Obvyklé výrobní vady při vysokotlakém tlakovém lití
Vysokotlaké tlakové lití (HPDC) je výrobní proces, který umožňuje vyrábět složité díly s dobrou přesností a povrchovou úpravou. Tento proces je však náchylný k různým vadám, které mohou zhoršit kvalitu, trvanlivost a funkčnost konečného výrobku. To znamená, že vady je třeba identifikovat, analyzovat a zmírnit, aby se dosáhlo efektivity. Kromě toho se tím také minimalizuje plýtvání výrobkem a udržuje jeho integrita.
Tento článek se zabývá nejčastějšími vysokotlaké tlakové lití (HPDC) vady tlakového odlitku. Probereme také jejich příčiny a řešení pro minimalizaci nebo odstranění jejich vad.
Co je vysokotlaké tlakové lití?
Roztavená slitina hliníku, hořčíku nebo zinku se vstřikuje do ocelové formy (kokily) pod vysokým tlakem. forma pro toto tlakové lití se nazývá formy pro tlakové lití nebo vysokotlaké lití pod tlakem mold. Tento proces umožňuje hromadnou výrobu složitých součástí, vynikající rozměrovou přesnost a povrchovou úpravu. V důsledku podmínek vysokého tlaku a vysokých rychlostí však může docházet k vadám, které jsou důsledkem nesprávného nastavení stroje, vlastností materiálu nebo konstrukčních nedostatků matrice.
Klíčové procesní parametry ovlivňující vznik defektů
Zde jsou uvedeny některé klíčové parametry, které způsobují vady při vysokotlakém lití;
- Rychlost a tlak vstřikování: Při vyšších rychlostech dochází k turbulencím, které mají za následek zachycení vzduchu, což je závada; zvýšené vstřikovací tlaky mohou rovněž vést k turbulencím.
- Uzavření za studena, smrštění a pórovitost: Může se vyskytnout v důsledku nesprávných teplot.
- Špatná tepelná kontrola by mohla vést ke vzniku horkých míst nebo prasklin.
- Závady související s plynem: Odvzdušňování a mazání způsobuje vady související s plynem, zatímco mazání způsobuje problémy s adhezí.
Pracovní proces vysokotlakého tlakového lití
Při vysokotlakém tlakovém lití se roztavený kov vstřikuje pod vysokým tlakem do ocelových forem pro výrobu kovových dílů. Touto metodou vznikají v rychlém procesu složité předměty, které mají jak jemnou přesnost a silné mechanické schopnosti, tak i krásný povrch.
- Příprava a mazání matrice: První krok zahrnuje předehřátí matrice před nanesením vrstvy maziva, aby se zabránilo přilepení a umožnilo hladké vyjmutí.
- Vstřikování roztaveného kovu: Před použitím vysokého vstřikovacího tlaku v rozmezí 1000-20000 psi se do dutiny vstřikovací formy vstříkne roztavený kov, například hliník, hořčík nebo zinek.
- Plnění a tuhnutí: Kov vytváří rovnoměrný tok rychlým zaplněním dutiny zápustky. Několik sekund trvá, než kov ztvrdne, protože probíhá proces chlazení zápustky.
- Vyhazování odlitků: Kalený odlitek opouští zápustku při nárazu vyhazovacích kolíků s minimálním nárazem, který způsobuje minimální deformaci povrchu odlitku.
- Ořezávání a dokončování: Přebytečný materiál se ořízne a díly potřebují další dokončovací práce, jako je obrábění leštění a povrchová úprava, pokud je to nutné.
- Kontrola kvality: Inspektoři kvality zkoumají odlitek několika metodami, aby odhalili pórovité trhliny a chybné výlisky předtím, než přistoupí k odstranění zápustky. Vizuální kontroly v kombinaci s rentgenovou analýzou a tlakovými zkouškami hodnotí kvalitu a provozní vlastnosti výrobku.
20 typů běžných vad vysokotlakého lití pod tlakem.
Hlavní příčinou vad vysokotlakého tlakového lití mohou být špatné parametry procesu, špatná kvalita materiálu nebo neoptimální konstrukce formy. Níže je uvedeno 15 běžných vad, hlavní příčina problémů a možná řešení.
