Investīciju liešana: Shell sejas apmatojuma raupjums

Ievads

Iekšā investīciju liešana, keramikas apvalka kvalitāte tieši nosaka virsmas apdari, Izmēra precizitāte, un galīgā lējuma mehāniskā veiktspēja.

Starp visiem apvalka slāņiem, līdz sejas mētelis ir vissvarīgākais, jo tas ir tiešā saskarē ar izkausētu metālu un precīzi atveido vaska raksta ģeometriju un virsmas faktūru.

Gluds un blīvs apvalks var ievērojami uzlabot liešanas kvalitāti, samazinot virsmas defektus, apstrādes pielaides samazināšana, un uzlabojot izmēru precizitāti.

Tieši pretēji, pārmērīgs apvalka raupjums var izraisīt metāla iespiešanos, smilšu saķere, lobīšana, un slikts virsmas izskats, galu galā palielinot ražošanas izmaksas un noraidīšanas līmeni.

Korpusa sejas pārklājuma raupjumu nekontrolē viens parametrs. Tas ir vircas raksturlielumu sarežģītas mijiedarbības rezultāts, ugunsizturīgi materiāli, apmetuma procesi, vaska raksta kvalitāte, vides apstākļi, un termiskās procedūras.

1. Vircas sastāvs un reoloģiskās īpašības

Sejas pārklājuma virca ir čaulas iekšējās virsmas nepārtraukta matrica. Tās sastāvs un plūsmas uzvedība ir vissvarīgākie galīgās virsmas raupjuma noteicošie faktori.

Katra parametra maiņa vircas sistēmā rada tiešu, izmērāma ietekme uz cietinātās virsmas topogrāfiju.

Pulvera un šķidruma attiecība un reoloģiskā uzvedība

Pulvera pārvēršana šķidrumā (P/L) attiecība — ugunsizturīgā pulvera masas attiecība pret saistvielu — ir vissvarīgākais mainīgais lielums, kas nosaka vircas viskozitāti un izlīdzināšanas veiktspēju..

Viskozitāte ir apgriezti saistīta ar brīvā šķidruma saturu; pieaugot P/L attiecībai, brīvais šķidrums samazinās, un viskozitāte strauji palielinās.

Šīs attiecības ir ļoti jutīgas pret cietās un šķidruma līdzsvaru.

Kad P/L attiecība ir pārāk augsta (pārāk viskoza virca):

• Plūstspēja dramatiski samazinās.
• Suspensija nevar efektīvi izlīdzināt vaska raksta mikroskopiskās kontūras.
• Otas pēdas, iegremdēšanas līnijas, un plūsmas izciļņi “iesaldē” sacietējušajā pārklājumā.
• Virsmas raupjums ievērojami palielinās (Ra vērtības var pārsniegt 3.2 µm).

Kad P/L attiecība ir pārāk zema (pārmērīgi šķidra virca):

• Pārklājums ātri izplūst no vertikālām virsmām.
• Nepietiekams pārklājuma biezums ļauj apmetuma daļiņām iekļūt vircas slānim, tieši sazinoties ar vaska modeli.
• Gravitācijas izraisītas plūsmas līnijas rada nevienmērīgus viļņus un viļņainus defektus.

Optimizēts diapazons: Tipiskai silīcija-sola-cirkona-miltu sejas pārklājuma suspensijai, optimālā P/L attiecība ir starp 3.2:1 un 3.5:1 pēc svara. Šajā logā:

• Viskozitāte (mēra ar Nr. 4 Zana kauss) stabilizējas 35-45 sekundēs.
• Suspensija ir pietiekami plūstoša, lai aizpildītu mikropadziļinājumus raksta virsmā.
• Tiksotropā uzvedība novērš pārmērīgu iztukšošanu.
• Mitrais pārklājums nodrošina vienmērīgu biezumu un gludumu, plakana virsma.
• Sejas galīgo apmatojuma raupjumu var pastāvīgi saglabāt zemāk Ra 1.6 µm.

