Кастинг з високим тиском (HPDC)-це загальний промисловий процес для складних металевих деталей масової виготовлення. Тим не менш, деякі дефекти кастингу можуть виникнути в процесі процесу, отже, загрожуючи якість готового продукту. У цьому документі викладені основні дефекти виробництва в HPDC, їх причини, як їх можна виявити та як їх можна уникнути. Завдяки знанням цих дефектів та боротьбі з ними, виробники покращать простоту експлуатації та надійності процесів лиття штампу.
Що таке кастинг високого тиску (HPDC)
Кастинг штампу під високим тиском (HPDC) відноситься до категорії процесу лиття металу, в якому розплавлений метал вводиться в порожнину сталевої штампу під високим тиском. Порожнина штампу виготовлена з двох половин загартованої сталі інструменту, яка була сформована і працює як корпус форми. Розплавлений метал, як правило, не кольоровий характер, наприклад, алюміній або цинк, і вводиться при високому тиску, який може становити від 1500 фунтів на кв. Дюйм до 25400 фунтів на дюйм. Цей тиск значно перевищує тиск пари розплавленого металу, що забезпечує наповнення порожнини штампу швидко і належним чином, а потім дозволяється встановлювати, тим самим отримуючи компонент литого компонента, дуже схожий на кінцеву форму продукту з дуже хорошою якістю поверхні та точністю.
Процес кастингу
Процес лиття штампу може бути розбитий на різні етапи, які включають наступне:
Підготовка до штампу : Виробництво сталевих штампів передбачає очищення та змащення штампів та нагрівання їх до заданої температури.
Плавлення та ін'єкція : Злички з сплаву заряджаються та розтоплюються в печі, а потім тримаються в рукаві з кастингової машини. Потім тиск наносять плунжером, щоб швидко примусити рідкий метал до вставки.
Охолодження та затвердіння : охолоджуйте цей рідкий метал якнайшвидше і зміцнюйте його в блок штампу, який заздалегідь визначається у формі порожнистої порожнини всередині форми.
Викидання : Часом половинки штампів відкриваються після того, як частина охолоне і затверділа, а литна частина викидається з порожнини за допомогою шпильок викиду.
5. Обрізка та закінчення . Вироблена частина вирізана з зайвого металу (спалаху) і піддається будь -яким іншим вторинним обробним процесам, такими як обробка, обробка поверхні або живопис.
Що таке дефекти кастингу?
Процесний кастинг високого тиску (HPDC) не без його виробничих дефектів, що може бути внаслідок неадекватного контролю процесу, конструкції штампу або матеріалів. Деякі з цих поширених дефектів виробництва, пов'язані з HPDC, включають пористість газу, пористість усадки, включення, холодні закриття, паяльні пайки, пухирі та позначки. Такі види дефектів часто призводять до нижчих механічних властивостей, поганої обробки поверхні та передчасного відмови від литих деталей. У наступних розділах ці загальні дефекти HPDC будуть детально розроблені, будуть обговорені їх причини та заходи профілактики та виявлення, щоб дозволити виробникам виробляти якісні компоненти.
Типи виробничих дефектів в HPDC
Пористість у виробленні кастингу
Пористість описується як ступінь наявності невеликих отворів або просторів, які існують у компоненті, часто називають частиною штампу. Такі порожнечі можуть поставити під загрозу структурну міцність структури, про які йдеться, тим самим зменшуючи силу та герметичні здібності компонента. В першу чергу існують дві форми дефектів пористості, що спостерігаються в методах відсікання тиску (PDC):
Газовий пористість
Він відбувається, коли повітря або гази захоплюються в рідкий метал під час його введення, отже, призводять до утворення круглих або сферичних порожнин
Це може бути покращено шляхом оптимізації конструкції вентиляційних отворів та параметрів ін'єкції
Крім того, збереження поверхні цвілі чистою та сухою без вологи, жиру чи масел допомагає зменшити деформації пористість газу.
Усадка пористість
Через усадку металу, що виникає в процесі затвердіння, нерегулярні порожнини, відомі як губчасті порожнечі, як правило, виявляються особливо про товстіші ділянки литі.
