Trykstøbning under højt tryk ligner humlebiflyvning; begge dele er teoretisk umulige. Men mere end 150 års effektiv drift med stadig stigende produktivitet og komponentkvalitet har vist, at trykstøbning i sig selv er robust og i stand til at nå høje niveauer af proceskapacitet. Selv i de bedst drevne værksteder opstår der skrot, og nedenfor diskuterer vi diagnose, årsager og behandling af fejl, der kan opstå i zinkstøbegods, og alle disse problemer er de samme for aluminiumsstøbegods og magnesiumstøbegods.

Der er flere måder at organisere fejl på for at give en konsekvent behandling af emnet. I denne artikel tages der et skridt ad gangen, fra modtagelse af legeringsblokken til afsendelse af det færdige produkt, og der præsenteres oplysninger om hver type fejl på det sted, hvor de opstår. Andre metoder til at identificere fejl og forskellige fejlfindingssystemer vil blive diskuteret senere. Procesfaserne er anført nedenfor:

Desuden vil løb og skrot blive genbrugt i forskellige faser, og der skal tages højde for opbevaring og håndtering mellem processerne. Ikke alle støbegods skal igennem alle procedurer.

Zinklegering Ingot Specifikationer:

Sammensætningen af zinkstøbelegeringer blev metodisk udviklet over en periode på 75 år. Legeringselementerne er blevet afstemt, og maksimumværdierne for farlige forurenende stoffer er blevet nøje fastlagt. For at lave pålidelige støbegods skal der bruges barrer, der opfylder internationalt accepterede krav. Desuden skal legeringskvaliteten opretholdes under smeltning og støbning for at sikre, at de støbte komponenter opfylder kriterierne for støbesammensætning.

De mindre afvigelser mellem standarderne for barrer (tabel 1) og støbning (tabel 2) for hver legeringstype er beregnet til at tage højde for variation forårsaget af almindelige forarbejdnings- og genbrugsprocesser. Det er aldrig forsvarligt at bruge uspecificerede barrer, især ikke dem, der er fyldt med meget giftige urenheder som bly, tin eller cadmium.

Legeringerne er inddelt i tre familier: 4%-aluminiumlegeringer (Zamak 3 og 5 samt nr. 2 og 7), ZA-legeringer med højere aluminium (nr. 8, 12 og 27) og kobberlegeringer (A cu-zink 5 og 10).

Desuden er visse andre legeringer ikke blevet accepteret kommercielt. Næsten alle zinklegeringsstøbegods fremstilles i Zamak No3 eller No5, og andre specificeres kun, når der kræves specifikke kvaliteter.

Effekt af forurening

Virkningerne af forurenende elementer, som f.eks. bly på støbegods, er sammenlignelige i alle legeringer. Det angivne maksimum for urenheder afspejler den varierende sværhedsgrad af effekten samt den lethed, hvormed barrer kan fremstilles med lave sporelementniveauer.

Bly, tin og cadmium

Disse elementer kan sammen med det sammenlignelige, men mindre almindelige indium og thallium forårsage katastrofale svigt ved intergranulær korrosion."Urenheder udskilles ved korngrænserne, hvilket fremmer intergranulær korrosion, især i varme, fugtige miljøer. Støbegods svulmer op og går i stykker, hvilket resulterer i dynger af gråt pulver (figur 1).

Hvis magnesiumniveauerne holdes over minimumsværdierne, er effekten ubetydelig i støbegods, der indeholder op til de foreskrevne maksimumsværdier af disse forurenende stoffer. Forebyggende metoder omfatter korrekt indkøb af barrer og god husholdning for at undgå forurening fra omsmeltning eller værkstedsmiljøet, som f.eks. lodning.

Figur l. Intergranulær korrosion-forurening-smeltning

Jern

Jern er kun lidt opløseligt i zink, og overskydende jern kombineres med aluminium i legeringen og danner det intermetalliske kompleks jernaluminid (FeAl3). Denne forbindelse er ekstremt hård, og hvis den kommer ind i støbningen, kan den skabe bearbejdningsproblemer, overdreven værktøjsslitage og poleringsproblemer, da partikler vil stikke op eller blive revet ud. For store mængder kan begrænse legeringens flydeevne og dermed dens evne til at fylde matricer. Endelig kan styrken og duktiliteten falde, hvis de er koncentreret på belastede steder. Noget tyder på, at det er partiklernes størrelse snarere end den samlede mængde, der bestemmer bearbejdeligheden, fordi jern kommer fra smeltediglen. Den vigtigste beskyttelse er at holde metaltemperaturerne under kontrol.

