Kaip išvengti šlako patekimo į prarastų putų liejimą?

Įvadas

Pamestos putplasčio liejimas (LFC) yra pripažinta viena pažangiausių beveik tinklinio formos liejimo technologijų šiuolaikinėje liejyklų gamyboje.

Įprastas formas ir šerdis pakeičiant išnaudojamais putplasčio raštais, procesas suteikia daug privalumų, įskaitant supaprastintą liejimą, didelis matmenų tikslumas, Puikus paviršiaus apdaila, sumažinta apdirbimo pašalpa, ir galimybė gaminti labai sudėtingus liejinius.

Tai tapo svarbiu automobilių komponentų gamybos metodu, siurblio ir vožtuvo korpusai, žemės ūkio technika, kasybos įranga, ir įvairūs pramoniniai liejiniai.

Tačiau, nepaisant daugybės privalumų, prarasto putplasčio liejimas taip pat kelia unikalių proceso iššūkių, su kuriais retai susiduriama liejant įprastą smėlio liejimą.

Liejimo metu, putplasčio raštas greitai pirolizuojamas ir dujofikuojamas, susidaro dideli kiekiai dujinių ir skystų skilimo produktų.

Kartu su išlydyto metalo oksidacija, dangos vientisumo problemos, sauso smėlio nestabilumas, ir netinkami proceso parametrai, šie veiksniai gali sukelti šlako įtraukimas, vienas iš labiausiai paplitusių ir sunkiausių liejimo defektų.

1. Kas yra šlako įtraukimas į prarastų putų liejimą?

Šlako įtraukimas yra dažnas ir kritinis liejimo defektas prarastas putplasčio liejimas (LFC), turėdamas omenyje įstrigimą nemetalinės pašalinės medžiagos liejinio viduje arba ant jo paviršiaus užpildant formą ir kietėjant.

Skirtingai nuo dujų poringumo ar susitraukimo ertmių, šlako intarpai susideda iš kietų teršalų, kurie patenka į metalinę matricą, gali pakenkti gatavo komponento išvaizdai ir struktūriniam vientisumui.

Lost Foam liejant, šlako intarpai yra sudėtingesni nei įprasto liejimo smėliu atveju, nes procesas apima tuo pačiu metu išgaruojamą putplasčio raštą, polimerinių medžiagų skilimas, dujų evakuacija, ir formos užpildymas išlydytu metalu.

Bet koks nestabilumas šiais etapais gali patekti į liejimo ertmę teršalų.

Įprasti šlako intarpų tipai

Šlako intarpai prarastuose putplasčio liejiniuose gali atsirasti iš įvairių šaltinių, įskaitant:

• Išlydyto metalo mūšis susidaro lydymosi arba lydinio apdorojimo metu.
• Oksido plėvelės susidaro oksiduojantis išlydytam metalui liejant.
• Ugniai atsparios dangos fragmentai atsiradusius dėl dangos įtrūkimų, lupimas, arba erozija.
• Sausos smėlio dalelės patekimas į ertmę per pažeistas dangas arba prastą pelėsių sandarumą.
• Putplasčio modelio pirolizės likučiai, įskaitant anglies nuosėdas ir iš dalies suirusias polimerines medžiagas.
• Pašaliniai teršalai, tokių kaip dulkės, ugniai atsparios šiukšlės, arba priemaišos, patekusios tvarkant ir ruošiant formą.

Kadangi šios medžiagos turi kitokias fizines ir chemines savybes nei aplinkinis metalas, po sukietėjimo jie lieka kaip pertrūkiai liejinyje.

Tipiška Išvaizda

Šlako intarpų išvaizda priklauso nuo teršalo tipo ir liejimo lydinio. Bendros savybės apima:

• Juodos arba tamsiai pilkos netaisyklingos dėmės ant apdirbtų paviršių.
• Baltos arba šviesios spalvos silicio dioksido dalelės, įterptos į metalą.
• Plonos oksido plėvelės arba sluoksniuoti intarpai.
• Sugrupuotos nemetalinės dalelės, paskirstytos šalia paviršiaus arba tam tikruose regionuose.
• Grubus paviršiaus dėmės, kurias lydi smėlio sukibimas.
• Ertmės iš dalies užpildytos ugniai atsparia medžiaga arba šlaku.

Daugeliu atvejų, šlako intarpai tampa matomi tik apdirbus nuėmus liejimo odelę, atskleidžiant po paviršiumi įterptas nemetalines daleles.