Novirzes no šī P/L loga — jebkurā virzienā — vienmēr palielina nelīdzenumu.

Tas padara precīzu P/L kontroli par vienu no svarīgākajām kvalitātes nodrošināšanas darbībām investīciju liešanas liešanas rūpnīcā.

Ugunsizturīgā pulvera daļiņu izmērs un sadalījums pēc izmēra

Ugunsizturīgā pulvera daļiņu izmēra sadalījums ir otrais galvenais izejmateriālu faktors, kas ietekmē sejas pārklājuma raupjumu.

Mehānisms ir vienkāršs: ja pulveris galvenokārt sastāv no viena izmēra daļiņām, iepakojuma blīvums ir zems, atstājot lielus intersticiālus tukšumus starp daļiņām.

Iegūtais vircas slānis ir porains un raupjš, ar daudziem mikrokrāteriem, kas palielina virsmas raupjumu un samazina izturību pret metāla iespiešanos.

Optimāls daļiņu izmēra sadalījums nepieciešama nepārtraukta, multimodāls (ideālā gadījumā bimodāls) gradācija.

Smalkas daļiņas aizpilda tukšumus starp rupjām daļiņām, sasniedzot maksimālo iepakojuma blīvumu un blīvumu, gluda virsma pēc sacietēšanas. Eksperimentālā optimizācija cirkona miltu sistēmai parāda:

Ar šo optimizēto bimodālo sadalījumu, virsmas raupjums tiek samazināts par vairāk 40% salīdzinot ar unimodālu pulveri ar tādu pašu vidējo daļiņu izmēru.

Iegūtajā sejas apvalkā praktiski nav redzamu daļiņu spraugu krāteru.

Papildus, visas daļiņas, kas lielākas par 45 µm ir jānoņem pēc sijāšanas vai gaisa klasifikācijas; šādi pārmērīgi lieli piesārņotāji uz čaulas virsmas rada izvirzītus mezgliņus, kas lokāli palielina raupjumu vairākas reizes.

Saistvielu sistēma un funkcionālās piedevas

Saistvielas veids būtiski ietekmē virsmas raupjumu.

Trīs galvenās saistvielas, ko izmanto investīciju liešanā — silīcija dioksīda sols, etilsilikāta hidrolizāts, un nātrija silikāts — rada izteikti atšķirīgas sejas pārklājuma īpašības:

Silīcija dioksīds ir izvēlētā saistviela augstas precizitātes liešanai, jo tā koloidālo daļiņu izmērs ir ļoti mazs. (parasti 10-20 nm).

Tas ļauj veidot blīvu, nepārtraukta gēla plēve ar minimāliem virsmas nelīdzenumiem.

Funkcionālās piedevas: Nelielas virsmaktīvo vielu un izlīdzināšanas līdzekļu piedevas var ievērojami uzlabot vircas mitrināšanas un izlīdzināšanas veiktspēju, nemainot bāzes saistvielas ķīmisko sastāvu.:

• Virsmaktīvās vielas (Piem., nejonu mitrinātāji 0,1–0,3% no kopējās vircas masas) samazināt virsmas spraigumu, veicina vienmērīgu izplatīšanos un novērš caurumu vai krāteru veidošanos.
• Izlīdzināšanas līdzekļi pagarināt mitrās vircas plēves plūsmas laiku, pieļaujot otu pēdas, iegremdēšanas līnijas, un citi nelieli pielietojuma artefakti, kas jāārstē pirms sacietēšanas.

Lai arī, pārmērīga piedevu lietošana (>0.5%) var izraisīt virsmas saraušanos, krāterēšana, vai caurumiem.

Optimālais pievienošanas diapazons parasti ir 0.1-0,5% no kopējās vircas svara, nepieciešama precīza mērīšana un rūpīga kvalitātes kontrole.

