Difetti comuni delle tradizionali fusioni pressocolate ad alta pressione

La pressofusione ad alta pressione è un processo di formatura ad alta velocità e ad alta pressione. I suoi vantaggi risiedono nell'elevata efficienza e nell'elevata precisione. Tuttavia, proprio a causa delle caratteristiche del processo, è soggetto ad alcuni difetti tipici.

I. Difetti tipo fori

1.Porosità del gas

• Caratteristiche: I fori hanno pareti lisce e sono di forma rotonda o ovale. Di solito si trovano appena sotto la superficie della fusione o internamente e vengono esposti dopo la lavorazione.

• Causa dell'evento:

(1) Intrappolamento d'aria: durante il processo di iniezione, l'aria nella cavità dello stampo e i gas volatilizzati dal rivestimento dello stampo non vengono espulsi in tempo attraverso gli sfiati e i pozzetti di troppopieno, rimanendo intrappolati dal metallo fuso che avanza ad alta velocità.

(2) Rivestimento della fustella eccessivo o a rapida volatilizzazione: la spruzzatura di una quantità eccessiva di agente distaccante o di una volatilizzazione insufficiente porta a un'eccessiva generazione di gas quando si incontra il metallo fuso ad alta temperatura.

(3) Scarsa ventilazione dello stampo: profondità insufficiente, blocco o posizionamento errato delle fessure di ventilazione.

• Misure di miglioramento:

(1) Ottimizzare il sistema di colata e il processo di iniezione: ridurre la velocità di iniezione lenta per ridurre al minimo la turbolenza; ottimizzare il punto di commutazione ad alta velocità.

(2) Migliorare la ventilazione dello stampo: aumentare, pulire e disporre razionalmente le fessure di ventilazione e i pozzetti di troppo pieno.

(3) Spruzzatura di controllo: controllare con precisione la quantità e la concentrazione dell'agente distaccante, assicurandosi che sia completamente asciutto.

2. Porosità/cavità da ritiro

• Caratteristiche: I fori hanno pareti ruvide, irregolari, di aspetto grigio scuro o con struttura cristallina dendritica. Spesso si verificano in sezioni più spesse, punti caldi o aree che si solidificano per ultime.

• Causa dell'evento:

(1) Alimentazione insufficiente: durante la solidificazione, il volume del metallo si restringe. Tuttavia, a causa della rapida solidificazione dei getti pressofusi e della tipica mancanza di colonne montanti di alimentazione come nella fusione a gravità, le sezioni spesse non possono ricevere un adeguato rifornimento di metallo liquido.

(2) Parametri di processo non corretti: una pressione di intensificazione insufficiente porta a una pressione di alimentazione finale inadeguata; una temperatura di colata eccessivamente elevata aumenta la quantità di ritiro.

• Misure di miglioramento:

(1) Ottimizzare la progettazione del prodotto e dello stampo: evitare cambiamenti drastici nello spessore delle pareti e aggiungere canali per l'acqua di raffreddamento o aghi di raffreddamento puntati per accelerare il raffreddamento nelle aree con pareti spesse.

(2) Regolare i parametri del processo: aumentare opportunamente la pressione specifica di iniezione per migliorare l'effetto di alimentazione; Ridurre la temperatura di versamento con la premessa di garantire il riempimento.

II. Difetti superficiali

1.Linee di flusso/scaglie fredde

• Caratteristiche: sulla superficie della fusione compaiono striature o giunture lisce e irregolari. Ciò è causato dalla fusione incompleta di due flussi metallici che si incontrano.

• Causa dell'evento:

(1) Temperatura del metallo fuso troppo bassa o temperatura dello stampo troppo bassa, con conseguente scarsa fluidità sul fronte del flusso.

(2) La velocità di riempimento è troppo lenta, causando il raffreddamento prematuro del bordo anteriore del metallo fuso.

(3) Eccessivo agente distaccante, che abbassa la temperatura del fronte del flusso.

• Misure di miglioramento: aumentare opportunamente la temperatura del metallo fuso e dello stampo; aumentare la velocità di iniezione; ottimizzare l'irrorazione.

2.Graffi/attaccatura allo stampo

• Caratteristiche: Graffi, rugosità e perfino difetti compaiono sulla superficie del getto lungo la direzione di sformatura.