1. Pórovitost
Drobné dutiny, dutinky nebo bublinky uvnitř odlitku, které snižují mechanickou pevnost a trvanlivost, se označují jako pórovitost. Tyto dutiny mohou snižovat pevnost součásti a její schopnost odolávat mechanickému zatížení. Pokud je tedy pórovitost blízko povrchu, může z estetického hlediska způsobit potíže a vnitřní pórovitost by mohla vést k selhání při namáhání.
Příčiny:
- Zachycení vzduchu v důsledku turbulentního proudění kovu
- Nedostatečné odvětrávání nebo problémy s podtlakem
- Přebytečné mazivo nebo nadměrná vlhkost vedou k vývinu plynu.
- Nesprávná kontrola tlaku během tuhnutí
Prevence a řešení
- Minimalizace turbulence optimalizací rychlosti vstřikování
- Zlepšit lze také větrací a podtlakové systémy.
- Použití odplyněných kovů a kvalitní povrchová úprava zápustek
- Udržujte teplotu matrice a taveniny ve správném rozmezí.
2. Uzavření za studena (neúplná fúze)
Pokud se dva kovové proudy nepodařilo správně spojit, objeví se studený uzávěr jako slabá linie nebo šev na povrchu odlitku. Strukturální celistvost je oslabena a při mechanickém namáhání může dojít ke vzniku trhlin. Studené švy vznikají v případech, kdy se roztavený kov tekoucí společně nespojí do švu.
Příčiny:
- Nízká teplota roztaveného kovu
- Nedostatečná rychlost plnění
- Složité průtokové cesty při špatné konstrukci matrice
Prevence a řešení:
- Zajistěte správné roztavení roztaveného kovu zvýšením teploty roztaveného kovu.
- Změna konstrukce hradítek a běhounů pro plynulý tok kovu.
- Optimalizace rychlosti vstřikování pro úplné naplnění
3. Vady způsobené smrštěním
Smršťovací vady vznikají, když se kov během tuhnutí smršťuje a zanechává je uvnitř kovu. Protože tyto vady snižují hustotu a pevnost odlitku, stává se odlitek náchylným k lámání a mechanickému poškození. Smršťování obvykle následuje spolu s odlitkem, jak tuhnutí probíhá v silnějších oblastech odlitku.
Příčiny:
- Nedostatečné podávání kovů
- Špatná konstrukce vrat a stoupacího systému
- Nerovnoměrná rychlost chlazení
Prevence a řešení:
- To zahrnuje úpravu konstrukce hradítek a stoupaček, aby se zajistilo správné napájení.
- Použití optimalizovaného nastavení teploty matrice pro řízení rychlosti chlazení
- Použití materiálů s nízkými charakteristikami smršťování při tuhnutí
4. Puchýře
Zvednutí povrchu odlitku v důsledku rozpínání vzduchu nebo rozpuštěných plynů během tuhnutí. Působí také proti povrchové úpravě a mohou se odlupovat nebo odlupovat, pokud je díl následně obráběn nebo potažen. Pokud se puchýře berou jako samozřejmost, mohou způsobit selhání součásti při tlaku nebo namáhání.
Příčiny:
- Vzduch nebo vlhkost v dutině plísně, která je zachycena.
- Nadměrná expanze plynu v důsledku vysoké teploty zápustky
- Příčina tvorby plynu v důsledku použití nadměrného množství maziva
Prevence a řešení:
- Zvažte první způsob, jak zlepšit odvzdušnění matrice, aby mohl unikat zachycený vzduch.
- Snížení teploty matrice a minimalizace doby cyklu
- Mělo by se používat kontrolované množství maziva pro lisování.
5. Chybné výběhy a krátká plnění
Neúplné odlitky vznikají v důsledku tuhnutí roztaveného kovu před úplným naplněním. Výsledkem jsou nepoužitelné součásti se slabou strukturou. Tato vada je tak zásadní, protože její přítomnost snižuje rozměrovou přesnost a funkčnost dílu.
Příčiny:
- Nízká teplota taveniny nebo matrice
- Pomalá rychlost vstřikování
- Špatná konstrukce systému brány
Prevence a řešení:
- Udržování optimální úrovně teploty
- Vstřikujte rychleji, než je doba potřebná k posunu pauzy.
- Konstrukce pro plynulý tok kovu s upravenými hradítky a běhounem
6. Flash
Jedná se o přebytečný kov, který proniká do dutiny zápustky, kovové tenké čáry na dělící čáře dílu. Pokud není odstraněn, může způsobit problémy při konečné montáži nebo obrábění dílu. V extrémním případě může znamenat opotřebení matrice, což může zvýšit množství odpadu a prostoje ve výrobě.
