22 Common aluminum die casting defects and solutions
Gieten van aluminium of Spuitgieten onder hoge druk (HPDC) is a manufacturing process that makes complex aluminum alloy parts with good precision and surface finish. Nevertheless, the process is susceptible to various defects, which may impair the quality, durability, and final product functionality. This means that the die casting defects should be identified, analyzed, and mitigated to attain efficiency. Besides this, it will also minimize product waste and sustain its integrity.
So, this article covers the 22 most common die-cast defects in aluminum or zinc die casting parts. We will also discuss their causes, and solutions to minimize or eliminate the zinc or defecten bij het spuitgieten van aluminium.
What is Aluminum Die Casting or HPDC?
Gesmolten aluminium, magnesium of zinklegering wordt onder hoge druk in een stalen mal (matrijs) gespoten. De mal voor dit spuitgieten noemen we matrijzengietmatrijs of high pressure die casting mold. This process helps mass production of complex alloy components, excellent dimensional accuracy, and surface finish. However, defecten bij het spuitgieten van aluminium can occur because of the highly pressurized and high-speed conditions, as a result of improper machine settings, material properties, or die design flaws.
Belangrijkste procesparameters die defectvorming beïnvloeden
Here are some of the key parameters that cause aluminium die casting defects during the high-pressure diecasting process;
- Injectiesnelheid en -druk: Hogere snelheden veroorzaken turbulentie waardoor lucht ingesloten raakt, wat een defect is; een hogere inspuitdruk kan ook tot turbulentie leiden.
- Koudsluiting, krimp en porositeit: Kan ontstaan door onjuiste temperaturen.
- Een slechte thermische controle kan leiden tot hete plekken of scheuren.
- Gasgerelateerde defecten: Ontluchting en smering veroorzaken gasgerelateerde defecten, terwijl smering hechtingsproblemen veroorzaakt.
Werkproces van hogedrukgietwerk
During high-pressure aluminum die casting processes, molten metal receives high-pressure injection into steel dies for manufacturing metal alloy parts. This method creates complex objects that have both fine precision and powerful mechanical capabilities as well as beautiful surfaces in a quick process.
- Voorbereiding en smering van matrijzen: De eerste stap omvat het voorverwarmen van de matrijs voordat een smeermiddellaag wordt aangebracht om plakken te voorkomen en een soepele verwijdering mogelijk te maken.
- Injectie van gesmolten metaal: Een shotbus vult gesmolten metalen zoals aluminium, magnesium of zink voordat een hoge injectiedruk van 1000-20000 psi wordt toegepast om de matrijsholte te voeden.
- Vullen en stollen: Het metaal vloeit gelijkmatig door de matrijsholte snel te vullen. Het metaal heeft enkele seconden nodig om uit te harden omdat het matrijskoelingsproces in werking treedt.
- Uitwerpen van gietstukken: Het geharde gietstuk verlaat de matrijs wanneer de uitwerppennen inslaan met een minimale impact die minimale oppervlaktevervorming van het gietstuk veroorzaakt.
- Afwerking: Overtollig materiaal wordt weggesneden en onderdelen moeten indien nodig extra worden afgewerkt, zoals machinaal bewerken, polijsten en oppervlaktecoaten.
- Kwaliteitsinspectie: Kwaliteitsinspecteurs onderzoeken het gietstuk op meerdere manieren om porositeitsscheurtjes en mislopen op te sporen voordat ze overgaan tot het verwijderen van de matrijs. Visuele inspecties in combinatie met röntgenanalyse en druktests beoordelen de kwaliteit en operationele prestaties van het product.
20 Soorten veelvoorkomende gebreken bij het spuitgieten onder hoge druk.
The root cause of high-pressure die-casting defects can be poor process parameters, poor material quality, or suboptimal die design. Below are 22 common aluminum die casting defects, the root cause of problems, and possible solutions.