Kodėl šlako įtraukimas yra rimtas trūkumas

Šlako intarpai yra daugiau nei kosmetiniai trūkumai – jie gali žymiai sumažinti liejimo kokybę ir paslaugų efektyvumą. Priklausomai nuo jų dydžio ir vietos, jie gali sukelti:

• Sumažintas atsparumas tempimui ir atsparumas smūgiams.
• Mažesnis atsparumas nuovargiui dėl įtampos koncentracijos aplink inkliuzus.
• Blogas slėgio sandarumas vožtuvuose, Siurbliai, ir hidraulinius komponentus.
• Padidėjęs apdirbimo likutis, atsirandantis dėl atvirų intarpų ant gatavų paviršių.
• Sumažintas atsparumas dilimui ir sandarinimo efektyvumas.
• Galimas įtrūkimų atsiradimas esant ciklinei arba terminei apkrovai.

Saugumui svarbiems komponentams, pvz Variklio blokai, siurblių korpusai, drugelio vožtuvų korpusai, hidrauliniai kolektoriai, ir slėginiai indai, net nedideli šlako intarpai gali būti atmesti, nes gali pakenkti patikimumui ir ilgalaikiam patvarumui.

Kuo šlako įtraukimas skiriasi nuo kitų liejimo defektų

Šlako įtraukimas dažnai painiojamas su kitais vidiniais defektais, bet jo savybės yra skirtingos.

2. Šlako įtraukimo į prarastų putų liejimą pagrindinės priežasties analizė

Vienintelis veiksnys retai sukelia šlako įtraukimą į prarastą putų liejimą.

Vietoj, Tai yra sisteminis defektas atsirandantys dėl modelio kokybės sąveikos, ugniai atsparios dangos savybės, liejimo operacijos, išlydyto metalo švara, liejimo sąlygos, vakuumo valdymas, ir vartų sistemos projektavimas.

Ugniai atsparios dangos gedimas: Svarbiausia priežastis

Ugniai atspari danga yra vienintelė apsauginė kliūtis, skirianti išlydytą metalą nuo aplinkinio sauso smėlio.

Jis atlieka kelias funkcijas, įskaitant pelėsių ertmės palaikymą, užkirsti kelią smėlio prasiskverbimui, kontroliuoti dujų pralaidumą, atsparus šiluminiam šokui, ir liejimo paviršiaus apsauga.

Todėl, dangos vientisumas yra be defektų prarasto putplasčio liejimo pagrindas.

Kai danga praranda vientisumą, smėlio dalelių, dangos fragmentai, ir skilimo likučiai gali lengvai patekti į išlydyto metalo srovę, dėl to susidaro šlako intarpai.

Dangos gedimas paprastai būna trijų formų.

Mechaninis įtrūkimas tvarkant raštą

Prieš pilant, padengti putplasčio raštai transportuojami, susirinkimas, džiovinimas, smėlio užpildymas, ir vibracinis tankinimas.

Šių operacijų metu, danga yra tempiama, suspaudimo, ir lenkimo įtempiai.

Įtrūkimai dažniausiai išsivysto ties:

• Rašto jungtys
• Spyruoklės ir bėgio jungtys
• Sankryžos tarp bėgiko ir ingate
• Aštrūs kampai
• Plonasienės sekcijos
• Sritys, kurių dangos storis netolygus

Netgi mikroskopiniai įtrūkimai gali tapti kanalais, kuriais pilant į pelėsių ertmę patenka sausas smėlis..

Aukštos temperatūros erozija išlydytu metalu

Liejimo metu, išlydytas metalas nuolat atsitrenkia į vamzdį, bėgikai, ir ertmės sieneles esant temperatūrai, kuri paprastai svyruoja nuo 1,380°C iki 1560 °C, priklausomai nuo lydinio.

Jei dangos nepakanka:

• Sukibimo stiprumas aukštoje temperatūroje
• Atsparumas dilimui
• Ugniai atsparus stabilumas

jo paviršius palaipsniui ardo, žievelės, arba nulupa. Tada atsiskyrusios ugniai atsparios dalelės transportuojamos kartu su išlydytu metalu ir įterpiamos į liejinį kaip nemetaliniai intarpai..

Užtvarų sistema yra ypač pažeidžiama, nes prieš pilnai užpildant ertmę ji ilgą laiką yra veikiama didelio greičio išlydyto metalo.

