Analisis Pengecutan Tuangan Die Aluminium

Analisis Pengecutan Tuangan Die Aluminium

Kandungan tunjukkan

Pengecutan dalam tuangan die aluminium ialah perubahan isipadu bersih yang berlaku apabila logam cecair memejal dan menyejuk — ia muncul sebagai rongga dalaman, lekukan permukaan, air mata panas atau ketidakpadanan dimensi.

Ia adalah pemacu tunggal yang paling penting bagi keliangan, kehilangan integriti mekanikal, kerja semula dan sekerap dalam bahagian aluminium die-cast.

Mengawal pengecutan memerlukan menangani fizik (pemejalan dan pemakanan), The reka bentuk (gating, seksyen, laluan terma) dan yang proses (kualiti mencairkan, profil tangkapan, tekanan rongga atau vakum).

Amalan moden menggabungkan perubahan geometri yang disasarkan, kawalan tekanan rongga dan simulasi berasaskan fizik untuk mengehadkan pengecutan kepada yang boleh diterima, tahap yang boleh diramal.

1. Pengenalan — mengapa pengecutan penting dalam tuangan die

Dalam Mati Casting, logam disuntik di bawah tekanan tinggi ke dalam acuan keluli dan kemudian memejal dengan cepat.

Kecacatan pengecutan mengurangkan keratan rentas yang berkesan, mencipta laluan kebocoran di bahagian tekanan, retak keletihan benih, dan menyukarkan pemesinan dan kemasan.

Kerana die casting selalunya menyasarkan berdinding nipis, komponen ketat dimensi, walaupun rongga pengecutan kecil atau koyakan panas setempat boleh menyebabkan bahagian tidak dapat digunakan.

awal, analisis pengecutan sistematik mengurangkan lelaran, perubahan alatan yang mahal dan pendedahan jaminan.

2. Fizik pengecutan: pemejalan, penguncupan haba dan penyusuan

Terdapat tiga fenomena fizikal yang berkaitan:

  1. Pemejalan (perubahan fasa) pengecutan — apabila cecair → pepejal isipadu bahan berkurangan;
    kawasan terakhir yang membeku (Tempat panas) mesti disuap oleh logam cecair atau akan membentuk rongga pengecutan. Pengecutan pemejalan adalah intrinsik kepada termodinamik aloi dan julat pembekuan.
  2. Penguncupan haba logam pepejal — apabila pepejal menyejuk dari pepejalnya ke suhu bilik ia terus menguncup (penguncupan linear).
    Ini biasanya dikendalikan dengan faktor pengecutan kejuruteraan (penskalaan corak/mati).
  3. Pemakanan dan aliran interdendritik - pada skala mikro, rangkaian dendritik cuba memerangkap sisa cecair;
    jika tekanan dan laluan suapan tidak mencukupi, pengecutan interdendritik bergabung menjadi rongga makroskopik. Jika terdapat gas, rongga tersebut boleh berisi gas atau berlapis dwifilem dan lebih berbahaya.

Proses ini bergantung pada masa dan berinteraksi dengan kecerunan terma: arah dan kadar pengekstrakan haba mengawal tempat cecair terakhir berada dan dengan itu di mana kecacatan pengecutan akan terbentuk.

Simulasi dan pemantauan tekanan rongga adalah penting untuk mendedahkan interaksi pemasaan ini.

3. Jenis kecacatan pengecutan dan cara mengenalinya

Di bawah ialah kecacatan berkaitan pengecutan biasa yang berlaku dalam tuangan die aluminium, diterangkan dalam format mesra jurutera: bagaimana rupa kecacatan itu (morfologi), di mana ia biasanya muncul, mengapa ia terbentuk (punca akar), dan bagaimana untuk mengesan atau mengesahkannya.

Gunakan morfologi + Lokasi + memproses data (kesan rongga-tekanan, cairkan RPT/DI, profil tangkapan) bersama-sama mencari penawar yang betul.

