عیوب ریخته گری سرمایه گذاری: چه چیزی می تواند اشتباه باشد، چرا و چگونه ریخته گری های با کیفیت از آن جلوگیری می کنند

هر ریخته گری فلز، داستان انجماد فلز مایع به شکل جامد است و مانند هر داستانی، می تواند از فیلمنامه خارج شود. تخلخل، انقباض، گنجاندن، بسته شدن سرد - این کلمات در گزارش‌های ریخته‌گری و در بحث‌های RFQ ظاهر می‌شوند و وقتی در قطعات شما ظاهر می‌شوند هزینه واقعی را به همراه دارند. این مقاله یک راهنمای به زبان ساده در مورد عیوبی است که در ریخته‌گری سرمایه‌گذاری مهم هستند: چه چیزی باعث ایجاد هریک می‌شود، چگونه تشخیص داده می‌شود، و مهم‌تر از همه - کاری که یک ریخته‌گری با کیفیت برای جلوگیری از رسیدن آنها به شما انجام می‌دهد.

اول، خبر خوب

ریخته‌گری سرمایه‌گذاری مقاوم‌ترین فرآیند برای هندسه پیچیده است زیرا مسیر فلز را بهتر از جایگزین‌ها کنترل می‌کند. الگوی موم یک حفره دقیق ایجاد می کند، پوسته سرامیکی یک قالب تمیز ایجاد می کند، و ریخته گری می تواند فلز در حال انجماد را به روشی کنترل شده تغذیه کند. نتیجه: نرخ عیب در خطوط سلیس سیلیسی که به خوبی کار می کنند کم است و قطعاتی که باید در برابر فشار، مقاوم در برابر خستگی یا از نظر آرایشی تمیز باشند، به طور معمول به این روش ساخته می شوند. نقص ها اجتناب ناپذیر نیستند - آنها شکست فرآیند هستند و مهندسی فرآیند خوب از آنها جلوگیری می کند.

تخلخل انقباضی: اشتباه ترین نقص

هنگامی که فلز مایع سرد می شود و تبدیل به جامد می شود، منقبض می شود - فولادها تقریباً 2 تا 3 درصد حجمی. اگر انقباض با تغذیه فلز مایع اضافی به منطقه انجماد جبران نشود، قسمت با حفره های داخلی خاتمه می یابد: تخلخل انقباض. این نقصی است که خریداران بیشتر نگران آن هستند و دلیل خوبی هم دارد: داخلی است، از بیرون نامرئی است و می تواند دقیقاً در جایی که شما نمی خواهید بنشیند - زیر یک سطح آب بندی، در یک باس ضخیم، با تمرکز استرس.

چرا این اتفاق می افتد: انجماد از دیواره قالب شروع می شود و به سمت داخل پیشرفت می کند. آخرین مناطقی که منجمد می شوند - ضخیم ترین بخش ها، "نقاط داغ" - آخرین مناطقی هستند که فلز خوراک را دریافت می کنند. اگر ریخته‌گری، ریخته‌گری را با تغذیه مناسب (رایزر/فیدر) و دروازه‌بندی طراحی نکرده باشد، مناطق گرسنه‌ای فضاهای خالی را می‌کشند.

چگونه ریخته گری های با کیفیت از آن جلوگیری می کنند:

• شبیه‌سازی طراحی تغذیه - ریخته‌گری‌های مدرن شبیه‌سازی انجماد (مثلاً MAGMA یا معادل آن) را روی هر قطعه جدید قبل از اولین بارریزی اجرا می‌کنند، که نشان می‌دهد نقاط داغ کجا تشکیل می‌شوند و اندازه‌گیری فیدرها برای جبران.
• محل قرارگیری و اندازه رایزر - فیدرهایی که روی بخش‌های سنگین قرار می‌گیرند، به اندازه‌ای هستند که تا زمانی که ریخته‌گری یخ بزند، مایع باقی بمانند، سپس در مرحله پس از پردازش برداشته شوند.
• سرما - لرز های داخلی انجماد را در بخش های سنگین تسریع می کنند و ناحیه انقباض را به جایی می کشند که می توان آن را تغذیه کرد.
• دروازه‌ای آگاه از آلیاژ - هر آلیاژ به طور متفاوتی منقبض می‌شود. سیستم های دروازه در هر درجه طراحی می شوند

چگونه تشخیص داده می شود: بازرسی اشعه ایکس (RT) و اولتراسونیک (UT) روی قطعات نمونه، به علاوه - برای ریخته گری حیاتی - برش دادن و اچ کردن اولین مقالات برای تأیید سلامت داخلی قبل از اجرای تولید.

تخلخل گاز: مشکل حباب

تخلخل گاز ناشی از گازهای محبوس شده در فلز - گازهای محلول (به ویژه هیدروژن در فولادها)، گازهای قالب یا هوای محبوس شده در حین ریختن است. با یخ زدن فلز، گاز محلول از محلول خارج می شود و حباب های کروی شکل می دهد. منافذ گاز بر خلاف حفره های ناهموار و زاویه ای انقباض گرد هستند و اغلب در این بخش پخش می شوند.