Nikkel, krom, mangan og silicium

For høje niveauer af disse komponenter har samme effekt på støbningen som ekstra jern. Det skal bemærkes, at nikkel ikke er en forurening i legering nr. 7; snarere er den lille mængde, der er angivet (mindre end opløselighedsgrænsen), en tilsigtet tilføjelse for at reducere intergranulær korrosion i denne magnesiumfri legering med høj fluiditet.

Effekt af legeringselementer

Aluminium
Bortset fra Acuzinc-legeringer er aluminium det mest almindelige legeringselement. Både legeringernes styrke og støbbarhed er afhængige af, at deres niveau er inden for specifikationerne. Egenskaberne kan hurtigt ændre sig uden for de meget begrænsede intervaller, der er angivet, især i zinklegering 2, 3, 5 og 7.
Overskydende aluminium i disse 4%Al-legeringer reducerer slagstyrken betydeligt (figur 2), og derfor bør der ikke opsamles aluminium under behandlingen. Hvis aluminiumniveauet falder til under det foreskrevne minimum, er virkningerne mindre mærkbare. Mulige konsekvenser omfatter en tendens til hot ripping, som reducerer styrken, nedsat flydeevne og en øget tendens til, at legeringen klæber til matricen (lodning).

Figur 2. Slagstyrke ' fluiditet af zink-trykstøbningslegeringer

Variationer i aluminiumsindholdet har en mindre mærkbar effekt på egenskaberne i ZA-legeringer med højere aluminiumsindhold, hvilket resulterer i bredere tilladte intervaller. Men ligesom 4%-legeringerne er sammensætningerne blevet optimeret til at give den optimale kombination af egenskaber, og overskridelse af grænserne vil resultere i ændringer, der kan være skadelige.

Magnesium

Selvom magnesiumtilsætningen har en forstærkende effekt, er dens primære formål at forhindre intergranulær korrosion i legeringer, der indeholder bly, tin og andre metaller i niveauer op til det tilladte maksimum. Støbegods, der indeholder mindre magnesium end minimumsgrænsen, kan korrodere under brug. Et magnesiumniveau, der overskrider det tilladte område, kan forårsage varm rivning, hvilket resulterer i tab af styrke eller problemer med belægningen. Højt magnesiumindhold sænker legeringens flydeevne, hvilket kan give problemer med fyldning.

Kobber

Tilsætningen af kobber til den grundlæggende 4%Al-legering øger styrken og hårdheden på bekostning af duktiliteten og får legeringerne til at ændre dimension mere under ældning. Slagstyrken i legeringer med højt kobberindhold falder også med ældningen. Som følge heraf vil legeringer, der falder uden for de gældende kobberbegrænsninger, have kvaliteter, der ligger mellem de specificerede legeringer.
Kobberkomponenten i ZA-legeringerne har en betydelig indvirkning på deres mekaniske egenskaber. Generelt reducerer et højt kobberindhold duktiliteten, mens et lavt kobberindhold reducerer trækstyrken.

Tabel 1. GOMPOSITION AF ZINC TRYKSTØBNINGSLEGERINGER INGOTGRÆNSER, EFTER VÆGT.

Tabel 2. GOMPOSITION AF ZINC TRYKSTØBNINGSALLOYER STØBEGRÆNSNINGER, EFTER VÆGT

Den vigtigste legeringstilsætning i Acuzinc-legeringer er kobber, som giver større hårdhed og styrke ved høje temperaturer end andre zinkbaserede legeringer. De relative kobber- og aluminiumsniveauer i Acuzinc-legeringer er blevet optimeret for at skabe balance mellem egenskaber og støbbarhed. Fordi det høje kobberniveau forekommer i et særskilt fasesystem, kan dets effekt på dimensionelle ældningsændringer afvige fra det, der er rapporteret i 4%Al-legeringer.
Smeltning, overførsel og fastholdelse af metal

Med undtagelse af legeringerne ZA-12, ZA-27 og Acuzinc10, som angriber jern og stål i et uacceptabelt højt tempo, kan zinklegeringer smeltes og opbevares i metalbeholdere. Det gør det muligt at støbe dem ved hjælp af varmekammerprocessen, som anvender et neddykket injektionssystem.

Denne værdifulde egenskab kan dog kun opnås gennem streng temperaturkontrol. Under ca. 450 °C opløser zinklegeringen jern så langsomt, at man kan bruge metaldele, der er i kontakt med legeringen. Fordi reaktionshastigheden vokser eksponentielt med temperaturen, er den følsom over for beskedne temperatursvingninger.
Reaktionen sker mellem aluminium i legeringen og jern i smeltediglen og maskindele.

