Jak kontrolować defekty porowatości w zagubionej pianku?

Wady porowatości - otwory gazowe, wnęki skurczowe, dziury - są trwałe wyzwania w utracone casting z pianki (LFC), bezpośrednio wpływające na integralność komponentów, szczelność ciśnienia i ogólną wydajność. Z powodzeniem kontrolowanie porowatości wymaga podejścia systemowego, które zajmuje się każdym etapem unikalnego procesu LFC.

Zrozumienie korzeni porowatości w LFC:
Porowatość w LFC wynika przede wszystkim z dwóch źródeł:

1. Porowatość gazu: Generowane przez rozkład wzoru pianki, gdy kontaktuje się z nim stopiony metal. Jeśli powstałe gazy nie mogą w pełni uciec przez powłokę i pleśń piasku przed zestaleniem metalu, zostaną uwięzione.

2. Porowatość skurczowa: Występuje z powodu nieodpowiedniego karmienia podczas fazy zestalenia i skurczu metalu, zaostrzone, jeśli ciśnienie gazowe utrudnia przepływ ciekłego metalu do kurczących się obszarów.

Kluczowe strategie kontroli:

1. Zoptymalizuj materiał i design:

   • Gęstość i rodzaj pianki: Używaj wysokiej jakości rozszerzonego polistyrenu (EPS) lub podobnej pianki zaprojektowanej do odlewania. Piana o niższej gęstości ogólnie rozkłada się szybciej przy mniejszej ilości pozostałości, ale wymaga starannego rozważenia. Konsekwentna gęstość w całym wzorze ma kluczowe znaczenie.

   • Projekt wzoru: Unikaj gwałtownych zmian grubości sekcji. Uwzględnij obfite promienie i płynne przejścia. Projektuj wewnętrzne fragmenty, aby umożliwić łatwą ucieczkę pary w kierunku otworów wentylacyjnych lub kubka. Minimalizuj linie kleju i zapewnij silne, bez przerwy wiązania za pomocą wyspecjalizowanych klejów.

2. Inżynier system powlekania:

   • Przepuszczalność: To jest najważniejsze. Powłoka ogniotrwałej musieć Pozwól, aby piroliza szybko przechodziła. Wybierz powłoki specjalnie opracowane dla wysokiej przepuszczalności w podwyższonych temperaturach. Zoptymalizuj grubość powłoki - zbyt gruby utrudnia przepływ gazu, zbyt cienkie ryzyko penetracji metalu.

   • Aplikacja: Upewnij się, że warstwa powłoki bez pęcherzyków. Suszenie musi być dokładne i kontrolowane, aby zapobiec wytwarzaniu gazu związanego z wilgocią (parą) podczas nalewania. Nieodpowiednie suszenie jest częstą przyczyną porowatości podpowierzchniowej.

3. Precyzyjna praktyka nalewania:

   • TEMPERATURAJA: Bilans krytyczny. Metal musi być wystarczająco gorący, aby w pełni rozłożyć wzór pianki i utrzymać płynność karmienia, ale nie tak gorąco, aby powodować nadmierne wytwarzanie gazu, erozję pleśni lub problemy z kurczeniem się. Wymagania dotyczące temperatury różnią się znacznie w zależności od stopu; Ścisła kontrola nie podlega negocjacjom.

   • Szybkość wylewania: Utrzymaj stały, wystarczająco szybki wlew, aby ustalić dodatnie ciśnienie metalowej głowy. Ciśnienie to pomaga zmusić gazy rozkładu przez powłokę i piasek, jednocześnie promując karmienie w celu przeciwdziałania skurczowi. Powolne nalewanie zwiększa ryzyko uwięzienia gazu.

   • Minimalizacja turbulencji: Unikaj rozpryskiwania lub nadmiernych turbulencji w basenie odlewu/nalewającym, które mogą uwięzić powietrze lub gazy na wczesnym etapie wypełnienia.

4. Zapewnij skuteczne zagęszczenie i odpowietrzanie pleśni:

   • Zagęszczenie piasku: Niezbędne jest jednolite, odpowiednie zagęszczenie suchego, niezbędnego piasku wokół powlekanego gromady. Słabe zagęszczenie prowadzi do luźnych obszarów, w których gazy mogą gromadzić się lub metal mogą przenikać, powodując wady. Konsekwentne techniki wibracji są niezbędne.

   • Wentylacja: Zapewnij wystarczające ścieżki odpowietrzania. Obejmuje to odpowietrzanie z samego klastra wzorów (często poprzez pionowe lub dedykowane otwory wentylacyjne prowadzące do powierzchni powłoki), odpowiednie odpowietrzanie kolby i potencjalnie wspomagane próżniowo systemy odpowietrzania powszechne w LFC. Wentylacje muszą być jasne i prowadzić bezpośrednio do atmosfery.

5. Kontrola jakości metalu:

   • Odgazowanie: Upewnij się, że stopiony metal jest odpowiednio odgazowany zanim wylewanie w celu usunięcia rozpuszczonego wodoru i innych gazów związanych z topieniem, uniemożliwiając im przyczynienie się do porowatości po zestaleniu.

   • Wybór i modyfikacja stopu: Bądź świadomy nieodłącznych cech kurczenia się stopu. Niektóre stopy korzystają z modyfikacji lub określonych rafinerów ziarna, które mogą poprawić charakterystykę żywienia.

Kontrolowanie porowatości w odlewych zagubionej pianki nie polega na jednej poprawce, ale opanowaniu wzajemnego oddziaływania parametrów wzoru, piasku, metalu i procesu. Odlewnie osiągające konsekwentnie niskie szybkości porowatości rygorystycznie kontrolują każdą zmienną:

• Wykorzystaj wysokiej jakości, odpowiednie wzory pianki zaprojektowane do ucieczki pary.

• Zastosuj i wysuszyć wysoce przepuszczalne, jednolite powłoki.

• Wlać z optymalną temperaturą i szybkością dla stopu.

• Zapewnij doskonałe zagęszczenie pleśni i skuteczne odpowietrzanie.

• Zacznij od czystego, odgazowanego metalu.

Systematyczne rozwiązywanie tych obszarów i wdrażając rygorystyczną kontrolę i monitorowanie procesu, odlewnie mogą znacznie zmniejszyć wady porowatości, zwiększyć jakość, niezawodność i opłacalność utraconych odlewów pianki. Ciągła analiza wad za pomocą metod takich jak prześwietlenie lub sekcja pozostaje kluczowa dla ciągłego udoskonalania procesu.