Распространенные дефекты традиционных отливок, отлитых под высоким давлением

Высокое давление литье под давлением — это высокоскоростной процесс формования под высоким давлением. Его преимущества заключаются в высокой эффективности и высокой точности. Однако именно из-за особенностей процесса он склонен к некоторым типичным дефектам.

I. Дефекты типа дырок

1. Газовая пористость

• Характеристики: Отверстия имеют гладкие стенки, круглую или овальную форму. Обычно они расположены чуть ниже поверхности отливки или внутри и обнажаются после механической обработки.

• Причина возникновения:

(1) Захват воздуха: во время процесса впрыска воздух в полости формы и газы, улетучившиеся из покрытия матрицы, не успевают вовремя выйти через вентиляционные отверстия и переливные колодцы, попадая в ловушку высокоскоростно продвигающегося расплавленного металла.

(2) Чрезмерное или быстрое испаряющееся покрытие штампа: Распыление слишком большого количества антиадгезива или недостаточное испарение приводит к чрезмерному выделению газа при контакте с высокотемпературным расплавленным металлом.

(3) Плохая вентиляция формы: недостаточная глубина, засор или неправильное расположение вентиляционных отверстий.

• Меры по улучшению:

(1) Оптимизируйте литниковую систему и процесс впрыска: уменьшите скорость медленного выстрела, чтобы минимизировать турбулентность; оптимизировать точку высокоскоростного переключения.

(2) Улучшите вентиляцию пресс-формы: увеличьте, очистите и рационально расположите вентиляционные отверстия и переливные колодцы.

(3) Контрольное распыление: точно контролируйте количество и концентрацию разделительного средства, обеспечивая его тщательное высыхание.

2. Усадочная пористость/полости

• Характеристики: Отверстия имеют шероховатые, неровные стенки, темно-серого цвета или дендритной кристаллической структуры. Они часто возникают в более толстых секциях, горячих точках или областях, которые затвердевают последними.

• Причина возникновения:

(1) Недостаточная подача: во время затвердевания объем металла уменьшается. Однако из-за быстрого затвердевания литье под давлением и типичного отсутствия подающих стояков, как при гравитационном литье, толстые секции не могут получать достаточное пополнение жидким металлом.

(2) Неправильные параметры процесса: недостаточное давление интенсификации приводит к недостаточному конечному давлению подачи; чрезмерно высокая температура заливки увеличивает величину усадки.

• Меры по улучшению:

(1) Оптимизируйте конструкцию изделия и пресс-формы: избегайте резких изменений толщины стенок и добавьте каналы охлаждающей воды или точечные иглы охлаждения для ускорения охлаждения в толстостенных областях.

(2) Отрегулируйте параметры процесса: Соответствующим образом увеличьте удельное давление впрыска, чтобы усилить эффект подачи; Уменьшите температуру заливки, чтобы обеспечить заполнение.

II. Дефекты поверхности

1. Линии потока/холодные хлопья

• Характеристики: На поверхности отливки появляются гладкие, неровные полосы или швы. Это вызвано неполным сплавлением двух встреченных металлических потоков.

• Причина возникновения:

(1) Слишком низкая температура расплавленного металла или слишком низкая температура формы, что приводит к плохой текучести на фронте потока.

(2) Слишком низкая скорость заполнения, что приводит к преждевременному охлаждению передней кромки расплавленного металла.

(3) Избыток антиадгезива, который снижает температуру фронта потока.

• Меры по улучшению: Соответствующим образом повысить температуру расплавленного металла и формы; увеличить скорость впрыска; оптимизировать распыление.

2. Царапины/прилипание к форме

• Характеристики: На поверхности отливки в направлении извлечения из формы появляются царапины, шероховатости и даже дефекты.

• Причина возникновения:

(1) Угол уклона формы недостаточен.

(2) Поверхность формы плохо отполирована или перевернута.

(3) Температура формы была слишком высокой, что привело к сварке сплава со сталью формы.

(4) Несбалансированный выброс или необоснованная установка стержня выталкивателя.

• Меры по улучшению: Обеспечить достаточный угол уклона и хорошее качество поверхности формы; Усилить охлаждение пресс-формы; Используйте специальные антипригарные покрытия для форм или проведите обработку поверхности формы (например, азотирование).

III. Дефекты размеров и формы

1. Деформация/деформация

• Характеристики: Геометрия отливки не соответствует чертежу, имеется изгиб или скручивание.

• Причина возникновения:

(1) Внутреннее напряжение : напряжения, возникающие в результате неравномерного охлаждения и сжатия различных частей отливки.

(2) Неправильный выброс: Неравномерное расположение или сила выталкивающих штифтов, вызывающая деформацию во время выброса.

(3) Низкая структурная жесткость отливки, например, большие тонкостенные плоские детали.

• Мероприятия по улучшению: Оптимизировать компоновку системы катапультирования; добавить ребра жесткости для увеличения жесткости; отрегулировать время открытия формы и выталкивания, чтобы обеспечить достаточное охлаждение отливки внутри формы; использовать корректирующие приспособления.

2. Отклонение размеров

• Характеристики: Нестабильные размеры отливки, выход за пределы допусков.

• Причина возникновения:

(1) Колебания температуры пресс-формы. Нестабильная температура пресс-формы приводит к изменениям скорости усадки.

(2) Колебания параметров процесса: например, изменения скорости впрыска, давления, времени и т. д.

(3) Износ или деформация пресс-формы.

• Меры по улучшению: использовать регуляторы температуры пресс-формы для стабилизации температуры пресс-формы; строго контролировать стабильность технологических параметров; регулярно осматривайте и обслуживайте форму.

IV. Внутренний дефект с

1.Включения

• Характеристики: Отливка содержит неметаллические примеси, такие как остатки антиадгезива, оксиды и т. д.

• Причина возникновения:

(1) Недостаточное рафинирование расплавленного алюминия: оксиды, образующиеся во время плавления, не удаляются полностью.

(2) Остатки разделительного агента: Избыток разделительного агента задерживается в расплавленном металле.

• Мероприятия по улучшению: Улучшить удаление и рафинирование шлака в процессе плавки; контролировать количество используемого разделительного агента.

V. Трещиноподобный дефект

1. Горячий разрыв

• Характеристики: Трещины, возникающие на последних стадиях затвердевания или сразу после затвердевания из-за затрудненного сжатия. Поверхность трещины имеет оксидированный цвет.

• Причина возникновения:

(1) Присущая сплаву высокая горячеломкость (например, алюминиевые сплавы высокой чистоты с чрезмерно низким содержанием железа).

(2) Острые углы или чрезмерные изменения толщины стенок конструкции детали, создающие концентрацию напряжений.

(3) Чрезмерное сдерживание плесени, препятствующее сжатию.

• Мероприятия по улучшению: Корректировка состава сплава; оптимизировать дизайн продукта, чтобы избежать концентрации стресса; соответствующим образом уменьшить сдерживание плесени.

VI. Заключение

Высокое давление литье под давлением — это систематический технологический процесс. Дефекты часто являются результатом совместного действия нескольких факторов. Решение проблем с дефектами требует систематического анализа четырех ключевых звеньев: материала сплава, конструкции пресс-формы, процесса литья и производственных операций, чтобы выявить основную причину и принять эффективные контрмеры.