2. Apmetuma process: Kritiskie darbības mainīgie, kas regulē apvalka virsmas topogrāfiju

Apmetuma veidošana ir daudz vairāk nekā vienkārša ugunsizturīgo smilšu uzklāšana uz slapja sejas pārklājuma.

Tas ir izšķirošs process, kas nosaka, kā keramikas daļiņas tiek noenkurotas vircā un, līdz ar to, kā pēc žāvēšanas tiks atveidota čaulas iekšējā virsma, šaušana, un metāla liešana.

Iegulšanas nosacījums, izplatīšanas viendabīgums, un apmetuma daļiņu stabilitāte tieši ietekmē apvalka virsmas pārklājuma mikroskopisko kontūru un galu galā lējuma virsmas apdari.

Daļiņu izmēra atbilstība starp apmetumu un mitru sejas pārklājumu

Pirmais veiksmīgas apmetuma princips ir pareizas attiecības sasniegšana starp ugunsizturīgo smilšu daļiņu izmēru un mitrās sejas pārklājuma biezumu..

Lielgabarīta apmetuma daļiņu ietekme

Ja apmetuma daļiņas ir pārāk rupjas, to izmēri pārsniedz vircas plēves biezumu.

Šajos apstākļos, daļiņas iekļūst mitrā pārklājumā un tieši saskaras ar vaska raksta virsmu.

Šī parādība rada lokalizētus nospiedumus uz vaska raksta, kas paliek keramikas apvalkā pēc atvaskošanas un apdedzināšanas, galu galā parādās kā izvirzījumi vai virsmas nelīdzenumi uz korpusa iekšējās virsmas.

Var būt arī lielas apmetuma daļiņas:

• Izveidojiet lokālas stresa koncentrācijas zonas;
• Izraisīt pārklājuma biezuma atšķirības;
• Palieliniet metāla iespiešanās defektu iespējamību;
• Ievērojami palielināt apvalka sejas apmatojuma raupjumu.

Pārmērīgi smalku apmetuma daļiņu ietekme

Tieši pretēji, ļoti smalkām apmetuma daļiņām ir tendence blīvi iesaiņot vircas slānī.

Samazinātais attālums starp daļiņām samazina apvalka caurlaidību un atklāj daudzu smalku daļiņu kontūras uz korpusa virsmas.

Rezultātā:

• Virsmas mikro izvirzījumi kļūst izteiktāki;
• Gāzu caurlaidība samazinās;
• Palielinās ar gāzi saistītu liešanas defektu risks;
• Korpusa virsma kļūst raupjāka, neskatoties uz mazāku daļiņu izmēru.

Optimālā daļiņu izmēra attiecība

Praktiskā ražošanas pieredze liecina, ka visstabilākais iegulšanas stāvoklis tiek sasniegts, ja vidējais apmetuma daļiņu izmērs tiek kontrolēts aptuveni:

50%-67% no mitrās sejas pārklājuma biezuma.

Saskaņā ar šo nosacījumu:

• Apmēram puse no katras daļiņas ir iestrādāta vircā;
• Atlikusī daļa paliek ārpus pārklājuma slāņa;
• Smilšu daļiņas neiekļūst vaska zīmējumā un pilnībā neatklājas uz korpusa virsmas.

Parastam sejas pārklājuma biezumam 0.3-0,5 mm, ieteicamais apmetuma izmērs parasti ir:

Procesa laiks: Kritiskā apmetuma lietojumprogrammas logs

Ražošanas praksē apmetuma uzklāšanas laiks bieži tiek novērtēts par zemu, tomēr tam ir izšķiroša ietekme uz daļiņu iegulšanas kvalitāti un virsmas morfoloģiju.

Priekšlaicīga apmetuma uzklāšana

Uzreiz pēc pārklājuma, virca paliek ļoti šķidra un vēl nav izveidojusi pietiekamu viskozitāti, lai noturētu smilšu daļiņas.