Šiluminio šoko gedimas

Viena iš būdingų prarasto putplasčio liejimo savybių yra staigus kontaktas tarp kambario temperatūros dangų ir išlydyto metalo esant ypač aukštai temperatūrai..

Šis greitas temperatūros pokytis sukuria didelį šiluminį įtempį dangos sluoksnyje.

Gali susidaryti dangos, turinčios prastą atsparumą šiluminiam smūgiui:

• Paviršiaus įtrūkimai
• Vidinė delaminacija
• Vietinis skilimas
• Visiškas lūžis

Dėl šių defektų aplink esantis sausas smėlis patenka tiesiai į išlydytą metalą, labai padidina šlako ir smėlio inkliuzų tikimybę.

Nepakankamas sandarinimas ir užtvarų sistemos trūkumai

Užtvarų sistema tarnauja kaip pagrindinis kelias išlydytam metalui patekti į formos ertmę, todėl jo struktūrinis vientisumas yra būtinas švariam metalo srautui.

Praktiškai, sąsajos tarp sruogų, bėgikai, ingate, ir putplasčio raštas yra vienos pažeidžiamiausių šlakų įtraukimo vietų.

Galimos problemos apima:

• Blogas lipnus sukibimas tarp putplasčio komponentų.
• Nepakankamas dangos padengimas jungtyse.
• Transportavimo ar vibracijos metu susidarę įtrūkimai.
• Atsilaisvinusios jungtys po formų sutankinimo.
• Nepakankamai sandarios šulinio angos, į kurias prieš pilant patenka purus smėlis ar dulkės.

Kai išlydytas metalas teka per šias susilpnėjusias vietas, aplinkui esantį sausą smėlį ir dangos šiukšles galima nuplauti tiesiai į metalinę srovę, sukuriant lokalizuotus inkliuzus, kuriuos dažnai sunku aptikti iki apdirbimo.

Tinkamas jungties sutvirtinimas, vienodas dangos naudojimas, ir kruopštus patikrinimas prieš liejimą yra būtinas norint išlaikyti visiškai sandarią užtvarų sistemą.

Per didelis metalo srauto greitis ir dangos erozija

Išlydyto metalo hidrodinaminis elgesys turi tiesioginės įtakos šlako inkliuzų susidarymui.

Didėjant pylimo greičiui, metalo srauto kinetinė energija gerokai pakyla, sustiprina jo poveikį tiek ugniai atspariai dangai, tiek pelėsių paviršiams.

Kelios proceso sąlygos gali prisidėti prie per didelės erozijos:

• Aukšta metalostatinė galvutė, kurią sukelia per didelis liejimo aukštis.
• Negabaritinės sklendės, kurios pagreitina vietinį metalo greitį.
• Turbulentinis srautas, atsirandantis dėl staigių bėgiko geometrijos pokyčių.
• Nestabilus pylimas dėl nutrūkusių arba svyruojančių metalo srautų.
• Per aukšta pylimo temperatūra, kuri suminkština dangos rišiklius.

Tokiomis sąlygomis, danga yra nuolat mechaniniu būdu šveičiama.

Progresuojanti erozija silpnina jo sukibimą, dėl kurių ugniai atsparios dalelės atsiskiria ir patenka į tekantį metalą.

Be to, turbulentinis metalo srautas sulanksto oksido plėveles ir paviršinį šlaką į liejinį, toliau didinant nemetalinių inkliuzų koncentraciją.

Dėl šios priežasties, Šiuolaikinės prarastos putų liejimo sistemos pabrėžia sklandų, laminarinis užpildymas su kruopščiai suprojektuotomis užtvarų sistemomis, kurios sumažina turbulenciją ir dangos susidėvėjimą.

Netinkamas vakuumo valdymas ir smėlio įsiurbimas

Vakuumas yra viena iš būdingų prarasto putplasčio liejimo savybių. Jis stabilizuoja sauso smėlio pelėsį, sustiprina putų skilimą, skatina dujų evakuaciją, ir pagerina pelėsių užpildymą.

Tačiau, vakuuminis slėgis turi būti atidžiai kontroliuojamas.

Pernelyg didelis neigiamas slėgis gali žymiai padidinti šlako įtraukimo riziką dėl dviejų pagrindinių mechanizmų.

