1. Ievads
Liešana ir precīzs un ļoti efektīvs ražošanas process, ko izmanto sarežģītu metāla detaļu ražošanai.
Plaši izmanto tādās nozarēs kā automobiļu rūpniecība, avi kosmosa, elektronika, un patēriņa preces,
Liešana presē piedāvā tādas priekšrocības kā augstu ražošanas apjomu, izcila izmēru precizitāte, un gludas virsmas apdares.
Lai arī, pat tik precīzā procesā kā liešana, defekti ir neizbēgami.
Šie defekti var apdraudēt detaļu kvalitāti, izraisot dārgas kavēšanās un klientu neapmierinātību.
Izpratne par visizplatītākajiem liešanas defektiem, to cēloņi, un preventīvie pasākumi ir būtiski, lai uzturētu augstus ražošanas standartus.
Šajā rakstā, mēs izpētīsim izplatītākos liešanas defektus, kā tie ietekmē ražošanu, un efektīvi veidi, kā tos novērst.
2. Kas ir liešana?
Liešana ir process, kurā kausētu metālu iesmidzina veidnē zem augsta spiediena. Pēc tam metālu atdzesē un sacietē precīzā formā.
To parasti izmanto, lai ražotu detaļas ar sarežģītu ģeometriju, kurām nepieciešama augsta izmēru precizitāte.
Galvenās priekšrocības:
- Precizitāte: Liejot spiedienā, var sasniegt pat ±0,1 mm pielaides, padarot to ideāli piemērotu detaļām, kurām nepieciešamas sarežģītas detaļas.
- Rentabilitāte: Kad veidnes ir izgatavotas, process ir ļoti efektīvs un rentabls, īpaši liela apjoma ražošanā.
- Augsti ražošanas rādītāji: Liejot īsā laikā, var izgatavot tūkstošiem identisku detaļu, kas padara to populāru liela mēroga ražošanā.
Izmantotie parastie metāli:
- Alumīnijs: Veido gandrīz 85% no visiem liešanas izstrādājumiem, pazīstama ar savu vieglo svaru un izturību pret koroziju, parasti izmanto automobiļu un kosmosa rūpniecībā.
- Cinks: Piedāvā augstu izturību, lieliska liešanas plūstamība, un izturība pret koroziju. To bieži izmanto maziem, sarežģītas daļas.
- Magnijs: Vieglākais strukturālais metāls, piedāvā augstu stiprības un svara attiecību, bieži izmanto kosmosa un automobiļu lietojumos.
- Vara sakausējumi: Pazīstams ar augstu izturību un elektrisko vadītspēju, vara sakausējumi tiek izmantoti elektronisko komponentu ražošanā.
3. Bieži sastopami liešanas defekti
Liešanas defekti var ietekmēt detaļu kvalitāti, funkcionalitāte, un estētiskā pievilcība.
Šie defekti parasti iedalās četrās kategorijās: virsmas defekti, iekšējie defekti, izmēru defekti, un ar materiāliem saistītie defekti.
Izšķirt. Virsmas defekti
- Zibspuldze
Uzliesmojums rodas, ja no veidnes dobuma izplūst lieks metāls, parasti nepietiekama iespīlēšanas spiediena vai veidņu daļu neatbilstības dēļ.
Tā rezultātā veidojas plāns, nevēlamas metāla spuras ap lējumu, kas ir jāapgriež. - Auksti slēgts
Aukstā aizvēršana ir rezultāts tam, ka izkausēts metāls nespēj pilnībā saplūst liešanas procesā neatbilstošas temperatūras vai sliktas plūsmas dēļ..
Tas parādās kā šuve vai līnija uz lējuma virsmas un var ievērojami vājināt daļu. - Apdeguma pēdas
Apdeguma pēdas ir tumšas krāsas izmaiņas vai oglekļa uzkrāšanās uz lējuma virsmas.
To parasti izraisa metāla pārkaršana vai pārmērīga karstuma iedarbība spiedlešanas cikla laikā. - Virsmas porainība
Virsmas porainība rada mazus caurumus vai tukšumus, kas parādās uz lējuma virsmas.