Вдосконалюючи систему воріт і стояків та регулюючи швидкість охолодження, це може бути зменшено.
Важливо вирішити питання позначок раковини та уникнути усадки пори при використанні CAE для зміни частини відлитого штампу для теплового балансу та рівномірної товщини стінки.
Включення у виробництво кастингу штампу
Включення - це сторонні матеріали, які потрапляють у процеси лиття штампу, і утворюються під час циклу HPDC. Ці матеріали класифікуються як металеві та неметалічні включення залежно від їх природи.
Металеві включення
Зазвичай складається з оксидів, інтерметалічних сплавів та інших металів
Спричинені розплавленим металом, мастилом штампів, або шматочками машини
Якщо підготовка розплаву, фільтрація та технічне обслуговування машин добре проводяться, можна уникнути металевих включення
Неметалічні
Сюди можна віднести керамічний пил, пісок або будь -який зовнішній матеріал
Як правило, виникають через використання забруднених матеріалів або непереборного управління
Неметалічні включення можна уникнути за допомогою забезпечення якості сировини та чистоти процесу вимивання штампу
| включення | включення | включення | методи запобігання |
| Металевий | Оксиди, інтерметаліки, металеві частинки | Розплавлений метал, покриття штампу, машинні компоненти | Підготовка розплаву, фільтрація, технічне обслуговування машин |
| Неметалічний | Керамічні частинки, пісок, зовнішні речовини | Забруднена сировина, неправильна обробка | Суворий контроль якості сировини, середовище лиття чистого штампу |
Холод закривається у виготовленні кастингу
Холодні закриття спостерігаються як лінійно, що виникають розриви в частині відливних частин, де два потоки металу не з'єднуються повністю під час різних процесів лиття металевого штампу, які передбачають застосування високого тиску в штампі. Ці збої створюють великі проблеми у виробництві HPDC, негативно впливаючи на міцність продукту та поверхневу обробку литих продуктів.
Причини холодного закриття
У кастингу штампу найважливіше утворення холодного закриття можна віднести до ряду факторів, які взаємопов'язані:
Температура розплавленого металу недостатньо висока і затверджується дуже швидко
Швидкість ін'єкції недостатньо висока, що спричиняє неправильний металевий потік
Система решітки дефіцитна, що призводить до нерівномірного заповнення порожнини
Вентиляція погано розміщена, тому є кишені в пастці
Порожнина штампу не має рівної температури протягом усього часу
Параметри тиску ін’єкції не були належним чином встановлені під час стадії ін'єкції
Вплив на якість продукції
Наявність холодних закривів суттєво впливає на продуктивність компонентів відлитого компонента:
Значне ослаблення механічних властивостей через відсутність синтезу
Нижча стійкість до зовнішніх навантажень через більшу тенденцію до розтріскування
Дефіцитна якість поверхні, що заплямує зовнішній вигляд та зручність використання продукту
Збільшення витоку тиску в ключових компонентах штампу
Збільшення ризику відмови повної системи, а також термін експлуатації компонентів
В умовах обслуговування компонентів певні області відмови видно під навантаженими ведмедями
Спалах у виробленні кастингу
Формування спалаху при литтях високого тиску відбувається у вигляді додаткового переповнення металу між двома половинами штампу під час фази ін'єкції, що призводить до небажаних тонких вистуків, що нагадують плавники вздовж стику частин штампу. Цей дефект, який досить часто зустрічається в лицьових кастингах, здійснених за допомогою лиття високого тиску, не тільки впливає на розмір, але й несе додаткові витрати на обробку процесів та скорочення опору штампу.
Причини формування спалаху
Коли поверхні штампів носять або пошкоджуються і не правильно відповідають по лініях розставання, це часто може викликати наявність спалаху, особливо з низьким тиском затискання, що призводить до розряду штампу під тиском ін'єкції. Цей сценарій погіршується, коли тиск ін'єкції настільки високий, що система закриття штампу не вдається або коли на неї впливає Warpage, що спричиняє порушення ліній розставання. Кілька виготовлених недоліків, таких як погано вирівняні частини штампу, поверхні порожнин штампу, які подряпаються під час використання, і відсутність жорстких ребер для вставок штампу може призвести до надмірного згинання при застосуванні тиску і, таким чином, спричинити погіршення блимання.
