Aliuminio liejimo susitraukimo analizė

Aliuminio liejimo susitraukimas yra grynasis tūrinis pokytis, atsirandantis skystam metalui kietėjant ir atvėstant – jis pasirodo kaip vidinės ertmės, paviršiaus įdubimai, karštos ašaros arba matmenų neatitikimas.

Tai vienintelis svarbiausias poringumo veiksnys, mechaninio vientisumo praradimas, štampuoto aliuminio dalių perdirbimas ir laužas.

Norint kontroliuoti susitraukimą, reikia spręsti fizika (kietėjimas ir maitinimas), the dizainas (vartai, skirstymas į dalis, šiluminiai takai) ir procesas (lydalo kokybė, nušautas profilis, ertmės slėgis arba vakuumas).

Šiuolaikinė praktika sujungia tikslinius geometrijos pokyčius, ertmės slėgio valdymas ir fizika pagrįstas modeliavimas, siekiant apriboti susitraukimą iki priimtino, nuspėjamus lygius.

1. Įvadas – kodėl susitraukimas svarbus liejant slėginiu būdu

Į mirti liejimas, metalas aukštu slėgiu įpurškiamas į plieninę štampą ir tada greitai sukietėja.

Susitraukimo defektai sumažina efektyvų skerspjūvį, sukurti nuotėkio kelius slėginėse dalyse, sėklų nuovargio įtrūkimai, ir apsunkina apdirbimą bei apdailą.

Kadangi liejimas slėginiu būdu dažnai nukreipiamas į plonasienes, matmenų sandarūs komponentai, Net mažos susitraukimo ertmės ar vietinės karštos ašaros gali paversti dalį netinkama naudoti.

Anksti, sisteminga susitraukimo analizė sumažina iteracijas, brangūs įrankių keitimai ir garantijos pateikimas.

2. Susitraukimo fizika: kietėjimas, terminis susitraukimas ir maitinimas

Yra trys susiję fiziniai reiškiniai:

1. Kietėjimas (fazės pasikeitimas) susitraukimas — kai skystas → kietas, medžiagos tūris mažėja;
   paskutiniai užšalę regionai (karštos vietos) turi būti maitinamas skystu metalu arba susidarys susitraukimo ertmės. Kietėjimo susitraukimas yra būdingas lydinio termodinamikai ir užšalimo diapazonui.
2. Kieto metalo terminis susitraukimas — kieta medžiaga atvėsta nuo savo kietumo iki kambario temperatūros, ji toliau traukiasi (linijinis susitraukimas).
   Paprastai tai sprendžiama naudojant inžinerinius susitraukimo veiksnius (modelio/štampavimo mastelis).
3. Maitinimas ir tarpdendritinis srautas - mikroskalėje, dendritiniai tinklai bando sulaikyti likusį skystį;
   jei slėgis ir padavimo keliai yra nepakankami, tarpdendritinis susitraukimas susilieja į makroskopines ertmes. Jei yra dujų, tos ertmės gali būti užpildytos dujomis arba išklotos biplėvele ir daug kenksmingesnės.

Šie procesai priklauso nuo laiko ir sąveikauja su terminiais gradientais: šilumos ištraukimo kryptis ir greitis nustato, kur yra paskutinis skystis, taigi, kur susidarys susitraukimo defektai.

Modeliavimas ir ertmės slėgio stebėjimas yra būtini norint atskleisti šias laiko sąveikas.

3. Susitraukimo defektų tipai ir kaip juos atpažinti

Žemiau pateikiami dažniausiai pasitaikantys su susitraukimu susiję defektai aliuminio liejimas, aprašytas inžinieriams patogiu formatu: kaip atrodo defektas (morfologija), kur dažniausiai pasirodo, kodėl susidaro (pagrindinės priežastys), ir kaip jį aptikti arba patvirtinti.