1. Poreusheid
Kleine holtes, holtes of bellen in het gietstuk die de mechanische sterkte en duurzaamheid verminderen, staan bekend als porositeit. Deze holtes kunnen de sterkte van het onderdeel verminderen en zijn vermogen om mechanische belastingen te weerstaan. Dus, om esthetische redenen, als porositeit dicht bij het oppervlak zit, kan het problemen veroorzaken en interne porositeit kan leiden tot falen onder spanning.
Die casting defects causes:
- Luchtinsluiting door turbulente metaalstroom
- Onvoldoende ontluchting of vacuümproblemen
- Te veel smeermiddel of te veel vocht leidt tot gasontwikkeling
- Onjuiste drukregeling tijdens stollen
Preventie en oplossingen
- Minimaliseer de hoeveelheid turbulentie door de injectiesnelheid te optimaliseren
- Ventilatie- en vacuümsystemen kunnen ook worden verbeterd.
- Gebruik ontgaste metalen en een goede matrijscoating
- Houd de matrijs- en smelttemperatuur binnen het juiste bereik.
2. Koud Gesloten (Onvolledige fusie)
Als twee metaalstromen niet goed versmolten zijn, verschijnt een koude sluiting als een zwakke lijn of naad op het oppervlak van het gietstuk. De structurele integriteit is verzwakt en scheurvorming is mogelijk onder mechanische spanning. Koudsluitingen ontstaan wanneer samenlopend gesmolten metaal er niet in slaagt zich te verenigen tot een naad.
Die casting defects causes:
- Lage temperatuur gesmolten metaal
- Onvoldoende vulsnelheid
- Complexe stromingstrajecten in slecht matrijsontwerp
Preventie en oplossingen:
- Zorg voor een goede samensmelting van gesmolten metaal door de temperatuur van het gesmolten metaal te verhogen.
- Verander het poort- en runnerontwerp voor een soepele metaalstroom.
- Optimaliseer de injectiesnelheid voor volledig vullen
3. Krimp Defecten
Shrinkage defects form when the metal contracts during solidification, leaving them inside the metal. Since these die casting defects reduce the density and the strength of the casting, the casting becomes prone to fractures and mechanical failure. Shrinkage normally follows with the casting how solidification proceeds in thicker regions of the casting.
Die casting defects causes:
- Inadequate toevoer van metaal
- Slecht ontwerp van afsluiters en stijgleidingen
- Niet-uniforme koelsnelheden
Preventie en oplossingen:
- Dit houdt in dat het ontwerp van de gating en riser moet worden aangepast om een goede toevoer te garanderen.
- Gebruik geoptimaliseerde matrijstemperatuurinstellingen om de koelsnelheid te regelen
- Gebruik materialen met lage stollingskrimpkarakteristieken
4. Blaren
Ophoging van het gietoppervlak door uitzetting van lucht of opgeloste gassen tijdens het stollen. Ze werken ook de oppervlakteafwerking tegen en kunnen afschilferen of afschilferen als het onderdeel later wordt bewerkt of gecoat. Als ze voor lief worden genomen, kunnen blaren ertoe leiden dat het onderdeel onder druk of spanning bezwijkt.
Die casting defects causes:
- Opgesloten lucht of vocht in de schimmelholte
- Overmatige gasexpansie door hoge matrijstemperatuur
- Oorzaak van gasvorming door toepassing van overmatig smeermiddel
Preventie en oplossingen:
- Bedenk de eerste manier om de ontluchting van de matrijs te verbeteren, zodat ingesloten lucht kan ontsnappen
- Lagere matrijstemperatuur en minimale cyclustijd
- Gebruik gecontroleerde hoeveelheden smeermiddel voor matrijzen
5. Misstappen en korte vullingen
Onvolledige gietstukken ontstaan doordat het gesmolten metaal stolt voordat het volledig gevuld is. Dit resulteert in onbruikbare onderdelen met zwakke structuren. Dit defect is zo cruciaal omdat de aanwezigheid ervan de maatnauwkeurigheid en functionaliteit van het onderdeel vermindert.