Pārāk agra apmetuma uzklāšana var izraisīt:

• Daļiņu migrācija un pārvietošanās;
• Nevienmērīgs daļiņu sadalījums;
• Lokalizēta smilšu uzkrāšanās;
• Rupju izciļņu un viļņojuma veidošanās.

Iegūtā apvalka virsma bieži uzrāda ievērojamas raupjuma atšķirības dažādās jomās.

Aizkavēta apmetuma uzklāšana

Ja apmetuma uzklāšana tiek pārmērīgi aizkavēta, uz vircas virsmas sākas daļēja želeja vai ādas veidošanās.

Šajos apstākļos:

• Smilšu daļiņas nevar pareizi iekļūt pārklājumā;
• Mehāniskā enkurošana kļūst nepietiekama;
• Uz virsmas veidojas peldošas daļiņas.

Turpmāko čaulas veidošanas darbību laikā, šīs brīvi piestiprinātās daļiņas bieži atdalās, atstājot daudzas mikroskopiskas bedrītes un dobumus, kas būtiski palielina apvalka raupjumu.

Optimāls apmetuma logs

Parastajām silīcija dioksīda-sol sejas pārklājuma sistēmām, ieteicamais apmetuma uzklāšanas periods ir:

30–90 sekundes pēc pārklājuma.

Šajā laika intervālā:

• Suspensijas viskozitāte ir palielinājusies līdz atbilstošam līmenim;
• Pārmērīga plūstamība ir pazudusi;
• Efektīvai daļiņu iegulšanai saglabājas pietiekama plastiskums.

Līdz ar to, smilšu daļiņas tiek vienmērīgi sadalītas un stingri noenkurotas, veidojot gludāko un konsekventāko apvalka virsmu.

Vides faktori, kas ietekmē apmetuma kvalitāti

Apkārtējā vide apmetuma laikā var būtiski mainīt daļiņu iegulšanas uzvedību un apvalka virsmas kvalitāti.

Starp visiem vides mainīgajiem, smilšu mitruma saturs un apkārtējās vides relatīvais mitrums ir visietekmīgākie.

Apmetuma smilšu mitruma saturs

Apmetuma materiāla mitruma līmenis ir jāsaglabā zemāk:

0.4%

Pārmērīgs mitrums ievada ūdeni lokālajos vircas reģionos, mainot pulvera un šķidruma attiecību un izraisot strauju viskozitātes pieaugumu.

Sekas ietver:

• Peldoša smilšu uzkrāšanās;
• Nevienmērīgs daļiņu sadalījums;
• Vāja starpslāņu saķere;
• Atslāņošanās defekti.

Lai gan šie defekti korpusa būvniecības laikā var palikt paslēpti, tie bieži kļūst pamanāmi atvaskošanas un apdedzināšanas laikā, kur tie izpaužas kā:

• Virsmas bedres;
• Neregulāri izvirzījumi;
• Nelīdzenas vietas;
• Vietējā čaumalu atslāņošanās.

Apkārtējās vides relatīvais mitrums

Ieteicamais vides mitrums apmetuma darbiem ir:

40%-60% RH

Zema mitruma apstākļi

Kad mitrums ir pārāk zems:

• Virszemes ūdens ātri iztvaiko;
• Notiek priekšlaicīga ādas veidošanās;
• Smilšu daļiņas nevar pietiekami iestrādāties.

Rezultāts ir slikta daļiņu noenkurošana un palielināts apvalka raupjums.

Augsta mitruma apstākļi

Ja mitrums ir pārāk augsts:

• Žāvēšana ievērojami palēninās;
• Smilšu daļiņas turpina grimt gravitācijas ietekmē;
• Dažas daļiņas iekļūst vircas slānī.

Šie apstākļi galu galā rada:

• Nelīdzenas čaulas virsmas;
• Daļiņu nosēšanās defekti;
• Paaugstinātas raupjuma vērtības.