Příčiny:
- Nadměrný vstřikovací tlak
- Opotřebovaná nebo špatně seřízená matrice
- Špatné nastavení upínací síly
Prevence a řešení:
- Oprava přetečení nastavením vstřikovacího tlaku
- Povrchy zápustek je třeba pravidelně udržovat a kontrolovat.
- Zvýšení upínací síly pro zajištění matrice na místě
7. Lepení a pájení
Pájení roztaveného kovu na povrchu matrice ztěžuje vysouvání a také ovlivňuje kvalitu povrchu. Může způsobit poškození odlitku a formy, a tím prodloužit dobu a náklady na údržbu. Zejména hliníkové a hořčíkové tlakové odlitky mají tendenci se lepit a pájet (kvůli reaktivitě těchto kovů s ocelovými matricemi).
Příčiny:
- Nadměrná přilnavost v důsledku vysoké teploty kovu.
- Špatný povlak nebo mazání matrice.
- Nesprávné složení slitiny
Prevence a řešení:
- Povrchová úprava správné matrice tak, aby nedocházelo k lepení.
- Optimalizujte složení kovu pro snížení reaktivity.
- Dodržujte správné způsoby mazání a chlazení.
8. Trhliny (trhliny za tepla a za studena)
K lomu dochází na povrchu odlitku nebo uvnitř v podobě trhlin, které narušují celistvost hotové součásti. Silné tepelné namáhání může během tuhnutí způsobit trhliny za tepla a po ochlazení mohou vzniknout trhliny za studena, což může být způsobeno zbytkovým napětím nebo nesprávným zacházením. Nežádoucí vady mohou výrazně zhoršit trvanlivost odlitku a mohou mít za následek mechanické nebo tepelné cyklické selhání. U nosných dílů jsou trhliny obzvláště problematické, protože je důležitá strukturální integrita.
Příčiny:
- Rychlé ochlazení způsobuje tepelné namáhání
- Špatné složení slitiny
- Nadměrné zbytkové napětí v odlitku
Prevence a řešení:
- Řízení rychlosti chlazení, aby nedocházelo k nárůstu napětí
- Použití slitin s lepšími vlastnostmi tepelné roztažnosti
- Omezení ostrých hran a oblastí koncentrace napětí v konstrukci matrice
9. Vrásky na povrchu a mezery
Tyto nepravidelné, překrývající se záhyby kovu se objevují na povrchu odlitku (vrásky nebo propadliny) a mají původ v nerovnoměrném toku kovu nebo částečném ztuhnutí před úplným naplněním. Tyto vady navíc zhoršují estetický vzhled odlitku a z mechanického hlediska představují potenciální místa poruch. Dalšímu obrábění, lakování nebo nanášení povlaků mohou bránit vrásky na povrchu, které by narušovaly proces. To se zase může stát nákladným přepracováním nebo zmetkem.
Příčiny:
- Nedostatečná rychlost plnění
- Nízká teplota kovu
- Nedostatečné mazání nebo stav povrchu matrice
Prevence a řešení:
- Optimalizace toku a teploty kovu
- zlepšení povrchové úpravy a mazání matrice
- Zvýšení rychlosti vstřikování pro správné plnění
10. Oxidové inkluze
Pokud se v roztaveném kovu zachytí nečistoty, jako je oxid hlinitý, oxid hořečnatý nebo jiné nečistoty, zachytí se v roztaveném kovu jako nekovové inkluze. Ty oslabují odlitek a vytvářejí křehká místa. Kromě toho oslabují odlitek a způsobují riziko vzniku trhlin. V závažných případech může dojít k defektům v povrchové úpravě, které činí výrobek nevhodným pro aplikace, jako jsou letecké a automobilové díly, které musí fungovat s maximální přesností a pevností.
Příčiny:
- Špatná manipulace s roztaveným kovem
- Kontaminovaný materiál slitiny
- Nedostatečný filtrační systém
Prevence a řešení:
- Používejte vysoce kvalitní a čisté kovové slitiny
- Zlepšení filtračních a odplyňovacích technik
- Snižte množství bílé barvy při nalévání, abyste zabránili oxidaci.
