Cum să controlați defectele de porozitate în turnarea cu spumă pierdută?

Defectele de porozitate - găurile de gaz, cavitățile de contracție, găurile - sunt provocări persistente în Casting de spumă pierdută (LFC), care afectează direct integritatea componentelor, etanșeitatea presiunii și randamentul general. Controlul cu succes a porozității necesită o abordare sistemică care să abordeze fiecare etapă a procesului unic LFC.

Înțelegerea rădăcinilor porozității în LFC:
Porozitatea în LFC provine în primul rând din două surse:

1. Porozitatea gazului: Generat de descompunerea modelului de spumă atunci când metalul topit îl contactează. Dacă gazele rezultate nu pot scăpa complet prin acoperirea și matrița de nisip înainte de solidificarea metalică, acestea devin prinse.

2. Porozitate de contracție: Apare din cauza alimentării inadecvate în faza de solidificare și contracție a metalului, agravată dacă presiunea gazului împiedică fluxul de metal lichid în zone de micșorare.

Strategii cheie de control:

1. Optimizați materialul și designul modelului:

   • Densitate și tip de spumă: Utilizați polistiren extins de înaltă calitate, cu densitate mică (EPS) sau spumă similară, concepută pentru turnare. Spuma cu densitate mai mică se descompune, în general, mai repede cu mai puține reziduuri, dar necesită o considerație atentă la rezistență. Densitatea constantă pe întregul model este critică.

   • Proiectare model: Evitați modificările bruste ale grosimii secțiunii. Încorporați raze generoase și tranziții netede. Proiectați pasaje interne pentru a permite scăparea ușoară a vaporilor spre aerisiri sau cupa de turnare. Minimizați liniile de lipici și asigurați legături puternice, fără gol, folosind adezivi specializați.

2. Inginer Sistemul de acoperire:

   • Permeabilitate: Acest lucru este esențial. Acoperirea refractară necesitate Permiteți gazele pirolizei să treacă rapid. Selectați acoperiri formulate special pentru o permeabilitate ridicată la temperaturi ridicate. Optimizați grosimea acoperirii - Prea grosime a debitului de gaz, riscă prea subțire penetrarea metalului.

   • Aplicație: Asigurați un strat de acoperire uniform, fără bule. Uscarea trebuie să fie minuțioasă și controlată pentru a preveni generarea de gaz (abur) legată de umiditate în timpul turnării. Uscarea inadecvată este o cauză frecventă a porozității subterane.

3. Practică precisă de turnare:

   • Temperatura de turnare: Echilibrul critic. Metalul trebuie să fie suficient de fierbinte pentru a descompune rapid modelul de spumă și pentru a menține fluiditatea pentru hrănire, dar nu atât de fierbinte încât să provoace generarea excesivă a gazelor, eroziunea mucegaiului sau problemele de contracție. Cerințele de temperatură variază semnificativ în funcție de aliaj; Controlul strict nu este negociabil.

   • Rata de turnare: Mențineți o turnare constantă, suficient de rapidă, pentru a stabili o presiune pozitivă a capului metalic. Această presiune ajută la forțarea gazelor de descompunere prin acoperire și nisip, promovând în același timp hrănirea pentru a contracara contracția. Turnarea lentă crește riscul de prindere a gazelor.

   • Minimizarea turbulenței: Evitați stropirea sau turbulența excesivă în bazinul sprue/turnarea, care poate prinde aerul sau gazele la începutul umpluturii.

4. Asigurați -vă o compactare și evacuare eficientă a mucegaiului:

   • Compactarea nisipului: Este esențială o compactare uniformă, adecvată a nisipului uscat, necondiționat în jurul clusterului acoperit. Compactarea slabă duce la zone libere în care se pot acumula gaze sau metalul poate pătrunde, provocând defecte. Tehnicile de vibrație consistente sunt vitale.

   • Ventilare: Oferiți căi de aerisire suficiente. Aceasta include evacuarea din clusterul de modele în sine (adesea prin creșteri sau orificii de aerisire dedicate care duc la suprafața de acoperire), evacuarea corectă a balonului și sisteme de aerisire asistate în vid, comune în LFC. Ventilatoarele trebuie să fie clare și să conducă direct la atmosferă.

5. Controlează calitatea metalului:

   • Degazare: Asigurați -vă că metalul topit este degazat corespunzător înainte Se toarnă pentru a îndepărta hidrogenul dizolvat și alte gaze inerente topiturii, împiedicându -le să contribuie la porozitate la solidificare.

   • Selecție și modificare a aliajelor: Fiți conștienți de caracteristicile inerente de contracție ale aliajului aruncat. Unele aliaje beneficiază de modificări sau rafinatoare specifice de cereale care pot îmbunătăți caracteristicile de hrănire.

Controlul porozității în turnarea cu spumă pierdută nu se referă la o singură soluție, ci la stăpânirea interacțiunii modelului, acoperirii, nisipului, metalului și parametrilor procesului. Turnile care obțin rate de porozitate constante scăzute controlează riguros fiecare variabilă:

• Utilizați modele de spumă adecvate de înaltă calitate, concepute pentru evadarea vaporilor.

• Aplicați și uscați acoperiri uniforme, extrem de permeabile.

• Turnați la temperatura și viteza optimă pentru aliaj.

• Asigurați o compactare excelentă a mucegaiului și o ventilație eficientă.

• Începeți cu metal curat, degazat.

Prin abordarea sistematică a acestor zone și implementarea controlului și monitorizării riguroase a proceselor, turtările pot reduce semnificativ defectele de porozitate, îmbunătățind calitatea, fiabilitatea și rentabilitatea rentabilă a pieselor din spumă pierdută. Analiza continuă a defectelor prin metode precum radiografia sau secțiunea rămâne crucială pentru rafinarea continuă a proceselor.