Kao dobavljač livenja aluminijuma, jedan od kritičnih izazova sa kojima se često susrećemo u procesu livenja pod pritiskom je suočavanje sa poroznošću gasa u aluminijumskim odlivcima. Poroznost plina može značajno utjecati na kvalitetu, mehanička svojstva i ukupne performanse finalnih proizvoda. U ovom blogu ću podijeliti neke efikasne metode o otplinjavanju aluminija u tlačnom livenju, na osnovu našeg dugogodišnjeg iskustva u industriji.
Razumijevanje problema plina u livenju aluminijuma pod pritiskom
Prije nego što uđete u metode otplinjavanja, bitno je razumjeti zašto plin ostaje zarobljen u aluminijumu tokom procesa livenja pod pritiskom. Aluminijum ima visok afinitet prema vodoniku, a na visokim temperaturama vodonik se može rastvoriti u rastopljenom aluminijumu. Kako se aluminijum hladi i skrućuje, rastvorljivost vodonika se smanjuje, što dovodi do njegovog izlaska iz rastvora i formiranja gasnih mehurića. Ovi mjehurići mogu dovesti do poroznosti u odljevku, što slabi dio i može uzrokovati njegovo kvar pod naprezanjem.
Drugi izvori gasa mogu uključivati vlagu u sirovinama, maziva koja se koriste u procesu livenja pod pritiskom i zarobljavanje vazduha tokom izlivanja. Stoga je neophodan sveobuhvatan pristup otplinjavanju kako bi se osigurali visokokvalitetni aluminijski odljevci.
Degasiranje peći za topljenje i držanje
Jedna od primarnih faza u kojoj se može izvršiti otplinjavanje je u peći za topljenje i držanje. U tu svrhu postoji nekoliko tehnika:
Rotaciono degasiranje
Rotacijsko otplinjavanje je široko korištena metoda u industriji livenja aluminija. To uključuje korištenje rotirajućeg impelera za uvođenje inertnog plina, obično argona ili dušika, u rastopljeni aluminij. Rotirajući impeler razbija plin u male mjehuriće, koji se dižu kroz rastopljeni metal. Kako se mjehurići dižu, oni adsorbiraju otopljeni vodonik i druge plinove u aluminiju i nose ih na površinu, gdje se mogu ukloniti.
Ključna prednost rotacionog degaziranja je njegova efikasnost. Mali mjehurići stvoreni rotirajućim impelerom imaju veliku površinu, što povećava površinu kontakta između plina i rastopljenog aluminija, poboljšavajući proces otplinjavanja. Uz to, miješanje uzrokovano rotirajućim impelerom pomaže u homogenizaciji temperature i sastava rastopljenog metala.
Flux Degassing
Otplinjavanje fluksom je još jedna tradicionalna metoda. Rastopljenom aluminijumu u peći se dodaju specijalizovani tokovi. Ovi fluksovi reaguju sa gasovima u aluminijumu, formirajući spojeve koji se lako mogu ukloniti sa površine rastopljenog metala. Na primjer, neki fluksovi mogu reagirati s vodonikom kako bi formirali stabilna jedinjenja koja plutaju na vrh taline kao šljaka.
Otplinjavanje fluksom može biti isplativo, posebno za male operacije tlačnog livenja. Međutim, to zahtijeva pažljiv odabir fluksa, jer različiti fluksevi imaju različita svojstva i pogodni su za različite vrste aluminijskih legura.
U - Otplinjavanje kalupa
Osim otplinjavanja u peći, tehnike otplinjavanja u kalupu također se mogu koristiti za dalje smanjenje poroznosti plina u konačnom odljevku.
Vakuumsko livenje pod pritiskom
Vakuumsko livenje pod pritiskom je veoma efikasna metoda degazacije u kalupu. U ovom procesu, zrak se evakuira iz šupljine kalupa prije ubrizgavanja rastopljenog aluminija. Stvaranjem vakuuma u kalupu, šanse za zarobljavanje zraka tokom procesa punjenja su značajno smanjene. To rezultira odljevcima manje poroznosti i boljih mehaničkih svojstava.
Proces vakuumskog tlačnog livenja zahteva specijalizovanu opremu, uključujući vakuumsku pumpu i dobro zatvorenu matricu. Međutim, ulaganje u ovu tehnologiju može se isplatiti u smislu proizvedenih odljevaka visokog kvaliteta. Za više informacija o livenju malih aluminijskih dijelova, možete posjetitiLijevanje malih aluminijskih dijelova.
Kanali za odzračivanje plina
Kanali za odzračivanje plina jednostavni su, ali efikasni u - odgađanju plijesni. Ovi kanali su dizajnirani u kalupu da omoguće izlaz vazduha i gasova tokom procesa punjenja. Obično se nalaze na najvišim tačkama šupljine kalupa ili na područjima gdje je vjerovatno da će zrak biti zarobljen.
