A nagynyomású szerszám-casting (HPDC) a bonyolult fém alkatrészek tömeggyártásának általános ipari folyamata. Ugyanakkor néhány öntési hibát jelenthetnek a folyamatban, következésképpen veszélyeztetik a késztermék minőségét. Ez a cikk felvázolja a HPDC fő gyártási hibáit, okait, azok észlelését és azok elkerülését. Ezen hibák ismerete és velük való kapcsolattartás révén a gyártók javítják a szerszám -öntési folyamatok működését és megbízhatóságát.
Mi az a nagynyomású szerszám casting (HPDC)
A nagy nyomás alatti öntés (HPDC) egy olyan fém öntési folyamat kategóriájára utal, amelyben az olvadt fém nagy nyomás alatt egy acéllemez -üregbe injektálódik. A szerszámüreg két edzett szerszám acélból készült feléből készül, amelyek formáztak és úgy működnek, mint egy penészház. Az olvadt fém általában nem színes természetű, például alumínium vagy cink, és magas nyomáson injektálják, amely 1500 psi -től 25400 psi -ig terjedhet. Ez a nyomás jóval meghaladja az olvadt fém gőznyomását, biztosítva, hogy a szerszámüreg gyorsan és megfelelően legyen kitöltve, majd hagyjuk beállítani, ezáltal egy olyan öntött alkatrészt kapva, amely nagyon hasonló a végtermék alakjához, nagyon jó felületminőséggel és pontossággal.
A casting halálának folyamata
A szerszám -casting folyamata különféle szakaszokra bontható, amelyek a következőket tartalmazzák:
A szerszám előkészítése : Az acélból származó szerszámok gyártása magában foglalja a halálos hőmérséklet tisztítását és kenését, valamint egy meghatározott hőmérsékletre történő melegítését.
Olvadás és injekció : Az ötvözött rúd töltése és megolvadása egy kemencében, majd a szerszám öntőgép egy hüvelyében tartják. Ezután nyomást gyakorolunk egy dugattyúval, hogy a folyékony fémet gyorsan a szerszám betétre kényszerítsék.
Hűtés és megszilárdulás : A lehető leghamarabb hűtse le ezt a folyékony fémet, és megszilárdítsa azt a szerszámblokkban, amelyet előre meghatározunk a penész belsejében lévő üreges üreg alakjában.
Kihúzás : Időnként a szerszám fele kinyílik, miután az alkatrész lehűlt és megszilárdult, és az öntött részt kidobják az üregből a kidobó csapok segítségével.
5. Vágás és befejezés . A gyártott részt felesleges fémből (Flash) vágják le, és bármilyen más másodlagos befejezési folyamatnak, például megmunkálásnak, felületkezelésnek vagy festésnek vetik alá.
Mik a casting hibák?
A nagynyomású sajtó -casting (HPDC) nem a gyártási hibák nélkül nem áll rendelkezésre, ami a folyamat nem megfelelő ellenőrzése, a szerszám vagy az alkalmazott anyagok kialakításának eredménye lehet. A HPDC -vel kapcsolatos általános gyártási hibák némelyike magában foglalja a gázporozitást, a zsugorodási porozitást, a zárványokat, a hideg bezárásokat, a forrasztást, a hólyagokat és az áramlási jeleket. Az ilyen típusú hibák gyakran alacsonyabb mechanikai tulajdonságokat, rossz felületi befejezést és a leadott alkatrészek korai meghibásodását eredményezik. A következő szakaszokban ezeket a közös HPDC -hibákat részletesen kidolgozzák, azok okait, megelőzési és észlelési intézkedéseit megvitatják annak érdekében, hogy a gyártók minőségi sajtoló alkatrészeket készítsenek.
