Пористость — это семейство дефектов, которое определяет литье под высоким давлением.. Расплавленный алюминий, подаваемый в матрицу на высокой скорости, подвержен захвату газа., и усадка при затвердевании оставляет пустоты там, где заканчивается подача. Для кронштейнов и корпусов ламп, дисперсная микропористость может быть приемлемой, если она не влияет на заданную функцию. Для деталей конструкций, несущих нагрузки, свариться, или просвечиваются на отпечатке, пористость часто определяет, будет ли деталь отслаиваться или царапаться.
Управление им — многоуровневая инженерная проблема.. Слои расплавляются, конструкция штампа, параметры впрыска за доли секунды имеют значение, и план проверки. В этом руководстве рассматривается каждый уровень контроля пористости HPDC., включая вакуумную помощь и параметры, влияющие на результаты рентгенографии. Он также отделяет опубликованные возможности оборудования от записей процесса, которые покупатель должен запросить..
Газовая и усадочная пористость — разные проблемы
Любой разговор о пористости начинается с одного различия. Газовая пористость имеет круглую форму., пузыри с гладкими стенками, обычно мелкие и широко рассеянные. Он образуется из воздуха, вовлеченного во время выстрела, и растворенного водорода, который выпадает в осадок при замерзании металла.. Усадочная пористость выглядит по-другому: нерегулярный, угловой, разветвленные пустоты, сосредоточенные в горячих точках, толстые секции, и стыки стен. Это происходит из-за сжатия объема, которому подвергается каждый алюминиевый сплав во время затвердевания..
Это различие имеет значение, поскольку средства правовой защиты направлены в разные стороны.. Газовая пористость зависит от качества расплава, контроль профиля выстрела, вентиляция, и вакуум. Усадочная пористость зависит от конструкции подачи, тепловой баланс, однородность стены, и сроки интенсификации. Применение вакуумной системы для решения проблемы усадки, или замедление выстрела, чтобы очистить увлеченный воздух от грязного расплава, тратит деньги не на тот слой и ничего не перемещает. Наш объяснение пористости следует тому же различию через корпус освещения.
Газовая пористость начинается в расплаве
Водород легко растворяется в жидком алюминии, и почти ничего из него не переходит в твердое тело.. Когда кастинг замерзает, лишнее нужно куда-то девать, и он проникает в поры. Вещества, которые повышают расплавленный водород, непривлекательны.: влажный или маслянистый шихтовый материал, влажная погода, грязные доходы, и окалину переносят в перегрузочный ковш. Контроль столь же непривлекательный: сухая и чистая загрузка, дисциплина скимминга, и ротационная дегазация инертным газом, где расплав находится в течение длительного времени..
Измерение замыкает цикл. Литейные предприятия оценивают качество расплава с помощью испытаний на плотность при пониженном давлении и, на лучше оснащенных заводах, инструменты у печи. Маг-каст страница контроля качества перечисляет спектрометр прямого считывания для анализа состава и электронный плотномер для проверки плавления.. Чего эти инструменты не могут определить по каталогу, так это каденции.. Как часто проверяется химический состав вашего сплава, и какие записи сопровождают отправления, вопросы, на которые поставщик должен ответить в письменной форме.
Вовлеченный воздух и профиль выстрела
Второй источник газа – механический.: воздух проникает в металл при его движении. Литье под высоким давлением происходит поэтапно., и каждая фаза существует для управления воздухом. На этапе медленного выстрела плунжер плавно продвигается через втулку выстрела, поэтому металлическая волна остается плоской.. Волна, которая рано достигает пика и складывается, втягивает воздух в металл еще до того, как он достигнет штампа.. Фаза быстрого выстрела прогоняет металл через ворота на высокой скорости., обычно десятки метров в секунду, заполнить тонкие стены, прежде чем они замерзнут. После заполнения полости, давление интенсификации повышается и уплотняет затвердевающую отливку, подача усадки, пока ворота еще жидкие.
Каждая из этих настроек — это сделка.. Заполняйте слишком медленно и тонкие секции закрывайте в холодном состоянии; заполняется слишком быстро, и металл распыляется о стенку матрицы, вовлечение большего количества газа и возможность пайки штампов. Усиление, которое приходит после заморозки ворот, вообще ничего не дает.. Вот почему зрелые клетки работают с документированными окнами параметров на кристалл., с записью корректировок и привязкой к результатам проверки. Геройский тюнинг отдельных машин — это то, как заводу везет в понедельник и убивает в пятницу.
Дизайн штампа решает, куда направляется воздух
Прежде чем какой-либо параметр будет установлен, матрица уже приняла половину решений о пористости. Створки расположены так, чтобы воздух перед металлом направлялся к вентиляционным отверстиям, расположенным в зонах последней заливки.. Переливы ловят первый металл через ворота, который прибывает самым холодным и несет в себе больше всего оксида. Поперечные сечения вентиляционных отверстий имеют такой размер, что воздух может выйти за доступные миллисекунды.. Со стороны усадки, одни и те же рисунки решают, где живут горячие точки. Однородные стены, ребра вместо сплошных бобышек, а большие радиусы стыков не позволяют фронту затвердевания захватывать изолированные лужи жидкости, которые должны сжиматься в пустоты..