چرا این اتفاق می افتد: مواد بار خیس یا کثیف، دمای ریختن بالا، پوسته یا مواد هسته مرطوب، تهویه ضعیف حفره قالب، یا ریختن آشفته ای که هوا را به جریان می مکد.

چگونه ریخته گری های با کیفیت از آن جلوگیری می کنند:

• مواد شارژ تمیز و خشک و عمل ذوب کنترل شده (اکسید زدایی برای فولادها)
• شلیک پوسته که تمام رطوبت را از سرامیک قبل از ریختن خارج می کند
• ریختن کنترل شده - جریان آرام، دمای صحیح و سرعت ریختن مطابق با پوسته
• طراحی دریچه - بنابراین هوای جابجا شده در حفره به جای به دام افتادن خارج می شود

چگونه تشخیص داده می شود: بازرسی اشعه ایکس. تخلخل گاز سطحی ممکن است پس از انفجار به صورت گودال‌های کوچک نشان داده شود، به همین دلیل است که یک ریخته‌گری خوب اولین مقالات و قابلیت فرآیند را بررسی می‌کند، نه فقط قطعات نهایی را.

اجزاء: اجسام خارجی در فلز

اجزاء ذرات غیرفلزی هستند - سرباره، نسوز، مواد قالب، اکسیدها - که در ریخته گری به دام افتاده اند. آنها نقصی هستند که اغلب باعث خرابی "نشتی" در قطعات تحت فشار و غافلگیری ماشینکاری در هنگام برخورد کاتر با ذرات سخت سرامیکی می شوند.

چرا این اتفاق می افتد: مذاب کثیف (سرباره حمل شده از کوره)، مواد پوسته فرسایش یافته که به داخل حفره می افتند، یا لایه های اکسیدی که در هنگام ریختن آشفته تشکیل می شوند.

چگونه ریخته گری های با کیفیت از آن جلوگیری می کنند:

• کنترل سرباره - طراحی ملاقه، سرباره کردن قبل از ریختن، و سیستم های ریختن که سرباره را قبل از رسیدن به حفره به دام می اندازند (دریچه با فیلتر - فیلترهای فوم سرامیکی در خطوط با کیفیت استاندارد هستند)
• یکپارچگی پوسته - پوسته های محکم و با چسبندگی خوب که پوسته پوسته نمی شوند. فرو رفتن و شلیک کنترل شده
• تمرین ریختن تمیز - کنترل دما، حداقل تلاطم و فیلترها در نقاط بحرانی
• فیلترهای فوم سرامیکی در سیستم گیت قبل از ورود به ریخته‌گری، آخال‌ها را می‌گیرند - موثرترین دفاع درگیر شدن

نحوه تشخیص: اشعه ایکس برای اجزای داخلی، ذرات مغناطیسی (MT) برای ذرات نزدیک به سطح، و بازرسی بصری سطوح ماشینکاری شده.

تعطیلی سرد و اشتباه: مشکلات جریان

بسته شدن سرد زمانی رخ می دهد که دو جریان فلز به هم می رسند اما به طور کامل با هم ترکیب نمی شوند - یک خط قابل مشاهده یا به سختی قابل مشاهده، اغلب در انتهای یک بخش نازک. Misruns پر شدن ناقصی هستند که فلز به سادگی به قسمتی از قالب نرسیده است. هر دو مربوط به جریان هستند و هر دو اغلب در ریخته گری های دیواره نازک ظاهر می شوند.

چرا اتفاق می‌افتد: فلزی که خیلی سرد ریخته می‌شود، پوسته خیلی سرد، بخش‌های نازکی که قبل از پر شدن یخ می‌زنند، یا تهویه ناکافی که فلز را تحت فشار قرار می‌دهد.

چگونه ریخته‌گری‌های باکیفیت از آن جلوگیری می‌کنند: کنترل دقیق دمای ریختن در هر آلیاژ، پوسته‌های از قبل گرم شده در صورت نیاز، نفوذپذیری صحیح پوسته، دریچه‌ای طراحی شده برای پر کردن بخش‌های نازک ابتدا، و قرار دادن دریچه برای جلوگیری از فشار برگشتی. شبیه سازی الگوهای پر را قبل از اولین بارریزی نشان می دهد.

نحوه تشخیص: بازرسی بصری و تست نفوذ (PT) در مناطق مشکوک. بخش های دیوار نازک در بررسی طراحی ریخته گری بازرسی می شوند.

پارگی داغ: ترک خوردگی تحت استرس

پارگی های داغ ترک هایی هستند که در طول انجماد، زمانی که ریخته گری نیمه جامد هنوز ضعیف است و تحت فشار انقباض قرار می گیرد، ایجاد می شوند - معمولاً در جابجایی های مقطع، گوشه های تیز، یا جایی که پوسته در برابر انقباض مقاومت می کند.

چرا این اتفاق می افتد: گوشه تیز فشار را متمرکز می کند. پوسته ای که خیلی قوی یا خیلی سفت است، قالب را در برابر انقباض خود نگه می دارد. آلیاژی که گرم-کوتاه است (در دمای بالا ضعیف است) راحت تر پاره می شود.