Die casting defects causes:
- Lage smelt- of matrijstemperatuur
- Trage injectiesnelheid
- Slecht ontwerp van het gating systeem
Preventie en oplossingen:
- Optimaal temperatuurniveau handhaven
- Injecteer sneller dan de tijd die nodig is om de pauze in te gaan
- Ontwerp voor soepele metaalstroom met aangepaste gate en runner
6. Flits
This die casting defects refer to excess metal that seeps into the die cavity, the metallic thin line at the parting line of the part. It can also cause problems during the final assembly or machining of the part if not removed. In the extreme case, it might indicate die wear, which might increase waste and production downtime.
Die casting defects causes:
- Te hoge inspuitdruk
- Versleten of verkeerd uitgelijnde matrijs
- Slechte instelling van de klemkracht
Preventie en oplossingen:
- Overstroming verhelpen door inspuitdruk aan te passen
- Matrijsoppervlakken moeten regelmatig worden onderhouden en geïnspecteerd
- Verhoog de klemkracht om de matrijs vast te zetten
7. Stansen en solderen
Gesmolten metaal solderen op het oppervlak van de matrijs bemoeilijkt het uitwerpen en tast ook de oppervlakteafwerking aan. Het kan schade veroorzaken aan het gietstuk en de matrijs, waardoor de onderhoudstijd en -kosten toenemen. Vooral aluminium en magnesium spuitgietwerk hebben de neiging om te plakken en te solderen (vanwege de reactiviteit van deze metalen met stalen matrijzen).
Die casting defects causes:
- Overmatige hechting door hoge metaaltemperatuur.
- Slechte matrijscoating of smering.
- Onjuiste samenstelling van de legering
Preventie en oplossingen:
- Coaten van de juiste matrijs, zodat er geen kleven ontstaat.
- Optimaliseer de metaalsamenstelling voor minder reactiviteit.
- Zorg voor een goede smering en koeling.
8. Scheuren (warme en koude scheuren)
Breuk treedt op aan het gietoppervlak of inwendig in de vorm van scheuren, waardoor de integriteit van het voltooide onderdeel wordt vernietigd. Sterke thermische spanning kan warme scheuren veroorzaken tijdens het stollen en koude scheuren kunnen ontstaan na het afkoelen, als gevolg van restspanning of verkeerde behandeling. Ongewenste defecten kunnen de duurzaamheid van het gietstuk aanzienlijk verslechteren en kunnen leiden tot mechanisch of thermisch cyclisch falen. In lastdragende componenten zijn scheuren vooral een probleem omdat structurele integriteit belangrijk is.
Die casting defects causes:
- Snelle afkoeling veroorzaakt thermische stress
- Slechte samenstelling van de legering
- Overmatige restspanning in het gietstuk
Preventie en oplossingen:
- Koelsnelheden regelen om spanningsopbouw te voorkomen
- Gebruik legeringen met betere thermische uitzettingseigenschappen
- Verminder scherpe randen en gebieden met spanningsconcentratie in het matrijsontwerp
9. Oppervlakte rimpels en kloven
Dergelijke onregelmatige, overlappende metaalplooien verschijnen (rimpels of overlappingen) op het gietoppervlak en vinden hun oorsprong in een ongelijkmatige metaalstroom of gedeeltelijke stolling voordat het gietstuk volledig gevuld is. Bovendien doen deze defecten afbreuk aan het esthetische uiterlijk van het gietstuk en zijn ze potentiële storingspunten vanuit mechanisch oogpunt. Verdere bewerkings-, verf- of coatingprocessen kunnen worden verhinderd door oppervlakterimpels die het proces zouden verstoren. Dit kan op zijn beurt een kostbaar herbewerkings- of afkeurproces worden.