11. Neúplné obsazení (krátký záběr)
Pokud není dutina formy vyplněna, jedná se o krátký výstřel, jehož výsledkem jsou chybějící prvky, nerovné hrany nebo nedotvarované součásti. Tato vada však činí odlitek nepoužitelným z důvodu nedostatečných požadovaných specifikací a mechanických vlastností. Krátké záběry se často vyskytují v oblastech s tenkým řezem, kde je omezen tok kovu, což způsobuje slabé nebo neúplné struktury. Přesné díly jsou dobrým zdrojem tohoto problému kvůli rozměrové přesnosti, která je nutná pro správnou funkci a montáž.
Příčiny:
- Nízký vstřikovací tlak
- Předčasné tuhnutí roztaveného kovu
- Zablokované brány nebo pojezdové dráhy
Prevence a řešení:
- Zvýšení tlaku a rychlosti vstřikování
- Optimalizace teploty matrice
- Pravidelně kontrolujte a čistěte uzavírací systém
12. Erozní vady
Erozní vady jsou vady vyvolané vysokou rychlostí roztaveného kovu, který neustále dopadá na určitá místa v zápustce, kde pravděpodobně dochází k opotřebení, uvolnění povrchu a vzniku trhlin. To následně vede k rozměrovým nesrovnalostem, které způsobují měknutí odlitku a zkracují životnost zápustky. Tyto eroze mohou způsobit vznik děr nebo dutin v odlitku, čímž se stane dále nepoužitelným. Tato vada je závažná zejména v provozech s dlouhými výrobními cykly, kdy dochází k výraznějšímu opotřebení formy.
Příčiny:
- Vysokorychlostní tok kovu
- Špatná kvalita výsekového materiálu
- Nedostatečné mazání
Prevence a řešení:
- Použití tvrzených lisovacích materiálů
- Snížení rychlosti vstřikování v kritických oblastech
- Použití vysoce kvalitních maziv
13. Kontrola tepla
Tepelná kontrola je situace, kdy je povrch matrice v důsledku opakovaných cyklů zahřívání a ochlazování pokryt drobnými trhlinami. Postupem času se tyto mikrotrhliny zvětšují a mohou mít vliv na kvalitu odlitků s drsným povrchem a ještě nižší možností poruchy. Tepelná kontrola zkracuje životnost zápustky, snižuje její životnost a prodlužuje prostoje výroby způsobené neustálou údržbou. Příčina je častější u procesů tlakového lití, které zahrnují značné kolísání teplot a špatné tepelné řízení.
Příčiny:
- Nadměrné tepelné namáhání
- Špatná volba materiálu matrice
- Nevhodný chladicí systém
Prevence a řešení:
- Použití tepelně odolných lisovacích materiálů
- Snížení času a energie na chlazení a předehřev matrice
- nanášení ochranných nátěrů na povrchy zápustek
14. Pokřivení (deformace)
Pokud se odlitky ohýbají nebo deformují v důsledku nepravidelností chlazení, vnitřních pnutí nebo špatné konstrukce forem, dochází k deformacím a vzniku dílů, které nelze sestavit, protože nemohou splňovat rozměrovou přesnost. Deformace je obzvláště škodlivá pro tenkostěnné nebo velkorozměrové součásti, kde dochází k rozdílnému smršťování v důsledku rozdílné rychlosti chlazení. Ve vysoce přesných průmyslových odvětvích, jako je automobilový nebo letecký průmysl, se mnoho deformovaných dílů nakonec stává zmetky, čímž dochází k plýtvání mnoha materiály a prodražuje se výroba.
Příčiny:
- Nerovnoměrná rychlost chlazení
- Špatná konstrukce matrice s nestejnoměrnou tloušťkou
- Vysoké zbytkové napětí v odlitku
Prevence a řešení:
- Optimalizace rychlosti chlazení a tuhnutí
- Úprava konstrukce matrice pro rovnoměrnou tloušťku stěny
- Použití metod tepelného zpracování pro uvolnění napětí
15. Vady turbulence
Nicméně tam, kde roztavený kov vyplňuje dutinu formy, vyvoláváme turbulence a nepravidelné proudění. Vzduch zachycený v materiálu bude bránit distribuci kovu. Tyto vady se vytvoří jako povrchové vady nebo pórovitost či vnitřní dutiny, které se v odlitku nacházejí, a povedou k oslabení strukturální integrity odlitku. Oxidace dále oslabuje a degraduje na několika místech, která se mohou odlomit.
