?

Հիմնական միջուկները պատրաստված են բարձր մաքրության սիլիցիումի ավազ համակցված ա կապող համակարգ,

ինչպիսիք են բենտոնիտային կավը (կանաչ ավազի համար), ջերմակայուն խեժեր (կեղևի կամ սառը տուփի միջուկների համար), կամ նատրիումի սիլիկատ (CO₂ միջուկների համար).

Ամրապնդման համար կարող են օգտագործվել հավելումներ, թափանցելիություն, կամ փլուզելիություն.