Die casting defects causes:
- Onvoldoende vulsnelheid
- Lage metaaltemperatuur
- Gebrek aan smering of toestand van het matrijsoppervlak
Preventie en oplossingen:
- Metaalstroom en temperatuur optimaliseren
- om de oppervlaktebehandeling en smering van de matrijs te verbeteren
- Verhoog de injectiesnelheid voor goed vullen
10. Oxide insluitingen
Wanneer onzuiverheden zoals aluminiumoxide, magnesiumoxide of andere verontreinigingen in het gesmolten metaal terechtkomen, worden ze ingesloten in het gesmolten metaal als niet-metalen insluitingen. Deze verzwakken het gietstuk en creëren brosse plekken. Daarnaast verzwakt het het gietstuk en ontstaat het risico op breuken. Ernstige gevallen kunnen defecten in de oppervlakteafwerking veroorzaken die het product ongeschikt maken voor toepassingen als onderdelen voor de ruimtevaart en de auto-industrie die uiterst nauwkeurig en sterk moeten zijn.
Die casting defects causes:
- Slechte behandeling van gesmolten metaal
- Verontreinigd legeringmateriaal
- Ontoereikend filtratiesysteem
Preventie en oplossingen:
- Gebruik schone metaallegeringen van hoge kwaliteit
- Verbeter filtratie- en ontgassingstechnieken
- Verminder de hoeveelheid wit bij het inschenken om oxidatie te voorkomen
11. Onvolledig afgietsel (kort schot)
Als de matrijsholte niet gevuld is, is het een kort schot, wat resulteert in ontbrekende elementen, ongelijke randen of misvormde onderdelen. Dit defect maakt het gietstuk echter onbruikbaar omdat het niet voldoet aan de vereiste specificaties en mechanische eigenschappen. Vaak komen short shots voor in gebieden met een dunne doorsnede waar de metaalstroom beperkt is, waardoor zwakke of onvolledige structuren ontstaan. Precisieonderdelen zijn een goede bron voor dit probleem vanwege de maatnauwkeurigheid die nodig is voor een goede werking en assemblage.
Die casting defects causes:
- Lage injectiedruk
- Voortijdig stollen van gesmolten metaal
- Geblokkeerde poorten of lopers
Preventie en oplossingen:
- Inspuitdruk en -snelheid verhogen
- Matrijstemperatuur optimaliseren
- Controleer en reinig het afsluitsysteem regelmatig
12. Erosiedefecten
Erosiedefecten zijn defecten die worden veroorzaakt door gesmolten metaal met een hoge snelheid dat voortdurend inslaat op bepaalde plaatsen in de matrijs waar slijtage, losse oppervlakken en scheuren kunnen optreden. Dit leidt op zijn beurt tot maatafwijkingen, waardoor het gietstuk zachter wordt en de levensduur van de matrijs korter wordt. Door dergelijke erosies kunnen gaten of holtes ontstaan in het gietstuk, waardoor het verder onbruikbaar wordt. Dit defect is vooral ernstig bij bewerkingen met lange productieruns wanneer de slijtage van de matrijs significanter wordt.
Die casting defects causes:
- Metaalstroom met hoge snelheid
- Slechte kwaliteit van het matrijsmateriaal
- Onvoldoende smering
Preventie en oplossingen:
- Gebruik geharde matrijsmaterialen
- Verminder de injectiesnelheid in kritieke gebieden
- Smeermiddelen van hoge kwaliteit gebruiken
13. Warmte controleren
Warmtecontrole is een situatie waarbij het oppervlak van de matrijs door herhaalde verhittings- en afkoelingscycli kleine barstjes vertoont. Naarmate de tijd verstrijkt, worden deze microscheurtjes groter en kunnen ze de kwaliteit van de gietstukken aantasten, met ruwe oppervlakken en zelfs lagere faalkansen. Warmtecontrole verkort de matrijs, verkort de levensduur en verhoogt de productiestilstand door constant onderhoud. De oorzaak komt vaker voor bij spuitgietprocessen met grote temperatuurschommelingen en slecht thermisch beheer.