Příčiny:
- Nadměrná rychlost vstřikování
- Špatná konstrukce běhounu
- Špatný systém brány
Prevence a řešení:
- Nastavte rychlost vstřikování tak, aby docházelo k plynulému proudění.
- Zlepšení konstrukce brány a běhounu
- Provádějte vakuové lití s řízeným průtokem.
16. Drop
Poklesy mohou být způsobeny různými vadami, včetně neúplných dílů a jiných vad poklesu, definovaných jako jakýkoli díl ztracený v důsledku ztráty kontaktu s matricí nebo ztuhlým kovem. Zejména při kritických aplikacích se vada prasknutí sráží do oslabení celistvosti odlitku a špatného výkonu.
Příčiny:
- Tvrzený plný kov ztrácí kontakt s matricí.
- Nedostatečné mazání
- Špatný tok kovu
Prevence a řešení:
- Zlepšení mazání matrice
- Nastavení rychlosti vstřikování
- Optimalizace konstrukce formy
17. Dross
Při oxidaci roztaveného kovu vznikají vady známé jako struskové vady s následným znečištěním odlitku. Snížení pevnosti a zhoršení vzhledu činí z těchto vad potenciální příčiny mechanických poruch v pozdějším období životnosti.
Příčiny:
- Oxidace roztaveného kovu
- Nadměrné turbulence při nalévání
- Kontaminovaná surovina
Prevence a řešení:
- Snížení turbulencí při nalévání
- Používejte čistý kov
- Zlepšení technik tavení
18. Horké slzy
Zbytkové napětí existující v odlitcích vytváří trhliny za tepla, které vznikají v důsledku nevyrovnaného gradientu ochlazování. Tyto vady vytvářejí strukturální slabiny zejména při zatížení.
Příčiny:
- Nerovnoměrná rychlost chlazení
- Špatné složení slitiny
- Vysoké zbytkové napětí
Prevence a řešení:
- Optimalizace procesu chlazení
- Použití vhodného materiálu slitiny
- Zlepšení konstrukce formy
19. Otvory pro kolíky
Díry po kolících jsou malé plynové tunely v odlitcích, které snižují hustotu a zhoršují mechanické vlastnosti. Vznik těchto defektů má za následek netěsnosti v tlakotěsných zařízeních.
Příčiny:
- Zachycení plynu v roztaveném kovu
- Vysoká vlhkost vzduchu
- Špatný proces odplyňování
Prevence a řešení:
- Používejte správné techniky odplyňování
- Snížení vlhkosti v prostoru odlévání
- Zlepšení odvětrávání
20. Řezání a mytí
Na povrchu formy dochází k poškození a oslabení struktury, když rychlý roztavený kov odstraní část formy a vytvoří tak vady typu "cut and wash".
Příčiny:
- Vysoká rychlost roztaveného kovu
- Špatná konstrukce brány
- Nedostatečná pevnost formy
Prevence a řešení:
- Optimalizace systému brány
- Řízení rychlosti kovu
- Použití pevnějších materiálů forem
Defekt | Příčiny | Řešení |
Pórovitost | Špatné odvětrávání, vysoká rychlost. | Zlepšete odvětrávání, použijte vysavač. |
Studené uzávěry | Nízká teplota, pomalé plnění. | Zvyšte teplotu a optimalizujte bránu. |
Smršťování | Silné profily, nerovnoměrné chlazení. | Optimalizujte chlazení a používejte stoupačky. |
Puchýře | Vlhkost, špatné odplynění. | Degasování kovu, kontrola teploty zápustky. |
Misruns | Nízká teplota, pomalé vstřikování. | Zvyšte tlak, optimalizujte teplotu. |
Flash | Vysoký tlak, opotřebovaná matrice. | Optimalizujte tlak a udržujte tlak. |
Pájení | Vysoká teplota, špatný povlak. | Používejte povlaky na zápustky, kontrolujte teplotu. |
Trhliny | Rychlé chlazení, špatná slitina. | Optimalizujte chlazení a upravte design. |
Vrásky / mezery | Nízká teplota, pomalé plnění. | Zlepšete mazání a zvyšte rychlost. |
Struskové inkluze | Znečištěná slitina, oxidace. | Používejte čistý kov, abyste zlepšili filtraci. |
Krátký záběr | Nízký tlak, časné tuhnutí. | Zvyšte rychlost a vyčistěte bránu. |