Pengecutan Tuangan Die Aluminium
Pengecutan Tuangan Die Aluminium

Rongga pengecutan makro (pengecutan pukal)

  • Morfologi: Besar, selalunya kosong bersudut atau bermuka(s). Mungkin rongga pusat tunggal atau rongga berkelompok dengan muka dalaman yang agak tajam.
  • Lokasi biasa: Bos tebal, pulau jisim berat, persimpangan rusuk/dinding, persimpangan teras — kawasan yang terakhir membeku.
  • Sebab: Suapan cecair tidak mencukupi ke bahagian berat (laluan suapan tersekat atau tiada), pemejalan pramatang kawasan penyuap, atau tekanan rongga yang tidak mencukupi semasa pemejalan akhir.
  • Bagaimana untuk mengenali / mengesan: Kelihatan pada bahagian; mudah dilihat pada radiografi atau CT sebagai lompang besar. Boleh menghasilkan tenggelam permukaan terus ke atas rongga.
    Berkorelasi dengan simulasi ramalan titik panas dan kesan rongga-tekanan jatuh semasa selang pemejalan akhir.
  • Semakan segera: CT/X-ray; semak peta pembekuan terakhir daripada simulasi; periksa masa tahan tekanan rongga.

Interdendritik (rangkaian) pengecutan

  • Morfologi: Baik, tidak teratur, keliangan saling berkait mengikut corak lengan dendritik — kelihatan seperti zon berliang dan bukannya satu lompang.
  • Lokasi biasa: Kawasan yang terakhir dibekukan (peralihan tebal/nipis, akar fillet, bahagian dalam tulang rusuk).
  • Sebab: Besar lembik (separa pepejal) zon disebabkan oleh julat pembekuan aloi atau penyejukan perlahan; cecair interdendritik tidak boleh disuap kerana laluan aliran terhalang atau tekanan tidak mencukupi.
  • Bagaimana untuk mengenali / mengesan: Metalografi menunjukkan liang sepanjang lengan dendrit; CT boleh menunjukkan rangkaian liang teragih; sampel keletihan mekanikal menunjukkan hayat berkurangan.
    Berkorelasi dengan tekanan intensifikasi rendah atau masa penahanan yang singkat.
  • Semakan segera: Bahagian sampel dan periksa mikrostruktur; mengesahkan profil intensifikasi dan mencairkan kebersihan.

Sinki permukaan / tanda tenggelam

  • Morfologi: Kemurungan permukaan setempat, lesung pipit atau rongga cetek pada permukaan luar; mungkin halus atau disebut.
  • Lokasi biasa: Muka rata yang luas, permukaan pengedap, muka mesin dekat bos.
  • Sebab: Pengecutan bawah permukaan lompang berhampiran kulit atau makanan tempatan yang tidak mencukupi semasa pemejalan.
  • Bagaimana untuk mengenali / mengesan: Pemeriksaan visual, rasa sentuhan, profilometer atau ukuran CMM untuk kesan dimensi; X-ray/CT mengesahkan rongga bawah permukaan.
  • Semakan segera: Imbasan permukaan tidak merosakkan; bahagian jika diperlukan; pertimbangkan untuk menambah stok pemesinan jika reka bentuk semula tidak segera.

Panas merobek / retak pemadaman

  • Morfologi: Retakan linear atau bercabang, kadang-kadang dengan bahagian dalam teroksida, selalunya di sepanjang sempadan bijian atau kawasan interdendritik pemejalan lewat.
  • Lokasi biasa: Sudut tajam, fillet yang dikekang, peralihan nipis ke tebal, atau di mana teras/mati menghalang pengecutan.
  • Sebab: Tegasan tegangan semasa keadaan separa pepejal apabila bahan tidak boleh mengecut dengan bebas atau disuap oleh logam cecair.
  • Bagaimana untuk mengenali / mengesan: Kelihatan di permukaan; dipertingkatkan dengan penembus pewarna; metalografi menunjukkan rekahan melalui struktur mikro separa pepejal; simulasi boleh meramalkan zon terikan haba yang tinggi.
  • Semakan segera: Ujian visual/pewarna; menilai garis perpisahan dan sokongan teras; pertimbangkan untuk menambah fillet, pelepasan, atau laluan suapan.