Die casting defects causes:
- Overmatige thermische stress
- Slechte selectie van matrijsmateriaal
- Ontoereikend koelsysteem
Preventie en oplossingen:
- Gebruik hittebestendige matrijsmaterialen
- Minder tijd en energie nodig voor het koelen en voorverwarmen van matrijzen
- Beschermende coatings aanbrengen op matrijsoppervlakken
14. Vervorming
Wanneer gietstukken buigen of vervormen door onregelmatigheden in de koeling, interne spanningen of een slecht ontwerp van de matrijzen, vervormt het gietstuk en ontstaan er onderdelen die onmogelijk te assembleren zijn omdat ze niet aan de maatnauwkeurigheid kunnen voldoen. Vervorming is vooral schadelijk voor dunwandige of grote onderdelen waar een differentiële krimp optreedt als gevolg van verschillende koelsnelheden. In hoge precisie-industrieën zoals de auto- of luchtvaartindustrie worden veel kromgetrokken onderdelen uiteindelijk afgekeurd, waardoor veel materialen worden verspild en de productie veel geld kost.
Die casting defects causes:
- Niet-uniforme koelsnelheden
- Slecht matrijsontwerp met niet-uniforme dikte
- Hoge restspanning in het gietstuk
Preventie en oplossingen:
- Koeling en stollingssnelheden optimaliseren
- Matrijsontwerp aanpassen voor uniforme wanddikte
- Gebruik spanningsvrije warmtebehandelingsmethoden
15. Turbulentie Defecten
Maar waar gesmolten metaal de matrijsholte vult, veroorzaken we turbulentie en onregelmatige stromingspatronen. Lucht in het materiaal belemmert de distributie van het metaal. Deze defecten vormen oppervlaktedefecten of porositeit of interne holtes in het gietstuk en leiden tot verzwakking van de structurele integriteit van het gietstuk. Oxidatie zorgt voor verdere verzwakking en aantasting op enkele plaatsen die kunnen afbreken.
Die casting defects causes:
- Te hoge injectiesnelheid
- Slecht ontwerp van de loper
- Slecht gatesysteem
Preventie en oplossingen:
- Pas de injectiesnelheid aan zodat er een soepele stroom is.
- Verbeter het ontwerp van gating en runners
- Voer vacuümgesteund gieten uit met gecontroleerde stroom.
16. Laat vallen
Druppels kunnen het gevolg zijn van verschillende defecten, waaronder onvolledige onderdelen en andere druppeldefecten, gedefinieerd als elk onderdeel dat verloren gaat door contactverlies met de matrijs of het gestolde metaal. Vooral bij kritieke toepassingen condenseert het barstdefect tot verzwakking van de gietintegriteit en slechte prestaties.
Die casting defects causes:
- Het geharde massieve metaal verliest contact met de matrijs.
- Onvoldoende smering
- Slechte metaalstroom
Preventie en oplossingen:
- De smering van matrijzen verbeteren
- Injectiesnelheid aanpassen
- Vormontwerp optimaliseren
17. Dross
Wanneer gesmolten metaal oxideert, ontstaan defecten die bekend staan als drossdefecten, met als gevolg verontreiniging van het gietstuk. Een dergelijke afname in sterkte en de verslechtering van het uiterlijk maken dergelijke defecten potentiële oorzaken van mechanische storingen in de latere levensduur.
Die casting defects causes:
- Oxidatie van gesmolten metaal
- Te veel turbulentie tijdens het gieten
- Vervuilde grondstof
Preventie en oplossingen:
- Verminder turbulentie bij het gieten
- Gebruik schoon metaal
- Verbeter fluxtechnieken
18. Hete tranen
Residuele spanning in gietstukken ontwikkelt warme scheuren die ontstaan door onevenwichtige afkoelingsgradiënten. Deze defecten vormen vooral structurele zwakheden wanneer de toepassing belastingen met zich meebrengt.