Методи мінімізації спалаху
Регулярне обслуговування та ремонт штампу
Забезпечення належної сили затискання
Оптимізація параметрів введення
Включення флеш -пасток у дизайні штампу
Позначки в виточці
Що таке позначки
Позначки видимі в певних хвилястих або спіральних візерунках на поверхнях штампів, особливо біля частин воріт, і над секціями металевого потоку. Такі недосконалості на поверхнях спричиняють нерівномірні візерунки, які слідують за лініями затвердіння і дуже помітні в тонких стінових областях та районах, далеко від точок впорскування. При литтях алюмінієвого тиску ці поверхні, як правило, створюють паралельні лінії, які діють як головний недолік для обробки поверхні, а також розмірної точності.
Фактори, що сприяють значальникам потоку
Варіації температури металу є одним з найбільш значущих факторів утворення позначок потоку. У цих випадках змінюється в'язкість через перегрів, тоді як порожнина все ще заповнена розплавленим металом, призводить до порушення потоку та поверхневих розривів. Навіть незначні відмінності в швидкостях впорскування, особливо в тонкостінних ділянках, посилюють явища позначень потоку, дозволяючи металу текуть помилково. Це також пов'язано з багатьма аспектами, такими як:
Температура металу нижче, ніж діапазон, необхідний для ефективного заповнення порожнини
Швидкість воріт, яка викликає надмірний зсув і виникає в результаті турбулентності
Недостатні вентиляційні отвори, що призводять до стійкості до потоку матеріалу та загального порушення процесу
Неоднорідне охолодження штампу, що призводить до небажаних моделей потоку та затвердіння
Зміни товщини стінок, що потребують різкого збільшення або зменшення швидкості розплавленого металу
Неефективне розташування воріт, що призводить до нерівномірного розповсюдження металу
Пухирі штампування кастингу виробництва
Шпильки, що знаходяться на відливних поверхнях, - це геодезичні дефекти поверхні, які виникають після лиття. На відміну від позначок або пористів, ці дефекти також можуть розвиватися під час термічної обробки або служби, умови, що спричиняють видимі спотворення поверхні, а також слабкі сторони всередині самих структур.
Причини пухирів
Формування пухирців у штампах в основному надходить з захоплених газів під час затвердіння. Газові кишені створюються з окислення металу, що вводиться в порожнину, яка пізніше перетворюється на тепло; Масчітки, які мають на меті, що допомагає в просторі затвердіння, також стають газом на цьому етапі. Неадекватне видалення дехімічних продуктів розкладання, волога в кишені штампу порожнини, надмірне використання спреїв для штампу та окислення металів при заповненні порожнини є серед первинних факторів, які викликають цей дефект. Поява цих проблем, як правило, гірше, коли температура поверхні штампу підвищена, оскільки це призводить до більшої кількості генерації газу та подальшого підвищення пористості під час теплового впливу.
Техніки профілактики
Управління ризиками в цьому плані спричинило б належне управління температурою та системами змащування. Використання автоматизованих систем розпилення штампу з контрольованим покриттям забезпечує мастильну речовину рівномірно, не перевищує генерацію газу, керуючи температурою штампу. Звернення до підтримки вентиляції порожнини штампу, що посилюється за допомогою заходів з очищення поверхні та проектної геометрії корпусу, мінімізує турбулентність сектору та ефект захоплення газу.
Misruns Die Casting Manufacturing
Неповне наповнення порожнини цвілі
Неправильне або неправильно проведений дефект визначається як дефект від неповного заповнення порожнини штампу розплавленим металом. Такі дефекти виникають у частинах, які характеризуються функціями, які відсутні або не повністю сформовані. Ці дефекти лиття зазвичай обмежуються тонкими розрізними литтями та областями штампів, найдальших від воріт, де метал вже затверджується до заповнення всієї порожнини. Неправильні ефекти не лише обмежуються розмірними неточностями частин; Вони часто руйнують також механічні властивості та якість поверхні виливків.