Naudokite morfologiją + vieta + apdoroti duomenis (ertmės-slėgio pėdsakas, išlydyti RPT/DI, nušautas profilis) kartu, kad surastumėte tinkamą priemonę.

Makro susitraukimo ertmė (tūrinis susitraukimas)

• Morfologija: Didelis, dažnai kampinė arba briaunota tuštuma(s). Gali būti viena centrinė ertmė arba kelios susitelkusios ertmės su gana aštriais vidiniais paviršiais.
• Tipiškos vietos: Stori bosai, sunkios masės salos, briaunų/sienų sandūros, branduolių sankryžos – vietos, kurios užšąla paskutinis.
• Priežastis: Nepakankamas skysčių padavimas į sunkias dalis (užblokuotas arba jo nėra tiekimo kelio), priešlaikinis tiekimo srities sukietėjimas, arba netinkamas ertmės slėgis galutinio kietėjimo metu.
• Kaip atpažinti / aptikti: Matoma skiltyje; rentgenografijoje ar KT lengvai matoma kaip didelė tuštuma. Gali sukelti paviršiaus kriauklę tiesiai virš ertmės.
  Koreliuoja su modeliavimo karštojo taško prognozėmis ir krentančio ertmės slėgio pėdsaku galutinio kietėjimo intervalo metu.
• Iškart patikrinimas: KT/rentgenas; peržiūrėti paskutinio užšaldymo žemėlapį iš modeliavimo; patikrinkite ertmės slėgio palaikymo laiką.

Interdendritinis (tinklą) susitraukimas

• Morfologija: gerai, netaisyklingos, tarpusavyje susijęs poringumas pagal dendritinės rankos modelius – atrodo kaip porėta zona, o ne kaip viena tuštuma.
• Tipiškos vietos: Paskutiniai užšalimo regionai (stori/ploni perėjimai, filė šaknys, vidiniai šonkauliai).
• Priežastis: Didelis minkštas (pusiau kietas) zona dėl lydinio užšalimo diapazono arba lėto aušinimo; tarpdendritinis skystis negali tiekti, nes tėkmės keliai yra užblokuoti arba slėgis yra nepakankamas.
• Kaip atpažinti / aptikti: Metalografija rodo poras palei dendrito rankas; KT gali parodyti paskirstytą porų tinklą; mechaninio nuovargio mėginiai rodo sutrumpėjusį tarnavimo laiką.
  Koreliuoja su mažu intensyvinimo slėgiu arba trumpu laikymo laiku.
• Iškart patikrinimas: Paimkite mėginį ir ištirkite mikrostruktūrą; patikrinti intensyvumo profilį ir lydalo švarumą.

Paviršinė kriauklė / kriauklės žymės

• Morfologija: Lokalizuota paviršiaus depresija, įdubimas arba sekli ertmė išoriniame paviršiuje; gali būti subtilus arba ryškus.
• Tipiškos vietos: Platūs plokšti veidai, sandarinimo paviršiai, apdirbti veidai šalia viršininkų.
• Priežastis: Požeminė susitraukimo tuštuma šalia odos arba nepakankamas vietinis pašaras kietėjimo metu.
• Kaip atpažinti / aptikti: Vaizdinis patikrinimas, lytėjimo pojūtis, profilometras arba CMM matavimas matmenų poveikiui; Rentgeno/KT patvirtina požeminę ertmę.
• Iškart patikrinimas: Neardomasis paviršiaus nuskaitymas; skyrių, jei reikia; apsvarstykite galimybę padidinti apdirbimo atsargas, jei perprojektavimas ne iš karto.