Die casting defects causes:
- Ongelijke koelsnelheden
- Slechte samenstelling van de legering
- Hoge restspanning
Preventie en oplossingen:
- Koelproces optimaliseren
- Gebruik geschikt legeringsmateriaal
- Vormontwerp verbeteren
19. Pengaten
Pin holes zijn kleine gastunnels in gietstukken die de dichtheid verminderen en de mechanische eigenschappen aantasten. De vorming van dergelijke defecten leidt tot lekkages in drukdichte installaties.
Die casting defects causes:
- Gasopsluiting in gesmolten metaal
- Hoge luchtvochtigheid
- Slecht ontgassingsproces
Preventie en oplossingen:
- Gebruik de juiste ontgassingstechnieken
- Verminder de vochtigheid in de gietruimte
- Ontluchting verbeteren
20. Snijden en wassen
Het oppervlak van de matrijs raakt beschadigd en de structuur verzwakt wanneer gesmolten metaal met hoge snelheid een deel van de matrijs verwijdert, waardoor defecten van het type "snijden en wassen" ontstaan.
Die casting defects causes:
- De hoge snelheid van gesmolten metaal
- Slecht poortontwerp
- Onvoldoende matrijssterkte
Preventie en oplossingen:
- Gatesysteem optimaliseren
- Controle metaalsnelheid
- Sterkere matrijsmaterialen gebruiken
| Defecten |
Defects causes: |
Oplossingen |
| Poreusheid | Slechte ontluchting, hoge snelheid. | Verbeter de ontluchting, gebruik een vacuüm. |
| Koude sluitingen | Lage temperatuur, langzaam vullen. | Verhoog de temperatuur en optimaliseer de gating. |
| Krimp | Dikke secties, niet-uniforme koeling. | Optimaliseer de koeling en gebruik stijgleidingen. |
| Blaren | Vocht, slechte ontgassing. | Metaal ontgassen, matrijstemperatuur regelen. |
| Mislopen | Lage temperatuur, langzame injectie. | Druk verhogen, temperatuur optimaliseren. |
| Flash | Hoge druk, versleten matrijs. | Optimaliseer de druk en behoud de matrijs. |
| Solderen | Hoge temperaturen, slechte coating. | Gebruik matrijscoatings, regel de temperatuur. |
| Scheuren | Snelle afkoeling, slechte legering. | Optimaliseer de koeling en pas het ontwerp aan. |
| Rimpels/kloofjes | Lage temperatuur, langzaam vullen. | Verbeter de smering en verhoog de snelheid. |
| Slakken | Verontreinigde legering, oxidatie. | Gebruik schoon metaal om de filtratie te verbeteren. |
| Kort schot | Lage druk, vroege stolling. | Verhoog de snelheid en maak de gating schoon. |
| Turbulentie | Hoge snelheid, slechte gating. | Optimaliseer snelheid en verbeter gating. |
| Erosie | Hoge snelheid, slecht matrijsmateriaal. | Gebruik geharde matrijzen en verlaag de snelheid. |
| Warmte Controle | Thermische stress, slechte koeling. | Gebruik hittebestendige matrijzen en optimaliseer de koeling. |
| Vervorming | Ongelijkmatige koeling, stress. | Optimaliseer de koeling en pas het ontwerp aan. |
| Drop | Slechte smering, metaal raakt los | Betere smering, snelheid aanpassen en matrijs optimaliseren |
| Dross | Oxidatie, turbulentie, onzuiverheden | Turbulentie verminderen, schoon metaal gebruiken, fluxen verbeteren |
| Hete tranen | Ongelijkmatige koeling, hoge spanning | Koeling optimaliseren, legering verfijnen, matrijs verbeteren |
| Pengaten | Gasopsluiting, vochtigheid | Verbeteren van ontgassing, verminderen van vochtigheid, verbeteren van ontluchting |
| Knippen en wassen | Hoge snelheid, zwakke schimmel | Gating optimaliseren, snelheid regelen, mal versterken |
Belangrijke factoren om defecten bij het spuitgieten onder hoge druk te voorkomen
Major Points to Minimize High-Pressure Die Casting Defects for aluminum, zinc, or magnsium die casting parts.