Turbulence | Vysoká rychlost, špatné bránění. | Optimalizujte rychlost a vylepšete brány. |
Eroze | Vysoká rychlost, špatný materiál matrice. | Používejte kalené matrice a snižte rychlost. |
Kontrola tepla | Tepelné namáhání, špatné chlazení. | Používejte žáruvzdorné matrice a optimalizujte chlazení. |
Deformace | Nerovnoměrné chlazení, stres. | Optimalizujte chlazení a upravte design. |
Drop | Špatné mazání, uvolnění kovu | Lepší mazání, nastavení rychlosti a optimalizace formy |
Dross | Oxidace, turbulence, nečistoty | Snížení turbulence, použití čistého kovu, zlepšení tavení |
Horké slzy | Nerovnoměrné chlazení, vysoké namáhání | Optimalizace chlazení, zdokonalení slitiny, zlepšení formy |
Otvory pro kolíky | Zachycení plynu, vlhkost | Zlepšení odplyňování, snížení vlhkosti, zlepšení odvětrávání |
Cut & Wash | Vysoká rychlost, slabá forma | Optimalizovat brány, kontrolovat rychlost, zpevnit formu |
Klíčové faktory pro předcházení vadám při vysokotlakém lití
Hlavní body pro minimalizaci vad při vysokotlakém tlakovém lití
Pro snížení počtu vad a dosažení vysoké kvality odlitků musí výrobci zohlednit následující skutečnosti.
1. Optimalizace procesních parametrů
- Řídí také rychlost a tlak vstřikování pro plynulý tok kovu bez turbulencí.
- Řízení teploty matrice: Řízení teploty matrice, aby nedocházelo k horkému vypínání, chybnému spuštění a pájení.
- Zabraňte smršťování a deformacím: Zajistěte rovnoměrnou dobu tuhnutí, abyste zabránili obojímu.
2. Zlepšení kvality kovů
- Vysoce kvalitní slitiny bez nečistot a oxidace.
- Odplynění a filtrace: Zabraňuje vzniku plynů a nečistot, které by mohly způsobit pórovitost a inkluze.
- Vyhněte se výlevům z pevných pecí: Vyhněte se předčasnému vylití pevné pece a jedné teplotě taveniny.
3. Zlepšení konstrukce forem a lisovacích forem
- Rovnoměrná tloušťka stěny bez koncentrace napětí a bez deformace.
- Vhodný systém brány a běhounu a proudění kovu bez závad turbulence.
- Odvětrávání a podtlak VHODNÝ: Snižuje pórovitost a zabraňuje zachycování vzduchu.
4. Údržba lisovacích nástrojů a zařízení
- Pravidelnost údržby matrice: Předchází opotřebení, erozi a prasklinám způsobeným teplem.
- Povlaky a mazání matric: vynikající kvalita s lepším lepením, pájením a vadami povrchu.
- Mimo jiné nevykazují otřepy, dokonalé uzavření formy, správné zarovnání a správné upnutí.
5. Chytré technologie
- Odlévání je pak možné pomocí vakuového odlévání, aby se po utěsnění zachyceným vzduchem dosáhlo strukturální integrity.
- Včasné závady jsou nejprve detekovány pomocí senzorů a adaptivních parametrů založených na umělé inteligenci.
- Počítačem podporované inženýrské simulace (CAE): Určete, kde je třeba kov při výrobě zmačkat, zpevnit apod., a předejděte tak chybám v konstrukci.
3. Pokročilé techniky pro redukci defektů
Zde jsou uvedeny některé z pokročilých technik snižování vad při vysokotlakém lití;
3.1. Tlakové lití ve vakuu
Pokročilé techniky vakuového lití zahrnují odstranění zachyceného vzduchu a plynů z dutiny formy před plněním kovem. Tato metoda [výrazně] sníží nebo omezí pórovitost, zvýší nebo zlepší pevnost odlitku a [zlepší] povrchovou úpravu. V nízkotlakém prostředí uvnitř formy bude roztavený kov plynule proudit s minimálními turbulencemi a vadami do dutiny. Nabízí některé své výhody
- Drasticky snižuje pórovitost plynu
- Zvyšuje mechanické vlastnosti odlitků
- Zvyšuje průtok kovu a eliminuje studené uzávěry.