Šo defektu bieži izraisa gaiss vai gāze, kas iesmidzināšanas procesā ir iesprostoti izkausētajā metālā.
Bārts. Iekšējie defekti
- Iekšējā porainība
Iekšējā porainība attiecas uz gaisa kabatām, kas iesprostoti lējuma iekšpusē, padarot daļu vājāku un jutīgāku pret neveiksmēm stresa apstākļos.
Šie tukšumi bieži rodas, kad cietēšanas procesā tiek iesprostoti gāze. - Saraušanās
Saraušanās defekti rodas, lējumam sacietējot un saraujoties, tukšumu radīšana daļā.
To parasti izraisa nevienmērīga dzesēšana vai nepietiekama izkausēta metāla padeve. - Karsta asarošana
Karsts plīsums notiek, kad lējums dzesēšanas laikā saplaisā, bieži vien plānsienu sekcijās, kur spriedze sacietēšanas laikā pārsniedz materiāla spēju pretoties.
C. Izmēru defekti
- Sagrozīšanās
deformācija notiek, kad daļas deformējas nevienmērīgas dzesēšanas vai atlikušo iekšējo spriegumu dēļ.
Tas ir īpaši izplatīts lielās vai sarežģītās daļās, kur dzesēšanas ātrums dažādās sekcijās atšķiras. - Neatbilstība
Nepareiza izlīdzināšana notiek, ja veidņu puses nav pareizi izlīdzinātas, izraisot kļūdas daļas ģeometrijā.
To var izraisīt slikta pelējuma konstrukcija vai nepareiza iespīlēšana injekcijas laikā. - Neprecīzi izmēri
Nekonsekventi formēšanas apstākļi, piemēram, nepareizs spiediens vai temperatūra, var radīt detaļas, kas neatbilst konstrukcijas specifikācijām.
D. Materiāla liešanas defekti
Ar materiāliem saistītus defektus izraisa piemaisījumi, piesārņojums, vai nepareiza materiāla apstrāde.
Šie defekti var izraisīt virsmas nepilnības, porainība, un pat daļu neveiksmes.
4. Liešanas defektu cēloņi
Liešanas defekti var rasties dažādu faktoru dēļ ražošanas procesā.
Šo cēloņu izpratne ir ļoti svarīga, lai noteiktu problēmas sakni un veiktu korektīvus pasākumus.
Tālāk ir norādīti galvenie liešanas defektu cēloņi:
Ar materiāliem saistīti jautājumi
- Piemaisījumi: Piesārņojumi vai piemaisījumi metālā, piemēram, oksīdi vai netīrumi, var apdraudēt lējuma kvalitāti.
Netīri materiāli var izraisīt defektus, piemēram, porainību vai aukstuma aizvēršanu. - Mitruma saturs: Pārmērīgs mitrums metālā vai veidnē var izraisīt tvaika veidošanos injekcijas procesā.
Tas var izraisīt burbuļu veidošanos, gāzes kabatas, un tādi defekti kā porainība vai virsmas iedobumi. - Sakausējuma sastāvs: Ja metāla sakausējums nav pareizi sajaukts vai tam ir nepareizs sastāvs vēlamajām īpašībām, tas var izraisīt saraušanos vai iekšējo porainību.
Preventīvs pasākums: Izmantojot augstas kvalitātes, tīrs, un labi sagatavoti materiāli, un nodrošinot, ka metāls ir iepriekš uzkarsēts un ar to tiek pareizi rīkoties, šīs problēmas var mazināt.
Veidņu dizains un stāvoklis
- Nepietiekama ventilācija: Pareiza ventilācija ir būtiska, lai iesprostotais gaiss varētu izkļūt injekcijas procesa laikā.
Nepietiekama ventilācija var izraisīt gāzes iesprūšanu, radot tādus defektus kā porainība vai apdeguma pēdas. - Pelējuma nodilums: Laika gaitā, veidnes var nolietoties vai ciest no novirzēm, izraisot tādus defektus kā zibspuldze vai neprecīzi izmēri.