A HPDC gyártási hibáinak típusai
Porozitás a casting gyártásában
A porozitást úgy írják le, hogy a kis nyílások vagy terek jelenlétének mértéke, amely a komponensben gyakran nevezik, amelyet gyakran úgynevezett résznek neveznek. Az ilyen üregek veszélyeztethetik a szóban forgó szerkezet szerkezeti szilárdságát, ezáltal csökkentve a kéznél lévő alkatrész erősségét és tömítési képességeit. Elsősorban a porozitási hibák két formája figyelhető meg a nyomás-adagoló (PDC) technikákban:
Gázporozitás
Akkor történik, amikor a levegő vagy a gázok a folyékony fémbe vannak rögzítve, miközben injektálják, így kerek vagy gömb alakú üregek képződését eredményezik
Ez enyhíthető a szellőzőnyílások tervezésének és a befecskendezés paramétereinek optimalizálásával
Ezenkívül a penész felületének tisztán tartása és szárazsága nedvesség, zsír vagy olajok nélkül hozzájárul a gáz porozitási deformációinak csökkentéséhez.
Zsugorodási porozitás
A megszilárdulás folyamatában bekövetkező fém zsugorodása miatt a szivacsos üregeknek nevezett szabálytalan alakú üregek általában különösen az öntvény vastagabb szakaszaiban jelennek meg.
A kapuk és a emelők rendszerének javításával és a hűtési arány szabályozásával ez csökkenthető.
Alapvető fontosságú a mosogatójelek kérdésének kezelése és a zsugorodási pórusok elkerülése, ha a CAE -t használják a szerszám öntött részének a termikus egyensúly és az egységes falvastagság módosítására.
Zárványok a casting gyártásában
A zárványok olyan idegen anyagok, amelyek csapdába esnek a szerszám -casting folyamatban, és a HPDC ciklus során képződnek. Ezeket az anyagokat természetüktől függően fémes és nem fém zárványokba sorolják.
Fém zárványok
Általában oxidokból, intermetall ötvözetekből és más fémekből állnak
Vagy az olvadt fém, a szerszám kenőanyag vagy a gépdarabok okozta
Ha az olvadék előkészítése, a szűrés és a gép karbantartása jól történik, akkor elkerülhető a fémes zárványok
Nem fémfémes zárványok
Ide tartozhatnak a kerámia por, homok vagy bármilyen külső anyag
Általában a szennyezett anyagok vagy a bizonytalan menedzsment felhasználása miatt jönnek létre
A nem fémes zárványok elkerülhetők a nyersanyagok minőségbiztosításával és a szerszámmosási folyamat tisztaságával
| befogadási típusú | összetétel | források | megelőzési módszerei |
| Fémes | Oxidok, intermetallikák, fémrészecskék | Olvadt fém, szerszámbevonat, gép alkatrészei | Olvadáskészítés, szűrés, gép karbantartása |
| Nem fémfémes | Kerámia részecskék, homok, idegen anyagok | Szennyezett alapanyagok, nem megfelelő kezelés | A nyersanyagok szigorú minőség -ellenőrzése, a tiszta szerszám öntési környezet |
Hideg bezárások a casting gyártásban
A hideg bezárásokat lineárisan előforduló folytonosságként figyeljük meg az öntött részekben, ahol két fémáramlás nem csatlakozik teljesen a különféle fémlemez -öntési folyamatok során, amelyek a nagy nyomás alkalmazását magukban foglalják a szerszámban. Ezek a kudarcok nagy problémákat okoznak a HPDC gyártásában, amelyek hátrányosan befolyásolják a termék szilárdságát és az öntött termékek felületének felületét.
A hideg bezárások okai
A castingban a legfontosabb hideg bezárási formáció számos tényezőnek tulajdonítható, amelyek összefüggenek:
Az olvadt fém hőmérséklete nem elég magas, és nagyon gyorsan megszilárdul
Az injekciós sebesség nem elég magas, ami rossz fémáramot okoz
A kapu rendszer hiányos, ami az üreg egyenetlen kitöltését eredményezi
A szellőztetés rosszul van elhelyezve, tehát vannak csapdába esett légzsákok
A szerszámüregnek nincs egyenletes hőmérséklete az egész
Az injekciós nyomás paramétereit az injekciós szakaszban nem állították be megfelelően
Hatás a termékminőségre
A hideg bezárások jelenléte jelentősen befolyásolja az öntött komponensek teljesítményét:
A mechanikai tulajdonságok jelentős gyengülése a fúzió hiánya miatt
Alacsonyabb ellenállás a külső terhelésekkel szemben a repedés nagyobb hajlandóság miatt
Hiányos felületminőség, amely elrontja a termék megjelenését és használhatóságát
Megnövekedett nyomásszivárgás a szerszám kulcselemeiben
A teljes rendszer kudarcának kockázatának növekedése, valamint az alkatrészek élettartama
Az alkatrészek szolgáltatási körülményeiben bizonyos meghibásodási területek láthatók a terhelési medvék alatt
Flash a casting gyártásban
A nagynyomású szerszám -öntés villanásképződése extra fém túlcsordulás formájában fordul elő a szerszám két fele között az injekció fázisában, ami nemkívánatos vékony kiemelkedésekhez vezet, amelyek az uszonyokhoz hasonlítanak az öntött alkatrészek csomópontja mentén. Ez a hiba, amelyet a nagynyomású szerszámok által előállított öntvényekben meglehetősen gyakran találnak, nemcsak a dimenziót érinti, hanem a befejezési folyamatok többletköltségeit is érinti, és lerövidíti a szerszám ellenállást.