Pirma, stipresnis vakuumas padidina išlydyto metalo užpildymo greitį, taip padidinant sienos šlyties įtempį ir pagreitinant dangos eroziją.

Antra, kai yra dangos įtrūkimų ar defektų, slėgio skirtumas pažeistoje dangoje aktyviai traukia sauso smėlio daleles į išlydyto metalo srovę.

Užuot likę už ertmės ribų, smėlis tiesiogine prasme įsiurbiamas per dangos defektus ir transportuojamas į liejinį.

Tai paaiškina, kodėl per didelis vakuumas dažnai koreliuoja su:

• Didesnės smėlio įterpimo normos.
• Padidėjęs smėlio lipnumas.
• Didesnė dangos erozija.
• Didesnis paviršiaus užterštumas.

Todėl norint subalansuoti pelėsių atramą, būtina išlaikyti optimalų ir stabilų vakuumo lygį, dujų evakuacija, ir įtraukimo prevencija.

Netinkamos sauso smėlio charakteristikos

Nors įprastomis sąlygomis sausas smėlis tiesiogiai nesiliečia su išlydytu metalu, jo fizinės savybės stipriai įtakoja šlako įsiskverbimo tikimybę.

Kelios smėlio savybės yra ypač svarbios:

• Per daug šiurkštus smėlis gali lengviau prasiskverbti į dangos mikro įtrūkimus ir labiau tikėtina, kad jie įsitvirtins liejimo paviršiuje.
• Didelis dulkių arba smulkių dalelių kiekis regeneruotame smėlyje gali būti transportuojamas dujų srautu arba vakuumu, formuojant išsklaidytus nemetalinius inkliuzus visame liejinyje.
• Kampiniai smėlio grūdeliai sukurti didesnį dilimą vibracinio tankinimo metu, padidina dangos pažeidimo riziką, palyginti su apvaliais grūdeliais.
• Blogai išvalytas perdirbtas smėlis gali būti likusių dangos fragmentų, metalo oksidai, arba pašaliniai teršalai, kurie tampa papildomais inkliuzų šaltiniais.

Siekiant sumažinti šias rizikas, liejyklos turėtų naudoti švarius, sausas silicio dioksido smėlis su kontroliuojamu dalelių dydžio pasiskirstymu, reguliariai pašalinti smulkias daleles iš regeneruoto smėlio, ir nuolat stebėti smėlio kokybę.

Užteršto išlydyto metalo ir šlako pernešimas

Net su optimizuota formų ir dengimo sistema, nešvarus išlydytas metalas išlieka pagrindiniu šlako įsiskverbimo šaltiniu.

Lydymosi ir metalo tvarkymo metu, nemetalinės priemaišos nuolat susidaro oksiduojantis, šlako susidarymas, ugniai atsparus nusidėvėjimas, ir lydinio apdorojimo reakcijos.

Tipiški šaltiniai apima:

• Krosnies šlakas.
• Oksido plėvelės.
• Kaušas ugniai atsparios dalelės.
• Inokuliacijos likučiai.
• Kaliojo ketaus mazgelių susidarymo reakcijos produktai.
• Antrinė oksidacija sriegimo ir liejimo metu.
• Metalo pernešimo metu patekę teršalai.

Jei šios priemaišos nėra visiškai pašalintos prieš pilant, jie patenka tiesiai į užtvarų sistemą ir galiausiai įstringa liejinio viduje.

Plieniniai liejiniai yra ypač jautrūs, nes jų aukštesnė liejimo temperatūra pagreitina oksidaciją, metalo pernešimo metu susidaro papildomi oksidų intarpai.

Todėl šiuolaikinėse liejyklose naudojami įvairūs išlydyto metalo valymo būdai, įskaitant šlako nugriebimą, keraminių putų filtravimas, optimizuota kaušų praktika, ir kontroliuojamas išpylimas – kad būtų užtikrinta kuo didesnė metalo švara prieš užpildant formą.

3. Šlako įtraukimo į prarastų putų liejimą prevencijos strategijos

Norint pasiekti pastoviai švarius liejinius prarasto putplasčio liejinyje, reikia daugiau nei ištaisyti atskirus defektus po gamybos.

Kadangi šlako intarpas gali atsirasti dėl ugniai atsparios dangos, putplasčio raštas, vartų sistema, liejimo smėlis, išlydytas metalas, arba išpylimo procesas,

Veiksmingiausias sprendimas yra sukurti integruotą proceso valdymo sistemą, kurios kiekvienas etapas padėtų išvengti užteršimo.

