فرآیند ریخته گری محصولات آلومینیومی یک روش تولید پیچیده و بسیار فنی است. به عنوان تأمین کنندهمحصولات ریخته گری آلومینیوم، من اهمیت کنترل دقیق پارامترهای فرآیند ریخته گری را درک می کنم. این پارامترها نه تنها بر کیفیت محصولات نهایی تأثیر می گذارد بلکه تأثیر قابل توجهی در راندمان و هزینه تولید نیز دارد. در این وبلاگ ، من در مورد الزامات اصلی پارامترهای فرآیند ریخته گری محصولات آلومینیومی بحث خواهم کرد.
1. انتخاب آلیاژ
انتخاب آلیاژ آلومینیوم اولین و مهم قدم در روند مرگ است. آلیاژهای مختلف آلومینیوم دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متمایز هستند که به طور مستقیم بر عملکرد ریخته گری و کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد.
1.1 ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی آلیاژ آلومینیوم خصوصیات مکانیکی آن ، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد ریخته گری را تعیین می کند. به عنوان مثال ، آلیاژها با محتوای سیلیکون بالاتر ، مانند ADC12 ، به دلیل سیالیت عالی و قابلیت بازیگری خوب شناخته شده اند. سیلیکون به کاهش نقطه ذوب آلیاژ کمک می کند و سیالیت فلز مذاب را در طی فرآیند قالب ریخته گری بهبود می بخشد ، که برای پر کردن قالب های نازک - دیواری و پیچیده - ضروری است. از طرف دیگر ، آلیاژها با محتوای مس بالاتر ، مانند A380 ، قدرت و سختی بهتری را ارائه می دهند و باعث می شود آنها برای برنامه هایی که به خصوصیات مکانیکی بالا نیاز دارند مناسب باشد.
1.2 کنترل ناخالصی
کنترل ناخالصی در آلیاژ آلومینیوم نیز بسیار حیاتی است. ناخالصی هایی مانند آهن ، روی و منیزیم می تواند بر خصوصیات آلیاژ و فرآیند ریخته گری تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، محتوای بیش از حد آهن می تواند به تشکیل ترکیبات بین فلزی سخت منجر شود ، که ممکن است باعث سایش ابزار در هنگام مرگ شود - ریخته گری و کاهش انعطاف پذیری محصول نهایی. بنابراین ، لازم است اطمینان حاصل شود که آلیاژ با محدودیت های ناخالصی مشخص شده مطابقت دارد.
2. پارامترهای ذوب و ریختن
2.1 دمای ذوب
دمای ذوب آلیاژ آلومینیوم یک پارامتر مهم است. این باید به اندازه کافی بالا باشد تا از ذوب کامل آلیاژ و سیالیت خوب اطمینان حاصل شود ، اما برای جلوگیری از اکسیداسیون بیش از حد و جذب گاز خیلی زیاد نیست. به طور کلی ، دمای ذوب آلومینیوم معمولی می میرند - آلیاژهای ریخته گری از 650 درجه سانتیگراد تا 750 درجه سانتیگراد متغیر است. به عنوان مثال ، برای آلیاژ ADC12 ، دمای مطلوب ذوب در حدود 680 درجه سانتیگراد - 720 درجه سانتیگراد است. در این محدوده دما ، آلیاژ از سیالیت خوبی برخوردار است و می تواند حفره قالب را به آرامی پر کند بدون اینکه باعث تخلخل بیش از حد گاز شود.
2.2 ریختن دما
دمای ریختن کمی پایین تر از دمای ذوب است. بسته به نوع آلیاژ و پیچیدگی قسمت ، معمولاً در حدود 630 درجه سانتیگراد - 700 درجه سانتیگراد است. یک دمای ریختن مناسب تضمین می کند که فلز مذاب می تواند بدون استحکام زودرس به داخل حفره قالب جریان یابد و در عین حال خطر آسیب حرارتی قالب را به حداقل برساند. اگر دمای ریختن خیلی کم باشد ، ممکن است فلز مذاب قالب را به طور کامل پر نکند و در نتیجه ریخته گری های ناقص باشد. برعکس ، اگر دمای ریختن خیلی زیاد باشد ، می تواند باعث خستگی حرارتی قالب شود ، عمر قالب را کوتاه کند و احتمال تخلخل در ریخته گری ها را افزایش دهد.