چگونه ریخته‌گری‌های باکیفیت از آن جلوگیری می‌کنند: فیله‌های سخاوتمندانه به جای گوشه‌های تیز (قاعده‌ای در طراحی که ما در بررسی نقشه‌ها اعمال می‌کنیم)، مواد پوسته‌ای مهندسی شده‌اند که در حین سرد شدن کمی فرو بریزند، و انتخاب آلیاژی که مقاومت گرم را متعادل می‌کند. شبیه سازی خطر پارگی را پیش بینی می کند و کارخانه ریخته گری الگو و پوسته را مطابق با آن تنظیم می کند.

سیستم پیشگیری از عیوب ریخته گری

پیشگیری شانس نیست - یک سیستم است و بزرگترین تفاوت بین تامین کننده ریخته گری و شریک ریخته گری است. سیستمی که کار می کند دارای چهار لایه است:

1. شبیه سازی - مهندسی اول. شبیه سازی انجماد و پر کردن هر قطعه جدید قبل از برش ابزار. این ارزان‌ترین پیشگیری از نقص موجود است - مشکلی که در شبیه‌سازی یک ساعت هزینه دارد. همین مشکل در تولید، هزینه یک دسته از دست رفته را دارد.
2. تخریب مقاله اول و NDE. اولین ریخته گری های تولیدی با اشعه ایکس، برش و بررسی متالوگرافی انجام می شود. اینجاست که سلامت داخلی ثابت می شود - قبل از اینکه ابزار برای اجرای سری منتشر شود.
3. کنترل فرآیند آماری در تولید. پارامترهایی که باعث ایجاد عیوب می شوند - دمای ریختن، کیفیت پوسته، شیمی مذاب - اندازه گیری و کنترل می شوند، نه فقط "بررسی".
4. گیت های بازرسی در فرآیند. RT/UT در قطعات نمونه در فرکانس‌های تعریف‌شده، MT/PT در سطوح بحرانی، و بررسی‌های ابعادی CMM - بنابراین یک جابجایی در چند ساعت، نه پس از حمل و نقل، ثبت می‌شود.

در Ningbo Ruican، این دقیقاً همان سیستمی است که گواهینامه IATF 16949 ما نیاز دارد و تجربه بیش از 17 سال بازیگری ما آن را اصلاح کرده است. هنگامی که طراحی یک مشتری دارای یک هندسه مخاطره آمیز است - یک رئیس سنگین در کنار یک دیوار نازک، یک گوشه داخلی تیز، یک آزمایش فشار سخت - تیم مهندسی ما آن را در قیمت گذاری نشان می دهد، نه بعد از اولین دسته بد.

آنچه خریداران باید از ریخته گری خود بپرسند

پاسخ یک کارخانه ریخته گری به این سوالات بیش از هر بروشوری به شما می گوید:

1. "آیا شبیه سازی انجماد را روی هر قسمت جدید اجرا می کنید؟" - اگر پاسخ "فقط برای قطعات پیچیده" است، بپرسید که کدام قسمت ها نادیده گرفته می شوند و چرا.
2. "طرح راستی‌آزمایی مقاله اول شما چیست؟" - آیا آنها اولین مقالات را با اشعه ایکس و برش می گیرند یا فقط ابعاد را بررسی می کنند؟
3. فیلترها را کجا در دروازه خود قرار می دهید؟ - فیلترهای سرامیکی روی خطوط با کیفیت استاندارد هستند. "ما از آنها استفاده نمی کنیم" یک علامت هشدار است.
4. "نرخ ضایعات مرتبط با نقص شما در قطعات مشابه چقدر است؟" - یک عدد واقعی، حتی اگر صفر نباشد، پاسخی است که می خواهید.
5. "پس از آخرین حادثه نقص خود چه چیزی را تغییر دادید؟" - فرهنگ بهبود مستمر در پاسخ های مشخص نشان داده می شود.

خط پایین

عیوب ریخته گری مرموز نیستند. هر یک از آنها - انقباض، تخلخل گاز، آخال، بسته شدن سرد، پارگی گرم - دلیلی در کنترل فرآیند دارند، و هر کدام را می توان با مهندسی جلوگیری کرد. ریخته گری هایی که به طور مداوم از نقص جلوگیری می کنند، آنهایی هستند که دارای قابلیت شبیه سازی، نظم و انضباط راستی آزمایی مقاله اول، SPC در تولید، و سیستم کیفیتی هستند که پیشگیری را به جای اختیاری اجباری می کند.

Ningbo Ruican ریخته گری سرمایه گذاری در فولاد کربن، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ و چدن شکل پذیر، با ماشینکاری داخلی CNC، قابلیت های NDE و مدیریت کیفیت دارای گواهی IATF 16949 تولید می کند. اگر بخشی دارید که در آن سلامت داخلی مهم است - بدنه شیر، پروانه پمپ، براکت ساختاری - نقشه را برای ما ارسال کنید و اجازه دهید سیستم پیشگیری خود را در عمل به شما نشان دهیم.

در مورد خطر نقص قطعه خود با تیم مهندسی ما در www.kstcasting.com بحث کنید.