Karštas ašarojimas / kietėjimo įtrūkimai

• Morfologija: Linijiniai arba šakoti įtrūkimai, kartais su oksiduotais interjerais, dažnai palei grūdų ribas arba vėlai kietėjančius tarpdendritinius regionus.
• Tipiškos vietos: Aštrūs kampai, suvaržytos filė, perėjimai nuo plono iki storo, arba kur šerdys / štampai sulaiko susitraukimą.
• Priežastis: Tempimo įtempis pusiau kietoje būsenoje, kai medžiaga negali laisvai susitraukti arba būti tiekiama skystu metalu.
• Kaip atpažinti / aptikti: Matosi ant paviršiaus; sustiprintas dažų skvarbumu; metalografija rodo įtrūkimą per pusiau kietą mikrostruktūrą; modeliavimas gali numatyti didelės šiluminės įtampos zonas.
• Iškart patikrinimas: Vizualinis / dažų testas; įvertinti atsiskyrimo liniją ir šerdies atramą; apsvarstykite galimybę pridėti filė, reljefai, arba pašarų takai.

Vamzdis / centrinės linijos susitraukimas pašaruose/bėgikuose

• Morfologija: Bėgių pailgos ašinės tuštumos, spurizavimas, arba tiektuvai, kurie gali smailėti išilgai.
• Tipiškos vietos: Vartai, bėgikai, sruogų ir bet kokių tyčinių tiektuvo tūrių.
• Priežastis: Tiektuvo geometrija nepakankama arba tiektuvas per anksti sukietėja; netinkama tiektuvo masė, palyginti su liejimo mase.
• Kaip atpažinti / aptikti: Radiografija / KT parodys ašinę ertmę; apipjaustymas atskleidžia tuštumą bėgike; Rekomenduojama perprojektuoti arba padidinti tiektuvą.
• Iškart patikrinimas: Peržiūrėkite atitvarų / tiektuvo tūrį ir liejimo masę; imituoti tiektuvo kietėjimą.

Izoliuotos mikro susitraukiančios kišenės

• Morfologija: Mažas, atskiros ertmės, netaisyklingos formos; didesni nei dujų burbuliukai, bet mažesni už makro ertmes.
• Tipiškos vietos: Aplink inkliuzus, šalia šerdies atspaudų, arba vietinės šiluminės anomalijos.
• Priežastis: Vietinė pašaro kliūtis (oksido biplėvelė, įtraukimas) arba staigūs vietiniai aušinimo skirtumai.
• Kaip atpažinti / aptikti: KT vaizdavimas arba tikslinė metalografija; gali koreliuoti su lydalo įtraukimo taškais.
• Iškart patikrinimas: Lydymosi švara (filtravimas / srautas), vietinis šalčio / izoliacijos reguliavimas.

4. Kiekybiniai duomenys & tipiniai susitraukimo leidimai

Patikimi skaičiai leidžia dizaineriams ir procesų inžinieriams daryti pagrįstus kompromisus. Toliau pateiktos vertės yra inžinerinės gairės (patvirtinti lydiniu- ir konkrečių štampų modeliavimas bei tiekėjo duomenys).