paip / pengecutan garis tengah dalam suapan/pelari

  • Morfologi: Lompang paksi memanjang dalam pelari, meruncing, atau penyuap yang mungkin tirus sepanjang.
  • Lokasi biasa: Pintu, pelari, sprues dan sebarang isipadu penyuap yang disengajakan.
  • Sebab: Geometri penyuap tidak mencukupi atau penyuap mengeras lebih awal; jisim penyuap yang tidak mencukupi berbanding jisim tuangan.
  • Bagaimana untuk mengenali / mengesan: Radiografi/CT akan menunjukkan rongga paksi; pemangkasan mendedahkan kekosongan dalam pelari; reka bentuk semula atau besarkan penyuap disyorkan.
  • Semakan segera: Semak volum gating/feeder vs casting mass; simulasi pemejalan penyuap.

Poket pengecutan mikro terpencil

  • Morfologi: Kecil, rongga diskret, tidak teratur bentuknya; lebih besar daripada gelembung gas tetapi lebih kecil daripada rongga makro.
  • Lokasi biasa: Sekitar kemasukan, berhampiran cetakan teras, atau anomali haba tempatan.
  • Sebab: Halangan makanan tempatan (oksida bifilm, kemasukan) atau perbezaan penyejukan tempatan yang mendadak.
  • Bagaimana untuk mengenali / mengesan: Pengimejan CT atau metalografi yang disasarkan; mungkin berkait dengan titik panas kemasukan dalam cair.
  • Semakan segera: Mencairkan kebersihan (penapisan / pengaliran), pelarasan sejuk/penebat tempatan.

4. Data kuantitatif & elaun pengecutan biasa

Nombor yang boleh dipercayai membolehkan pereka bentuk dan jurutera proses membuat pertukaran termaklum. Nilai di bawah adalah panduan kejuruteraan (sahkan dengan aloi- dan data simulasi dan pembekal khusus mati).

Nombor kunci

  • Pengecutan keseluruhan biasa (Mati Casting, linear): amalan industri meletakkan praktikal linear pengecutan (penskalaan corak/mati) dan perubahan isipadu tempatan dalam julat 0.5% ke 1.2% untuk die-cast biasa aloi aluminium (Mis., A380, Aloi Al-Si die). Gunakan nilai khusus aloi apabila tersedia.
  • Pemejalan (terpendam) pengecutan: cecair→perubahan isipadu pepejal untuk aloi aluminium boleh menjadi besar — ​​mengikut susunan ≈6% (tertib magnitud) Semasa pemejalan (inilah sebabnya pemberian makan dan pampasan tekanan adalah penting).
  • Amalan elaun corak/mati: bahagian die-casting memerlukan skala linear kecil berbanding tuangan pasir;
    panduan reka bentuk dan dokumen spesifikasi tuangan die menyediakan elaun linear yang tepat dan stok pemesinan yang disyorkan — ikut panduan pembuat die anda dan jadual standard industri untuk elaun mm/m.
    Rujukan panduan reka bentuk cetakan cetakan biasa dan elaun corak hendaklah dirujuk semasa reka bentuk perkakas.
  • Tekanan rongga (intensifikasi) julat: Mesin HPDC biasanya menggunakan intensifikasi (picit rongga) tekanan dalam ~10–100 MPa julat untuk membungkus logam ke dalam zon terakhir beku dan mengurangkan pengecutan; tekanan berkesan yang digunakan bergantung kepada geometri bahagian, keupayaan aloi dan alat.
    Mengekalkan tekanan semasa selang pemejalan akhir dengan ketara mengurangkan rongga pengecutan.
  • Kawalan kualiti cair (RPT / Dari): Ujian Tekanan Dikurangkan (RPT) nilai indeks ketumpatan digunakan sebagai penunjuk kebersihan cair dan kandungan gas.
    Sasaran DI yang boleh diterima berbeza mengikut kritikal; banyak kedai pengeluaran bertujuan untuk DI ≤ ~2–4% untuk tuangan kritikal (DI rendah = cair yang lebih bersih dan mengurangkan kecenderungan untuk kecacatan).

5. Faktor Utama — Pengecutan Die-Casting Aluminium

Pengecutan dalam tuangan die aluminium adalah fenomena pelbagai faktor.

