Ливење под притиском је процес формирања метала који ствара прецизне, детаљне делове убризгавањем растопљеног метала у калупе за вишекратну употребу.
Нуди одличну тачност димензија, глатке површине и сложене облике које би било тешко постићи другим техникама.
Ливење под притиском почиње припремом челичног калупа који се зове калуп. Матрица има две половине које се спајају и формирају шупљину у облику завршног дела.
Када процес почне, матрица се стеже огромном снагом.
Истопљени метал се затим убризгава у калуп под високим притиском. Метал врло брзо испуњава све просторе у шупљини што помаже у стварању детаљних делова са танким зидовима.
Након што се метал очврсне, матрица се отвара и део се избацује. Процес се може брзо поновити, правећи стотине идентичних делова на сат.
Шта је порозност ливења под притиском
Природа велике брзине ливења под притиском чини извесну порозност скоро неизбежном.
Порозност се односи на рупе, шупљине или џепове ваздуха који се формирају унутар или на површини ливеног дела. Ови дефекти се крећу од ситних микроскопских пора (микропора) до већих видљивих шупљина.
Понекад ће се наћи као мала удубљења на површини или ће бити откривена интерно током тестирања.
Замислите порозност као нежељене просторе у ономе што би требало да буде чврст метал. Ове празнине се могу појавити у различитим обрасцима:
- Порозност површине: Видљиво на спољној страни делова
- Унутрашња порозност: Скривен унутар структуре дела
- Порозност гаса: Формиран од заробљених гасова
- Порозност скупљања: Настао како се метал хлади и скупља
Порозност је заправо уобичајена код ливења под притиском. Већина произвођача прихвата одређени ниво унутрашње порозности, али прекомерна или површинска порозност може учинити делове неупотребљивим.
Узроци порозности ливења под притиском
Неколико фактора доприноси порозности ливења под притиском. Главни кривац је заробљени ваздух или гас током процеса убризгавања метала. Када растопљени метал налети у калуп великом брзином, може заробити ваздух који нема где да побегне.
Лоша контрола температуре такође узрокује порозност. Ако је температура ливења неуједначена, метал се очвршћава различитим брзинама, стварајући празнине.
Други уобичајени узроци укључују:
- Неадекватно одзрачивање у дизајну калупа
- Превише мазива на површинама калупа
- Неправилни системи за затварање или тркаче
- Нетачна брзина убризгавања метала
- Турбулентно струјање метала током пуњења
Како спречити стварање велике порозности
Разматрање дизајна
Почните са дизајном калупа који промовише несметан проток метала. Избегавајте оштре углове и нагле промене дебљине које могу заробити ваздух или изазвати турбуленцију.
Укључите преливне бунаре и отворе за вентилацију одговарајуће величине у свој дизајн калупа. Ове карактеристике дају гасовима негде да побегну током процеса ливења, смањујући заробљене мехуриће ваздуха.
Размислите о додавању вакуумске помоћи вашем систему ливења под притиском. Ово помаже у уклањању ваздуха из шупљине калупа пре него што растопљени метал уђе, значајно смањујући порозност гаса.
Уверите се да ваш систем за затварање усмерава проток метала на начине који потискују гасове према вентилационим отворима, а не да их заробљавају.
Избор материјала
Изабери легуре алуминијума са нижим својствима апсорпције гаса када је то могуће. Неке легуре су природно отпорне на апсорпцију водоника, смањујући могућност порозности гаса.
Уверите се да је ваш метал правилно дегазиран пре ливења.
Не заборавите да складиштите материјале у контролисаним окружењима како бисте спречили апсорпцију влаге. Влажност може да уведе водоник у ваше легуре током топљења.
Такође можете користити третмане флуксом који помажу у уклањању нечистоћа које могу изазвати порозност. Чист метал производи чистије одливе са мање дефеката.
Контрола параметара процеса
Подесите праву температуру и за метал и за матрицу. Превише вруће, а гасови се шире; превише хладно, а метал се учвршћује пре него што гасови побегну.
Одржавајте константан притисак током очвршћавања. Ово помаже у спречавању порозности скупљања тако што гура додатни метал у области које би иначе могле да формирају празнине.
Пазите на времена циклуса и стопе хлађења. Хлађење обезбеђује да гасови имају времена да побегну пре него што се метал потпуно очврсне.
Детекција и мерење порозности
Постоји неколико метода за откривање ових скривених празнина, у распону од једноставних визуелних инспекција до напредних технологија снимања.