Užuot traktavęs šlako įtraukimą kaip atskirą problemą, pirmaujančios liejyklos priima „zero-inclusion“ gamybos filosofija,

sutelkiant dėmesį į metalo švaros palaikymą ir pelėsių ertmės apsaugą nuo putplasčio rašto surinkimo momento iki visiško liejinio sukietėjimo.

Sukurkite itin vientisą ugniai atsparių dangų sistemą

Ugniai atspari danga yra svarbiausias apsauginis barjeras liejant prarastas putas.

Jis atskiria išlydytą metalą nuo sauso smėlio, tuo pačiu leisdamas pasišalinti putoms irstant susidarančioms dujoms..

Todėl danga turi pasiekti optimalų balansą Mechaninis stiprumas, atsparumas ugniai, pralaidumas, ir atsparumas šiluminiam smūgiui.

Pernelyg porėta danga leidžia išlydytam metalui prasiskverbti į formą, o tas, kurio pralaidumas yra nepakankamas, sulaiko irimo dujas.

Taip pat, prasto mechaninio stiprumo dangos tvarkant gali įtrūkti, kadangi dėl netinkamo stiprumo aukštoje temperatūroje pilant gali atsirasti erozija ir lupimasis.

Skirtingoms funkcijoms naudokite skirtingas dangas

Viena dažna klaida yra vienodo storio dangos tepimas visame raštų klasteryje.

Praktiškai, skirtingi regionai patiria labai skirtingas šilumines ir mechanines apkrovas.

Pavyzdžiui:

• Sprues patirti didžiausią metalo greitį.
• Bėgikai atlaiko ilgalaikę metalo eroziją.
• Ingatesas patiria stiprų šiluminį šoką.
• Liejimo ertmės pirmiausia reikalauja matmenų stabilumo ir paviršiaus apdailos.

Todėl, daugelis pažangių liejyklų sąmoningai taiko a 30–50% storesnė vartų sistemos danga nei ant liejimo korpuso.

Ši sustiprinta danga tarnauja kaip apsauginis sluoksnis, kuris atsparus ilgalaikiam metalo šveitimui, neužteršdamas liejimo ertmės..

Pasirinkite High Performance Binder Systems

Rišiklis daugiausia lemia, ar danga išgyvena terminį šoką.

Šiuolaikinės prarastos putplasčio dangos dažniausiai naudojamos:

• Koloidiniai silicio dioksido rišikliai
• Aliuminio-silikato ugniai atsparios sistemos
• Cirkonio pagrindo dangos
• Mullito pagrindo dangos
• Aukštos temperatūros keraminiai rišikliai

Užuot įtrūkęs staigiai įkaitus, šios pažangios rišiklių sistemos palaipsniui sukepina, išlaikant konstrukcijos vientisumą liejimo metu.

Kontroliuokite džiovinimo sąlygas

Net aukščiausios kokybės dangos gali sugesti, jei džiūvimas blogai kontroliuojamas.

Turėtų būti užtikrintas tinkamas džiovinimas:

• Vienodas drėgmės pašalinimas
• Kontroliuojamas susitraukimas
• Stable coating strength
• Complete curing without excessive brittleness

Greitas džiūvimas gali sukurti vidinį tempimo įtempį, dėl kurio susidaro nematomi mikro įtrūkimai, o nepakankamas džiovinimas palieka likutinę drėgmę, kuri susilpnina dangos sukibimą ir padidina sprogstamojo išsisluoksniavimo riziką pilant.

Sustiprinkite putplasčio modelio mazgo struktūrinį vientisumą

Išnaudojamo putplasčio raštas yra gana trapus, palyginti su įprastomis formomis.

During transportation, susirinkimas, smėlio užpildymas, ir vibracinis tankinimas, unsupported foam sections can flex or deform, dėl kurių danga sutrūkinėja net neprasidėjus pilti.

Todėl norint išvengti smėlio įsiskverbimo, būtina išlaikyti konstrukcijos tvirtumą.

Sustiprinti ilgųjų vartų sistemas

Ilgos sruogos ir bėgiai turi būti sustiprinti naudojant:

• Foam support ribs
• Temporary reinforcing rods
• Plastic or composite sleeves
• External support brackets

Šie sutvirtinimai sumažina lenkimą sutankinant formą ir žymiai sumažina dangos pažeidimus.