Di bawah saya senaraikan faktor penyebab utama, terangkan bagaimana masing-masing mendorong pengecutan, memberi penunjuk praktikal anda boleh memantau, dan mencadangkan mitigasi yang disasarkan anda boleh memohon.

Gunakan ini sebagai senarai semak apabila mendiagnosis isu pengecutan atau mereka bentuk tuangan untuk risiko pengecutan yang rendah.

Pengecutan Tuangan Die Aluminium
Pengecutan Tuangan Die Aluminium

Kimia aloi & julat pemejalan

Bagaimana ia penting: aloi dengan pembekuan yang luas (lembik) julat membangunkan selang separa pepejal yang dilanjutkan di mana cecair interdendritik mesti mengalir untuk menyusut suapan.
Lebih besar zon lembik, semakin besar kemungkinan pengecutan interdendritik dan keliangan rangkaian.
Penunjuk: penetapan aloi (Mis., Al-Si eutektik vs hypoeutectic vs hypereutectic), ketebalan lembik yang diramalkan simulasi.
Pengurangan: pilih aloi dengan kelakuan pembekuan yang baik untuk bahagian geometri apabila boleh; di mana pilihan aloi ditetapkan, menguruskan laluan penyusuan dan gunakan tekanan rongga/masa penahanan untuk mengimbangi.

Ketebalan bahagian dan geometri (pengagihan jisim haba)

Bagaimana ia penting: pulau-pulau tebal (bos, pad) mempunyai jisim haba yang tinggi dan sejuk perlahan-lahan → lepas beku → rongga pengecutan setempat.
Perubahan ketebalan yang mendadak mencipta bintik panas dan kepekatan tekanan yang menghasilkan koyakan panas.
Penunjuk: Peta keratan rentas CAD, peta titik panas simulasi haba, lokasi kecacatan berulang.
Pengurangan: reka bentuk untuk ketebalan bahagian seragam; tambah rusuk daripada membuat bahagian lebih tebal; jika jisim tebal tidak dapat dielakkan, tambah penyuap tempatan, menggigil, atau gerakkan gating untuk memberi makan bahagian yang berat.

Gating, pelari, dan reka bentuk sistem suapan

Bagaimana ia penting: penempatan pagar yang lemah atau pelari bersaiz kecil menyekat penyuapan berkesan ke kawasan yang terakhir beku.
Gerbang gelora menyebabkan lipatan oksida (bifilms) yang menghalang aliran interdendritik.
Penunjuk: simulasi menunjukkan pembekuan terakhir tidak sejajar dengan get/pelari; isu kualiti tertumpu jauh dari laluan suapan.
Pengurangan: letakkan pintu pagar untuk memberi makan bahagian yang paling berat secara langsung, peralihan pelari lancar, gunakan entri tangen atau lamina di mana berkenaan, termasuk limpahan atau takungan makanan korban dalam sistem pelari.

Tekanan rongga / masa dan magnitud intensifikasi (Kawalan HPDC)

Bagaimana ia penting: mengenakan dan mengekalkan tekanan dalam rongga semasa fasa pemejalan akhir memaksa cecair ke dalam ruang interdendritik dan mengurangkan rongga pengecutan. Tekanan yang tidak mencukupi atau tekanan yang dikeluarkan sebelum waktunya membolehkan rongga terbentuk.
Penunjuk: kesan tekanan rongga (penurunan tekanan semasa selang masa terakhir hingga beku), korelasi antara pegangan tekanan rendah dan keliangan.
Julat intensifikasi biasa adalah bergantung kepada mesin/sebahagian (amalan kejuruteraan menjangkau puluhan MPa).
Pengurangan: permulaan intensifikasi lagu, magnitud dan masa tahan menggunakan maklum balas sensor; mengamalkan kawalan gelung tertutup untuk mengekalkan tekanan melalui pemejalan akhir.