2.3 نرخ ریختن
میزان ریختن به سرعتی که آلومینیوم مذاب در قالب ریخته می شود ، اشاره دارد. نرخ ریختن مداوم و مناسب برای پر کردن قالب به طور مساوی ضروری است. بیش از حد - سرعت ریختن آهسته ممکن است باعث شود که فلز مذاب قبل از پر کردن کل قالب ، محکم شود و منجر به خاموش شدن سرد و ریخته گری های ناقص شود. از طرف دیگر ، سرعت ریختن بیش از حد - سریع می تواند باعث آشفتگی در قالب شود که ممکن است هوا را به دام بیندازد و منجر به تخلخل و سایر نقایص در ریخته گری ها شود. میزان ریختن باید با توجه به اندازه ، شکل و ضخامت دیواره قسمت ریخته گری تنظیم شود.
3. مرگ - پارامترهای دستگاه ریخته گری
3.1 فشار تزریق
فشار تزریق یکی از مهمترین پارامترهای فرآیند ریخته گری است. از آن برای مجبور کردن آلومینیوم مذاب به داخل حفره قالب در برابر مقاومت قالب و خنک کننده فلز استفاده می شود. فشار تزریق مورد نیاز به عوامل مختلفی از جمله اندازه و پیچیدگی قسمت ، ضخامت دیواره و سیالیت آلیاژ بستگی دارد. به طور کلی ، فشار تزریق برای مرگ آلومینیوم - ریخته گری از 10 مگاپاسکال تا 100 مگاپاسکال است. برای قطعات نازک و دیواری و پیچیده ، معمولاً فشارهای تزریق بالاتر برای اطمینان از پر شدن کامل قالب مورد نیاز است.
3.2 سرعت تزریق
سرعت تزریق بر الگوی پر کردن فلز مذاب در قالب تأثیر می گذارد. سرعت تزریق بالا می تواند قالب را به سرعت پر کند ، که برای پر کردن قطعات نازک و دیواری و پیچیده مفید است. با این حال ، همچنین خطر ابتلا به هوا و تلاطم هوا را افزایش می دهد. بنابراین ، باید با توجه به ویژگی های قسمت ، سرعت تزریق مناسب انتخاب شود. در مرحله اولیه تزریق ، اغلب از سرعت نسبتاً کم برای جلوگیری از گرفتاری هوا استفاده می شود و سپس می توان سرعت را افزایش داد تا از پر شدن کامل قالب اطمینان حاصل شود.
3.3 نیروی بستن
نیروی بستن دستگاه ریخته گری برای بسته نگه داشتن قالب در طی فرآیند تزریق استفاده می شود. برای مقاومت در برابر فشار فلز مذاب در قالب کافی است. اگر نیروی بستن خیلی کم باشد ، ممکن است قالب در حین تزریق اندکی باز شود و باعث فلش شود (فلز اضافی در اطراف خط فراق قالب). از طرف دیگر ، یک نیروی بستن بیش از حد زیاد ممکن است باعث ایجاد استرس غیر ضروری روی قالب و دستگاه شود و منجر به افزایش مصرف انرژی و آسیب های احتمالی تجهیزات شود. نیروی بستن مورد نیاز به منطقه پیش بینی شده قسمت و فشار تزریق بستگی دارد.
4. پارامترهای طراحی و خنک کننده قالب
4.1 طراحی قالب
طراحی قالب تأثیر بسزایی در فرآیند مرگ و میر دارد. قالب باید دارای یک سیستم دروازه بان مناسب باشد که شامل دونده ، دروازه و سرریز نیز می شود. سیستم دروازه بان وظیفه هدایت فلز مذاب را به صورت یکنواخت و یکنواخت به داخل حفره قالب هدایت می کند. اندازه و شکل دروازه ها و دونده ها باید با دقت طراحی شوند تا اطمینان حاصل شود که فلز مذاب قالب را بدون ایجاد تلاطم یا گرفتگی هوا پر می کند. علاوه بر این ، قالب باید دارای یک خط فراق مناسب باشد که قالب را به دو نیمه تقسیم می کند و امکان حذف آسان قسمت ریخته گری را فراهم می کند.