Засоби для помилок
Проблема з помилковими дефектами - це проблема, яка вимагає цілеспрямованого занепокоєння потоку металу та контролю температури. Температури штампу та металу повинні зберігатися в діапазоні процесів, оптимальним для застосування, тоді як положення воріт повинні бути розташовані належним чином для покращення шаблонів потоку. Збільшення вентиляції в клопітних областях, а також модифіковані швидкості впорскування та змінені зміни товщини стінки забезпечують задоволення наповнення порожнини задовільно. Налаштування положення та контроль позиції під час процесу також здійснюється для кращої продуктивності процесу лиття та мінімізації помилок у вищих дефектах у штампі з високим тиском.
Фактори, що сприяють виробничому дефектам у процесі кастингу
Формування дефектів виробництва під час процесу лиття високого тиску можна віднести до різних елементів. Оцінюючи ці елементи та належним чином звертаючись до них, але дозволяє виробникам кастингу померти ефективно усунути дефекти та підвищувати загальну якість своїх кастингу. Деякі важливі фактори, пов'язані з дефектами виробництва в HPDC, обговорюються нижче.
Неправильний дизайн штампу
Виробництво кастингу дуже важливе, що стосується якості остаточного акторського складу. Неприємна штамп призводить до ряду дефектів кастингу, таких як:
Газорність: там, де газ потрапляє через погану вентиляційну або газову пористість.
Холодні: Конкретна причина цих дефектів зазвичай стосується поганої системи решітків, де метал повільний або турбулентний у потоці, що спричиняє дефекти холодного закриття.
Неправильне: погано розроблені стояки та ворота.
Щоб уникнути несправностей щодо конфігурацій штампу, рекомендується виробникам робити наступне:
Використовуйте належну конструкцію системи решітки або бігуна, щоб метал міг ефективно текти та втечу повітря.
Також слід забезпечити надання вентиляції під час проведення лиття для ін'єкцій, щоб забезпечити втечу будь -яких газів.
Застосовуйте моделювання дизайну Die до конструкцій Die та захоплюйте сфери, що викликають занепокоєння до початку виробництва.
Неправильні параметри процесу
Успіх процесу HPDC сильно спирається на підтримку правильних параметрів процесу. Відхилення від оптимальних налаштувань можуть призвести до різних виробничих дефектів. Ключові параметри процесу включають:
Температура розплаву: якщо занадто низька, це може спричинити холодні закриття та помилки; Якщо занадто високий, це може призвести до пористість газу та пайки.
Тиск та швидкість ін'єкції: недостатній тиск або швидкість може призвести до неповного наповнення та неправильних сил, тоді як надмірний тиск може спричинити спалах і зношування.
Швидкість охолодження: нерівномірне або неадекватне охолодження може призвести до пористості усадки та викривлення.
Щоб мінімізувати дефекти, спричинені неправильними параметрами процесу, виробники повинні:
Встановіть та підтримуйте оптимальні налаштування процесу на основі сплаву, геометрії частини та дизайну штампу.
Регулярно контролювати та керувати параметрами процесу за допомогою датчиків та автоматизованих систем.
Проведіть періодичні аудити та відрегулюйте параметри за необхідності для забезпечення узгодженості.
Металевий склад та якість
Поєднання та якість металевого сплаву з штампами має багато спільного з причинами промислових дефектів. Ці проблеми, що турбуються про лиття штампу, - це ті, що пов'язані з композицією та якістю металу, які включають:
Домішки: Іноземні матеріали, присутні в литому металі, можуть утворювати ядра, включення або погану структуру металу.
Варіації складу: Екстремальні зміни складу сплаву можуть призвести до непередбачуваних характеристик усадки та змінювати внутрішній потік матеріалу.
Вміст водню: пористість газу може бути викликана збільшенням концентрації водню всередині розплавленого металу.
Для того, щоб пом'якшити металевий склад та проблеми якості, виробникам рекомендується наступні кроки:
Отримати сировину з визнаних та надійних джерел.
Встановіть жорстку систему забезпечення якості шляхом перевірки отриманих матеріалів та їх складу.
