Jak kontrolovat defekty porozity při odlévání ztracené pěny?

Vady porozity - plynové otvory, dutiny smršťování, dírky - jsou přetrvávající výzvy v Ztracená pěna (LFC), přímo ovlivňující integritu komponent, tlakovou těsnost a celkový výnos. Úspěšná kontrola porozity vyžaduje systémový přístup, který se zabývá každou fází jedinečného procesu LFC.

Pochopení kořenů porozity v LFC:
Porozita v LFC primárně pochází ze dvou zdrojů:

1. Pórovitost plynu: Vytvořené rozkladem vzoru pěny, když jej kontaktuje roztavený kov. Pokud výsledné plyny nemohou před kovovým ztuhnutím plně uniknout skrz potahovací a pískovou formu, zachytí se.

2. Porozita smršťování: Nastává v důsledku nedostatečného krmení během fáze tuhnutí a kontrakce kovu, zhoršené, pokud tlak plynu brání průtoku kapaliny do zmenšujících se oblastí.

Klíčové strategie pro kontrolu:

1. Optimalizujte materiál a návrh vzorů:

   • Hustota pěny a typ: Používejte vysoce kvalitní expandovaný polystyren s nízkou hustotou (EPS) nebo podobnou pěnu určenou pro lití. Pěna s nižší hustotou se obecně rozkládá rychleji s menším zbytkem, ale vyžaduje pečlivou pevnost. Kritická je konzistentní hustota v celém vzoru.

   • Návrh vzorů: Vyvarujte se náhlých změn v tloušťce sekce. Začlenit velkorysé poloměry a hladké přechody. Navrhněte interní pasáže, které umožňují snadný únik páry směrem k otvorům na plísně nebo pohár. Minimalizujte lepicí linie a zajistěte silné, bez mezery bez mezer pomocí specializovaných lepidel.

2. Inženýr systém povlaku:

   • Propustnost: To je prvořadé. Refrakterní povlak mošt Umožněte rychlým průchodem pyrolýzy. Vyberte povlaky speciálně formulované pro vysokou propustnost při zvýšených teplotách. Optimalizace tloušťky povlaku - příliš silná brání průtoku plynu, příliš tenká rizika pronikání kovů.

   • Aplikace: Zajistěte rovnoměrnou vrstvu bez bublin. Sušení musí být důkladné a kontrolované, aby se zabránilo výrobě plynu související s vlhkostí (pára) během nalévání. Nedostatečné sušení je častou příčinou podpovrchové porozity.

3. Přesná praxe nalévání:

   • Teplota nalévání: Kritická rovnováha. Kov musí být dostatečně horký, aby rychle rozložil pěnovou vzorec a udržovat plynulost pro krmení, ale ne tak horký, aby způsobil nadměrnou výrobu plynu, erozi plísní nebo smršťování. Požadavky na teplotu se výrazně liší podle slitiny; Přísná kontrola je neelegovatelná.

   • Rychlost nalévání: Udržujte stabilní, dostatečně rychlé nalití, abyste vytvořili pozitivní tlak na kovovou hlavu. Tento tlak pomáhá nutí rozkladní plyny skrz povlak a písek a zároveň podporuje krmení, aby se potlačil smrštění. Pomalé nalévání zvyšuje riziko zachycení plynu.

   • Minimalizace turbulence: Vyvarujte se stříkající nebo nadměrné turbulence v pánvi s proudem/lití, která může zachytit vzduch nebo plyny na začátku výplně.

4. Zajistěte efektivní zhutnění a odvzdušňování plísní:

   • Zhutnění písku: Je nezbytné jednotné, adekvátní zhutnění suchého, nepoškozeného písku kolem potaženého shluku. Špatná zhutnění vede ke uvolněným oblastem, kde se mohou hromadit plyny nebo mohou proniknout kov, což způsobuje vady. Konzistentní vibrační techniky jsou životně důležité.

   • Venting: Poskytněte dostatečné odvzdušňovací dráhy. To zahrnuje odvzdušnění ze samotného shluku vzorů (často prostřednictvím stoupaček nebo vyhrazených otvorů vedoucí k povrchu povlaku), správné odvětví baňky a potenciálně vakuově podporované odvětrávací systémy běžné v LFC. Otvory musí být jasné a vést přímo k atmosféře.

5. Kontrolní kvalita kovů:

   • Degassing: Zajistěte, aby byl roztavený kov správně odplňován před Nalití k odstranění rozpuštěného vodíku a jiných plynů spojených s taveninou, což jim brání v přispívání k pórovitosti po zhoršení.

   • Výběr a úprava slitiny: Buďte si vědomi vlastních charakteristik smršťování, když se odlévá slitina. Některé slitiny těží z modifikace nebo specifických rafinátorů zrna, které mohou zlepšit charakteristiky krmení.

Řízení pórovitosti při odlévání ztracené pěny není o jediné opravě, ale o zvládnutí souhry vzoru, povlaku, písku, kovu a procesních parametrů. Foundries dosahující trvale nízké míry porozity přísně kontrolují každou proměnnou:

• Využijte vysoce kvalitní a vhodné pěnové vzory určené pro únik páry.

• Naneste a uschněte vysoce propustné, jednotné povlaky.

• Nalijte na optimální teplotu a rychlost pro slitinu.

• Zajistěte vynikající zhutnění plísní a účinné odvětrávání.

• Začněte čistým, odplyněným kovem.

Systematické řešení těchto oblastí a implementací přísného řízení a monitorování procesů může slévárny výrazně snížit vady porozity, zvýšit kvalitu, spolehlivost a nákladovou efektivitu jejich ztracených pěnových odlitků. Nepřetržitá analýza defektů prostřednictvím metod, jako je rentgen nebo rozdělení, zůstává pro pokračující zdokonalení procesu zásadní.