A flash kialakulásának okai
Ha a halálfelületek kopott vagy megsérülnek, és nem felelnek meg helyesen az elválasztó vonalak mentén, ez gyakran kiválthatja a flash jelenlétét, különösen alacsony szorítónyomás mellett, ami a szerszám injekciós nyomás alatt történő eloszlatását eredményezheti. Ez a forgatókönyv súlyosbodik, ha az injekciós nyomás olyan magas, hogy a szerszám -bezárási rendszer meghibásodik, vagy amikor a láncszem befolyásolja, ami az elválasztási vonalak veszélybe kerül. Számos gyártási hátrány, mint például a rosszul igazodott szerszám alkatrészek, a felhasználás során megkarcolódnak, és a merevítő bordák hiánya a szerszámbetéteknél mind túlzott hajlításhoz vezethet, ha nyomásot alkalmaznak, és így a villogást okozzák.
Módszerek a Flash minimalizálására
Rendszeres szerszám karbantartás és javítás
A megfelelő szorítóerő biztosítása
Az injekciós paraméterek optimalizálása
A flash csapdák beépítése a szerszám kialakításba
Folyási jelek a casting gyártásában
Mik azok az áramlási jelek
Az áramlási jelek bizonyos hullámos vagy spirálmintákban láthatók a szerszámöntvények felületén, különösen a kapu részei közelében és a fémáramlások felett. Az ilyen hiányosságok a felületeken egyenetlen mintákat okoznak, amelyek követik a megszilárdulás vonalát, és nagyon kiemelkednek a vékony fali régiókban és az injekciós pontoktól távol lévő területeken. Az alumíniumnyomáson a szerszámok öntése Ezek a felületek általában párhuzamos vonalakat hoznak létre, amelyek jelentős hátrányként szolgálnak a felszíni felülethez, valamint a dimenziós pontossághoz.
Az áramlási jelekhez hozzájáruló tényezők
A fém hőmérsékletének változásai az áramlási jelek kialakulásának egyik legjelentősebb tényezője. Ezekben az esetekben a viszkozitás a túlmelegedés miatti változások, míg az üreg még mindig megolvadt fémmel van tele, zavart áramlást és felszíni folytonosságokat eredményez. Még az injekciós sebesség kisebb különbségei is, különösen a vékony falú szakaszokban, súlyosbítják az áramlási jelek jelenségeit azáltal, hogy lehetővé teszik a fém hibás áramlását. Ez számos szempontból is kapcsolódik, például:
A fémhőmérséklet alacsonyabb, mint az üreg tényleges feltöltéséhez szükséges tartomány
Kapu sebessége, amely túlzott nyírást és az ebből adódó áramlási turbulenciát okoz
Elégtelen szellőzőnyílások, amelyek ellenállnak az anyagáramlásnak és a folyamat általános megszakításának
Nem egységes szerszámhűtés, ami nemkívánatos áramlási mintákhoz és megszilárduláshoz vezet
A falak vastagságában bekövetkező változások hirtelen növekedést vagy csökkenést igényelnek az olvadt fém sebességében
A kapuk hatástalan elhelyezése, ami a fém egyenetlen diszpergálódását eredményezi
A hólyagok meghalnak a casting gyártásban
Az öntött felületeken talált buborékfülke -hibák geodézia alakú felületi hibák, amelyek öntés után fordulnak elő. Az áramlási jelekkel vagy a porozitással ellentétben ezek a hibák hőkezelés vagy szolgáltatás során is kialakulhatnak, a látható felületi torzulásokhoz, valamint maguk a szerkezetek gyengeségeihez.