Моделирование — это то, как эти решения проверяются перед резкой инструментальной стали.. В профиле компании Mag-cast среди инструментов разработки указано программное обеспечение для анализа текучести пресс-формы, такое как Cast-Designer.. Имитируется ли конкретная матрица, и как модель была проверена на пробных снимках, должно быть подтверждено в котировке. Матрица, которая достигает машины с неправильной вентиляцией, будет бороться с процентом брака из-за пористости на протяжении всего срока службы программы..
Что меняет и что не меняет вакуумный ассистент
Вакуумное литье под давлением снижает давление в полости, поэтому остается вовлекаемым меньше воздуха.. На практике, система вакуумирует полость до и во время заполнения, и вакуумный клапан закрывается, когда продвигающийся металл достигает места расположения клапана. Документально подтвержденный результат: значительно меньшая пористость для увлеченного газа и лучшая герметичность под давлением.. Литье под вакуумом с низким содержанием газа может быть пригодно для сварки или некоторых способов термообработки., в зависимости от сплава, дизайн отливки и утвержденный процесс. Термическую обработку полного раствора не следует предполагать только с использованием вакуума..
Уровни вакуума стоит знать покупателю, с одним предостережением: производители оборудования определяют показатель в разных точках измерения, раз, и ссылки на давление. При обычном вакуумном литье под давлением давление в полости обычно достигает примерно 100–300 мбар.. Высокий вакуум работает при давлении около 50 мбар или ниже.. Самые жесткие структурные применения, такие как детали кузова электромобиля мегакастинг-класса, целевое давление ниже 30 мбар. Эти значения являются скорее ориентировочными, чем универсальными.; покупатели должны подтвердить, где и когда измеряется давление в полости.
Цена реальная: герметичные элементы матрицы, оборудование с охлаждающей вентиляцией или обратным клапаном, которое должно выдержать тысячи выстрелов, и дополнительное обслуживание. Удлиняет ли вакуумирование полный цикл, зависит от того, как этап откачки перекрывается с другими движениями машины, а также от конфигурации оборудования.. И честный предел стоит: вакуум удаляет увлеченный воздух, не усадка при затвердевании. Вакуумная ячейка отливает плохо питаемый, неравномерная стенка создаст красивую усадочную пористость с помощью вакуума.
Там, где рисунок действительно требует пористости вакуумного уровня, правильный разговор конкретен. Спросите, какой уровень вакуума на самом деле достигает ячейка, как это контролируется за выстрел, и что показывают результаты рентгена относительно класса тяжести на отпечатке. Наш направляющая для вакуумного литья под давлением более подробно описывает этот маршрут.
The категория автомобильных запчастей показывает семейства конструкций, в которых эти спецификации действуют сильнее всего.
Параметры процесса, которые меняют цифры
В таблице ниже приведены параметры, которые чаще всего настраиваются для определения пористости., и как каждый из них выходит из строя, если установлен неправильно. Они взаимодействуют: температура расплава меняется, какая скорость ворот безопасна, и температура матрицы меняется, что еще может обеспечить интенсификация. Это аргумент в пользу настройки их как окон., не набор независимых циферблатов.
| Параметр | Чем он управляет | Режим отказа, когда неправильно |
|---|---|---|
| Температура плавления | Текучесть и полнота заполнения | Слишком высоко: больше газа и усадки; слишком низко: холодные затворы и поточные линии |
| Температура матрицы | Схема заполнения и направление затвердевания | Холодная смерть: трубопроводы и раннее замораживание; горячая матрица: пайка, более медленные циклы |
| Медленная скорость выстрела | Воздухововлечение в дробовую гильзу | Слишком быстро: металлическая волна сгибается и задерживает воздух в рукаве |
| Скорость ворот | Скорость заполнения через ворота | Слишком медленно: холодно закрывается; слишком быстро: распыленная заливка, дополнительный газ, пайка штампом |
| Давление и время интенсификации | Подача усадки при затвердевании | Прибывает после заморозки ворот: ограниченная способность уменьшать усадочную пористость |
Ни один из этих параметров не является экзотикой.. Что отличает последовательные растения от счастливчиков, так это то, что окно записано, контролируемый, и привязаны к данным проверки. Когда пористый лом перемещается, причина находится в записях, а не угадывается на машине.
Покупатели могут написать характеристики проверки
Пористость, которую не измеряют, не контролируется. Инспекционный стенд для структурного литья под давлением является зрелым и его стоит указать непосредственно на чертежах.. Internal porosity is commonly verified by X-ray radiography, an established non-destructive method for revealing internal voids, and graded against reference standards such as ASTM E505. The standard supplies the comparison images; он не устанавливает автоматически пределы приемлемости для каждого продукта.
В обязательной версии отпечатка пористости названы четыре предмета.: тип разрыва, уровень серьезности, зона контроля и критерии приемки, согласовано между покупателем и поставщиком по чертежу или спецификации проверки. Печать, которая говорит “низкая пористость” не подлежит исполнению; тот, который называет эти четыре предмета,. ASTM B85/B85M охватывает марки и составы алюминиевых сплавов для литья под давлением., и поддерживает чертеж без замены критериев приемлемости пористости для конкретной детали..