• Causa dell'evento:

(1) L'angolo di sformo dello stampo è insufficiente.

(2) La superficie dello stampo è scarsamente lucidata o capovolta.

(3) La temperatura dello stampo era troppo elevata, causando la saldatura della lega con l'acciaio dello stampo.

(4) Espulsione sbilanciata o impostazione irragionevole dell'asta di espulsione.

• Misure di miglioramento: Garantire un angolo di spoglia sufficiente e una buona finitura superficiale dello stampo; Rafforzare il raffreddamento dello stampo; Utilizzare speciali rivestimenti antiaderenti per stampi o effettuare trattamenti superficiali dello stampo (ad esempio nitrurazione).

III. Difetti dimensionali e di forma

1.Deformazione/Deformazione

• Caratteristiche: La geometria della fusione non è conforme al disegno, presentando piegature o torsioni.

• Causa dell'evento:

(1) Sollecitazione interna : sollecitazioni generate dal raffreddamento non uniforme e dalla contrazione di diverse parti del getto.

(2) Espulsione non corretta: posizionamento o forza non uniforme dei perni di espulsione, che causano deformazione durante l'espulsione.

(3) Scarsa rigidità strutturale della fusione, come parti piatte grandi e con pareti sottili.

• Misure di miglioramento: Ottimizzare il layout del sistema di espulsione; aggiungere nervature di irrigidimento per aumentare la rigidità; regolare i tempi di apertura ed espulsione dello stampo per consentire un sufficiente raffreddamento del getto all'interno dello stampo; utilizzare dispositivi di correzione.

2.Deviazione dimensionale

• Caratteristiche: dimensioni del getto instabili, superamento dei range di tolleranza.

• Causa dell'evento:

(1) Fluttuazione della temperatura dello stampo: la temperatura instabile dello stampo porta a variazioni nel tasso di ritiro.

(2) Fluttuazione dei parametri di processo: variazioni della velocità di iniezione, della pressione, del tempo, ecc.

(3) Usura o deformazione dello stampo.

• Misure di miglioramento: utilizzare termoregolatori dello stampo per stabilizzare la temperatura dello stampo; controllare rigorosamente la stabilità dei parametri di processo; ispezionare e mantenere regolarmente lo stampo.

IV. Difetto interno s

1.Inclusioni

• Caratteristiche: La fusione contiene impurità non metalliche, come residui di distaccanti, ossidi, ecc.

• Causa dell'evento:

(1) Raffinazione insufficiente dell'alluminio fuso: gli ossidi generati durante la fusione non vengono completamente rimossi.

(2) Residuo dell'agente distaccante: una quantità eccessiva di agente distaccante è intrappolata nel metallo fuso.

• Interventi di miglioramento: Migliorare la rimozione delle scorie e la raffinazione durante il processo di fusione; controllare la quantità di agente distaccante utilizzato.

V. Difetto simile a una crepa s

1. Strappo caldo

• Caratteristiche: fessurazioni che si verificano nelle fasi finali della solidificazione o subito dopo la solidificazione per contrazione ostacolata. La superficie della fessura ha un colore ossidato.

• Causa dell'evento:

(1) Elevata fragilità a caldo intrinseca della lega (ad esempio, leghe di alluminio ad elevata purezza con un contenuto di ferro eccessivamente basso).

(2) Spigoli vivi o variazioni eccessive dello spessore delle pareti nella progettazione del pezzo, che creano concentrazioni di sollecitazioni.

(3) Eccessivo contenimento della muffa, che ostacola la contrazione.

• Misure di miglioramento: Adeguare la composizione della lega; ottimizzare la progettazione del prodotto per evitare concentrazioni di stress; ridurre opportunamente il contenimento della muffa.

VI. Conclusione

La pressofusione ad alta pressione è un processo di ingegneria sistematico. I difetti sono spesso il risultato di molteplici fattori che agiscono insieme. La risoluzione dei problemi relativi ai difetti richiede l'analisi sistematica dei quattro collegamenti chiave: materiale della lega, progettazione dello stampo, processo di fusione e operazioni di produzione, per identificare la causa principale e implementare contromisure efficaci.