- Nepareizas vārīšanas un barošanas sistēmas: Ja veidnes norobežojumu sistēma ir slikti izstrādāta vai novietota,
tas var izraisīt nevienmērīgu metāla plūsmu, izraisot tādus defektus kā aukstuma aizvēršana, neatbilstība, vai nepilnīgs aizpildījums.
Preventīvs pasākums: Regulāra veidņu apkope, ventilācijas sistēmu optimizācija, un rūpīgi izstrādājot vārtu un barošanas sistēmas, var novērst šīs problēmas.
Procesa parametri
- Temperatūras kontrole: Ir ļoti svarīgi uzturēt nemainīgu temperatūru gan metālam, gan veidnei.
Ja metāls ir pārāk karsts vai pārāk auksts, tas var radīt defektus, piemēram, apdeguma pēdas, auksts aizveras, vai porainība.
Līdzīgi, nekonsekventa pelējuma temperatūra var izraisīt deformāciju vai izmēru neprecizitātes. - Injekcijas ātrums un spiediens: Nepietiekams iesmidzināšanas ātrums vai spiediens var izraisīt nepilnīgu veidnes piepildījumu, izraisot aukstu aizvēršanos vai nepilnīgus lējumus.
Tieši pretēji, pārmērīgs spiediens var izraisīt uzliesmojumu un materiāla izšķērdēšanu. - Dzesēšanas ātrums: Pārāk ātri vai pārāk lēni dzesēšanas ātrumi var izraisīt saraušanos, deformācija, vai karsta asarošana. Nevienmērīga dzesēšana var izraisīt iekšēju spriegumu un kropļojumus.
Preventīvs pasākums: Regulāra temperatūras kontrole un regulēšana, spiediens, un dzesēšanas ātrums nodrošina nemainīgu ražošanas kvalitāti.
Mašīnu un instrumentu faktori
- Nolietoti Dies: Laika gaitā, presformas, ko izmanto liešanai, var nolietoties, izraisot tādus defektus kā zibspuldze vai detaļu izmēru neprecizitātes.
Nodilušas presformas arī rada nevienmērīgu spiediena sadalījumu, kas var radīt defektus. - Mašīnas darbības traucējumi: Bojātas vai nepareizi kalibrētas liešanas iekārtas var veicināt nevienmērīgu spiedienu,
temperatūra, un ātrums injekcijas procesa laikā, kas noved pie defektiem. - Nepareizi iekārtas iestatījumi: Liešanas mašīnas nepareizu iestatījumu izmantošana, piemēram, nepareizs iesmidzināšanas ātrums vai spiediens,
var izraisīt tādas problēmas kā aukstuma slēgšana, slikts pildījums, vai pārmērīga zibspuldze.
Preventīvs pasākums: Nodrošinot, ka mašīnas tiek regulāri kalibrētas, presformas tiek nomainītas vai uzturētas, un mašīnas iestatījumi ir optimizēti, var novērst šāda veida defektus.
Operatora kļūdas
- Nepareiza apstrāde: Operatori, kas nav atbilstoši apmācīti vai neievēro pareizās procedūras, var pieļaut kļūdas, kas izraisa defektus,
piemēram, nepareiza veidņu iekraušana vai nekonsekventa metāla temperatūra. - Nepietiekama pārbaude: Ja operatori nespēj atklāt agrīnas defektu pazīmes vai neievēro atbilstošas kvalitātes kontroles procedūras,
defekti var palikt nepamanīti, izraisot lielākas problēmas vēlāk ražošanā. - Korektīvās darbības trūkums: Dažos gadījumos, operatoriem var neizdoties pielāgot procesa parametrus, kad sāk parādīties defekti, ļaujot problēmām pasliktināties.
Preventīvs pasākums: Pareiza operatoru apmācība un sertifikācija, kopā ar rūpīgām pārbaudes procedūrām, ir ļoti svarīgi kļūdu novēršanai un kvalitātes kontroles uzturēšanai.