Raktų numeriai

• Tipiškas bendras susitraukimas (mirti liejimas, linijinis): pramonės praktikos vietos praktinės linijinės susitraukimas (modelio/štampavimo mastelis) ir vietinis tūrinis pokytis diapazone 0.5% į 1.2% bendram liejimui aliuminio lydiniai (Pvz., A380, Al-Si štampavimo lydiniai). Jei įmanoma, naudokite konkrečias lydinio vertes.
• Kietėjimas (latentinis) susitraukimas: skysčio→kietosios medžiagos tūrinis pokytis aliuminio lydiniams gali būti didelis – maždaug ≈6 % (dydžio tvarka) Kietėjimo metu (štai kodėl šėrimas ir slėgio kompensavimas yra būtini).
• Šablonų / štampavimo pašalpų praktika: slėginio liejimo detalėms reikia nedidelio linijinio mastelio, palyginti su liejimo smėliu;
  projektavimo vadovuose ir liejimo slėginio liejimo specifikacijų dokumentuose pateikiamos tikslios tiesinės nuolaidos ir rekomenduojamos apdirbimo medžiagos – vadovaukitės štampuotojo vadovu ir pramonės standartinėmis lentelėmis dėl mm/m nuolaidų..
  Projektuojant įrankius reikia atsižvelgti į tipines liejimo slėginio liejimo projektavimo gaires ir modelio leidimų nuorodas.
• Ertmės slėgis (sustiprėjimas) diapazonas: HPDC mašinose dažniausiai taikomas intensyvinimas (ertmės išspaudimas) spaudimas ~10–100 MPa diapazonas, skirtas supakuoti metalą į paskutinio užšalimo zonas ir sumažinti susitraukimą; naudojamas efektyvus slėgis priklauso nuo detalės geometrijos, lydinio ir įrankių galimybės.
  Slėgio palaikymas galutinio kietėjimo intervalo metu žymiai sumažina susitraukimo ertmes.
• Lydymosi kokybės kontrolė (RPT / Nuo): Sumažinto slėgio bandymas (RPT) tankio indekso reikšmės naudojamos kaip lydalo švarumo ir dujų kiekio indikatorius.
  Priimtini DI tikslai skiriasi priklausomai nuo kritiškumo; daugelis gamybos cechų siekia DI ≤ ~2–4 % kritiniams atrankoms (mažesnis DI = švaresnis lydalas ir sumažėjęs defektų polinkis).

5. Pagrindiniai veiksniai – aliuminio slėginio liejimo susitraukimas

Aliuminio liejimo susitraukimas yra daugelio veiksnių reiškinys.

Žemiau išvardinu pagrindinius priežastinius veiksnius, paaiškinti kaip kiekvienas iš jų skatina susitraukimą, duoti praktiniai rodikliai galite stebėti, ir pasiūlyti tikslinės švelninimo priemonės galite kreiptis.

Naudokite tai kaip kontrolinį sąrašą diagnozuodami susitraukimo problemą arba projektuodami liejinį, kad susitraukimo rizika būtų maža.

Lydinio chemija & kietėjimo diapazonas

Kiek tai svarbu: lydiniai su plačiu užšalimu (minkštas) diapazonas sukuria išplėstą pusiau kietą intervalą, kai tarpdendritinis skystis turi tekėti, kad padėtų susitraukimui.
Kuo didesnė minkšta zona, tuo labiau tikėtinas tarpdendritinis susitraukimas ir tinklo poringumas.
Rodikliai: lydinio žymėjimas (Pvz., Al-Si eutektinis vs hipoeutektinis vs hipereutektinis), simuliaciniu būdu numatomas purus storis.
Švelninimas: jei įmanoma, rinkitės lydinius, kurių dalies geometrija užšąla; kur fiksuotas lydinio pasirinkimas, valdyti šėrimo kelius ir taikyti ertmės spaudimą / laikymo laiką, kad kompensuotumėte.

Pjūvio storis ir geometrija (šiluminės masės pasiskirstymas)

Kiek tai svarbu: storos salos (viršininkai, trinkelės) turi didelę šiluminę masę ir lėtai vėsina → iki užšalimo → vietinės susitraukimo ertmės.
Staigūs storio pokyčiai sukuria karštus taškus ir įtempių koncentracijas, dėl kurių atsiranda karštas plyšimas.
Rodikliai: CAD skerspjūvio žemėlapis, šiluminio modeliavimo karštųjų taškų žemėlapis, pasikartojančio defekto vieta.
Švelninimas: vienodo profilio storio konstrukcija; pridėkite šonkaulių, o ne padarykite storesnes dalis; jei neišvengiama tiršta masė, pridėti vietinių tiektuvų, šaltkrėtis, arba perkelkite vartus, kad pamaitintumėte sunkią sekciją.