Aluminium + jern > Intermetallisk partikel
3Al + Fe > FeAl3

Det intermetalliske jernaluminid flyder op til overfladen og reagerer med oxidlaget, så der dannes slagger. Hvis slaggen røres ind i metallet, eller hvis grydeniveauet falder så lavt, at metal under overfladen suges ind i svanehalsen, vil støbningen indeholde hårde partikler, hvilket resulterer i de fejl, der er angivet under jern i afsnittet om forurening.
For høje temperaturer medfører også tab af magnesium, fordi det er et flygtigt element, der koges væk. Lavt magnesiumindhold udsætter støbningen for betydelige korrosionsvanskeligheder under brug.

Det er værd at bemærke, at den samlede smeltetemperatur ikke er den eneste faktor, der skal tages i betragtning. Hvis der er et varmt sted i ovnen, f.eks. en dårligt kalibreret brænder, vil den høje temperatur forårsage jernoptagelse. I værste fald kan smeltediglen blive ædt igennem, hvilket fører til udløb.

Anbefalet metal Afstøbning temperaturer er:

Når ZA-legeringer, især ZA-27, smeltes, har de en tendens til at adskille sig ved hjælp af tyngdekraften i lag med et højt indhold af aluminium og zink. Lodret omrøring vil blande smelten; stærk omrøring bør undgås, da det vil fremme oxidation. Når smelten er blandet, skal den forblive stabil. Det er vigtigt, at eventuelle slagger ikke formodes at blive adskilt og omrørt. ZA-27 bør ikke opbevares under 540 °C, fordi jern i opløsning udfældes som massive intermetalliske partikler.

Smeltning og opbevaring af ingots, der opfylder specifikationerne, bør være problemfri, så længe der opretholdes en passende temperaturkontrol, og der ikke sker utilsigtet forurening. Ved omsmeltning af løbere og skrot skal forskellige aspekter tages i betragtning.
Returmaterialet skal holdes strengt adskilt, især i værksteder, der også smelter aluminiumslegeringer. Hvis man blander nogle aluminiumløbere med 4%-zinklegeringerne, får man støbegods med et højt aluminiumsindhold, som gør dem skøre. Det samme problem vil opstå, hvis ZA-legering kombineres med normal legering.

Direkte omsmeltning af spåner, flammer og andet let overfladeforurenet materiale giver for meget slagger og har potentiale til at optage urenheder. Sådant materiale behandles bedst separat, så sammensætningen af den omsmeltede ingot kan bestemmes. Slagger skal behandles individuelt af samme grund. Flussmidlet har en tendens til at trække magnesium ud, især når metallet opvarmes. Galvaniseret støbegods kræver særlig opmærksomhed. Under smeltningen forbliver galvaniseringshuden på overfladen og kan skummes. Pladen bør ikke brydes op og blandes i smelten, fordi især nikkel kan skabe hårde pletter.

Under smeltning og støbning mister legeringen en lille mængde magnesium (ved fordampning) og aluminium (via interaktion med jern og efterfølgende fjernelse som slagger). Kontinuerlig omsmeltning af det samme metal vil i sidste ende resultere i støbegods uden for specifikationerne. Test af No3-legering har vist, at det tager syv cyklusser at reducere magnesium til mindre end det specificerede niveau. For at undgå denne eventuelle nedbrydning skal der løbende tilføres nye barrer til processen.

Defekter ved trykstøbning af zink

Nedenfor er listet almindelige fejl i Trykstøbning af zinkNår det gælder trykstøbning af aluminium og magnisium, vil der være stort set de samme problemer som ved zinkstøbning,

Internt Fejl i trykstøbning af zink

Krympning Porøsitet

Når legeringen overgår fra flydende til fast form, krymper den med flere procent af støbevolumenet. Der dannes et tomrum, hvis der ikke er ekstra flydende metal til rådighed til at drive krympningen. Dette er krympende porøsitet. Den forekommer ofte i isolerede tunge dele som store uregelmæssige huller (figur S), men den kan også være i en interdendritisk, revneagtig form, især i legeringer med langt fryseområde som ZA-27 og Acuzinc.

Indvendig porøsitet kan afsløres, hvis overflader som flanger eller boringer skal bearbejdes, hvilket resulterer i kassation. Porøsitet kan også føre til værktøjsslitage og boreafdrift under bearbejdningsprocesser. Indflydelsen på styrken bestemmes af både fordelingen og mængden af porøsitet. Det er vigtigt at huske på, at de angivne styrkeværdier for legeringerne blev opnået på prøver med typiske porøsitetsniveauer.

