الزامات ریخته گری آلیاژ آلومینیوم در طول تولید چیست؟

چرا ضخامت دیوار اولین تصمیم طراحی است؟

ضخامت دیواره بر رفتار پر شدن، توالی انجماد و خواص مکانیکی نهایی ریخته گری آلیاژ آلومینیوم حاکم است. قسمتی که خیلی نازک است جلوی جریان را گرسنگی می‌کشد و باعث بسته شدن سرد می‌شود. قسمتی که بیش از حد ضخیم است تخلخل انقباض و زمان چرخه طولانی تر ایجاد می کند. بنابراین، الزامات تولید با محدوده ضخامت تعریف شده، انتقال یکنواخت، و تأیید استانداردهای-بر اساس ISO 3522 (آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم) یا ASTM B85 (آلومینیوم-ریخته گری آلیاژی) شروع می شود.

محدودیت های ضخامت عملی

برای ریخته گری های کوچک و متوسط، محدوده کاری مورد استفاده در تولید عبارتند از: آلیاژهای روی 1-3 میلی متر، آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم 1.5-4 میلی متر و آلیاژهای مس 2-4 میلی متر. ضخامت دیواره آلومینیومی معمولاً در شرایط عادی نباید از 4.5 میلی متر تجاوز کند. دیوارهای نازک بزرگ در یک منطقه وسیع مستعد پر شدن ناقص هستند زیرا جلوی فلزی قبل از پر شدن حفره سرد می شود و متوقف می شود، بنابراین باید حداقل ضخامت را افزایش داد یا کانال های جریان را زمانی که منطقه پیش بینی شده بزرگ است اضافه کرد.

یکنواختی بر ضخامت می زند

ریخته گری با ضخامت دیواره یکنواخت تقریباً در یک زمان در تمام بخش ها جامد می شود و از استرس ریخته گری، حفره های انقباض، و پارگی های داغ که هنگام انجماد مقاطع ضخیم و نازک با سرعت های مختلف ظاهر می شوند، جلوگیری می کند. در مواردی که استحکام موضعی مورد نیاز است، به جای افزایش ضخامت دیوار، از دنده یا ریخته گری-در درج ها استفاده کنید. افزایش ضخامت فراتر از حد طراحی، استحکام مکانیکی را کاهش می‌دهد، نه افزایش می‌دهد، زیرا سرعت خنک‌تر شدن آهسته‌تر، دندریت‌های درشت‌تر و تخلخل بیشتری تولید می‌کند و ممکن است این بخش دیگر الزامات ویژگی‌های مشخصات آلیاژ را برآورده نکند.

الزامات تولید و تأیید

ضخامت یکنواخت و انتقال شعاعی را حفظ کنید. گوشه های تیز به عنوان افزایش دهنده استرس و نقاط داغ عمل می کنند.

دریچه‌ها و سرریزها را طوری قرار دهید که قسمت جلوی جریان ابتدا بخش‌های نازک را پر کند و هواکشی کامل شود، طبق تمرین دریچه‌ای توصیه شده برای آلیاژ.

دمای قالب و نمایه شات را کنترل کنید تا زمان پر شدن در پنجره آلیاژی{0} خاص باقی بماند، معمولاً 10 تا 80 میلی‌ثانیه برای ریخته‌گری آلومینیومی.

صحت را با بازرسی رادیوگرافی در مواردی که سفتی فشار مورد نیاز است، با ارجاع به ASTM E505 برای ریخته گری آلومینیوم و منیزیم بررسی کنید.

شیمی را با استاندارد قابل اجرا تأیید کنید: ISO 3522 برای آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم، ASTM B85 برای ریخته گری آلومینیوم، یا GB/T 15114 برای زنجیره های تامین چینی.

عیوب رایج ریخته گری و علل ریشه ای آنها

تخلخل معمولاً به هوای محبوس شده یا انقباض در بخش های ضخیم مربوط می شود. بسته شدن سرد و عملکرد نادرست به دمای پایین قالب، تزریق آهسته یا دیواره های نازک مربوط می شود. سینک به بخش های ضخیم محلی که در آخر سفت می شوند، ردیابی می کند. هر یک از اینها در مرحله طراحی با کنترل ضخامت، در مرحله ابزارسازی با طرح راه‌اندازی و خنک‌کننده، و در مرحله فرآیند با منحنی شات و پایش دمای قالب مدیریت می‌شوند.

سوالات متداول

حداقل ضخامت دیواره برای ریخته گری آلومینیوم چقدر است؟

برای قطعات کوچک و متوسط، 1.5 میلی متر حداقل عملی برای آلیاژهای آلومینیوم است. در زیر آن، پر کردن غیر قابل اعتماد می شود مگر اینکه سطح قطعه کوچک باشد و دمای قالب به شدت کنترل شود.

چرا افزایش ضخامت دیواره ریخته گری را ضعیف می کند؟

بخش‌های ضخیم‌تر آهسته‌تر خنک می‌شوند و ریزساختار درشت‌تر و تخلخل انقباض بیشتری ایجاد می‌کنند که استحکام و سفتی فشار را کاهش می‌دهد. دنده ها بدون جریمه انجماد سفتی می دهند.

کدام استاندارد آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم را پوشش می دهد؟

مشخصات اصلی ISO 3522 برای آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم، ASTM B85 برای ریخته گری آلیاژ آلومینیوم- و GB/T 15114 برای ریخته گری آلیاژ آلومینیوم ارائه شده به مشخصات چینی است.

چگونه از آثار سینک روی سطوح قابل مشاهده اجتناب کنم؟

ضخامت دیوار را یکنواخت نگه دارید، دنده ها را به جای باس های ضخیم در پشت صورت قابل مشاهده قرار دهید و از خطوط خنک کننده قالب زیر سطوح آرایشی استفاده کنید تا قبل از اینکه انقباض داخلی آن را به داخل بکشد، پوست سفت شود.

آیا 4.5 میلی متر همیشه حداکثر ضخامت دیواره آلومینیومی است؟

بدون. 4.5 میلی متر سقف عملی برای ریخته گری معمولی آلومینیوم در شرایط عادی است. ریخته‌گری‌های سازه‌ای با انجماد آهسته کنترل‌شده، کمک خلاء، یا ریخته‌گری فشاری می‌توانند از مقاطع ضخیم‌تری استفاده کنند، اما به فرآیندهای متفاوت و هزینه بالاتر نیاز دارند.