Vartai, bėgikas, ir pašarų sistemos projektavimas

Kiek tai svarbu: prastas vartų išdėstymas arba per mažo dydžio bėgiai blokuoja veiksmingą šėrimą į zonas, kuriose užšalimas vėluoja.
Turbulentiniai vartai sukelia oksido sulankstymą (bifilmai) kurios trukdo tarpdendritiniam tekėjimui.
Rodikliai: modeliavimas, rodantis, kad paskutinis užšalimas nesutampa su vartais / bėgiais; kokybės problemos sutelktos toli nuo pašarų kelio.
Švelninimas: pastatykite vartus, kad galėtumėte tiesiogiai tiekti sunkiausias dalis, sklandūs bėgiko perėjimai, jei reikia, naudokite tangentinį arba laminarinį įvedimą, į bėgelio sistemą įtraukite perpildymo arba aukojamų pašarų rezervuarus.

Ertmės slėgis / intensyvinimo laikas ir dydis (HPDC valdymas)

Kiek tai svarbu: Taikant ir palaikant slėgį ertmėje paskutinės kietėjimo fazės metu, skystis patenka į tarpdendritinę erdvę ir sumažinamos susitraukimo ertmės. Nepakankamas slėgis arba per anksti išleistas slėgis leidžia susidaryti ertmėms.
Rodikliai: ertmės slėgio pėdsakai (slėgio kritimas per paskutinio užšalimo intervalą), koreliacija tarp žemo slėgio palaikymo ir poringumo.
Įprasti intensyvinimo diapazonai priklauso nuo mašinos / dalies (inžinerinė praktika apima dešimtis MPa).
Švelninimas: melodijos intensyvinimo pradžia, dydis ir laikymo laikas naudojant jutiklio grįžtamąjį ryšį; naudoti uždaro ciklo valdymą, kad būtų išlaikytas slėgis iki galutinio kietėjimo.

Lydymosi temperatūra (perkaitinti) ir lydalo tvarkymas

Kiek tai svarbu: per didelis perkaitimas padidina vandenilio tirpumą ir oksidų susidarymą; per mažas perkaitimas padidina netinkamo paleidimo / šalto uždarymo riziką ir vietinį priešlaikinį užšalimą, kuris izoliuoja tiekimo kelius.
Padidėjęs perkaitimas taip pat padidina branduolio susidarymo laiką ir gali pakeisti susitraukimo elgesį.
Rodikliai: išlydyti termometro rąstus, temperatūros kintamumas nuo vieno kadro iki šūvio, RPT/DI šuoliai. Tipinės liejimo slėgiu lydymosi temperatūros nustatomos kiekvienam lydiniui ir mašinai (patvirtinkite savo lydinio duomenų lapą).
Švelninimas: nustatyti ir valdyti optimalią lydymosi temperatūros juostą; sumažinti laikymo laiką; laikytis sandarios krosnies ir kaušų praktikos; naudoti termoporos registravimą SPC.

Lydymosi švara, vandenilio kiekis, filtravimas ir bifilmai

Kiek tai svarbu: oksidai, biplėvelės ir inkliuzai užstoja mikroskopinius maitinimo kanalus ir veikia kaip susitraukimo susijungimo branduolių susidarymo vietos.
Didelis vandenilio kiekis padidina porų branduolių susidarymą tarpdendritiniame skystyje.
Rodikliai: padidintos DI/RPT reikšmės, regos nuodegos, KT rodo oksidu išklotas poras.
Švelninimas: tvirtas degazavimas (sukamieji), fluxing / nugriebimas, keraminis filtravimas liejimo traukinyje, kontroliuoti laužo ir srauto suderinamumą.
Siekite mažų DI verčių (konkrečios parduotuvės tikslai; dažni kritiniai taikiniai yra DI ≤ ~2–4).