Pravilan dizajn kanala za odzračivanje plina je ključan. Kanali bi trebali biti dovoljno veliki da omoguće plinovima da brzo izađu, ali dovoljno mali da spriječe istjecanje rastopljenog aluminija. Oblik i lokaciju kanala treba optimizirati na osnovu geometrije odljevka i uzorka punjenja rastopljenog metala.
Post - livenje degasiranje
Čak i nakon što je livenje napravljeno, još uvek postoje neke metode za smanjenje uticaja poroznosti gasa.
Toplinska obrada
Toplinska obrada ponekad može pomoći u smanjenju efekata plinske poroznosti u aluminijskim odljevcima. Na primjer, toplinska obrada otopinom praćena gašenjem i starenjem može poboljšati mehanička svojstva odljevka. Tokom procesa termičke obrade, unutrašnji naponi u odlivu se oslobađaju, a mikrostruktura se može modifikovati, što može smanjiti negativan uticaj poroznosti na performanse dela.
Međutim, termička obrada nije zamjena za pravilno otplinjavanje tokom procesa topljenja i livenja. To je više dodatna mjera za poboljšanje kvaliteta odljevka.
Kontrola i praćenje kvaliteta
Da bi se osigurala efikasnost procesa otplinjavanja, neophodno je imati sveobuhvatnu kontrolu kvaliteta i sistem praćenja.
Gas Analysis
Redovne analize gasa rastopljenog aluminijuma mogu se vršiti uz pomoć specijalizovane opreme. Na primjer, analizatori vodonika mogu mjeriti količinu otopljenog vodonika u rastopljenom metalu. Praćenjem sadržaja gasa u različitim fazama procesa livenja pod pritiskom, mogu se izvršiti podešavanja parametara otplinjavanja kako bi se osiguralo da su nivoi gasa unutar prihvatljivog opsega.
Ispitivanje bez razaranja
Metode ispitivanja bez razaranja, kao što su rendgenski pregled i ultrazvučno ispitivanje, mogu se koristiti za otkrivanje poroznosti u konačnim odljevcima. Rendgenska inspekcija može pružiti jasnu sliku unutrašnje strukture odljevka, omogućavajući identifikaciju bilo kakvih plinskih pora. Ultrazvučno testiranje također može otkriti unutrašnje defekte analizom širenja ultrazvučnih valova kroz odljevak.
Razmatranja o anodizaciji i završnoj obradi
Nakon otplinjavanja i livenja, aluminijumski delovi mogu biti podvrgnuti eloksiranju i drugim procesima završne obrade. Anodizacija može poboljšati otpornost na koroziju i izgled aluminijskih odljevaka. Međutim, poroznost plina u odljevcima može utjecati na proces anodizacije. Porozna područja možda neće biti ravnomjerno eloksirana, što dovodi do kozmetičkih problema i problema s performansama.
Za više informacija o eloksiranim dijelovima od livenog aluminija, možete posjetitiAnodizirani dijelovi od livenog aluminija.
Lijevanje i degaziranje bloka motora
U slučaju tlačno livenih blokova motora, otplinjavanje je od najveće važnosti. Blokovi motora su složene i kritične komponente koje zahtijevaju odljevke visoke čvrstoće i visokog kvaliteta. Prisustvo poroznosti gasa može dovesti do kvarova motora, kao što su curenje rashladne tečnosti i smanjene performanse motora.
Specijalizovane tehnike otplinjavanja često se koriste u livenju bloka motora. Na primjer, kombinacija otplinjavanja u peći i otplinjavanja u kalupu se obično koristi kako bi se osigurao najniži mogući sadržaj plina u odljevku. Da biste saznali više o livenim blokovima motora, možete posjetitiBlok motora od livenog pod pritiskom.
Zaključak
Otplinjavanje aluminijuma u livenju pod pritiskom je proces u više koraka koji zahteva pažljivo razmatranje u svakoj fazi, od topljenja i držanja u peći do tehnika kalupa i kontrole kvaliteta nakon livenja. Koristeći kombinaciju različitih metoda otplinjavanja, kao što su rotaciono otplinjavanje, vakuumsko livenje pod pritiskom i odgovarajući nadzor kvaliteta, možemo proizvesti visokokvalitetne aluminijumske odlivke sa niskom poroznošću gasa.
Kao dobavljač livenja aluminijuma pod pritiskom, posvećeni smo pružanju našim kupcima najkvalitetnijih aluminijumskih odlivaka. Ukoliko su Vam potrebni visokokvalitetni aluminijumski liveni delovi, pozivamo Vas da nas kontaktirate radi nabavke i daljih razgovora. Naš tim stručnjaka spreman je da Vam pomogne u pronalaženju najprikladnijih rješenja za Vaše specifične zahtjeve.
Reference
- "Aluminijske legure: struktura i svojstva" od JE Hatcha
- "Die Casting: A Practical Guide" od Petera Groovera
- Industrijski bijeli papiri o tehnikama otplinjavanja aluminija pod pritiskom od vodećih proizvođača opreme za tlačno livenje.