4.2 سیستم خنک کننده
یک سیستم خنک کننده چاه - طراحی شده در قالب برای کنترل فرآیند جامد سازی فلز مذاب ضروری است. میزان خنک کننده بر ریزساختار و خصوصیات مکانیکی محصول نهایی تأثیر می گذارد. اگر خنک کننده خیلی سریع باشد ، ممکن است باعث فشارهای داخلی و ترک خوردگی در ریخته گری شود. اگر خنک کننده خیلی کند باشد ، می تواند به ریزساختارهای درشت دانه و کاهش خاصیت مکانیکی منجر شود. سیستم خنک کننده معمولاً از کانال های خنک کننده در داخل قالب تشکیل شده است که از طریق آن یک خنک کننده (مانند آب یا روغن) جریان می یابد. سرعت جریان و دمای خنک کننده باید تنظیم شود تا از سرعت خنک کننده یکنواخت و مناسب در سراسر قالب اطمینان حاصل شود.
5. پست - الزامات پردازش
5.1 عملیات حرارتی
پس از مرگ - ریخته گری ، برای بهبود خصوصیات مکانیکی محصولات آلومینیومی ممکن است به عملیات حرارتی نیاز باشد. فرآیندهای تصفیه حرارتی مانند عملیات حرارتی محلول و پیری می توانند قدرت ، سختی و انعطاف پذیری ریخته گری ها را تقویت کنند. به عنوان مثال ، برای برخی از قطعات آلومینیوم با استحکام بالا - ریخته گری ، عملیات حرارتی محلول در دمای خاص و به دنبال آن پیری در دمای پایین تر می تواند عملکرد مکانیکی آنها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
5.2 درمان سطح
درمان سطح اغلب برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و ظهور محصولات مردگان آلومینیوم ضروری است. روشهای معمول تصفیه سطح شامل آنودایزاسیون ، پوشش پودر و آبکاری است. آنودایزاسیون یک لایه اکسید محافظ بر روی سطح آلومینیوم ایجاد می کند ، که مقاومت در برابر خوردگی آن را تقویت می کند. پوشش پودر یک پایان بادوام و از نظر زیبایی شناسی را فراهم می کند ، در حالی که آبکاری می تواند یک لایه فلزی تزئینی یا کاربردی را به سطح اضافه کند.
در نتیجه ، فرآیند ریخته گری محصولات آلومینیومی نیاز به کنترل دقیق پارامترهای مختلف از جمله انتخاب آلیاژ ، ذوب و ریختن پارامترهای ، پارامترهای دستگاه ریخته گری ، طراحی قالب و پارامترهای خنک کننده و نیازهای پردازش دارد. به عنوان تأمین کنندهمحصولات ریخته گری آلومینیومباقطعات آلیاژ آلومینیوم ریخته گریوتقطعات ریخته گری آلومینیوم با دقت بالا، ما تجربه گسترده ای در بهینه سازی این پارامترها برای اطمینان از تولید محصولات با کیفیت بالا با کیفیت آلومینیوم داریم. اگر به محصولات ما علاقه مند هستید یا در مورد فرآیند Die - ریخته گری سؤالی دارید ، لطفاً برای بحث بیشتر و تهیه احتمالی با ما تماس بگیرید.
منابع
- Campbell ، J. (2003). ریخته گری Butterworth - Heinemann.
کمیته کتابچه راهنمای. (2008). کتاب راهنمای ASM ، دوره 15: ریخته گری. ASM International. - Thilak Kumar ، KP ، & Rajesh ، K. (2017). بهینه سازی پارامترهای فرآیند ریخته گری برای چرخ های آلیاژ آلومینیوم خودرو با استفاده از روش تاگوچی. مواد امروز: مجموعه مقالات ، 4 (3) ، 4162 - 4169.