Pilti / šūvio dinamika – turbulencija ir užpildymo modelis

Kiek tai svarbu: turbulencija užpildymo metu sulenkia oksido sluoksnius į lydalą (bifilmai) ir apima oro kišenes, kurios vėliau blokuoja maitinimą. HPDC, neteisingas lėtas / greitas kadrų pastatymas tai apsunkina.
Rodikliai: vaizdinės oksido plėvelės ant apipjaustytų vartų, netaisyklinga akytumo morfologija (sulenktos poros), modeliavimas, rodantis turbulentinį užpildymą.
Švelninimas: suprojektuoti šūvio profilį, kad pradinis užpildymas būtų ramus, po to sektų kontroliuojamas greitas užpildymas, sklandūs vartų perėjimai, ir prižiūrėti šūvio įvorę ir stūmoklio įrangą.

Mirties temperatūra, vėsinimas ir šilumos valdymas

Kiek tai svarbu: netolygus štampo temperatūros pasiskirstymas keičia kietėjimo kelius; šaltos dėmės gali sukelti priešlaikinį tiektuvų ar vartų sukietėjimą; karštosios vietos sukuria kišenes, kurios užšaldo iki galo.
Rodikliai: miršta termoporos žemėlapiai, terminis vaizdas, rodantis disbalansą, pasikartojančio defekto modelis, suderintas su štampo regionu.
Švelninimas: pertvarkyti aušinimo grandines (jei įmanoma, konforminis aušinimas), pridėkite šiluminių įdėklų arba šaltų, kepkite ir palaikykite, kad temperatūra būtų nuolat kontroliuojama, ir stebėti mirtį / nusidėvėjimą.

Pagrindinis dizainas, šerdies atrama ir ventiliacija (įskaitant šerdies drėgmę)

Kiek tai svarbu: silpnai palaikomos šerdys pasislenka liejant, keičiant vietinio pjūvio storį ir sukuriant karštąsias vietas.
Drėgmė arba lakūs rišikliai šerdyje gamina dujas, kurios sutrikdo maitinimą ir gali susidaryti paviršiuje skylutes, kurios užmaskuoja gilesnį susitraukimą.
Rodikliai: lokalizuotas susitraukimas aplink šerdies atspaudus, pagrindinio judėjimo įrodymas, skylučių sankaupos šalia pagrindinių sričių.
Švelninimas: sustiprinti šerdies atspaudus ir mechanines atramas, užtikrinti, kad šerdys visiškai išdžiūtų / iškeptų, pagerinti ventiliacijos kelius ir naudoti mažai lakias šerdies medžiagas.

Tepalai ir priežiūros praktika

Kiek tai svarbu: perteklius arba netinkamas tepalo tepalas gali sukelti aerozolinį užteršimą (skatinantis vandenilio pasisavinimą), pakeisti vietinį aušinimą, arba sukurti šiluminius neatitikimus. Nusidėvėję vartai/šautos rankovės padidina turbulenciją.
Rodikliai: akytumo pokyčiai koreliuoja su tepalo keitimu arba pailgėjusiais štampo priežiūros intervalais.
Švelninimas: standartizuoti tepalų naudojimą, kontrolės tipas ir kiekis, planuoti profilaktinę šratų rankovių ir vartų priežiūrą.

Mašinos galimybės & valdymo stabilumas

Kiek tai svarbu: mašinos reagavimas (stūmoklio dinamika, stiprintuvo reakcija) ir kontrolės pakartojamumas turi įtakos gebėjimui atkartoti ertmės slėgio profilį, kuris apsaugo nuo susitraukimo. Senesnės arba prastai sureguliuotos mašinos rodo didesnį kintamumą nuo vieno kadro.
Rodikliai: didelė ertmės slėgio pėdsakų dispersija nuo vieno kadro, nenuoseklūs poringumo rodikliai per pamainas.
Švelninimas: mašinos kalibravimas, atnaujinti valdymo sistemas, įdiegti ertmės slėgio jutiklius ir SPC stebėjimą, traukinių operatoriai.