Suhu cair (superheat) dan pengendalian cair

Bagaimana ia penting: haba lampau yang berlebihan meningkatkan keterlarutan hidrogen dan pembentukan oksida; terlalu sedikit haba lampau meningkatkan risiko salah larian/tutup sejuk dan pembekuan pramatang setempat yang mengasingkan laluan suapan.
Panas lampau yang tinggi juga meningkatkan masa kepada nukleasi dan boleh mengubah tingkah laku pengecutan.
Penunjuk: log termometer cair, kebolehubahan suhu pukulan ke pukulan, Lonjakan RPT/DI. Suhu cair tuangan die biasa ditetapkan bagi setiap aloi dan mesin (sahkan dengan lembaran data aloi anda).
Pengurangan: mentakrif dan mengawal jalur suhu lebur optimum; mengurangkan masa pegangan; mengekalkan amalan relau dan senduk yang ketat; gunakan pembalakan termokopel untuk SPC.

Mencairkan kebersihan, kandungan hidrogen, penapisan dan bifilm

Bagaimana ia penting: oksida, bifilm dan inklusi menghalang saluran pemakanan mikroskopik dan bertindak sebagai tapak nukleasi untuk pengecutan gabungan.
Hidrogen tinggi meningkatkan nukleasi liang dalam cecair interdendritik.
Penunjuk: nilai DI/RPT yang dinaikkan, najis visual, CT menunjukkan liang berlapis oksida.
Pengurangan: degassing yang teguh (berputar), fluxing/skimming, penapisan seramik dalam mencurah kereta api, mengawal sekerap dan keserasian fluks.
Matlamat untuk nilai DI yang rendah (sasaran khusus kedai; sasaran kritikal biasa ialah DI ≤ ~2–4).

Mencurahkan / dinamik pukulan — pergolakan dan corak pengisian

Bagaimana ia penting: pergolakan semasa mengisi lipatan kulit oksida ke dalam cair (bifilms) dan memasukkan poket udara yang kemudiannya menghalang penyusuan. Dalam HPDC, pementasan pukulan lambat/cepat yang salah memburukkan lagi keadaan ini.
Penunjuk: filem oksida visual pada pintu yang dipangkas, morfologi keliangan yang tidak teratur (pori terlipat), simulasi menunjukkan isian bergelora.
Pengurangan: profil pukulan reka bentuk mempunyai isian awal yang tenang diikuti dengan isian pantas terkawal, peralihan pintu lancar, dan mengekalkan perkakasan lengan pukulan dan pelocok.

Suhu mati, penyejukan dan pengurusan haba

Bagaimana ia penting: taburan suhu mati tidak sekata mengubah laluan pemejalan; bintik sejuk boleh menyebabkan pemejalan pramatang penyuap atau pintu pagar; tempat panas mencipta poket yang terakhir untuk dibekukan.
Penunjuk: peta termokopel mati, pengimejan haba yang menunjukkan ketidakseimbangan, corak kecacatan berulang sejajar dengan rantau mati.
Pengurangan: reka bentuk semula litar penyejukan (penyejukan konformal jika boleh), tambah sisipan haba atau penyejukan, bakar dan simpan die dengan kawalan suhu yang konsisten, dan pantau kehidupan/pakaian mati.

Reka bentuk teras, sokongan teras dan pengudaraan (termasuk kelembapan teras)

Bagaimana ia penting: teras yang disokong lemah beralih semasa menuang, menukar ketebalan bahagian tempatan dan mewujudkan titik panas.
Lembapan atau pengikat yang tidak menentu dalam teras menghasilkan gas yang mengganggu penyusuan dan boleh menyebabkan lubang jarum permukaan yang menutup pengecutan yang lebih dalam.
Penunjuk: pengecutan setempat di sekitar cetakan teras, bukti pergerakan teras, kelompok lubang jarum berhampiran kawasan teras.
Pengurangan: mengukuhkan cetakan teras dan sokongan mekanikal, pastikan teras kering/bakar sepenuhnya, memperbaiki laluan pengudaraan dan menggunakan bahan teras yang meruap rendah.

Amalan pelincir dan penyelenggaraan die

Bagaimana ia penting: pelincir mati yang berlebihan atau tidak sesuai boleh menghasilkan pencemaran aerosol (menggalakkan pengambilan hidrogen), tukar penyejukan tempatan, atau mencipta ketidakkonsistenan haba. Pintu pagar/lengan pukulan yang haus meningkatkan pergolakan.
Penunjuk: perubahan dalam keliangan berkorelasi dengan perubahan pelincir atau peningkatan selang penyelenggaraan die.
Pengurangan: menyeragamkan aplikasi pelincir, jenis dan kuantiti kawalan, jadual penyelenggaraan pencegahan untuk lengan pukulan dan pintu pagar.