Optimizuokite bendrą dizainą

Ryšiai tarp:

• Sprue ir bėgikas
• Bėgikas ir ingate
• Ingatas ir liejimas

turėtų eksponuoti:

• Didelis ryšys
• Tikslus derinimas
• Sklandūs perėjimai
• Visiškas dangos padengimas

Laisvos arba prastai surištos jungtys yra viena iš labiausiai paplitusių sauso smėlio ir dangos fragmentų įvedimo vietų.

Pašalinkite streso koncentraciją

Aštrūs kampai sukuria vietinį stresą tiek džiūvimo, tiek šiluminio plėtimosi metu.

90 laipsnių sankryžų pakeitimas dosniais filė pagerėja:

• Dangos tęstinumas
• Mechaninis stiprumas
• Atsparumas šiluminiam smūgiui
• Metalo srauto stabilumas

Sklandūs perėjimai taip pat sumažina turbulenciją užpildant formą.

Taikykite švelnią ir kontroliuojamą liejimo procedūrą

Liejimo operacija yra vienas iš labiausiai nepastebimų šlako įtraukimo šaltinių.

Net tobulai padengtas raštas gali būti pažeistas dėl netinkamo smėlio užpildymo ar per didelės vibracijos.

Palaipsniui užpildykite kolbą

Sauso smėlio niekada negalima pilti tiesiai ant putplasčio.

Vietoj:

1. Ant kolbos dugno padėkite minkštinantį smėlio sluoksnį.
2. Saugiai padėkite padengtą raštą.
3. Įveskite smėlį lėtai, naudodami lanksčią žarną arba užuolaidų padavimą.
4. Prieš pradėdami tankinti, leiskite smėliui natūraliai apsupti raštą.

Tai sumažina tiesioginį poveikį dangos paviršiui.

Optimizuokite vibracijos sutankinimą

Vibracija turi sekti laipsniška seka.

Iš pradžių:

• Žema amplitudė
• Žemas dažnis
• Švelnus tankinimas

Kai modelis bus visiškai palaidotas:

• Padidinkite vibracijos intensyvumą
• Pasiekite vienodą smėlio tankį
• Venkite staigių smūgių

Agresyvi vibracija formavimo pradžioje dažnai sukelia dangos įtrūkimus, ypač aplink vartų sistemą.

Užkirsti kelią modelio judėjimui

Vibracijos metu, putplasčio sankaupa turi išlikti visiškai stabili.

Netikėtas modelio judėjimas arba plūduriavimas gali:

• Sulaužyti dangos sluoksnius
• Atskirai sujungtos jungtys
• Trikdyti aplinkinį smėlį
• Padidinkite įtraukimo riziką

Tinkamai išdėstyti armatūra yra ypač svarbi dideliems liejiniams.

Optimizuokite vartų dizainą švariam metalo srautui

Užtvarų sistema nustato, kaip išlydytas metalas patenka į formą ir turi tiesioginės įtakos turbulencijai, dangos erozija, oksidų susidarymas, ir šlako transportavimas.

Turėtų būti skatinama optimizuota vartų sistema stabilus, kryptingas, ir mažos turbulencijos užpildymas.

Sumažinkite metalo smūgio energiją

Per didelis smūgio greitis pagreitina dangos eroziją.

Dizaino patobulinimai apima:

• Tinkamas spygliuočių aukštis
• Sklandūs bėgikų perėjimai
• Suapvalinti kampai
• Subalansuoti bėgiko skerspjūviai
• Valdoma droselio sritis

Šios savybės sumažina kinetinę energiją išlaikant tinkamą užpildymo greitį.

Integruoti šlako valdymo funkcijas

Šiuolaikinės vartų sistemos dažnai įtraukiamos:

• Šlako gaudyklės
• Nugriebti bėgikai
• Purslų baseinai
• Keraminiai srauto modifikatoriai
• Sedimentacijos kišenės

Šios savybės atskiria nemetalinius inkliuzus prieš jiems patenkant į liejimo ertmę.

Pagerinkite sruogų sandarinimą

Išleidimo anga yra ypač pažeidžiama užteršimo.

Naudojant grafito rankoves, keraminiai intarpai, arba tam skirti sandarinimo komponentai sukuria patikimesnį barjerą nuo puraus smėlio ir apsaugo nuo ankstyvos dangos erozijos, kurią sukelia pradinė didelio greičio metalo srovė.