Naudokite (arba nebuvimas) iš vakuumo, suspaudimo arba žemo slėgio technologijos

Kiek tai svarbu: vakuumas sumažina įstrigusias dujas ir dalinį slėgį, kuris skatina ertmės augimą; spaudžiant ir liejant žemu slėgiu, kietėjimo metu taikomas nuolatinis slėgis, kad būtų išvengta susitraukimo storose vietose.
Rodikliai: dalys, kurios nepasiekia susitraukimo tikslų, nepaisant geros fiksavimo ir lydymosi kontrolės – dažnai gerai reaguoja į vakuumo ar išspaudimo bandymus.
Švelninimas: atlikti bandomuosius bandymus su vakuuminiu pagalbiniu arba suspaudžiamu liejimu ant reprezentatyvių dalių; įvertinti sąnaudas/naudą (kapitalo, ciklo laikas, įrankių pakeitimai).

Proceso kintamumas ir žmogiškieji veiksniai

Kiek tai svarbu: nenuoseklus degazavimo laikas, netinkamas kaušų papildymas, arba operatoriaus koregavimai sukuria pakreipimus, dėl kurių su pertrūkiais susitraukimas.
Rodikliai: defekto atsiradimas koreliuoja su operatoriumi, pamaina, arba techninės priežiūros įvykius.
Švelninimas: standartizuotos procedūros, mokymas, dokumentuoti kontroliniai sąrašai, ir automatiniai aliarmai dėl DI / slėgio nuokrypių.

Tvarkymas ir apdirbimas po kietėjimo

Kiek tai svarbu: Nepakankamas apdirbimo našumas gali atskleisti požeminio paviršiaus susitraukimą, nes po apdailos matomi įdubimai.
Netinkamas terminio apdorojimo arba apdirbimo laikas, kai dalis dar termiškai atpalaiduota, gali atskleisti susitraukimą.
Rodikliai: po apdirbimo ar terminio apdorojimo aptiktos kriauklės žymės.
Švelninimas: suprojektuoti tinkamą apdirbimo atsargą kritinėse zonose; patikrinkite per modeliavimą ir pirmuosius straipsnius; nuoseklus terminis apdorojimas ir apdirbimas, siekiant sumažinti iškraipymus.

6. Aliuminio liejimo susitraukimas vs. Dujų poringumas: Pagrindinis skirtumas

7. Išvada

Aliuminio liejimo susitraukimas nėra paslaptingas vienkartinis defektas – tai nuspėjama, fizika pagrįstas aušinimo ir kietėjimo rezultatas, kuris gamybos problema tampa tik projektuojant, metalurgija ir procesas neužtikrina tinkamo maitinimo ar kompensavimo.

Svarbiausi išsinešti:

• Pirmiausia suprask fiziką. Susitraukimas atsiranda dėl fazės kaitos tūrinio susitraukimo (didelis), plius vėlesnis terminis susitraukimas (linijinis).
  The paskutinis užšalimas sritys, kuriose susidaro susitraukimo defektai, nebent jie maitinami arba nespaudžiami.
• Diagnozuoti pagal morfologiją ir duomenis. Kampinis, dendritinės ertmės ir paviršiaus grimzlės rodo kietėjimo / susitraukimo problemas; sferinės poros ir didelis DI rodo dujų problemas.
  Koreliuokite defekto morfologiją su ertmės slėgio pėdsakais, RPT/DI ir liejimo modeliavimas, siekiant rasti tikrąją pagrindinę priežastį.
• Naudokite sisteminį metodą. Nė vienas pataisymas neveikia kiekvienu atveju. Optimali programa derina:
  gera lydymosi praktika (Degazavimas, filtravimas), sureguliuotas šūvio profilis ir ertmės slėgis (sustiprėjimas), išmanusis vartų/šaldymo/šilumos dizainas, sukuriantis kryptingą kietėjimą,
  ir tikslingas pagalbinių technologijų naudojimas (vakuumo pagalba, suspaudimo liejimas, Hip) kai paraiška pateisina išlaidas.
• Išmatuokite ir uždarykite kilpą. Instrumento ertmės slėgis, log lydymosi temperatūra ir RPT/DI, prieš įrankį paleiskite modeliavimą,
  ir naudoti NDT (rentgenografija/KT) plius metalografija pagrindinei priežasčiai patvirtinti. Objektyvi metrika leidžia nustatyti pataisymų prioritetus ir patikrinti rezultatus.
• Suteikite pirmenybę pataisoms pagal poveikį & Kaina. Pradėkite nuo valdomo, didelio sverto daiktai: lydalo švara ir degazavimas, tada apdoroti (ertmės spaudimas ir šratų profiliavimas), tada dizainas (vartymas / šaltkrėtis) ir galiausiai kapitalo darbai (vakuumines sistemas, Hip).