To reduce die casting defects and achieve high-quality casting parts, the following must be considered by the manufacturers.
1. Optimalisatie van procesparameters
- Het regelt ook de injectiesnelheid en -druk voor een soepele metaalstroom zonder turbulentie.
- Dieptemperatuurregeling: De matrijstemperatuur regelen zodat heet sluiten, foute runs en solderen worden voorkomen.
- Voorkom krimp en kromtrekken: Zorg voor een uniforme stollingstijd om beide te voorkomen.
2. Verbetering van de kwaliteit van metaal
- Verontreinigings- en oxidatievrije legeringen van hoge kwaliteit.
- Ontgassing en filtratie: Voorkomt gassen en onzuiverheden die poreusheid en insluitingen zouden veroorzaken.
- Voorkom uitvloeiing uit de vaste oven: Vermijd voortijdig uitlopen van de vaste oven en één smelttemperatuur.
3. Verbetering van matrijs- en matrijsontwerp
- Een uniforme wanddikte zonder spanningsconcentratie en zonder vervorming.
- Door het juiste gating & runner systeem en de metaalstroom zonder defecten van de turbulentie.
- ADEQUATE ontluchting en vacuüm: Vermindert poreusheid en voorkomt het insluiten van lucht.
4. Matrijzen en apparatuur onderhouden
- Regelmatig onderhoud van matrijzen: Vermijdt slijtage, erosie en warmtescheuren
- Matrijscoatings en smering: uitstekende kwaliteit met beter kleven, solderen en oppervlakfouten.
- Geen uitvloeiing, perfecte sluiting van de mal, goede uitlijning en goed klemmen onder andere.
5. Slimme technologieën
- Gieten is dan mogelijk door middel van vacuümgesteund gieten om structurele integriteit te bereiken na afdichting met ingesloten lucht.
- Vroege defecten worden eerst gedetecteerd door de AI-gebaseerde sensoren en adaptieve parameters.
- Computerondersteunde simulaties (CAE): Bepalen waar het metaal moet worden geplet, gehard enzovoort tijdens de productie en zo ontwerpfouten voorkomen.
3. Geavanceerde technieken voor defectreductie
Dit zijn enkele van de geavanceerde technieken voor defectreductie bij hogedrukgieten;
3.1. Vacuümgeassisteerd spuitgieten
Geavanceerde vacuüm gestuurde spuitgiettechnieken omvatten het verwijderen van ingesloten lucht en gassen uit de matrijsholte voordat het metaal wordt gevuld. Deze methode zal de porositeit [aanzienlijk] verminderen, de sterkte van het gietstuk verhogen en de afwerking [verbeteren]. In een lagedrukomgeving in de mal zal het gesmolten metaal soepel en met minimale turbulentie en defecten in de holte stromen. Het biedt enkele voordelen
- Vermindert gasporositeit drastisch
- Verhoogt de mechanische eigenschappen van gegoten onderdelen
- Verhoogt de metaalstroom en elimineert koude sluitingen.
3.2. Procesbewaking in real-time
Uitgebreid gebruik van geavanceerde sensoren en AI-gestuurde kwaliteitscontrolesystemen om procesparameters dynamisch aan te passen om defecten in de productie te elimineren. Bewaking die in realtime plaatsvindt, omvat het bewaken van het proces met behulp van temperatuursensoren, druksensoren en beeldvormingssystemen voor het detecteren van variaties.