3.2. Monitorování procesů v reálném čase
Rozsáhlé využití pokročilých senzorů a systémů kontroly kvality řízených umělou inteligencí k dynamickému nastavení procesních parametrů s cílem eliminovat vady ve výrobě. Monitorování, které probíhá v reálném čase, zahrnuje sledování procesu pomocí teplotních čidel, tlakových čidel a zobrazovacích systémů pro detekci odchylek.
Data jsou analyzována algoritmy umělé inteligence a ihned jsou provedeny automatické úpravy, aby se zabránilo vzniku závad. Následují různé výhody tohoto procesu:
- Snižuje zmetkovitost a zvyšuje výtěžnost.
- Zajišťuje konzistentní kvalitu odlitků
- Pomáhá rychle odhalit vady před finální výrobou.
3.3. Vylepšený návrh a simulace matrice
Software CAE umožňuje výrobcům simulovat a optimalizovat tok kovů před výrobou. Předvídání možných míst výskytu vad umožňuje konstruktérům upravit konstrukci vrat a kanálů tak, aby se předešlo běžným problémům, jako jsou chybné běhy, studené uzávěry a pórovitost. Pomocí moderních simulačních nástrojů lze provádět virtuální testování parametrů tlakového lití a snížit náklady na pokusy a omyly. Její výhody jsou následující;
- Zvyšuje efektivitu konstrukce forem
- Zlepšuje vady odlitků a plýtvání materiálem.
- Urychluje vývoj nových návrhů matric.
Závěr
Klíčovým požadavkem pro vysokotlaké lití je trh, kde jsou tyto vady vysokotlakého lití chápány a kontrolovány a kde jsou všechny výsledné vysoce kvalitní díly vyráběny na lisu s co nejmenší spotřebou surovin. Výrobci mohou zvýšit produktivitu a snížit náklady tím, že se budou zabývat pórovitostí, uzavíráním za studena, smršťováním, puchýři, chybnými náběhy a otřepy.
Pokročilé techniky, jako je vakuové lití, monitorování v reálném čase a zdokonalená konstrukce formy, mohou dále zvýšit spolehlivost a účinnost strojů pro tlakové lití. Vzhledem k tomu, že průmysl tlakového lití pokračuje v pokroku v oblasti optimalizace materiálů a procesů. To má také vliv na vyšší přesnost, lepší udržitelnost a výrobu bez vad.
Často kladené otázky (FAQ)
- Jaké jsou nejčastější vady vysokotlakého lití?
Nejčastěji se vyskytujícími vadami při vysokotlakém lití jsou pórovitost, uzavírání za studena, smršťování, puchýře, chybné výstřiky, otřepy a přilepení a pájení. Tyto vady mohou vést ke ztrátě mechanické pevnosti, vzhledu a funkčnosti konečného výrobku.
- Jaké metody lze použít ke snížení pórovitosti tlakového odlitku?
Pórovitost můžeme minimalizovat zlepšením odvzdušnění a vakua, vyvážením rychlosti vstřikování a turbulence, udržováním teploty taveniny a matrice v mezích parametrů a použitím odplyněného roztaveného kovu.
- Z jakého důvodu dochází při vysokotlakém tlakovém lití ke vzniku otřepů?
Charakteristické příčiny vzniku otřepů jsou nadměrný vstřikovací tlak, opotřebované matrice nebo špatně seřízené matrice a nedostatečná upínací síla. Správná kalibrace stroje spolu se správnou údržbou matrice může zabránit vzniku otřepů.
- Jaký vliv má teplota zápustky na vady odlitku?
Chybná teplota matrice může způsobit několik závad nízkých teplot, které vedou ke studeným uzávěrům. Způsobuje také chybné výlisky a vysoké teploty, které způsobují pájení, puchýře a zvýšenou pórovitost. Optimální teplota matrice vede k hladkému toku kovu a rovnoměrnému tuhnutí.
- Jak lze pomocí vakuového lití omezit výskyt vad?
Vakuová asistence tlakové lití odstraňuje vzduch a plyny z dutiny formy, čímž výrazně snižuje pórovitost a zlepšuje tok kovu. Zlepšuje kvalitu odlitku a strukturální integritu a zvyšuje celkovou trvanlivost výrobku.
0 komentáøù