U krajoliku moderne proizvodnje, Aluminijski tlačni lijev postao je vrhunski proces za industrije kao što su automobilska industrija, telekomunikacije i elektronika zbog svoje sposobnosti stvaranja složenih geometrija, visoke proizvodne učinkovitosti i izvrsnih omjera čvrstoće i težine. Međutim, lijevanje pod pritiskom dinamičan je proces koji uključuje visoki tlak, ekstremne brzine i nasilne toplinske izmjene, što rezultirajuće dijelove čini osjetljivima na razne nedostatke. Za poduzeća ti nedostaci znače više od samo viših stopa otpada i troškova proizvodnje; mogu dovesti do sigurnosnih opasnosti u konačnom proizvodu.
Razumijevanje uzroka ovih nedostataka i ovladavanje preventivnim mjerama bitno je za svakog inženjera dizajna i stručnjaka za nabavu. Optimiziranjem smjernica za dizajn i striktnom kontrolom parametara procesa, možete značajno povećati iskorištenje visokokvalitetnih aluminijskih tlačno lijevanih dijelova.
Poroznost je možda najčešći i frustrirajući nedostatak Aluminijski tlačni lijev . Manifestira se kao male rupe, praznine ili mjehurići plina unutar ili na površini dijela. Prisutnost poroznosti ozbiljno slabi mehanička svojstva komponente, posebno u primjenama koje zahtijevaju velika opterećenja ili Tlačna nepropusnost . Čak i mikroskopske pore mogu dovesti do curenja ili strukturalnog kvara pod visokim pritiskom.
Poroznost se općenito klasificira u dvije kategorije: plinska poroznost i skupljajuća poroznost.
Sprječavanje poroznosti zahtijeva dvostruki fokus na dizajn proizvoda i optimizaciju kalupa.
Hladna zatvaranja i neispravan rad vrste su nedostataka punjenja. A Cold Shut pojavljuje se kao vidljiva crta ili šav na površini dijela koji izgleda poput pukotine; to je zapravo uzrokovano dvije struje rastaljenog aluminija koje se susreću na preniskoj temperaturi da bi se potpuno stopile. A Pogrešno pokretanje je još teža, gdje se metal skrutne prije nego što potpuno ispuni šupljinu kalupa, što rezultira nedostatkom značajki ili nepotpunim rubovima.
Korijen ovih nedostataka leži u gubitku Toplinska ravnoteža . Kada je temperatura izlijevanja aluminija preniska ili je površina kalupa prehladna, fluidnost rastaljenog metala brzo opada. Nadalje, ako je tlak ubrizgavanja nedovoljan ili je brzina punjenja prespora, metalna struja gubi kinetičku energiju i skrućuje se prije nego što stigne do udaljenih krajeva ili dijelova kalupa s tankim stijenkama.
Ključ za rješavanje nedostataka punjenja je povećanje "toplinske energije" i "kinetičke energije" protoka metala.
Iako površinski nedostaci ne moraju uvijek utjecati na strukturnu čvrstoću, oni su kobni za dijelove koji zahtijevaju sekundarne tretmane kao što je premazivanje prahom, galvanizacija ili anodizacija.
Kako bismo pružili jasniji pregled mjera prevencije, tablica u nastavku sažima ključne parametre u industrijskoj proizvodnji:
| Naziv kvara | Primarni uzrok | Strategija ublažavanja |
|---|---|---|
| Poroznost | Zarobljeni zrak ili skupljanje metala | Koristite vakuumski postupak; optimizirati debljinu stijenke; povećati pritisak intenzifikacije. |
| Cold Shut | Loša fluidnost / niska temperatura kalupa | Povećanje plijesni i temperature izlijevanja; povećati presjek vrata. |
| Flash | Nedovoljno stezanje / Loše pristajanje kalupa | Provjerite tonažu stroja; brusiti razdjelne površine kalupa; smanjiti vršni tlak. |
| Lemljenje | Lokalizirano pregrijavanje plijesni | Poboljšati lokalno hlađenje; koristite sredstva za otpuštanje s većim udjelom silicija; nanesite premaze za kalupe. |
| žuljevi | Zarobljen komprimirani zrak ispod kože | Snizite temperaturu kalupa kako biste spriječili širenje mjehurića; poboljšati dubinu otvora. |
P: Može li se poroznost aluminijskih odljevaka pod pritiskom popraviti naknadnom strojnom obradom?
O: Ne. Strojna obrada često uklanja gustu "kožu" odljevka, otkrivajući skrivene unutarnje pore, što povećava rizik od curenja. Stoga je kritična kontrola poroznosti tijekom faze lijevanja.
P: Koja je aluminijska legura najmanje sklona defektima?
A: ADC12 i A380 su najčešće legure s izvrsnom fluidnošću. Izuzetno dobro rade pri punjenju složenih kalupa, učinkovito smanjujući hladna zatvaranja i neispravan rad. Ako je potrebna otpornost na koroziju, A360 je opcija, iako ju je malo teže baciti.
P: Koliko je kut gaza važan za smanjenje nedostataka?
O: Kut gaza ključan je za sprječavanje "tragova povlačenja" i "deformacije". Tipično, unutarnji zidovi zahtijevaju kut od 1,5° - 3°, dok vanjski zidovi trebaju najmanje 1°. Odgovarajući kut smanjuje otpor izbacivanja i produljuje vijek trajanja kalupa.
P: Kako se nedostaci prate u stvarnom vremenu tijekom proizvodnje?
O: Moderne tvornice obično koriste X-zraka inspekcija za provjeru unutarnje poroznosti i skupljanja, zajedno s koordinatnim mjernim strojevima (CMM) za provjeru dimenzijskih odstupanja.