A hólyagok okai
A hólyagképződés kialakulása a szerszámokban elsősorban csapdába esett gázokból származik a megszilárdulás során. A gázzsebeket az üregbe injektált fém oxidációjából hozzák létre, amely később hőre fordul; A kenőanyagok, amelyek célja az öntött megszilárdulás megkönnyítése, szintén gázmá válnak. A kémiai bomlási termékek nem megfelelő eltávolítása, az üregben lévő nedvesség a nedvesség zsebében, a szerszámpermetek túlzott felhasználása és a fémek oxidációja az üreg kitöltése közben mind az elsődleges tényezők, amelyek ezt a hibát okozzák. Ezen problémák előfordulása általában rosszabb, ha a felszíni hőmérsékletek megemelkednek, mivel ez több gáztermelést és további porozitásnövekedést eredményez a termikus expozíció során.
Megelőzési technikák
A hólyag kockázatkezelése e tekintetben a megfelelő hőmérsékleti és kenési rendszerek kezelését vonja maga után. Az automatizált szerszámpermet -rendszerek használata szabályozott lefedettséggel biztosítja, hogy a kenőanyagot egyenletesen alkalmazzák anélkül, hogy a szerszámhőmérsékletet kezelik. A felszíni tisztítási intézkedésekkel és a ház geometria kialakításával továbbfejlesztett szerszám -üreg -szellőztetés kezelése Minimalizálja a kitöltési ágazat turbulenciáját és a gáz elzáródását.
A MISRUNS DIKE Casting gyártás
A penészüreg hiányos kitöltése
A téves vagy téves futtatási hibát úgy definiálják, mint a szerszámüreg hiányos kitöltésének hibáját az olvadt fém által. Az ilyen hibák olyan részekben fordulnak elő, amelyeket olyan tulajdonságok jellemeznek, amelyek hiányoznak vagy nem teljesen kialakultak. Ezeket az öntési hibákat általában a vékony metszet -öntvényekre és a halálos részekre korlátozják a kapuktól, ahol a fém már megszilárdul, mielőtt az egész üreg kitöltése előtt van. A Misrun hatások nemcsak a részek dimenziós pontatlanságaira korlátozódnak; Gyakran tönkreteszik a szerszámöntvények mechanikai tulajdonságait és felületi minőségét is.
A félreértések orvoslása
A téves hibák kezelése olyan probléma, amely a fémáramlás és a hőmérséklet -szabályozás koncentrált aggodalmát igényli. A szerszám- és fémhőmérsékletet az alkalmazáshoz optimális folyamattartományban kell tartani, míg a kapu pozícióit megfelelő módon kell elhelyezni az áramlási minták fokozása érdekében. A megnövekedett szellőztetés a zavaró régiókban, valamint a módosított injekciós sebesség sebessége és a megváltoztatott falvastagság -variációk biztosítják az üreg kitöltését kielégítően. A túlfutások helyzetének beállítását és ellenőrzését a folyamat során szintén végrehajtják az öntési folyamat jobb teljesítménye és a nagynyomású dudorok minimalizálása érdekében.
A casting folyamatában a gyártási hibákhoz hozzájáruló tényezők
A gyártási hibák kialakulása a nagynyomású szerszám -öntési folyamat során különféle elemeknek tulajdonítható. Ezeknek az elemeknek a felbecsülése és a megfelelő kezelése lehetővé teszi, hogy a Die Casting gyártók hatékonyan kiküszöböljék a hibákat és javítsák az öntvények általános minőségét. Az alábbiakban tárgyaljuk a HPDC gyártási hibáival kapcsolatos fontos tényezőket.
Helytelen szerszám kialakítás
A casting die gyártás nagyon fontos a végső szereplők minősége szempontjából. A rosszul megtervezett szerszám számos casting hibát eredményez, mint például:
Gázporitás: Ha a gázt csapdába esik a rossz szellőztetés vagy a gázporozitás kialakítása miatt.