Optimizuokite išpylimo temperatūros ir vakuumo parametrus

Išpylimo temperatūra ir vakuumo slėgis turi būti vertinami kartu, nes abu turi įtakos metalo tekėjimui ir dangos stabilumui.

Pasirinkite žemiausią praktinę išpylimo temperatūrą

Pakyla aukštesnė liejimo temperatūra:

• Dangos erozija
• Oksidacija
• Putų skilimo greitis
• Metalo turbulencija
• Šlako susidarymas

Kai tik įmanoma, pylimas turi būti atliekamas žemiausioje temperatūroje, kuri vis tiek garantuoja visišką formos užpildymą.

Dėl pilkos geležies, per didelis metalo perkaitimas retai pagerina kokybę ir dažnai padidina intarpų defektus.

Palaikykite stabilų vakuuminį slėgį

Vakuumo turėtų pakakti:

• Kompaktiškas sausas smėlis
• Išlaikykite pelėsių standumą
• Pašalinkite pirolizės dujas
• Pagerinkite užpildymo galimybes

Tačiau, per didelis neigiamas slėgis gali:

• Pagreitinti metalo greitį
• Padidinti dangos eroziją
• Ištraukite smėlį per dangos įtrūkimus
• Skatinkite smėlio lipnumą

Sėkmingos liejyklos vadovaujasi naudojimo principu minimalus efektyvus vakuumas, suteikdamas tik tiek neigiamo slėgio, kad stabilizuotų formą ir pašalintų dujas.

Nuolatinis stebėjimas užtikrina, kad pilant nekiltų vakuumo svyravimų.

Padidinkite metalo švarą naudodami pažangų filtravimą

Nesvarbu, kaip gerai paruošta forma, užterštas išlydytas metalas išlieka pagrindiniu šlako įtraukimo šaltiniu.

Šiuolaikinės liejyklos vis dažniau naudojasi filtravimo technologija, kad pagerintų metalo švarą, kol metalas pasiekia liejimo ertmę..

Įdiekite keraminius putplasčio filtrus

Keramikiniai putplasčio filtrai, paprastai dedami tarp spyruoklės ir bėgelio, atlieka keletą svarbių funkcijų:

• Surinkite krosnies šlaką
• Nuimkite oksido plėveles
• Sulaiko ugniai atsparias daleles
• Stabilizuoti metalo srautą
• Sumažinti turbulenciją

Filtro porų dydžiai parenkami pagal lydinio tipą ir liejimo matmenis, su 10– 20 PPI keraminiai filtrai dažniausiai naudojamas geležies liejiniams.

Įtraukite perpildymo ir surinkimo zonas

Strateginėse vietose išdėstyti perpildymo stovai tarnauja kaip surinkimo kameros:

• Iš pradžių užterštas metalas
• Plaukiojantis šlakas
• Putų skilimo likučiai
• Metalas, kuriame gausu oksidų

Užuot įėję į funkcines liejimo dalis, šie teršalai nukreipiami į aukojimo perpildymo vietas, kurios pašalinamos apdailos metu.

Išlaikykite pastovią sauso smėlio kokybę

Nors idealiomis sąlygomis sausas smėlis niekada tiesiogiai nesiliečia su išlydytu metalu, jo fizinės savybės daro didelę įtaką dangos palaikymui ir defektų susidarymui.

Svarbios kontrolės priemonės apima:

• Naudojant švarų, nuplautas silicio smėlis.
• Išlaikyti nuoseklų dalelių dydžio pasiskirstymą.
• Perteklinių dulkių ir smulkių dalelių pašalinimas iš regeneruoto smėlio.
• Drėgmės užteršimo prevencija.
• Smėlio temperatūros reguliavimas.
• Pašalinus pašalinius teršalus.

Subalansuotas grūdelių dydis užtikrina pakankamą pralaidumą dujoms pašalinti ir pakankamai atramą ugniai atspariai dangai.

Pernelyg šiurkštus smėlis padidina prasiskverbimo per dangos defektus tikimybę, o per didelės smulkios dalelės sumažina pralaidumą ir gali patekti į orą vakuumo sąlygomis.

Pagerinkite išlydyto metalo valymą

Lydymosi krosnyje prasideda šlakų įsiskverbimo prevencija.

Kiekviename išlydyto metalo tvarkymo etape prieš pilant turi būti siekiama maksimaliai švarumo.