Figur 3. Krympeporøsitet - manglende fodring - støbning.

For at begrænse krympeporøsitet skal du øge metaltrykket og sørge for, at porten er tyk nok til at være aktiv under størkningen. Stemplet må ikke krybe så langt ned, at det rammer bunden af svanehalsen, hvilket kan resultere i manglende tryk på metallet. Pakningstiden skal være tilstrækkelig til at tillade fuldstændig størkning; ellers vil metallet blive trukket ud af hulrummet, når stemplet vender tilbage. Lokal afkøling kan minimere hot spots og dermed forhindre produktionen af isolerede pletter af flydende metal, som, når de er frosne, producerer porer.

Interdendritisk porøsitet kan føre til lækage i tryktætte komponenter. Jo længere legeringens fryseområde er, desto større er sandsynligheden for lækage. Støbning ved en lav formtemperatur gør støbehuden tykkere og reducerer muligheden for lækage. Denne proces kan dog hæmmes af nødvendigheden af en tilstrækkelig høj støbetemperatur til at give et ønskeligt overfladeudseende. Formens overfladetemperatur ligger typisk mellem 170°C og 240°C.

Gasporøsitet

Når matricen fyldes hurtigt, kan enorme mængder gas blive fanget. Efter højtryksstørkning danner gassen kvasi-kugleformede bobler, som regel omkring midterlinjen (figur 4). Gas og svindporøsitet kan eksistere side om side; i dette tilfælde har gassen en tendens til at afrunde svindporøsiteten.

4. Gasporøsitet-luftindeslutning-støbning

Gasporøsitet forårsager de samme fejl som krympeporøsitet, men det er mindre sandsynligt, at der opstår lækager, da gashuller sjældent er indbyrdes forbundne. Desuden er gasporøsitet den primære årsag til blærer i støbegods. Hvis legeringen er svag som følge af opvarmning til høje temperaturer, kan det enorme gastryk i poren blæse den omgivende metalhud væk. Ved at øge afkølingstiden og/eller sænke matricetemperaturen kan man reducere forekomsten af blærer kort efter udstøbning.

Ideelt set skal mængden af gas, der er fanget i hulrummet, minimeres. Dette opnås ved at anvende det størst mulige slag i første trin og den længst mulige fyldetid (samtidig med at man holder sig det modstridende behov for korte fyldeperioder for at opnå et acceptabelt overfladeudseende for øje). Ventilationsåbninger skal maksimeres og placeres korrekt. Det er en fordel at holde formsprøjt på et minimum. Porøsitet er ofte et mindre problem og giver i hvert fald færre blærer, når den findes i form af mange mikroskopiske porer i stedet for nogle få store. Små porer fremmes ved at bruge høje metalhastigheder; porthastigheder på 40 m/s bør være målet. Vakuumstøbning vil eliminere denne type porøsitet.

Mikroporøsitetsdefekter i trykstøbning

Ud over den synlige porøsitet vil der være porøsitet af en størrelse, der kun kan observeres med et mikroskop. Hvis denne mikroporøsitet ikke er til stede i støbehuden (hvilket den ofte er), har den ingen negativ indvirkning, medmindre den senere udsættes for poleringsprocesser før overfladebelægning.

Tårer aog Sprækker

Varme tårer opstår, som navnet antyder, ved temperaturer nær størkningsområdet. Revnen er forårsaget af støbesvigt under høj belastning, lav spændingsdeformation, og den følger ofte et ujævnt mønster (figur 5). Dette står i kontrast til de betydeligt mere lige revner, der kan opstå ved lavere temperaturer under forhold med høj spænding og lav belastning. Desuden varierer brudfladens udseende mellem disse to typer fejl.

Figur 5. Hot tearing-komposition, bot spots-støbning

Komponentens form bidrager væsentligt til hot tearing. Det sker, når størkningskrympningen er begrænset til et lille område, især hvis dette område også er en varm zone. ZA-27 og Acuzinc er mere tilbøjelige til denne fejl end de andre legeringer, medmindre deres aluminiumsindhold er under specifikationerne, eller de indeholder et overskud af magnesium. Bortset fra temperaturfordelingen i matricen har støbeparametrene ingen effekt på hot tearing. Afkøling af de varme områder i matricen kan hjælpe med at løse problemet.