Со стороны оборудования, на странице контроля качества указана система рентгеновского неразрушающего контроля для контроля внутренней пористости., оборудование для испытаний на герметичность, и обнаружение утечек гелия в вакуумной камере для уплотнительных деталей. В арсенале каждого покупателя есть один нюанс.: Рентгеновские изображения выявляют аномалии внутренней плотности. Можно ли сделать вывод о наличии пустот, образовавшихся из-за газа или усадки, на основе данных процесса, а не только на основе пленки..
Каденция и отслеживаемость — вопросы контракта, не каталогизировать факты. Спросите, какой план отбора проб следует за рентгеновским исследованием первого предмета, и как часто проверяется химический состав расплава вашего сплава. Спросить, можно ли связать результаты рентгеновского исследования с партией плавки и параметрами дроби?, и какие записи сопровождают отправления. Растения-держатели этих рекордов легко отвечают, и ответы содержатся в соглашении с поставщиком.
Как выглядит честный контроль пористости HPDC
Многослойный - ключевое слово. Дисциплина плавления удаляет газ перед выстрелом. Проектирование и моделирование матрицы направляют оставшийся воздух к вентиляционным отверстиям и усадке корма там, где он образуется.. Окна параметров сохраняют каждый выстрел внутри квалифицированного заполнения., и проверка подтверждает соответствие результата письменным классам серьезности. Пропустите слой, и за него заплатит следующий уровень — классическая модель — завод, который покупает вакуумное оборудование, чтобы компенсировать линию плавки, которую никто не контролирует..
Для покупателей, практический совет: покупайте, чтобы функционировать. Укажите класс опасности рентгеновского излучения, которому должна соответствовать деталь., скорость утечки для герметизирующих применений, и любые пределы пористости обработанной поверхности. Затем попросите поставщика предоставить проверочные данные, лежащие в основе претензии.. Растения, которые могут это показать, от журналов плавления и файлов моделирования до рентгеновских снимков и результатов утечек, это те, чей контроль пористости HPDC является инженерным, а не рекламным. Когда рисунок готов к этому разговору, тот страница контактов доходит до инженеров, которые отвечают записями.
Вопросы о контроле пористости HPDC
Что вызывает пористость при литье под высоким давлением?
Два механизма, с разными исправлениями. Газовая пористость, круглые дисперсные пузырьки, происходит из воздуха, вовлеченного во время выстрела, и водорода, осаждающегося при затвердевании. Он реагирует на качество плавления, профиль выстрела, вентиляция, и вакуум. Усадочная пористость, неравномерные пустоты в горячих точках и толстых стыках, происходит в результате сжатия при затвердевании. Он реагирует на дизайн кормления, однородность стены, и сроки интенсификации.
Какой уровень вакуума считается литьем под высоким вакуумом??
Определения различаются у разных производителей оборудования., поэтому воспринимайте цифры как ориентировочные. При обычном вакуумном литье под давлением давление в полости обычно достигает примерно 100–300 мбар.. Высокий вакуум работает при давлении около 50 мбар или ниже., и целевые показатели строительных работ класса мегакастинг ниже 30 мбар. Подтвердите, где и когда измеряется давление в полости., и как долго клапан остается открытым во время наполнения.
Можно ли подвергать термообработке или сварке отливки, отлитые под вакуумом??
Пониженный газ устраняет один барьер, не все из них. Обычный HPDC позволяет избежать полной обработки раствора, поскольку увлеченный газ расширяется и образует пузыри на поверхности при температуре T6.. Литье под вакуумом с низким содержанием газа может быть пригодно для сварки или некоторых способов термообработки., в зависимости от сплава, дизайн отливки и утвержденный процесс. Термическую обработку полного раствора не следует предполагать только с использованием вакуума..
Как указать пористость на чертеже?
Назовите предметы, подлежащие исполнению: тип разрыва, уровень серьезности, зона контроля и критерии приемки, классифицирован по эталонным рентгенограммам ASTM E505. Добавьте заявленную скорость утечки для уплотняющих поверхностей и явные ограничения для механически обработанных элементов.. ASTM B85/B85M определяет марки сплавов для литья под давлением., поэтому он поддерживает рисунок без установки пределов пористости. “Низкая пористость” само по себе не является спецификацией.
Заключительные мысли
Контроль пористости HPDC вознаграждает покупателей, которые работают слоями: сначала расплавиться, дизайн штампа второй, окна параметров третье, и письменные критерии приемки с первого дня. Каждый слой имеет пол, и вакуумное оборудование наверху не может спасти процесс, который пропускает уровни ниже него..
Обработка каждого заявления о возможностях, включая те, что на этой странице, как вопрос для сверки с записями: файлы моделирования, отчеты об испытаниях, Рентгеновские оценки, и результаты утечек на таких деталях, как ваша. Программы, определяющие пористость по функциям, и проверить это по данным, перестаньте платить за это позже в мусорную корзину.