Veiksmingos praktikos apima:

• Kokybiškų įkrovimo medžiagų pasirinkimas.
• Apsaugo nuo per didelės oksidacijos lydymosi metu.
• Kruopščiai pašalinkite krosnies šlaką.
• Šlako koaguliantų arba dengiančių srautų naudojimas šlako aglomeracijai skatinti.
• Turbulencijos sumažinimas sriegimo ir kaušelio perkėlimo metu.
• Švarių kaušų ir ugniai atsparių pamušalų priežiūra.
• Antrinės oksidacijos mažinimas pilant.

Kaliojo ketaus gamybai, magnio apdorojimas ir inokuliacija turi būti kruopščiai kontroliuojami, kad būtų užtikrintos visiškos reakcijos ir sumažintas nestabilaus oksido susidarymas, kuris vėliau gali susijungti su anglies likučiais ir sudaryti sudėtingus inkliuzus..

Sustiprinti procesų tikrinimą ir kokybės kontrolę

Nuosekli kokybė priklauso nuo sistemingo tikrinimo visos gamybos metu, o ne vien tik galutiniu liejimo įvertinimu.

Veiksminga kokybės valdymo programa turėtų apimti patikrinimus:

• Putplasčio rašto tankis ir matmenys.
• Rašto surinkimo kokybė.
• Dangos storis ir sukibimas.
• Dangos džiūvimo būklė.
• Smėlio švara ir dalelių dydis.
• Vakuuminės sistemos veikimas.
• Išlydyto metalo temperatūra ir chemija.
• Šlako šalinimo efektyvumas.
• Liejimo procedūros.
• Baigti liejiniai vizualiai apžiūrint, apdirbimo grįžtamasis ryšys, Radiografinis bandymas, Ultragarsinis bandymas, arba metalografinė analizė.

Kai atsiranda defektų, pagrindinės priežasties analizė turėtų atsekti problemą per visą proceso grandinę, kad būtų galima nustatyti ir pašalinti pagrindinę priežastį, o ne tik pašalinti simptomą..

4. Išvada

Šlako įtraukimas į Lost Foam Casting nėra prakeiksmas; tai yra trapios tiekimo grandinės pelėsio viduje simptomas.

Jo negalima išgydyti vienu stebuklingu „pataisymu“, o veikiau disciplinuotai įgyvendinant holistinę strategiją.

EPS klasterį traktuojant ne kaip putplasčio gabalą, bet kaip trapi"vakuuminis indas" kuris turi išlikti idealiai sandarus nuo padengimo momento iki sukietėjimo, liejyklos gali smarkiai sumažinti laužo kiekį.

Tvirtas dangos inžinerijos derinys, švelnus valdymas, tikslus vakuumo valdymas, strateginis vartų dizainas yra vienintelis būdas gaminti be defektų, apdirbami komponentai, kurie tikrai išnaudoja revoliucinį Lost Foam proceso potencialą.

Šioje kovoje su „smėlio grūdais“, budrumas ir sisteminis tikslumas yra geriausi liejyklos ginklai.

 

DUK

Ar šlako įtraukimas yra unikalus prarasto putplasčio liejimui?

Ne, šlako įtraukimas egzistuoja visuose liejimo procesuose, Tačiau Lost Foam Casting yra labiau linkęs į smėlio tipo inkliuzus, nes sauso smėlio pelėsiai visiškai priklauso nuo plono dangos sluoksnio izoliacijai.

Bet koks dangos pažeidimas tiesiogiai sukels smėlio patekimą.

Kokia yra pati veiksmingiausia priemonė šlakams mažinti?

Keraminių putplasčio filtrų montavimas į atitvarų sistemą užtikrina betarpiškiausią ir stabiliausią efektą, nes blokuoja ir egzogeninį šlaką, ir eroduotas dangos daleles, tuo pačiu stabilizuodamas metalo srautą.

Tačiau, siekiant geriausių rezultatų, jis turėtų būti naudojamas kartu su danga ir proceso patobulinimais.

Ar šlako intarpus galima pašalinti apdirbant?

Padidinus apdirbimo ribą, galima pašalinti tik negilius paviršiaus intarpus. Po apdirbimo paviršius ir vidiniai intarpai vis tiek bus matomi,

o gilesnių inkliuzų negalima pašalinti be matmenų perpjovimo. Šaltinio prevencija yra daug ekonomiškesnė nei pašalinimas po pašalinimo.