Revnedannelse sker under udstødning, når der opstår for store kræfter som følge af, at støbegodset sætter sig fast i matricen. Det er ofte resultatet af fejl i værktøjsfremstillingen, som har forårsaget underskæringer, utilstrækkeligt træk eller flammer. Forlængelse af køleperioden for at gøre støbningen hårdere og bedre i stand til at absorbere udstødningsspændinger kan hjælpe med at forhindre revnedannelse. Men hvor kraften skyldes, at støbningen krymper hårdt på matricen, er lange afkølingstider ineffektive, og det kan være en fordel at udstøde tidligere.

Problemer med inklusioner

Dette er et langt mindre problem i zinklegeringer end i dem med stærkere oxidfilmdannere. Faktisk er intermetalliske jernforbindelser, der er skabt af utilstrækkelig smeltehåndtering, ofte de eneste, der giver problemer i praksis. Metalniveauet i gryden må ikke falde til det punkt, hvor metal under overfladen kommer ind i svanehalsen.

Overfladefejl ved trykstøbning

Guldomgange.

Denne fejl (også kendt som flowmarks eller cold flow) opstår, når strømme af metal, der er størknet i kontakt med matricen, ikke smeltes tilbage til hovedparten af støbningen, når der kommer yderligere metal til. Overfladen fremstår som en ujævn rille med en fiskeskælseffekt, der varierer i dybde afhængigt af skødets sværhedsgrad (figur 6). Tværsnittet viser det definerende træk ved en kold omgang, som er det omfang, hvori overfladebruddet fortsætter horisontalt og skaber en diskontinuitet under overfladen (figur 7).

Figur 6. Koldt flow-fyldetid, støbning ved formtemperatur

Figur 7 Koldt flow-afsnit med plettering-støbning

Kolde overgange forringer udseendet af støbegods og forårsager problemer med fremtidige efterbehandlingsprocedurer, især galvanisering, hvilket resulterer i belægningssvigt. Hvis de er alvorlige, kan de forringe støbningens duktilitet. Hulrummets fyldningstid og formens temperatur er de vigtigste støbeparametre, der påvirker produktionen af kolde overgange. Mindre vigtige egenskaber er strømningsmønster, strømningsafstand, metalhastighed, formoverflade og metaltemperatur. Støbningens tykkelse er afgørende. Laps er mere almindelige i støbegods med tynde sektioner.

Sammenhængen mellem overfladeudseende, vægtykkelse, matricetemperatur og fyldetid er blevet bestemt. Surface Predictor (figur 8) kan bruges til at bestemme den maksimale fyldningstid i kaviteten og den mindste matricetemperatur, der vil resultere i en elektropletterbar overflade. Hvis emnet skal males, er længere fyldetider og lavere matricetemperaturer acceptable. En struktureret overflade på matricen kan øge den maksimale fyldningstid med 50%.

Figur 8. Forudsigelse af overfladefinish

Nogle gange vil der forekomme laps, selv om matricen er varm og kavitetsfyldningstiden kort. når dette sker De er normalt forbundet med et hvirvelstrømningsmønster, der har fanget gas. Modtrykket, der udøves af gas på den slut af hulrum fylde bremser den omringende metal damp og Derfor producerer den betingelser nødvendigt for lokal skød dannelse. I dette sag, det vilje være nødvendigt til reducere den luft indespærret i den dø (se afsnit om porøsitet) eller ændre fyldningsmønsteret for at forhindre dannelsen af sådanne overgange.

Laminering

Lamineringer er overlappende metalplader, der strækker sig over et større område og på en mere ensartet måde end kolde omgange. De kan opstå, når der er problemer med maskinens indsprøjtningssystem, som resulterer i, at matricen fyldes i en række impulser. Der dannes også en laminering, hvis det første trin er for langt med det resultat, at det første metal, der kommer ind i hulrummet, bevæger sig langsomt og fryser fast.

Misrun

Hvis matricen er for kold, og fyldetiden er alt for lang, vil der ikke blive lavet en komplet støbning. Metallet vil størkne helt, før hulrummet er fyldt, og det vil resultere i en fejlstøbning (figur 9). Små ufuldstændige områder, f.eks. i enderne af finner eller i midten af hvirvler, kan skyldes indesluttet gas, der forhindrer metallet i at fylde hulrummet helt ud. Hvis maskinens skudkapacitet overskrides, vil det "korte skud" forårsage en fejlkørsel.

Figur 9. Misrun-fill-tid, støbning ved temperatur.