Praktiškai, susitraukimo kontrolė nepasiekiama vienu pataisymu, bet per sistemingas projektavimo derinimas, procesas, ir kokybės kontrolę užtikrinti nuoseklumą, didelio vientisumo aliuminio liejiniai.

 

DUK

Kokį linijinį susitraukimą turėčiau manyti liejant slėginio liejimo brėžiniuose?

Praktinis daugelio aliuminio lydinių atspirties taškas yra 0.5–1,2% linijinis pašalpa; galutinės vertės turi būti gautos remiantis štampavimo vadovu ir konkretaus lydinio bei įrankių proceso modeliavimu.

Koks yra faktinis fazės pokyčio susitraukimas kietėjimo metu?

Aliuminio lydinių skysčio → kieto tūrio susitraukimas yra reikšmingas - maždaug kelis procentus (tipinių Al lydinių dydžių tvarka ≈6 %) — štai kodėl maitinimas arba slėgio kompensavimas yra būtini.

Kada turėčiau apsvarstyti galimybę naudoti vakuuminį arba suspaudžiamą liejimą?

Naudokite vakuumo pagalbinę sistemą, kai oras arba sudėtingi vidiniai kanalai išlieka, nepaisant užtvarų ir lydymosi kontrolės.

Naudokite suspaudimo arba žemo slėgio liejimą, kai storos dalys turi būti tankios, o geometrija neleidžia efektyviai tiekti aukšto slėgio. Būtina atlikti bandomuosius bandymus ir sąnaudų ir naudos įvertinimą.

Kaip intensyvinimo slėgis veikia susitraukimą?

Nuolatinis intensyvėjimas (ertmė) slėgis per galutinį kietėjimo intervalą priverčia metalą į tarpdendritines sritis ir sumažina makroskopines susitraukimo ertmes;

tipiniai sustiprėjimo dydžiai HPDC praktikoje svyruoja nuo ~10 iki 100 MPA priklausomai nuo mašinos ir dalies.

Kaip sužinoti, ar defektas yra susitraukimas ar dujų poringumas?

Išnagrinėti morfologiją: kampinės/dendritinės ertmės rodo susitraukimą; sferinės lygiagrečios poros rodo dujas.

Naudokite metalografiją ir CT plus proceso žurnalus (DI/RPT lygiai rodo dujų problemas) patvirtinti.

Koks yra pirmasis didžiausio sverto veiksmas siekiant sumažinti gamybos susitraukimą?

Matas ir instrumentas: įdiegti ertmės slėgio jutiklius ir standartizuoti RPT/DI mėginių ėmimą. Šie duomenys parodys, ar nepakenks lydalo kokybei, slėgio profilis, arba pirmiausia vartai/šiluminė konstrukcija.

Jei turite pasirinkti vieną procesą, pakeiskite, intensyvinimo slėgio išplėtimas / didinimas (su slėgio pėdsakų patvirtinimu) dažnai pašalina daug susitraukimo ertmių HPDC dalyse.