Нанесіть обробку обробки до металу, таких як дегазація шляхом потоку для очищення металів та зміни вмісту водню.
Неадекватне обслуговування обладнання для кастингу штампу
Своєчасна турбота про кастингові машини дуже важлива при послідовному виробництві якісних кастингу. Якщо не доглядати, можуть виникнути деякі дефекти будівлі, наприклад:
Спалах: поверхні штампів, які зношені, викликають спалах, оскільки між двома половинами штампу проходить деякий метал.
Пайка: штамп також може мати пайку, де рідкі металеві палички на поверхні штампу через недостатню змащення або охолодження штампу.
Розмірні неточності: Розміри частин можуть бути не однаковими через знос компонентів або нерівність.
Для того, щоб усунути або мінімізувати вплив дефектів, пов'язаних з технічним обслуговуванням обладнання, рекомендується компаніям:
Зробіть систематичний графік профілактичного обслуговування для всіх машин для лиття штампу.
Старанно перевіряйте знос або пошкодження ядра, вставки та інші носні деталі та виконуйте реставраційні роботи, якщо це необхідно.
Контролюйте внутрішнє та зовнішнє охолодження та змащення поверхонь штампу, щоб захистити від пайки та надмірного пошкодження.
Висновок
На закінчення, розуміння та вирішення загальних дефектів виробництва при литтях високого тиску, таких як пористість, включення, холодні закрики, спалах, позначки, пухирі та неправильно, мають вирішальне значення для виробництва високоякісних деталей. Визначаючи причини цих дефектів, які включають неправильну конструкцію штампу, неправильні параметри процесу, склад металу та проблеми якості, а також неадекватне обслуговування обладнання для лиття штампу, виробники можуть реалізувати цільові заходи профілактики та контролю. Мінімізація дефектів не тільки підвищує якість та продуктивність продукції, але й покращує задоволеність клієнтів та лояльність.
Готові підняти якість кастингу штампу? Експертні рішення команди MFG та перевірений досвід з точного кастингу Die можуть допомогти вам досягти виробничої досконалості. Спілкуйтеся з нами сьогодні, щоб розпочати свою подорож до бездоганного виробництва.
Поширені запитання про дефекти кастингу
Які найпоширеніші дефекти при литтях високого тиску?
Пористість, холодні закриті, незавершені та поверхневі дефекти, такі як пухирі та позначки, є найпоширенішими приголомшливими дефектами при литтях високого тиску. Ці дефекти можуть виникати через деякі фактори поза процесом лиття, як контроль температури або здоров'я та без достатнього виснаження.
Як ви контролюєте дефекти пористості в процесі лиття штампу?
Дефекти пористості при литтях штампу можуть бути запобіжені належним вентиляцією штампу, підтримуючи послідовну температуру розплаву та контролю над швидкістю впорскування. Крім того, слід використовувати правильний сплав, і турбулентність, що викидає метал у форму, слід уникати, щоб зменшити проліферацію межі.
Яка причина, що стоїть за холодними закриттями під час кастингу високого тиску?
Холодні закриття спостерігаються при литтях на високий тиск, коли розплавлені металеві потоки, які використовуються для заповнення профілю, не повністю з'єднуються. Це може статися через низьку температуру розплаву, погану швидкість впорскування або надмірне охолодження штампу.
Як поверхневі дефекти, такі як пухирі та знаки потоку, впливають на виливки?
Поверхневі дефекти, такі як пухирі та знаки потоку, впливають не лише на естетику частин відликів, але і на їх точність та фізичні характеристики. Ці дефекти можуть понести додаткові витрати на додаткову обробку - наприклад, полірування або шліфування - для досягнення необхідної якості.
Які основні параметри моніторинг, які допоможуть мінімізувати дефекти лиття в HPDC?
Дефекти лиття в листі високого тиску можуть бути зведені до мінімуму, якщо параметри процесу відмирають температуру, температуру розплаву, швидкість ін'єкції та вентиляція добре контролюються. Зберігання машини для лиття штампу в хорошому робочому стані та використання вищих якісних сплавів також допоможе у зменшенні дефектів.