Coldshuts: Ezeknek a hibáknak a konkrét oka általában egy rossz kapu rendszerre vonatkozik, ahol a fém lassú vagy turbulens az áramlásban, hideg bezárási hibákat okozva.
Misrunners: Rosszul megtervezett emelők és kapuk.
Annak elkerülése érdekében, hogy a meghibásodásokkal kapcsolatos hibákat a szerszámkonfigurációkkal kapcsolatban, ajánlott, hogy a termelők a következőket tegyék meg:
Használja a kapu vagy a futó rendszer megfelelő kialakítását, hogy a fém képes hatékonyan áramolódni és levegőben menekülni.
Szükség van arra is, hogy szellőztetést végezzenek, amikor a fröccsöntést végezzük, hogy minden gáz elmeneküljön.
Alkalmazza a Die Design szimulációt a szerszám mintákra, és rögzítse az aggodalomra okot adó területeket, mielőtt a szerszámgyártás megkezdődik.
Helytelen folyamatparaméterek
A HPDC folyamat sikere nagymértékben támaszkodik a helyes folyamatparaméterek fenntartására. Az optimális beállításoktól való eltérések különféle gyártási hibákat eredményezhetnek. A kulcsfontosságú folyamatparaméterek a következők:
Olvadási hőmérséklet: Ha túl alacsony, akkor hideg bezárásokat és félreértéseket okozhat; Ha túl magas, akkor gázporozitáshoz és szerszámforrasztáshoz vezethet.
Befecskendezési nyomás és sebesség: A nem elegendő nyomás vagy sebesség hiányos tölteléket és téves robbantást eredményezhet, míg a túlzott nyomás villanást és halálos kopást okozhat.
Hűtési sebesség: Az egyenetlen vagy nem megfelelő hűtés a zsugorodási porozitáshoz és a megfáradáshoz vezethet.
A helytelen folyamatparaméterek által okozott hibák minimalizálása érdekében a gyártóknak:
Állítsa be és tartsa fenn az optimális folyamatbeállításokat az ötvözet, az alkatrész geometria és a szerszám kialakításán alapul.
Rendszeresen figyelje és vezérli a folyamat paramétereit érzékelők és automatizált rendszerek segítségével.
Időszakos ellenőrzéseket végezzen, és a következetesség biztosítása érdekében szükség szerint állítsa be a paramétereket.
Fémösszetétel és minőség
A sajtoló fémötvözet kombinációja és minősége sok köze van az ipari hibák okaihoz. A szerszám -casting aggodalomra okot adó problémákat a fém összetételéhez és minőségéhez kapcsolják, amelyek magukban foglalják:
Szennyeződések: Az öntött fémben jelen lévő idegen anyagok magokat, zárványokat vagy rossz fémszerkezetet képezhetnek.
Összetétel -variációk: Az ötvözet -összetétel szélsőséges változásai kiszámíthatatlan zsugorodási jellemzőket eredményezhetnek, és módosíthatják az anyag belső áramlását is.
Hidrogéntartalom: A gázporozitást az olvadt fém hidrogénkoncentrációjának növekedése okozhatja.
A fém összetétel és a minőségi problémák enyhítése érdekében a következő lépéseket javasoljuk a gyártók számára:
Szerezzen alapanyagokat elismert és megbízható forrásokból.
Telepítsen egy merev minőségbiztosítási rendszert a kapott anyagok és összetételük ellenőrzésével.
Vigyen fel olvadékkezeléseket a fémre, például a gáztalanítást a fémek tisztítására és a hidrogéntartalom megváltoztatására.
Nem megfelelő karbantartás a szerszám -öntőberendezések számára
A szerszám -öntőgépek időben történő gondozása nagyon fontos a minőségi öntvények következetes előállításában. Ha nem gondoskodnak róla, néhány építési hibát jelenthet, például:
Flash: A kopott halálfelületek, amelyek elhasználódnak, akkor a vaku miatt, mert a szerszám két fele között néhány fém megy.
Forrasztás: A szerszámban forraszthatnak is, ahol a folyékony fémpálcák a szerszámfelületen nem megfelelő kenés vagy a szerszám hűtése miatt.