3. Raksta virsmas stāvoklis un pārklājuma uzklāšanas tehnika

Sejas apvalks tiek veidots tieši uz vaska raksta virsmas. Tāpēc, raksta virsmas kvalitāte un pārklājuma uzklāšanas metode ir pamatnosacījumi, lai iegūtu zemu raupjuma pārklājumu.

Raksta virsmas raupjuma pārnešana

Kā liešanas noteikums, raksta virsmas raupjums pāriet uz apvalka sejas pārklājumu aptuveni pie a 1:1 attiecība.

Ja vaska rakstam ir skrāpējumi, bedres, plūsmas līnijas, vai citi defekti, pat vislīdzināšanai optimizētā virca nevar pilnībā aizpildīt šīs liela mēroga nepilnības.

Galīgais čaulas nelīdzenums būs vismaz tikpat augsts kā raksta nelīdzenums.

Prasības zema raupjuma sejas pārklājumiem:

Pārklājuma uzklāšanas tehnika

Sejas pārklājuma vircas uzklāšanas metode būtiski ietekmē galīgo virsmas raupjumu.

Trīs galvenās uzklāšanas metodes — birstīšana, iegremdēšana, un liešana — rada atšķirīgas virsmas īpašības:

Optimālie iegremdēšanas parametri:

• Modeļa izņemšanas ātrums: Vissvarīgākais parametrs. Izņemšanas ātrums diapazonā no 10-15 cm/s ražot stalli, viendabīga vircas plēve.
  Pārāk ātri → pārmērīgs pārklājuma biezums un skrējiens; pārāk lēns → pārklājums ir pārāk plāns un pārtraukts.
• Uzturēšanās laiks vircā: 5-15 sekundes, lai nodrošinātu pilnīgu mitrināšanu.
• Drenāžas laiks: Pēc izņemšanas, Pirms apmetuma uzklāšanas ļaujiet liekajai vircai notecināt 10–20 sekundes.

Iegremdēšanas metode, kad tiek pareizi kontrolēts, sasniedz zemākās un konsekventākās raupjuma vērtības.

Suku var pielīdzināt iegremdēšanai maziem, sarežģītas daļas, bet nodrošina lielāku operatora mainīgumu.

4. Pēcpieteikšanās apstrāde: Žāvēšana, Atslogošana, un šaušana

Pat pēc sejas pārklājuma uzklāšanas un apmetuma, turpmākie apstrādes posmi - žāvēšana, atvaskošana, un apdedzināšana — var radīt vai saasināt raupjuma defektus.

Šo termiski mehānisko apstrādi laikā atklājas daudzi latenti defekti, kas radušies agrākos posmos.

Žāvēšana un konservēšana

Žāvēšanas procesā silīcija dioksīda-sola saistviela tiek saželēta. Koloidālās silīcija dioksīda daļiņas saplūst nepārtrauktā tīklā, ugunsizturīgo daļiņu bloķēšana vietā.

Rūpīgi jākontrolē ūdens iztvaikošana no virsmas:

• Ja žāvēšana notiek pārāk ātri (augsta temperatūra, spēcīga gaisa plūsma): Virsma izžūst un veido ādu, kamēr iekšpuse paliek mitra.
  Ieslodzītais ūdens vēlāk iztvaiko, izraisot tulznas vai plaisas, kas atveras kā bedrītes uz čaulas virsmas.
• Ja žāvēšana ir pārāk lēna (zema temperatūra, augsts mitrums): Pārklājums var nokarāties vai apmetums var nosēsties, veidojot neviendabīgu tekstūru.

Optimāli žāvēšanas apstākļi: Viegls, vienmērīga iedarbība ar labu gaisa cirkulāciju, bet bez tiešas ietekmes:

• Temperatūra: 22-25°C.
• Relatīvais mitrums: 50-70%.
• Žāvēšanas laiks: 4-8 stundas sejas apvalkam, atkarībā no vircas sastāva un biezuma.

