Леенето под налягане е процес на формоване на метал, който създава прецизни, детайлни части чрез инжектиране на разтопен метал в многократно използваеми форми.
Той предлага отлична точност на размерите, гладки повърхности и сложни форми, които биха били трудни за постигане с други техники.
Леенето под налягане започва с подготовката на стоманена матрица, наречена щанца. Щанцата има две половини, които се събират, за да образуват кухина, оформена като крайната част.
Когато процесът започне, матрицата се затяга с огромна сила.
След това разтопен метал се инжектира в матрицата под високо налягане. Металът запълва всички пространства в кухината много бързо, което спомага за създаването на детайлни части с тънки стени.
След като металът се втвърди, матрицата се отваря и детайлът се изхвърля. Процесът може да се повтори бързо, произвеждайки стотици еднакви части на час.
Какво е порьозност при леене под налягане
Високоскоростният характер на леенето под налягане прави известна порьозност почти неизбежна.
Порьозността се отнася до дупки, кухини или въздушни джобове, които се образуват във или върху повърхността на лята под налягане част. Тези дефекти варират от малки микроскопични пори (микропори) до по-големи видими кухини.
Понякога ще се открие като малки вдлъбнатини по повърхността или вътрешно по време на тестване.
Мислете за порьозността като за нежелани пространства в това, което би трябвало да е твърд метал. Тези кухини могат да се появяват по различни начини:
- Повърхностна порьозностВидимо от външната страна на частите
- Вътрешна порьозностСкрито в структурата на детайла
- Порьозност на газаОбразува се от задържани газове
- Порьозност при свиванеСъздава се, когато металът се охлажда и свива
Порьозността всъщност е често срещана при леенето под налягане. Повечето производители приемат известно ниво на вътрешна порьозност, но прекомерната или повърхностна порьозност може да направи частите неизползваеми.
Причини за порьозност при леене под налягане
Няколко фактора допринасят за порьозността при леенето под налягане. Основният виновник е задържаният въздух или газ по време на процеса на впръскване на метала. Когато разтопеният метал навлезе в матрицата с висока скорост, той може да задържи въздух, който няма къде да излезе.
Лошият контрол на температурата също причинява порьозност. Ако температурата на отливане е неравномерна, металът се втвърдява с различна скорост, създавайки кухини.
Други често срещани причини включват:
- Недостатъчно вентилиране в дизайна на матрицата
- Твърде много смазка върху повърхностите на матрицата
- Неправилни системи за затваряне или плъзгане
- Неправилна скорост на впръскване на метал
- Турбулентно течение на метала по време на пълнене
Как да предотвратим създаването на голяма порьозност
Съображения Дизайн
Започнете с дизайн на матрицата, който осигурява плавен поток на метала. Избягвайте остри ъгли и резки промени в дебелината, които могат да задържат въздух или да причинят турбуленция.
Включете правилно оразмерени преливни кладенци и вентилационни отвори във вашата дизайн на мухълТези характеристики осигуряват място за излизане на газове по време на процеса на леене, намалявайки задържаните въздушни мехурчета.
Помислете за добавяне на вакуумна помощ към вашата система за леене под налягане. Това помага за отстраняване на въздуха от кухината на формата, преди разтопеният метал да влезе, като значително намалява порьозността на газа.
Уверете се, че вашата литрова система насочва металния поток по начин, който изтласква газовете към вентилационните отвори, вместо да ги задържа.
Избор на материал
Изберете алуминиеви сплави с по-ниски свойства на абсорбция на газ, когато е възможно. Някои сплави естествено се съпротивляват на абсорбцията на водород, което намалява вероятността от порьозност на газа.
Уверете се, че металът е правилно дегазиран преди леене.
Не забравяйте да съхранявате материалите в контролирана среда, за да предотвратите абсорбирането на влага. Влажността може да внесе водород във вашите сплави по време на топенето.
Можете също да използвате флюсови обработки, които помагат за премахването на примеси, които биха могли да причинят порьозност. Чистият метал произвежда по-чисти отливки с по-малко дефекти.
Контрол на параметрите на процеса
Задайте правилната температура както за метала, така и за матрицата. Твърде висока температура и газовете се разширяват; твърде ниска температура и металът се втвърдява, преди газовете да излязат.
Поддържайте постоянно налягане на задържане по време на втвърдяване. Това помага за предотвратяване на порьозност от свиване, като принуждава допълнителен метал да навлезе в области, които иначе биха могли да образуват кухини.
Внимавайте за времената на цикъла и скоростите на охлаждане. Охлаждането осигурява време на газовете да излязат, преди металът да се втвърди напълно.
Откриване и измерване на порьозност
Съществуват няколко метода за откриване на тези скрити кухини, вариращи от прости визуални проверки до усъвършенствани технологии за изображения.