Vides faktori
- Mitruma un temperatūras svārstības: Apkārtējās vides mitruma un temperatūras izmaiņas var ietekmēt metāla plūsmu un veidnes dzesēšanas procesu,
izraisot nekonsekventus rezultātus un defektus, piemēram, porainību vai deformāciju. - Tīrība: Putekļi, netīrumi, vai svešķermeņi ražošanas vidē var piesārņot metālu vai veidnes,
izraisot tādus defektus kā virsmas bedrītes vai slikta virsmas apdare.
Preventīvs pasākums: Kontroles uzturēšana, tīra vide ar stabiliem temperatūras un mitruma apstākļiem var palīdzēt mazināt šos riskus.
5. Izplatīti risinājumi liešanas defektiem
Lai novērstu liešanas defektus, ir nepieciešama mērķtiecīga pieeja, kurā tiek ņemti vērā katras problēmas pamatcēloņi.
Šeit, mēs ieskicējam konkrētus risinājumus izplatītajiem defektiem, atbalstīti ar datiem un praktiskiem ieskatiem, lai palīdzētu ražotājiem uzlabot savus procesus.
Zibspuldze
Risinājums: Preses iespīlēšanas spiediena regulēšana, veidņu dizaina uzlabošana, un pareizas ventilācijas nodrošināšana ir efektīvas stratēģijas zibspuldzes samazināšanai.
- Preses saspiešanas spiediens: Palielinot iespīlēšanas spēku, uzplaiksnījumu rašanos var samazināt līdz pat 25%.
Pārliecinoties, ka veidņu puses ir cieši noslēgtas, neļauj izkausētam metālam nokļūt nevēlamās vietās. - Veidņu dizains: Stingrākas pielaides iekļaušana veidņu dizainā var samazināt zibspuldzi par tikpat daudz 40%.
Tas ietver precīzu apstrādi un regulāras apkopes pārbaudes, lai nodrošinātu, ka starp veidņu sekcijām nav atstarpju. - Ventilācija: Atbilstoša ventilācija ļauj gaisam izplūst no veidnes dobuma, neļaujot tam sekot kausētam metālam.
Pareizs ventilācijas atveres novietojums var samazināt zibspuldzes veidošanos līdz pat 30%.
Auksti slēgts
Risinājums: Metāla temperatūras paaugstināšana vai iesmidzināšanas ātruma regulēšana nodrošina pilnīgu veidnes piepildīšanu un pareizu metāla plūsmu saplūšanu.
- Metāla temperatūra: Izkausētā metāla temperatūras paaugstināšana par 10-20°C var uzlabot plūstamību un novērst aukstuma aizvēršanas problēmas.
Augstāka temperatūra var palielināt veiksmīgas saplūšanas iespējamību līdz pat 35%. - Injekcijas ātrums: Iesmidzināšanas ātruma optimizēšana var uzlabot iepildīšanas procesu, kas samazina aukstās slēgšanas defektus par aptuveni 40%.
Ātrāks iesmidzināšanas ātrums var palīdzēt nodrošināt, ka visas veidnes daļas ir piepildītas, pirms metāls sāk sacietēt.
Apdeguma pēdas
Risinājums: Pelējuma temperatūras samazināšana un liešanas cikla optimizēšana var novērst pārkaršanu un sekojošas apdeguma pēdas.
- Pelējuma temperatūras kontrole: Pelējuma temperatūras pazemināšana par 10-15°C var ievērojami samazināt apdeguma pēdu risku.
Kontrolēta dzesēšana var arī novērst termisko šoku un ar to saistītos virsmas defektus. - Casting cikla optimizācija: Racionalizējot liešanas ciklu, lai izvairītos no ilgstošas karstuma iedarbības, apdeguma pēdas var samazināt līdz pat 20%.
Efektīva cikla vadība nodrošina nemainīgu detaļu kvalitāti.