Keupayaan mesin & mengawal kestabilan

Bagaimana ia penting: tindak balas mesin (dinamik pelocok, tindak balas penguat) dan mengawal kebolehulangan menjejaskan keupayaan untuk meniru profil tekanan rongga yang menghalang pengecutan. Mesin yang lebih lama atau kurang ditala menunjukkan lebih banyak kebolehubahan pukulan ke pukulan.
Penunjuk: varians pukulan ke pukulan tinggi dalam kesan tekanan rongga, kadar keliangan yang tidak konsisten merentasi syif.
Pengurangan: penentukuran mesin, menaik taraf sistem kawalan, melaksanakan penderia tekanan rongga dan pemantauan SPC, pengendali kereta api.

Gunakan (atau ketiadaan) daripada vakum, teknologi picit atau tekanan rendah

Bagaimana ia penting: vakum mengurangkan gas terperangkap dan tekanan separa yang mendorong pertumbuhan rongga; picit dan tuangan tekanan rendah menggunakan tekanan berterusan semasa pemejalan untuk menghapuskan pengecutan di kawasan tebal.
Penunjuk: bahagian yang gagal menyasarkan pengecutan walaupun kawalan pengaman dan pencairan yang baik—sering bertindak balas dengan baik terhadap ujian vakum atau picit.
Pengurangan: jalankan ujian perintis dengan bantuan vakum atau tuangan picit pada bahagian yang mewakili; menilai kos/faedah (modal, masa kitaran, perubahan alatan).

Kebolehubahan proses dan faktor manusia

Bagaimana ia penting: masa penyahgasan yang tidak konsisten, pengisian semula senduk yang tidak betul, atau pelarasan operator mencipta lawatan yang menghasilkan pengecutan secara berselang-seli.
Penunjuk: kejadian kecacatan berkorelasi dengan pengendali, syif, atau acara penyelenggaraan.
Pengurangan: prosedur piawai, latihan, senarai semak yang didokumenkan, dan penggera automatik untuk sisihan DI/tekanan.

Elaun pengendalian dan pemesinan selepas penyatuan

Bagaimana ia penting: elaun pemesinan yang tidak mencukupi boleh mendedahkan pengecutan bawah permukaan sebagai tenggelam yang boleh dilihat selepas siap.
Pemasaan rawatan haba atau pemesinan yang kurang baik manakala bahagian masih dilonggarkan secara haba boleh mendedahkan pengecutan.
Penunjuk: tanda sinki ditemui selepas pemesinan atau rawatan haba.
Pengurangan: reka bentuk stok pemesinan yang mencukupi di zon kritikal; sahkan melalui simulasi dan artikel pertama; urutan rawatan haba dan pemesinan untuk meminimumkan herotan.