Методе испитивања без разарања
Рендгенски преглед је један од најчешћих начина за проналажење порозности без оштећења делова. Овај метод ствара слике које приказују унутрашње празнине као тамније тачке на металној позадини.
Можете брзо да скенирате више делова и идентификујете проблеме, а да ништа не отворите.
ЦТ скенирање (компјутерска томографија) нуди детаљнији 3Д приказ унутрашњих структура. Ова напредна техника вам омогућава да видите тачно где се појављује порозност унутар дела и прецизно измерите њену запремину.
ЦТ скенирање је посебно корисно за сложене делове где је локација порозности важна.
Ултразвучно тестирање користи звучне таласе за откривање дисконтинуитета унутар металних делова. Када звучни таласи ударе у празнину, они се другачије одбијају.
Ова метода добро функционише за проналажење већих кластера порозности.
Квантитативна процена порозности
Мерење количине порозности помаже вам да утврдите да ли део испуњава стандарде квалитета. Архимедов метод упоређује тежину дела у ваздуху и течности да би се израчунале разлике у густини изазване унутрашњим шупљинама.
Овај једноставан приступ вам даје укупан проценат порозности.
Металографија укључује сечење узорка, полирање површине и испитивање под микроскопом. Можете мерити величину и расподелу пора на површини реза.
Овај метод пружа детаљне информације о одређеним областима, али захтева уништавање узорка.
Софтвер за анализу слике може квантификовати порозност из података рендгенског или ЦТ скенирања. Софтвер аутоматски израчунава проценте празнина, величине и дистрибуцију.
Рјешавање проблема порозности
Санација порозних одливака
Прегледајте своје одливке под увећањем од 5-10к да бисте правилно идентификовали проблеме са порозношћу. Ово вам помаже да утврдите да ли је проблем порозност гаса (заобљени мехурићи) или порозност скупљања (неправилне шупљине).
За мање проблеме са порозношћу, импрегнација је ефикасна. Овај процес попуњава празнине са заптивачем, чинећи делове непропусним. Обично се користи за делове који морају да држе течности или гасове.
Секундарне операције као што је вруће изостатичко пресовање (ХИП) могу се бавити унутрашњом порозношћу. Овај процес користи висок притисак и температуру за компримовање и уклањање унутрашњих шупљина.
Изаберите ливење калупа за свој следећи пројекат
Борите се са порозношћу у вашим ливеним компонентама? Порозност гаса, порозност скупљања и шупљине узроковане заробљеним ваздухом или неуједначеним очвршћавањем могу угрозити структурни интегритет ваших ливених делова, утицати на механичке перформансе и довести до ризика од корозије. Ат Моулдиецастинг, специјализовани смо за напредна решења процеса ливења под притиском за контролу порозности и испоруку беспрекорних резултата.
Наша стручност у оптимизацији протока растопљеног метала, убризгавања под високим притиском и прецизних машинских параметара обезбеђује минималну порозност скупљања и елиминише ваздух заробљен током процеса ливења. Прилагођавањем дебљине зида, одабиром легуре (укључујући цинк и магнезијум) и контролом очвршћавања, решавамо узроке порозности у свакој фази. За критичне примене, нудимо вакуумску импрегнацију или технике позитивног ваздушног притиска за затварање пора и повећање издржљивости, чак и процесе после машинске обраде.
Зашто се задовољити дефекти? Удружите се са нама за исплативо, висококвалитетно ливење метала које даје приоритет контроли квалитета и максимизира перформансе делова. Контактирајте нас данас на молдиецастинг да разговарамо о томе како можемо да импрегнирамо самопоуздање у ваш следећи пројекат — обезбеђујући да сваки ливени део испуњава највише стандарде прецизности и поузданости. Претворимо ваше изазове са порозношћу у савршена решења!
Често постављана питања
Који су уобичајени типови порозности у ливеним металима?
Одливци под притиском обично имају три главна типа проблема са порозношћу. Порозност гаса настаје када се гасови заробе у металу током очвршћавања, стварајући мале, заобљене шупљине.
Порозност скупљања се формира када се метал неравномерно хлади, стварајући празнине неправилног облика у дебљим деловима како се метал скупља.
Интердендритска порозност се појављује између дендритних структура како метал кристалише, често у областима са споријим брзинама хлађења.
Који су стандардни АСТМ Е505 нивои порозности за ливење?
Стандард АСТМ Е505 користи референтне радиографије за класификацију нивоа порозности на скали од 1 до 7. Ниво 1 означава минималну порозност, док ниво 7 показује озбиљну порозност.