Atslogošana

Vaska atdalīšanas posms — vaska raksta izkausēšana — jāveic ar kontrolētu karsēšanu, lai novērstu modeļa izplešanos, lai kropļotu apvalka iekšējo virsmu..

Ja temperatūras paaugstināšanās ir pārāk strauja, vasks izplešas vairāk nekā keramikas apvalks spēj uzņemt.

Rezultāts ir iekšējais spiediens, kas var saplaisāt, izspiesties, vai deformēt sejas mēteli, atstājot paliekošus virsmas defektus galīgajā lējumā.

Labākā prakse: Tvaika atsvaidzināšanā (autoklāvs), paaugstiniet tvaika spiedienu līdz 0.6 MPa iekšpusē 30 sekundes.

Tas nodrošina ātru, vienmērīga apkure no iekšpuses uz āru. Vasks ātri kūst un izplūst, pirms var notikt ievērojama termiskā izplešanās.

Šis paņēmiens saglabā sejas mēteļa sākotnējo gludo virsmu.

Izšaušana (Saķepināšana)

Fināls keramikas apvalka apdedzināšana augstā temperatūrā kalpo atlikušā oglekļa izdegšanai, noņemiet gaistošos piesārņotājus, un saķepiniet ugunsizturīgās daļiņas, lai iegūtu stiprību.

Apdedzināšanas apstākļi ir jākontrolē, lai izvairītos no virsmas degradācijas:

• Ātra apkure: Saistvielas sadalīšanās gāzes var izplūst pārāk ātri, veidojot caurumu krāterus uz korpusa virsmas.
• Pārmērīga šaušanas temperatūra: Pārmērīga saķepināšana izraisa stiklveida fāzes veidošanos un plūsmu, radot viļņotu, izkropļota virsma.

Optimāls apdedzināšanas grafiks silīcija-sola-cirkona sejas pārklājumiem:

• Turiet temperatūru: 950-1050°C.
• Turiet laiku: 2-3 stundas.
• Rampas ātrums: 4-6°C/min (pakāpeniski, lai ļautu gāzei izplūst).

Šajā diapazonā, apvalks iegūst pietiekamu stiprību liešanai bez pārmērīgas kausējuma plūsmas, kamēr sejas kažoks saglabā gludumu, blīva tekstūra, kas izveidota iepriekšējos posmos.

Nelīdzenums paliek nemainīgi zems (Ra ≤1,6 µm) kad pareizi izšauta.

5. Praktiskā kvalitātes vadība un procesa uzraudzība

Lai panāktu nemainīgu zemu raupjumu, ir nepieciešama sistemātiska uzraudzība un kontrole gliemežvāku celtniecība process. Ieteicamās procesa laikā veiktās pārbaudes ietver:

Vizuāla pārbaude procesa laikā: Periodiska apmetuma pārklājuma pārbaude, izmantojot 10 x palielinātāju, var atklāt agrīnas apmetuma izvirzījuma pazīmes, salipšana, vai nepilnīgs pārklājums.

Pārnēsājams virsmas profilometrs (kontakta vai bezkontakta) var izmantot izvēlētajiem upurēšanas modeļiem, lai pārbaudītu, vai tiek sasniegti raupjuma mērķi.

6. Sejas apmatojuma raupjuma pārveidošana galīgajā liešanas virsmas veiktspējā

Apvalka sejas apmatojuma nelīdzenuma nozīme sniedzas daudz tālāk par čaumalu veidošanas posmu.

Investīciju liešanā, keramiskais sejas pārklājums kalpo kā gala komponenta virsmas negatīva kopija, tas nozīmē, ka tā mikrotopogrāfija cietēšanas laikā tiek pārnesta gandrīz tieši uz lējumu.

Līdz ar to, pat nelielas korpusa nelīdzenuma izmaiņas var izmērāmi ietekmēt funkcionālo veiktspēju, kalpošanas laiks, un gatavās sastāvdaļas komerciālā vērtība.