6. Pengecutan Tuangan Die Aluminium lwn. Keliangan gas: Perbezaan Utama

Ciri Pengecutan (pemejalan) Keliangan gas (Hidrogen)
Sebab fizikal utama Penguncupan isipadu semasa cecair → pepejal dan penyejukan pepejal seterusnya apabila penyusuan tidak mencukupi. Hidrogen terlarut keluar daripada larutan apabila leburan menyejuk dan menukleuskan buih.
Morfologi tipikal Sudut, rongga muka; liang rangkaian interdendritik; tenggelam permukaan; air mata panas linear. Bulat, disamakan, liang sfera atau ovoid; selalunya berdinding licin.
Lokasi biasa Pulau jisim tebal, pangkalan bos, akar fillet, zon terakhir beku, kawasan terhalang. Diedarkan melalui tuangan; selalunya berhampiran kawasan interdendritik dendrit tetapi boleh muncul di mana-mana gas terperangkap—berhampiran bolong, dalam bahagian tebal dan nipis.
Skala (saiz / ketersambungan)
Boleh menjadi besar dan saling berkaitan (rongga makro) atau rangkaian; sering disambungkan atau hampir disambungkan untuk membentuk kebocoran berfungsi. Biasanya lebih kecil, liang terpencil; boleh diedarkan secara meluas; jarang bersudut.
Penunjuk proses biasa Tahan tekanan rongga pendek/tidak mencukupi; gating/penyusuan yang kurang baik; peta titik panas daripada simulasi; lokasi terakhir untuk dibekukan. H-ppm cair tinggi atau RPT/DI dinaikkan; penuangan bergelora atau penyahgasan yang lemah; pancang di DI.
Kaedah pengesanan Radiografi / Ct (baik untuk rongga makro); seksyen + metalografi (mendedahkan tandatangan dendritik); korelasi dengan titik panas simulasi. Radiografi / Ct (menunjukkan banyak liang sfera kecil); metalografi (liang sfera, selalunya dengan bukti hidrogen); Pemantauan RPT/DI.
Tanda tangan morfologi dalam metalografi
Liang-liang mengikuti rangkaian dendritik atau kelihatan sebagai rongga mengecut yang tidak teratur dengan dinding dalaman yang tajam. Liang pori bulat, selalunya membersihkan permukaan dalaman; mungkin menunjukkan bukti tapak nukleasi gelembung gas.
Tingkap masa/proses pembentukan Semasa pemejalan lewat dan serta-merta selepas itu (apabila cecair terakhir membeku dan tekanan jatuh). Semasa penyejukan sebelum pemejalan dan semasa pemejalan apabila hidrogen keluar daripada larutan.
Strategi pencegahan utama Perbaiki pemakanan (penempatan pintu pagar, melimpah), meningkatkan tekanan/tahan rongga, tambah menggigil, reka bentuk semula geometri untuk pemejalan arah, pertimbangkan picit/HIP. Kurangkan H terlarut (degassing), meminimumkan pergolakan, meningkatkan pengendalian/penapisan cair, mengawal haba lampau dan amalan senduk, gunakan fluks.
Pemulihan biasa
Reka bentuk semula atau alat semula; penalaan proses; HIP untuk pengecutan dalaman; pemesinan tempatan + palam atau impregnasi untuk rongga bersambung permukaan. Tingkatkan amalan mencairkan; impregnasi vakum untuk laluan kebocoran; HIP boleh menutup beberapa liang gas; terutamanya pencegahan proses.
Kesan ke atas hartanah Kesan negatif yang besar terhadap kekuatan statik, keletihan, pengedap; boleh menyebabkan kebocoran dan kegagalan bencana di zon kritikal. Mengurangkan kemuluran dan hayat keletihan jika pecahan isipadu tinggi; kesan yang lebih kecil pada kekuatan tegangan statik setiap liang tunggal tetapi kesan kumulatif ketara.
Bagaimana untuk membezakan dengan cepat (lantai kedai) Kaji morfologi: bersudut/tidak teratur + terletak di pulau tebal → pengecutan. Kaitkan dengan kesan rongga-tekanan dan simulasi. Jika liang dibulatkan dan RPT/DI tinggi → keliangan gas. Semak rekod penyahgas baru-baru ini dan pergolakan yang mencurah-curah.

7. Kesimpulan

Pengecutan dalam tuangan die aluminium bukanlah kecacatan sekali sahaja yang misteri — ia boleh diramalkan, hasil penyejukan dan pemejalan yang dipacu fizik yang menjadi masalah pengeluaran hanya apabila mereka bentuk, metalurgi dan proses tidak memberikan makanan atau pampasan yang mencukupi.

Pengambilan yang paling penting:

  • Fahami fizik dahulu. Pengecutan timbul daripada penguncupan volumetrik perubahan fasa (besar), ditambah dengan penguncupan terma seterusnya (linear).
    The terakhir untuk dibekukan kawasan adalah tempat kecacatan pengecutan terbentuk melainkan diberi makan atau bertekanan.
  • Diagnosis mengikut morfologi dan data. Sudut, rongga dendritik dan tenggelam permukaan menunjukkan kepada masalah pemejalan/pengecutan; liang sfera dan DI tinggi menunjukkan isu gas.
    Hubungkaitkan morfologi kecacatan dengan kesan rongga-tekanan, RPT/DI dan simulasi pemutus untuk mencari punca sebenar.
  • Gunakan pendekatan sistem. Tiada pembetulan tunggal berfungsi untuk setiap kes. Program optimum bergabung:
    amalan cair yang baik (degassing, penapisan), profil pukulan yang ditala dan tekanan rongga (intensifikasi), reka bentuk gating/sejuk/terma pintar untuk mencipta pemejalan arah,
    dan penggunaan teknologi tambahan yang disasarkan (bantuan vakum, memerah tuang, Hip) apabila permohonan itu mewajarkan kos.
  • Ukur dan tutup gelung. Tekanan rongga instrumen, suhu cair log dan RPT/DI, jalankan simulasi sebelum perkakas,
    dan gunakan NDT (radiografi/CT) serta metalografi untuk pengesahan punca punca. Metrik objektif membolehkan anda mengutamakan pembetulan dan mengesahkan keputusan.
  • Utamakan pembaikan mengikut kesan & kos. Mulakan dengan boleh dikawal, item leverage tinggi: mencairkan kebersihan dan degassing, kemudian proses (tekanan rongga dan pemprofilan pukulan), kemudian reka bentuk (gating / menggigil) dan akhirnya kerja modal (Sistem vakum, Hip).

Dalam amalan, kawalan pengecutan tidak dicapai melalui satu pembetulan, tetapi melalui penyelarasan sistematik reka bentuk, proses, dan kawalan kualiti untuk memastikan konsisten, tuangan die aluminium berintegriti tinggi.

 

Soalan Lazim

Apakah pengecutan linear yang harus saya andaikan dalam lukisan tuangan die?

Titik permulaan yang praktikal untuk kebanyakan aloi die-cast aluminium ialah 0.5–1.2% linear elaun; nilai akhir mesti datang daripada bimbingan pembuat die dan simulasi proses untuk aloi dan perkakas tertentu.

Berapa besar pengecutan perubahan fasa sebenar semasa pemejalan?

Pengecutan isipadu cecair → pepejal untuk aloi aluminium adalah ketara — mengikut susunan beberapa peratus (tertib magnitud ≈6% dilaporkan untuk aloi Al biasa) — inilah sebabnya pemberian makan atau pampasan tekanan adalah penting.

Bilakah saya harus mempertimbangkan bantuan vakum atau tuangan picit?

Gunakan bantuan vakum apabila udara terperangkap atau laluan dalaman yang kompleks berterusan walaupun terkawal berpagar dan cair.

Gunakan picit atau tuangan tekanan rendah apabila bahagian tebal mestilah padat dan geometri menghalang penyusuan tekanan tinggi yang berkesan. Percubaan perintis dan penilaian kos/faedah adalah penting.

Bagaimanakah tekanan intensifikasi menjejaskan pengecutan?

Pengukuhan berterusan (rongga) tekanan semasa selang pemejalan akhir memaksa logam ke kawasan interdendritik dan mengurangkan rongga pengecutan makroskopik;

magnitud intensifikasi tipikal dalam julat amalan HPDC daripada ~10 hingga 100 MPA bergantung pada mesin dan bahagian.

Bagaimanakah saya tahu sama ada kecacatan adalah pengecutan atau keliangan gas?

Kaji morfologi: rongga sudut/dendritik menunjuk kepada pengecutan; liang equiaxed sfera menunjukkan gas.

Gunakan log proses metalografi dan CT tambah (Tahap DI/RPT menunjukkan isu gas) untuk mengesahkan.

Apakah tindakan pertama dengan leverage tertinggi untuk mengurangkan pengecutan dalam pengeluaran?

Ukur dan instrumen: pasang penderia tekanan rongga dan piawaikan pensampelan RPT/DI. Data itu akan memberitahu anda sama ada untuk menyerang kualiti cair, profil tekanan, atau reka bentuk pintu/terma terlebih dahulu.

Jika anda mesti memilih satu perubahan proses, memanjangkan/meningkatkan tekanan intensifikasi (dengan pengesahan surih tekanan) selalunya mengeluarkan banyak rongga pengecutan di bahagian HPDC.

Tatal ke atas