Контроль дефектов пористости при литье под давлением

Литьё под давлением — отличный метод изготовления больших объемов деталей из алюминия, цинка или магния. По сравнению с другими методами производства детали, изготовленные методом литья под давлением, имеют превосходную чистоту поверхности; сохраняют неизменные характеристики и допуски, а также на их производство тратится меньше сырья.

С помощью литья под давлением изготавливаются различные промышленные и коммерческие продукты, в том числе блоки и кожухи двигателей, радиаторы, фитинги, кронштейны и множество других комплектующих.

При выборе метода литья под давлением для производства изделия необходимо решить проблему пористости. Несмотря на то, что дефекты пористости неизбежны, их все же можно контролировать. Цель этой статьи - объяснить, что вызывает пористость и как управлять ею, используя передовые методы проектирования для достижения превосходных результатов.

Пористость означает наличие небольших отверстий, пустот или воздушных карманов в металле. Пористость обычно возникает из-за того, что воздух задерживается между штампом и металлом, часто оставляя пустоты в верхней части изделия. Она также может быть вызвана чрезмерным заполнением формы, что приводит к преждевременному затвердеванию. Кроме того, пористость может возникнуть, когда воздух, нагнетаемый для подачи расплавленного металла в форму, не вытесняется или не может выйти через вентиляционные отверстия.

• Конструкция форм и литых деталей;
• Чистота металла или состав сплава;
• Давление аппарата и скорость литья;
• Усадка по толщине стенки материала;
• Слишком большое количество смазки в пресс-форме;
• Пресс-формы с острыми углами;
• Низкие температуры для металлов;
• Металл с содержанием воздуха.

Распространенным методом проверки пористости является рентгеновский снимок материала, использование компьютерной томографии или вырезание и полировка образца заготовки для анализа под микроскопом.

Различные виды пористости в материалах имеют разную степень выраженности. В некоторых случаях она допустима, но лучше всего свести ее появление к минимуму. Чтобы контролировать пористость, работайте со всеми вашими коллегами над разработкой эффективного и высококачественного процесса литья под давлением. Важно контролировать процесс литья, чтобы обеспечить равномерное давление по всей отливке.

Чтобы предотвратить образование газовой пористости, часто называемой пузырьками, внутри отливок при охлаждении, материал можно расплавлять в вакууме или в газовой среде с низкой растворимостью. Часто для этих целей используется такой газ как аргон.

Дегазация материалов после плавления и их фильтрация перед использованием металла для литья может принести пользу, если причиной пористости является образование оксидов.

Металлургические дефекты, такие как горячие трещины и тепловые узлы, возникают в результате проблем с охлаждением. Чтобы избежать этого, необходимо правильно охлаждать локальную область отливки. В случае постоянного появления тепловых узлов необходимо скорректировать методы охлаждения. Потребуется либо большее количество форсунок в матрице, либо более локализованные каналы охлаждения.

Раковина, пустота и пористость - это термины, используемые для описания дефектов в отливке, хотя конкретные термины зависят от их природы, частоты, формы и расположения. Дефекты и причины (перечисленные выше) могут влиять или не влиять на общую эффективность вашего изделия.

Тем не менее, цель состоит в том, чтобы по возможности уменьшить или устранить дефекты пористости. Дефекты должны быть проанализированы с точки зрения причин их возникновения. Процесс литья под давлением, конструкция или используемый материал могут привести к образованию пористости, а иногда и все вместе.

Поставщики услуг литья под давлением и производители качественных изделий обычно обнаруживают дефекты в процессе проверки конструкции, хотя дефекты также могут быть обнаружены во время механической обработки. Крайне важно определить наилучший способ решения проблем в зависимости от типа, местоположения и частоты дефектов.

Важно, чтобы вы совместно с вашими партнерами определили, какая пористость является приемлемой. По возможности предоставляйте партнеру всю необходимую информацию и делитесь отливками, чтобы помочь в устранении дефектов.

В литых деталях поверхность является наиболее термически устойчивой частью детали. В районе 0,5 мм от поверхности после затвердевания пористость практически отсутствует. Во время процессов механической обработки, таких как нарезание резьбы и нарезание отверстий, в глубоких частях отливки могут открываться поры. Когда отливки используются для гидравлических цилиндров или коллекторов, они должны выдерживать давление воздуха или жидкости, поэтому поры должны быть загерметизированы после механической обработки.

Для эффективной герметизации отливок часто на поверхность наносится вакуумная пропитка. Обычно этот процесс состоит из трех шагов:

1. Для удаления воздуха, попавшего в микропоры, деталь помещают в камеру и вакуумируют.
2. При положительном давлении воздуха полимерная смола, закачивается в микропоры и затем герметизируется.
3. Отлитая деталь полностью отверждается после пропитки и вынимается из камеры. Обработка поверхности для этого типа таких материалов считается одноразовой и постоянной.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Особенности лазерной резки труб [Ключевые технологии]»‎ и «‎40 интересных фактов о металлах»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!