Skud eller sprøjt

Ligesom skvulp er de et resultat af præ-solidificering, men udseende og årsag er forskellige. Fejlen kan være rent overfladisk, hvor den giver en ru tekstur, eller den kan være indlejret som en "legeringsindeslutning" (figur 10). Den "Skud" er legeringskugler, der er blevet sprøjtet ud af den primære metalstrøm og ikke efterfølgende er blevet adsorberet.

Sprøjtet kan opstå fra pulsen, når det første metal strømmer gennem porten, eller det kan være hvirvler, der krøller sig på kanten af metalstrømmen. Det er derfor, sprøjt normalt opstår tæt på porten. Nogle gange er sprøjtet så løst bundet til støbegodset, at noget bliver efterladt ved udstødningen. Dette materiale vil så danne "indeslutninger" i den næste støbning.

Figur 10. Shot-premodifikation-støbning

Hvis man hæver temperaturen på matricen, vil det blive bedre, men det vigtigste middel er at ændre porten, så man opnår en mere solid frontfyldning.

Disse Depressioner i den Afstøbning overflade er mindre fælles i zink legering end nogle andre Metaller og meget mindre af et problem end i plaststøbninger. Årsagen er den samme størkningskrympning, som er drivkraften bag porøsitetsdannelse. En lokal tung sektion viser en overfladesænkning snarere end en indre pore, når temperaturfordelingen er sådan, at varmecentret er tæt på en overflade. Den endelige krympning trækker derefter den svage, faste støbehud ned og danner en fordybning (figur 11).

Figur ll. Sink hotspot-casting

I legeringer som ZA-27 kan udseendet være anderledes. Her er defekten over et større område og ser frossen ud. Det lange fryseområde har ændret opførslen, så krympningen i stedet for et decideret fald har drænet overfladen for eutektisk væske og efterladt den ru og halvporøs.

De procesmæssige løsninger er de samme som dem, der er angivet under krympeporøsitet. Hvis det er muligt, bør der foretages en omkonstruktion af støbningen for at reducere hotspottet.

Søer

En sø er et bredt trin i støbeoverfladen med en trinhøjde på kun 5 til S0 mikrometer. Det bliver meget synligt på komponenter, der efterfølgende poleres og belægges, hvor det giver en utilfredsstillende krusningseffekt (figur 12).

Figur l2. Søens temperaturfordeling - afstøbning

På trods af intensiv undersøgelse, den årsag, og Derfor den afhjælpe rester flygtig. Der er beviser at udtrykket "sø" kan gives til to defekter med samme udseende, Men årsagen er en anden. Ved snitning viser nogle søer en anden mikrostruktur under søen end i hovedparten af støbningen eller den omgivende overflade. Søer af denne type ser ud til at være forbundet med tidlig lokal størkning, og de midler, der tages mod kolde omgange, kan være gavnlige.

Andre søer viser dog ingen mikrostrukturelle ændringer. På tynde støbegods er det desuden ikke ualmindeligt, at defekten går gennem tykkelsen, så der er en fordybning på den ene side og et hævet område på den anden. I virkeligheden er støbningen knækket med et par titusinde mikrometer. Dette indikerer, at søen er dannet, da støbningen var fast, og det er fristende at spekulere på, om begrænset krympning producerer en "oliekande" forvrængning.

Det er ret tydeligt, at fejlen er varmerelateret og sandsynligvis afspejler temperaturgradienter i værktøjet.

Vabler

Når man skærer disse glatte overfladeudposninger op, afsløres deres hule midte. Blærer er forårsaget af ekspansionaf den højtryksgas, der er fanget i gasporer, som svulmer op i støbeformens overfladehud (figur 1).3). Blærerne dannes, når legeringen er for svag til at indeholde de kræfter, der genereres af den indre gas, når den støbningen er for varm. Blæredannelse forhindres ved at sænke støbningens temperatur ved udstødning.

Dette opnås ved at øge afkølingen af matricen og/eller øge afkølingstiden. Blæredannelse afhjælpes ved at reducere mængden af indesluttet luft (se afsnittet om gasporøsitet) og ved at bruge en høj porthastighed for at forfine gasporestørrelsen.

Figur l3. Blister-luftindeslutning-udstødning, maling

Sprækker

Overfladesprækker kan have to hovedårsager. Den første form, som man ofte ser ved sektionsskift, er hot tears, hvor den høje lokale spænding, der er fremkaldt af begrænsende krympning nær smeltepunktet, har ført til et intergranulært brud. Den anden type opstår, når støbningen sætter sig fast i formen, hvilket resulterer i et betydeligt tryk ved udstødning. Disse sprækker er typisk mindre intergranulære og mere lige end dem, der er forårsaget af hot tears.
Varmrivning er mere mærkbar i legeringer med langt fryseområde, såsom ZA-27, og skyldes primært komponentens form. Lokal afkøling af problemområdet kan være en fordel. (Se afsnittet om barrer for mere information).