Augstvērtīgiem precīzijas lējumiem, sejas apmatojuma raupjuma kontrole nav tikai kosmētiska prasība – tas ir būtisks inženiertehniskais parametrs, kas ietekmē komponenta mehānisko un darbības uzvedību..

Virsmas replikācijas mehānisms

Liešanas laikā, izkausēts metāls aizpilda katru mikroskopisko padziļinājumu un izvirzījumu uz keramikas apvalka virsmas.

Pēc sacietēšanas, lējums atveido šīs virsmas īpašības ar ievērojamu precizitāti.

Lai gan tādi faktori kā:

• Sakausējuma saraušanās,
• Metāla plūstamība,
• Pelējuma-metāla reakcijas,
• Smilšu apdegums,

var nedaudz mainīt galīgo virsmas tekstūru, čaulas sejas apvalks joprojām ir dominējošais faktors, kas nosaka liešanas raupjumu.

Lielākajā daļā precīzo investīciju liešanas procesu, raupjuma pārneses attiecība starp apvalku un lējumu svārstās no:

1:1 līdz 1:1.3

Tas nozīmē, ka apvalka sejas apvalks ar Ra vērtību 1.6 μm parasti rada lējuma virsmas raupjumu aptuveni 1,8–2,0 μm.

Ietekme uz mehānisko veiktspēju

Noguruma pretestība

Virsmas nelīdzenumi darbojas kā mikroskopiski robi un spriedzes paaugstinājumi. Zem cikliskās slodzes, šie reģioni kļūst par vēlamajām vietām plaisu ierosināšanai.

Piedāvā gludāku liešanas virsmu:

• Zemāki stresa koncentrācijas faktori;
• Samazinātas plaisu kodolu veidošanās vietas;
• Ilgāks noguruma mūžs;
• Uzlabota uzticamība dinamiskas slodzes apstākļos.

Tas ir īpaši svarīgi, lai:

• Turbīnu asmeņi;
• Gaisa kuģu konstrukcijas sastāvdaļas;
• Automobiļu dzinēju daļas;
• Ātrgaitas rotējoša iekārta.

Pētījumi liecina, ka, samazinot virsmas raupjumu no Ra 4.0 μm līdz Ra 2.0 μm var uzlabot noguruma kalpošanas laiku par vairāk nekā 20% noteiktos augstas stiprības sakausējumos.

Izturība pret koroziju

Virsmas morfoloģija spēcīgi ietekmē korozijas uzvedību.

Rupjas virsmas satur:

• Ielejas un plaisas;
• Stagnējoša elektrolīta zonas;
• Mikrogalvaniskās šūnas.

Šīs funkcijas paātrina:

• Punktu korozija;
• Plaisu korozija;
• Sprieguma-korozijas plaisāšana.

Nerūsējošā tērauda medicīniskajiem implantiem un ķīmiskās apstrādes komponentiem, gluda liešanas virsma ievērojami uzlabo ilgtermiņa izturību pret koroziju un bioloģisko saderību.

Nodiluma veiktspēja

Sākotnējais virsmas stāvoklis tieši ietekmē berzes un nodiluma mehānismus.

Raupja virsma parasti noved pie:

• Augstāki berzes koeficienti;
• Palielināts abrazīvs nodilums;
• Ātrāka materiāla noņemšana;
• Lielāka siltuma ražošana.

Tādas sastāvdaļas kā:

• Sūkņu lāpstiņriteņi;
• Vārstu ķermeņi;
• Hidrauliskās sastāvdaļas;
• Bīdāmās mehāniskās daļas,

būtisku labumu no zemāka virsmas raupjuma.

Ietekme uz šķidruma dinamisko efektivitāti

Plūsmas apstrādes iekārtās, virsmas raupjums tieši ietekmē šķidruma uzvedību.