Porainība (Virsma un iekšējais)
Risinājums: Dzesēšanas ātruma kontrole un degazēšanas paņēmienu izmantošana var mazināt porainības problēmas.
- Dzesēšanas ātruma pārvaldība: Kontrolētu dzesēšanas ātrumu ieviešana var samazināt iekšējo porainību līdz pat 30%.
Pakāpeniska dzesēšana palīdz efektīvāk izkliedēt notvertās gāzes, kā rezultātā veidojas blīvāki lējumi. - Degasēšanas paņēmieni: Izmantojot tādas metodes kā liešana ar vakuuma palīdzību vai degazēšanas līdzekļu pievienošana, var novērst līdz pat 90% ar porainību saistītiem defektiem.
Šīs metodes veicina izšķīdušo gāzu atdalīšanu no izkausētā metāla pirms sacietēšanas.
Saraušanās un karstā plīsšana
Risinājums: Optimizējot dzesēšanas ātrumu un pievienojot stāvvadus, var novērst saraušanās dobumus un karstu plīsumu.
- Dzesēšanas ātruma optimizācija: Precīza dzesēšanas procesa noregulēšana, lai nodrošinātu vienmērīgu sacietēšanu, var samazināt saraušanās defektus līdz pat 20%.
Vienmērīga dzesēšana samazina stresa koncentrāciju, kas izraisa karstu plīsumu. - Stāvvadi un padevēji: Stratēģiski novietojot stāvvadus, var nodrošināt papildu izkausētu metālu, lai kompensētu saraušanos, samazinot defektu līmeni līdz pat 35%.
Pareizas barošanas sistēmas nodrošina, ka kritiskajās zonās cietēšanas laikā nav tukšumu.
Sagrozīšanās
Risinājums: Pārvaldot dzesēšanas ātrumu un samazinot iekšējo spriegumu, var novērst deformāciju.
- Vienota dzesēšana: Dzesēšanas kanālu izmantošana, kas veicina vienmērīgu dzesēšanu, var samazināt deformāciju līdz pat 25%.
Vienmērīga dzesēšana samazina diferenciālo kontrakciju un iekšējos spriegumus. - Iekšējā stresa mazināšana: Stresa mazināšanas procedūru, piemēram, atlaidināšanas, iekļaušana var samazināt deformāciju līdz pat 40%.
Atlikušo spriegumu mazināšana nodrošina izmēru stabilitāti un funkcionālo integritāti.
Neatbilstība
Risinājums: Uzlabojot veidņu konstrukcijas precizitāti un uzlabojot vārtu sistēmas, var atrisināt novirzes problēmas.
- Precīza veidņu dizains: Uzlabotu CAD/CAM tehnoloģiju izmantošana var uzlabot veidņu precizitāti, samazinot novirzes kļūdas līdz pat 50%.
Precīzas veidnes nodrošina precīzu detaļu atkārtošanu. - Vārtu sistēmas optimizācija: Izstrādājot efektīvas vārtu sistēmas, kas precīzi virza izkausēta metāla plūsmu, var samazināt novirzes līdz pat 30%.
Pareiza bloķēšana veicina vienmērīgu pildījumu un samazina pārvietošanos.
Neprecīzi izmēri
Risinājums: Konsekventi formēšanas apstākļi un stingri kvalitātes kontroles pasākumi var nodrošināt precīzus izmērus.
- Konsekventi formēšanas nosacījumi: Stabilu procesa parametru, piemēram, temperatūras, uzturēšana, spiediens,
un dzesēšanas ātrumi var sasniegt izmēru precizitāti ierobežotās pielaidēs, samazinot mainīgumu līdz pat 20%. - Kvalitātes kontrole: Stingru pārbaudes protokolu ieviešana var noteikt un labot izmēru neprecizitātes ražošanas cikla sākumā.
Efektīva kvalitātes kontrole var samazināt noraidīšanas līmeni līdz pat 15%.
6. Liešanas defektu ietekme uz ražošanu un izmaksām
- Paaugstinātas metāllūžņu cenas: Augstākas lūžņu likmes palielina materiālu un ražošanas izmaksas.