Udstødningsrevner bør i første omgang løses ved at fjerne eventuelle problemer med matricen, såsom underskæringer, utilstrækkelig konus og ru overflader. Hvis formens temperatur sænkes, og køleperioden forlænges, vil støbningen blive stærkere og dermed bedre kunne modstå udstødningskræfterne. Men hvis klæbningen skyldes, at støbegodset krymper på matricen, f.eks. et hul i kernestiften, kan det være en fordel med tidlig udstødning for at mindske krympningen. For at være effektiv som adskillelsesmiddel skal matricesprayen dække matricens overflade tilstrækkeligt.

Træk Mærker

Gnidning mellem støbningen og matricen, når komponenten skubbes ud, forårsager mærker langs træklinjen (se figur 14). Slæbespor skyldes utilstrækkeligt træk, underskæringer og overfladeruhed samt utilstrækkelig formsprøjtning. Det er umuligt at undgå skrammer, når støbningen krymper tæt mod komponenten. I disse tilfælde er det nødvendigt med den højest mulige konus samt optimering af den tid (temperatur), hvormed støbningen udstødes.

Figur l4: Drag-die-fremstilling, lodning-udstødning

Forvrængning

Bøjede støbegods, indrykning eller gennemboring af udstøderstifter opstår, når støbegodset er for svagt til at modstå udstøderkræfterne (figur 15). Formen skal først kontrolleres for underskæringer, utilstrækkeligt træk og ru overflade. Problemet kan derefter kontrolleres ved at sænke den temperatur, hvormed støbegodset udstødes. Dette opnås ved at sænke formens temperatur og/eller øge formens afkølingstid.

Figur I5. Forvrængningsformning, temperaturudstødning

Erosion

Erosion skaber slid og hulrum i formens overflade, som kan give mærker på støbningen og udstødningsproblemer. Det reducerer også matricens levetid. Den smeltede legering slider fysisk på matricen på de steder, hvor metalstrømmen rammer matricen med høj hastighed. Der kan også opstå slid på steder, hvor metallet med høj hastighed hvirvler rundt og skaber hydraulisk kavitation. I begge tilfælde vil en reduktion af metalhastigheden reducere mængden af erosion. Erosion reduceres også ved at sænke matricens temperatur. Det er mere sandsynligt, at det forekommer i matricer, der er hærdet til den bløde side af hårdhedsområdet.

Varme Kontrol

Et skørt brolægningsmønster af finner på støbeoverfladen skyldes, at formens overflade går i stykker (heat checking). Årsagen er den overfladespænding, der fremkaldes af den temperaturcyklus, der opstår, når hver støbning laves. Spændingsgraden afhænger af legeringens smeltetemperatur. Da zinklegeringer har en lav smeltetemperatur, er denne fejl sjælden og ses kun i matricer, der har produceret millioner af støbegods.

Lodning

Dette er opbygningen af et lag legering på matricens overflade, som både er fysisk og kemisk klæbende. Støbningen mærkes, hvor den fastsiddende hud rives væk ved udstødning, og den underskæring, der opstår ved opbygningen, fører også til ridser i støbningen. Lodning er mere sandsynlig, når porthastigheden er høj, og matricen temperatur er høj. Dø spray skal være tilstrækkelig i Bestil til producere a beskyttende lag på den stål overflade.

Opbygning på grund af loddemetal er svær at fjerne fra matricen. Dette adskiller det fra opbygning på grund af overskydende die-spray, som normalt kan tørres af.

Flash

Når metal trænger ind mellem matricedelenes parringsflader og matricehalvdelene, dannes der tynde lag af fremmedlegemer. ous materiale er til venstre på den Afstøbning (figur 16). Til forhindre dette den dør skal være stærkt bygget og perfekt lukket ude.

Figur l6. Flash-trykstøbning

Selv da kan termiske afbøjninger føre til, at spalter åbner sig ved driftstemperatur. Hvis maskinens låsekraft er utilstrækkelig i forhold til størrelsen på den støbning, der laves, vil matricerne dele sig, og der vil blive dannet store områder med flammer. Hvis man reducerer metaltrykket, mindskes sandsynligheden for, at formene blinker. Hvis man øger fyldetiden og dermed reducerer metallets temperatur, når det når spaltelinjen, vil det også reducere indtrængningen mellem de modstående flader.