Методи за безразрушителен контрол
Рентгеновата инспекция е един от най-разпространените начини за откриване на порьозност без повреждане на частите. Този метод създава изображения, които показват вътрешните кухини като по-тъмни петна на металния фон.
Можете бързо да сканирате множество части и да идентифицирате проблеми, без да режете нищо.
КТ (компютърна томография) предлага по-детайлен 3D изглед на вътрешните структури. Тази усъвършенствана техника ви позволява да видите точно къде се намира порьозността в детайла и да измерите прецизно нейния обем.
Компютърната томография (КТ) е особено полезна за сложни части, където местоположението на порьозността е от значение.
Ултразвуковото тестване използва звукови вълни за откриване на прекъсвания вътре в металните части. Когато звуковите вълни попаднат в кухина, те се отразяват обратно по различен начин.
Този метод работи добре за намиране на клъстери с по-голяма порьозност.
Количествена оценка на порьозността
Измерването на количеството порьозност ви помага да определите дали дадена част отговаря на стандартите за качество. Методът на Архимед сравнява теглото на частта във въздух спрямо течност, за да изчисли разликите в плътността, причинени от вътрешни кухини.
Този прост подход ви дава общ процент на порьозност.
Металографията включва изрязване на проба, полиране на повърхността и изследването ѝ под микроскоп. Можете да измерите размера и разпределението на порите върху повърхността на рязане.
Този метод предоставя подробна информация за специфични области, но изисква унищожаване на пробата.
Софтуерът за анализ на изображения може да определи количествено порьозността от данни от рентгенови или компютърни томографски изследвания. Софтуерът автоматично изчислява процентите, размерите и разпределението на кухините.
Справяне с проблемите с порьозността
Санация на порести отливки
Проверете отливките си под 5-10-кратно увеличение, за да идентифицирате правилно проблемите с порьозността. Това ви помага да определите дали проблемът е газова порьозност (заоблени мехурчета) или порьозност от свиване (неправилни кухини).
При малки проблеми с порьозността, импрегнирането е ефективно. Този процес запълва кухините с уплътнител, което прави частите херметични. Обикновено се използва за части, които трябва да задържат течности или газове.
Вторични операции като горещо изостатично пресоване (HIP) могат да се справят с вътрешната порьозност. Този процес използва високо налягане и температура за компресиране и елиминиране на вътрешни кухини.
Изберете Moldiecasting за вашия следващ проект
Имате проблеми с порьозността на вашите отливки? Газовата порьозност, порьозността при свиване и кухините, причинени от задържан въздух или неравномерно втвърдяване, могат да компрометират структурната цялост на вашите отливки, да повлияят на механичните характеристики и да доведат до риск от корозия. Moldiecasting, ние сме специализирани в усъвършенствани решения за леене под налягане, за да контролираме порьозността и да постигнем безупречни резултати.
Нашият опит в оптимизирането на потока на разтопен метал, инжектирането под високо налягане и прецизните машинни параметри гарантира минимална порьозност при свиване и елиминира въздуха, задържан по време на процеса на леене. Чрез адаптиране на дебелината на стената, избора на сплав (включително цинк и магнезий) и контрола на втвърдяването, ние се справяме с причините за порьозност на всеки етап. За критични приложения предлагаме техники за вакуумно импрегниране или положително въздушно налягане, за да запечатаме порите и да подобрим издръжливостта, дори след машинна обработка.
Защо да се задоволявам с дефектиПартнирайте с нас за рентабилно, висококачествено метално леене, което дава приоритет на контрола на качеството и увеличава максимално производителността на детайлите. Свържете се с нас още днес на леене на калъпи да обсъдим как можем да вдъхнем увереност в следващия ви проект – като гарантираме, че всяка отливка отговаря на най-високите стандарти за прецизност и надеждност. Нека превърнем вашите предизвикателства с порьозността в перфектни решения!
Често задавани въпроси
Какви са често срещаните видове порьозност, открити в отливаните метали?
Отливките под налягане обикновено имат три основни вида проблеми с порьозността. Газовата порьозност възниква, когато газовете се задържат в метала по време на втвърдяване, създавайки малки, заоблени кухини.
Порьозността от свиване се образува, когато металът се охлажда неравномерно, създавайки кухини с неправилна форма в по-дебели участъци, докато металът се свива.
Междудендритната порьозност се появява между дендритните структури, когато металът кристализира, често в области с по-бавни скорости на охлаждане.
Какви са стандартните нива на порьозност за леене по ASTM E505?
Стандартът ASTM E505 използва референтни рентгенографии за класифициране на нивата на порьозност по скала от 1 до 7. Ниво 1 показва минимална порьозност, докато ниво 7 показва силна порьозност.