Mikroskopiski virsmas izvirzījumi traucē robežslāni un palielina turbulenci, noved pie:

• Lielāki berzes zudumi;
• Samazināta plūsmas efektivitāte;
• Palielināts enerģijas patēriņš;
• Lielāks spiediena kritums.

Šī parādība ir īpaši nozīmīga:

• Turbīnu asmeņi;
• Kompresora sastāvdaļas;
• Sūkņu lāpstiņriteņi;
• Aviācijas un kosmosa plūsmas kanāli.

Precīzas turbīnas lietojumiem, pat neliels virsmas raupjuma samazinājums var uzlabot aerodinamisko efektivitāti un samazināt ekspluatācijas izmaksas iekārtas kalpošanas laikā.

Ietekme uz pārklājumu un virsmas apstrādi

Daudziem ieguldījumu lējumiem ir nepieciešamas sekundāras darbības, piemēram,:

• Galvanizācija;
• Anodējošs;
• PVD pārklājums;
• Termiskā izsmidzināšana;
• Gleznošana.

Var izraisīt pārmērīgu virsmas raupjumu:

• Neviendabīgs pārklājuma biezums;
• Slikta pārklājuma saķere;
• Lokalizēti defekti;
• Paaugstinātas apdares izmaksas.

Ražojot lējumus ar izcilām liešanas virsmām, ražotāji var ievērojami samazināt pirms virsmas apstrādes nepieciešamo pulēšanas un apstrādes apjomu.

Izmēru precizitāte un apstrādes pielaide

Virsmas raupjums ietekmē arī izmēru kontroli.

Parasti nepieciešama raupja liešanas virsma:

• Lielāka apstrādes piemaksa;
• Papildu slīpēšanas darbības;
• Plašākas apdares procedūras.

Tas palielinās:

• Ražošanas izmaksas;
• Ražošanas cikla laiks;
• Materiālie atkritumi.

Tieši pretēji, zema raupjuma lējumus bieži var izmantot gandrīz tīkla formas lietojumos, investīciju liešanas ekonomisko priekšrocību maksimizēšana.

Estētiskā un komerciālā vērtība

Produktiem, kuriem svarīgs ir izskats, virsmas apdare kļūst par kritisku kvalitātes rādītāju.

Piemēri ietver:

• Medicīniskie implanti;
• Sadzīves elektronikas komponenti;
• Luksusa aparatūra;
• Dekoratīvie metāla izstrādājumi;
• Premium klases automobiļu daļas.

Nodrošina gludāku virsmu:

• Labāks vizuālais izskats;
• Uzlabota uztveres kvalitāte;
• Uzlabota klientu apmierinātība;
• Augstāka produkta vērtība.

Daudzos gadījumos, lējuma virsmas apdare tieši nosaka akceptēšanu tirgū.

Korelācija starp sejas pārklājuma raupjumu un liešanas virsmas kvalitāti

Plaša rūpnieciskā pieredze un eksperimentālie pētījumi ir radījuši skaidru saistību starp korpusa raupjumu un liešanas virsmas apdari.

7. Secinājums

Investīciju liešanas apvalku virsmas raupjumu kontrolē pilna procesa daudzfaktoru savienojuma mehānisms, pārklājošā vircas materiāla dizains, apmetuma darbības specifikācijas, vaska raksta pirmapstrāde, pārklāšanas tehnikas, un pēcapstrādes termoķīmiskie procesi.

Ieguldījumi kontrolē katrā no šiem punktiem dod papildu labumu: katrs optimizētais solis veicina galīgo virsmas kvalitāti, kas var būt par kārtu smalkāka nekā apvalks, kas ražots bez šādas kontroles.

Lietuvēm, kas cenšas apmierināt precīzās inženierijas — aviācijas un kosmosa — prasības, medicīnisks, augstas veiktspējas automobiļi — tiekšanās pēc zema sejas apmatojuma raupjuma nav izvēles kvalitātes programma; tā ir stratēģiska konkurences nepieciešamība.