De gegevens worden geanalyseerd door de AI-algoritmen en er worden meteen automatische aanpassingen gedaan om defecten te voorkomen. Hieronder volgen de verschillende voordelen van dit proces:
- Het vermindert uitval en verbetert de opbrengst.
- Zorgt voor een consistente gietkwaliteit
- Het helpt bij het snel opsporen van defecten voor de uiteindelijke productie.
3.3. Verbeterd matrijsontwerp en simulatie
Met CAE-software kunnen fabrikanten de metaalstroom simuleren en optimaliseren voor de productie. Door potentiële defectlocaties te voorspellen, kunnen ingenieurs het poort- en runnerontwerp zodanig aanpassen dat veelvoorkomende problemen, naast andere fouten, zoals mislopen, koud sluiten en porositeit worden vermeden. Virtueel testen van spuitgietparameters kan worden uitgevoerd met moderne simulatietools en de trial-and-error kosten kunnen worden verlaagd. Dit zijn de voordelen;
- Verbetert de efficiëntie van matrijsontwerp
- Verbetert gietfouten en materiaalverspilling.
- Het versnelt de ontwikkeling van nieuwe matrijsontwerpen.
Conclusie
Een belangrijke vereiste voor hogedrukgieten is een markt waar deze defecten in het hogedrukgietwerk worden begrepen en beheerst, en waar alle resulterende hoogwaardige onderdelen op de pers worden geproduceerd met zo weinig mogelijk verbruikt ruw materiaal. Fabrikanten kunnen de productiviteit verhogen en de kosten verlagen door poreusheid, koudsluiting, krimp, blaren, mislopen en knippatronen aan te pakken.
Geavanceerde technieken zoals vacuüm spuitgieten, real-time monitoring en een verbeterd matrijsontwerp kunnen de betrouwbaarheid en efficiëntie van de spuitgietmachines verder verbeteren. De spuitgietindustrie blijft vooruitgang boeken op het gebied van materialen en procesoptimalisatie. Dit heeft ook gevolgen voor hogere precisie, betere duurzaamheid en foutloze productie.
Veelgestelde vragen (FAQ's)
- What are the most common high pressure die casting defects in aluminum or zinc casting products?
The most commonly encountered die casting defects in high-pressure die casting are porosity, cold shut, shrinkage, blisters, misruns, flash, and die sticking and soldering. These defects can lead to a loss of mechanical strength, appearance, and functionality of a final product.
- What methods can be used to decrease the porosity of die casting parts?
We kunnen de porositeit minimaliseren door de ontluchting en het vacuüm te verbeteren, de injectiesnelheid en turbulentie in balans te brengen, de smelt- en matrijstemperatuur binnen de parameters te houden en ontgast gesmolten metaal te gebruiken.
- What is the reason that flash results in aluminum high-pressure die casting parts?
Kenmerken van het optreden van flash zijn te wijten aan een te hoge injectiedruk, versleten matrijzen of matrijzen die verkeerd zijn uitgelijnd en onvoldoende klemkracht. De juiste kalibratie van de machine en het juiste onderhoud van de matrijzen kunnen vlamvorming voorkomen.
- What effect does die temperature have on die casting defects?
Een onjuiste matrijstemperatuur kan verschillende defecten veroorzaken, zoals lage temperaturen die koude sluitingen veroorzaken. Het veroorzaakt ook misruns en hoge temperaturen die solderen, blaren en verhoogde porositeit veroorzaken. Een optimale matrijstemperatuur resulteert in een soepele metaalstroom en uniforme stolling.
- How can vacuum die casting be used to reduce die casting defects?
Onder vacuüm spuitgieten verwijdert lucht en gassen uit de matrijsholte waardoor porositeit aanzienlijk wordt verminderd en de metaalstroom wordt verbeterd. Het verbetert de gietkwaliteit en structurele integriteit en verbetert de algemene duurzaamheid van het product.
0 reacties