Dimenziós pontatlanságok: A részméretek nem lehetnek azonosak az alkatrészek kopása vagy az eltérés miatt.
A berendezés karbantartásával kapcsolatos hibák hatásainak kiküszöbölése vagy minimalizálása érdekében a vállalatok:
Végezzen el egy szisztematikus megelőző karbantartási ütemtervet az összes casting géphez.
Szorgalmasan ellenőrizze a mag, a beillesztések és az egyéb viselet alkatrészek kopását vagy károsodását, és szükség esetén végezzen helyreállítási munkát.
A forrasztástól és a túlzott károsodástól való védelem érdekében ellenőrizze a szerszámfelületek belső és külső hűtését és kenését.
Következtetés
Összegezve, a magasnyomású sajtolás, például a porozitás, a zárványok, a hideg bezárások, a vaku, az áramlási jelek, a hólyagok és a misrunok általános gyártási hibáinak megértése és kezelése elengedhetetlen a kiváló minőségű alkatrészek előállításához. Ezen hibák okainak azonosításával, amelyek magukban foglalják a nem megfelelő szerszám -tervezést, a helytelen folyamatparaméterek, a fém összetétel és a minőségi kérdések, valamint a szerszám -öntőberendezések nem megfelelő karbantartását, a gyártók megcélzott megelőzési és ellenőrzési intézkedéseket hajthatnak végre. A hibák minimalizálása nemcsak javítja a termék minőségét és teljesítményét, hanem javítja az ügyfelek elégedettségét és a lojalitást is.
Készen áll arra, hogy megemelje a casting minőségét? A Team MFG szakértői megoldásai és a precíziós casting bevált eredményei segíthetnek a gyártási kiválóság elérésében. Lépjen kapcsolatba velünk ma, hogy megkezdje a hibátlan produkció felé vezető utat.
GYIK a casting hibákról szóló hibákról
Melyek a leggyakoribb hibák a nagynyomású szerszám castingban?
A porozitás, a hideg bezárások, a hiányosságok és a felszíni hibák, például a hólyagok és az áramlási jelek a leggyakoribb lenyűgöző hibák a nagynyomású szerszám -öntésben. Ezek a hibák az öntési folyamaton kívüli tényezők, például a hőmérséklet -szabályozás vagy az egészség és az elegendő kimerültség miatt jelentkezhetnek.
Hogyan szabályozza a porozitási hibákat a szerszám -casting folyamatban?
A halálos casting porozitási hibái elkerülhetők a szerszám megfelelő szellőztetésével, a következetes olvadékhőmérsékletek fenntartásával és az injekciós sebesség szabályozásával. Ezenkívül a megfelelő ötvözetet kell használni, és kerülni kell a fémbe a penészbe történő turbulenciát, hogy csökkentsék a margó proliferációját.
Mi az oka a hideg bezárások mögött a nagynyomású castingban?
Hideg bezárásokat figyelnek meg a nagynyomású szerszám öntésnél, amikor a profil kitöltéséhez használt olvadt fémáramok nem csatlakoznak teljesen. Ez előfordulhat az alacsony olvadékhőmérséklet, a rossz injekciós sebesség vagy a szerszám túlzott hűtése miatt.
Hogyan befolyásolják a felszíni hibák, például a hólyagok és az áramlási jelek a szerszám öntvényeket?
A felszíni hibák, például a hólyagok és az áramlási jelek nemcsak a szerszámok esztétikáját, hanem alakja pontosságát és fizikai tulajdonságait is befolyásolják. Ezek a hibák többletköltségeket okozhatnak a kiegészítő befejezés során - például polírozás vagy őrlés - a szükséges minőség elérése érdekében.
Melyek a legfontosabb paraméterek megfigyelése, amely elősegítené a HPDC casting hibáinak minimalizálását?
A nagynyomású szerszámok öntési hibái minimalizálhatók, ha a folyamatparaméterek meghalnak a hőmérsékleten, az olvadékhőmérsékletet, az injekciós sebességet és a szellőzést jól szabályozva. A szerszám -casting gép jó munkanélkülisége és a kiváló minőségű ötvözetek felhasználása szintén elősegíti a hibák csökkentését.