Katrs procentpunkts lūžņu likmes pieaugums var pievienot 5% uz ražošanas izmaksām. - Pagarināti ražošanas termiņi: Kavēšanās defektu dēļ var pagarināt termiņus un izjaukt grafikus.
Ražošanas kavēšanās uzņēmumiem var izmaksāt vidēji $10,000 dienā. - Kvalitātes kontrole un pārstrāde: Izdevumi, kas saistīti ar bojāto detaļu pārstrādi vai to pilnīgu nodošanu metāllūžņos, palielinās.
Kvalitātes kontroles pasākumi var būt līdz 15% no kopējām ražošanas izmaksām. - Klientu apmierinātība: Sliktas kvalitātes lējumi var mazināt produkta veiktspēju un klientu uzticību.
Klientu neapmierinātība var novest pie biznesa zaudēšanas, ar pētījumiem, kas to pierāda 80% klientu neatgriezīsies pēc negatīvas pieredzes.
7. Kā novērst liešanas defektus
Veidņu dizaina optimizēšana:
Pareiza veidņu konstrukcija ir būtiska, lai samazinātu defektus. Izmantojiet pareizas ventilācijas sistēmas, noregulējiet vārtus pareizai metāla plūsmai,
un nodrošina precīzu veidņu izlīdzināšanu, lai samazinātu uzliesmošanas un porainības risku.
Procesa parametru kontrole:
Konsekventas temperatūras uzturēšana, spiediens, un dzesēšanas ātrums nodrošina, ka izkausēts metāls pareizi piepilda veidni un sacietē bez defektiem.
Materiālu izvēle un apstrāde:
Izmantojot augstas kvalitātes, iepriekš uzkarsēti materiāli samazina piesārņojumu un defektus. Pareiza uzglabāšana un apstrāde ir arī būtiska, lai izvairītos no problēmām, kas saistītas ar mitrumu.
Uzlabota instrumentu un aprīkojuma apkope:
Regulāra presformu apkope un kalibrēšana, mašīnas, un instrumenti palīdz nodrošināt nemainīgu kvalitāti un samazina defektus.
Apmācība un ekspertīze:
Labi apmācīti operatori ir būtiski, lai savlaicīgi atklātu iespējamos defektus un nekavējoties veiktu koriģējošus pasākumus.
Viņiem ir jāsaprot procesa sarežģītība un jāzina, kā pielāgot parametrus pēc vajadzības.
8. Secinājums
Liešana joprojām ir neaizstājams ražošanas process, tomēr tam ir raksturīgas problēmas, kas jārisina, lai sasniegtu optimālus rezultātus.
Izprotot defektu veidus, identificējot to cēloņus, un preventīvo pasākumu īstenošana,
ražotāji var ievērojami uzlabot savu produktu kvalitāti un konsekvenci.
Ieguldījumi progresīvās tehnoloģijās, procesu optimizēšana, un operatora apmācības nodrošināšana ir būtiska, lai samazinātu defektus un nodrošinātu vienmērīgu darbību liešanas operācija.
Sadarbojieties ar DEZE, lai novērstu spiedliešanas trūkumus jūsu ražošanā
Sadarbojoties ar ŠO, jūs iegūstat piekļuvi pieredzei un progresīviem risinājumiem, kas palīdz izvairīties no defektiem un uzlabo ražošanas procesu.
Neatkarīgi no tā, vai jums ir nepieciešami vienkārši vai sarežģīti lējumi, mēs nodrošinām, ka jūsu daļām nav defektu, ietaupot jūsu laiku, naudu, un resursi ilgtermiņā.
Ļaujiet DEZE būt jūsu uzticamajam spiedlējumu ražotājam, un kopā, mēs pārcelsim jūsu ražošanas projektus uz nākamo līmeni, brīva no tipiskām ražošanas problēmām.
Sazinieties jau šodien, lai uzzinātu, kā mēs varam palīdzēt jums gūt panākumus nākamajā liešanas projektā.