Dimensionel Konsistens

Hele spørgsmålet om dimensionstolerancer behandles udførligt i et andet kapitel i denne manual. Det nævnes her, fordi manglende overholdelse kan betragtes som en støbefejl.

Reproducerbarheden af en støbt dimension, skud efter skud, er næsten udelukkende en funktion af temperaturkonsistens. Den faktor, der har den største effekt, er støbegodsets temperatur i det øjeblik, det skubbes ud af matricen. StabilitetsDenne temperatur vil forbedre den dimensionelle reproducerbarhed og gøre det lettere at holde tætte tolerancer.

På grund af metallurgiske ældningseffekter vil der være en lille krympning med tiden efter støbning. Mængden er lille og reproducerbar og er kun et problem i komponenter, der er specificeret til de allermest snævre tolerancer. En varmebehandling ved lav temperatur, typisk et par timer ved 95 °C, kan bruges til at stabilisere støbningen, hvis det er nødvendigt.

Trimming og Kjoleig

Generelt problemer i dette område af den produktion Drift er uacceptabelt ændring af kontur på grund af til over- fjernelse af metal og forvrængning på grund af hårdhændet håndtering eller justeringsproblemer.

Afbrydelse Fejl og mangler

De tynde indløb, der er mulige i zinklegeringsstøbning, gør i mange tilfælde afbrækning i stedet for presning til en mulighed. Afbrydningen kan være manuel eller mekanisk i rulle- eller tromlemaskiner. Et rent brud afhænger af portens form og tykkelse.

Earring

Let buede låger kan brydes, men har en tendens til at efterlade "ører" på støbningen, når der anvendes koniske porte. Afhængigt af design og bøjningsretning kan der selv på en lige låge være et land, der rager ud over støbningen..

Break i

Her har indgangens form og bøjningsretningen ført til, at bruddet er trængt ind i støbningen og har efterladt en underskæring i støbningen.

Portlinje Porøsitet

Selv når porten brydes rent, efterlades der et vidne på støbningen. Det eksponerede metal er forskelligt fra den omgivende støbehud; det er typisk for det indre af støbningen og kan derfor indeholde porøsitet (figur 17). Jo tykkere porten er, jo mere sandsynligt er det, at denne porøsitet er synlig. Mængden af gate line Porosvil blive påvirket af de faktorer, der er beskrevet i afsnittet om porøsitet i dette kapitel. Selv når den ikke er synlig, kan den eksponerede mikroporøsitet skabe problemer efter belægningen.

Figur 17. Gate line porøsitet-design-trimning

Tryk på Trim Fejl i trykstøbning af zink

Scoring

Forkert placering af komponenten og/eller forkert justering og frigang af matricen kan føre til, at trimmeværktøjet barberer siden af støbningen.

Foldning

Når flammen er tynd og kun strækker sig over en kort afstand, er legeringens duktilitet sådan, at flammen kan bøjes i stedet for at blive skåret. Resultatet er en tynd fold af metal på komponentens overflade. Hvor dette er et problem, kan det være bedre bevidst at blænde på tværs i stedet for uden held at lukke af, så der er en bestemt tykkelse, som trimværktøjet kan skære i.

Finishing Fejl i trykstøbning af zink

Overdreven fjernelse af overfladen vil afsløre mikroporøsitet. Det er måske ikke synligt, men vil give problemer, hvis støbningen efterfølgende coates.

Barrelling/Vibropolishig Fejl og mangler

Skalering

Overdreven behandling af stærkt overlappet Støbegods kan føre til den runder løft eller at blive fuldstændig løsrevet (figur 18).

Polering  Fejl og mangler

Overdreven fjernelse af metal vil afsløre mikroporøsitet. Udseendet af små buler og komethaler skyldes til hårde partikler i støbningen som følge af metalforurening. Som ved tøndeslagning og vibropolering, ten polering skjuler kun overfladefejl som f.eks. overgange. Den underliggende diskontinuitet er stadig til stede og kan give problemer senere.

Figur 17. Gate line porøsitet-design-trimning

Figur 19. Korrosion-porøsitet-belægning

Støbegods med en overflade, der indeholder kolde lag, eller en overflade, hvor grov porøsitet eller mikroporøsitet er blevet eksponeret, vil sandsynligvis producere blærer i det belagte lag. Nærmere oplysninger om disse defekter findes i afsnittene om støbning og bearbejdning.

Paint Fejl i trykstøbning af zink

Vabler

Figur 20. Cissing-koldt flow-maleri. Figur 21. Chipping-foldning-maleri