Dökmə zamanı səth bitməsi haqqında ən çox danışılan mövzular post-proseslərdir — parlaqlaşdırma, silahlanma və ya örtük tətbiqi. Lakin bu, daha böyük imkanı gözardı edir. Dökmə maşını özü, alüminium hissənin kalıbdan çıxarkən nə qədər hamar olması üçün birbaşa rol oynayır. Maşının parametrlərini düzgün təyin etsəniz, ikincili bitmə əməliyyatları əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Parametrləri səhv təyin etsəniz, heç bir post-proses tam kompensasiya edə bilməz.
Sıxışdırma sürəti və axın cəbhəsi problemi
Alüminium die castinglərində səth çatları tez-tez metalın boşluğa necə dolduğundan aslıdır. İnjeksiya sürəti çox aşağı olduqda, ərimiş metal boşluğun uzaq ucuna çatmadan soyuyur və səthi pozan soyuq birləşmələr və axın xətləri yaradır. Sürət çox yüksək olduqda isə metal türbülent hala gəlir, havanı tutur və emaldan sonra kabarıqlıqlar və ya çuxurlar kimi görünən səth porozluğuna səbəb olur.
Optimal interval aləmin növündən və detalın həndəsəsindən asılıdır. Avtomobil və istehlak məhsulları üçün geniş yayılmış A380 alüminiumu üçün incə divarlı hissələrdə ən yaxşı səth keyfiyyətini 2–4 m/s aralığında olan injeksiya sürətləri təmin edir. Qalın divarlı hissələr səth keyfiyyətinin pisləşməsi olmadan daha yüksək sürətlərə dözə bilər, lakin bu interval bir çox operatorun fərz etdiyindən daha dar olur.
Maşının istilik sabitliyindəki rolu
Səthi bitirmə die temperaturuna qədərək həssasdır. Die çox soyuq işlədikdə, metal çox tez bərkidilir və qeyri-bərabər, mat səth yaradır. Çox isti işlədikdə isə metal çox uzun müddət maye halda qalır və buna görə də lehimlənmə baş verir — yəni alüminium die səthinə yapışır — bu da yırtıq, qeyri-bərabər səth yaradır.
Die üzrə dəqiq temperatur nəzarəti təmin edən maşın — yalnız bir termokupl oxunuşu deyil, həm də zonaya xas tənzimləmə — daha sabit səth keyfiyyəti təmin edir. İstehsal mühitindən toplanan məlumatlar göstərir ki, die temperaturundakı dalğalanmalar ±10°C-dən artıq olduqda səth qabarıqlığı 50% qədər artır. Qapalı dövrü istilik idarəetməsi olan maşınlar bu dalğalanmaları ±3°C daxilində saxlayır və beləliklə, die-dən çıxan detalların Ra dəyərləri 1,6–3,2 μm aralığında olur; bu da sonrakı emalın lazım olmamasını tez-tez təmin edir.
Sıkma qüvvəsi və səthi bitirmə bir-biri ilə əlaqəlidir
Bu əlaqə çoxlu istehsalat işçilərini təəccübləndirir. Kifayət qədər sıxma qüvvəsinin olmaması sayəsində kalıplar inyeksiya zamanı bir qədər ayrılır, nəticədə boşluq geometriyası dəyişir və metal axını nümunəsi pozulur. Nəticə yalnız qabarıqlıq deyil — həmçinin ayırma xəttində və axın cəbhəsinin istiqamətini dəyişdiyi sahələrdə səth keyfiyyətinin pozulmasıdır.
Bu əlaqə xətti olmayan xarakter daşıyır. Tələb olunan dəyərdən 10% aşağı olan sıxma qüvvəsi detalların 80% hallarda qəbul edilə bilən keyfiyyətə malik olmasını təmin edə bilər, lakin qalan 20% hallarda görünən səth defektləri müşahidə olunacaq. Yüksək həcmdə istehsalda bu 20% rədd etmə dərəcəsi qəbul edilə bilməz. Dəqiq mühəndislik üsulları ilə hazırlanmış maşınların təmin etdiyi imkan kimi, sıxma qüvvəsini quraşdırılmış dəyərdən ±1% dəqiqliklə saxlamaq səthlə bağlı rədd etmələri demək olar ki, sıfıra endirir.
Maşının dizaynı kalıb müddəti və səth keyfiyyətini necə təsirləyir
Kalıp aşınarkən səth bitirilməsi pisləşir. Kalıbın səthindəki xətlər, çuxurlar və eroziya birbaşa tökməyə keçir. Kalıb aşınmasını minimuma endirən maşın, kalıbın yaxşı səth bitirilməsi verdiyi müddəti uzadır.
|
Maşın xüsusiyyəti
|
Səth bitirilməsinə təsiri
|
Mekanizm
|
|
Dəqiq qısma nəzarəti
|
Qalınlıq və bölünmə xəttindəki defektləri azaldır
|
Tökmə zamanı kalıbın düzgün yerləşdirilməsini təmin edir
|
|
Qapalı dövr termal idarəetmə
|
Lehimlənməni və soyuq birləşmələri qarşısını alır
|
Kalıb temperaturunu ±3°C dərəcə daxilində saxlayır
|
|
Nəzarət olunan tökmə profili
|
Turbulentliyi və porozluğu minimuma endirir
|
Doldurma nümunəsini optimallaşdırır
|
|
Bərabər örtük təmin edən kalıp püskürmə sistemi
|
Yapışma və sürüşmə izlərinin azalmasını təmin edir
|
Sabit çıxarmanı təmin edir
|
|
Hidravlik sabitlik
|
Təzyiq zirvələrinin qarşısını alır
|
Doldurma zamanı boşluq təzyiqini saxlayır
|
Soğuk kameraya malik maşınlar, shot kovası üçün daha aşağı iş temperaturu səbəbilə kalıba termiki gərginliyin azalması ilə əlaqədar olaraq, isti kameraya malik alternativlərə nisbətən alüminium üçün ümumiyyətlə daha yaxşı səth keyfiyyəti sabitliyi təmin edir. Soğuk kameraya malik kalıp, əhəmiyyətli bərpa tələb etmədən 80 000–120 000 dövr tamamlaya bilər; bu isə isti kameraya malik sistemdə təxminən onun yarısı qədərdir. Daha uzun kalıp ömrü, kalıbın xidmət müddəti ərzində səth keyfiyyətinin daha çox detaldan spesifikasiyaya uyğun qalmasını deməkdir.
Həqiqi həyat nümunəsi: istehlak elektronikası korpusu
Yüksək səviyyəli istehlak elektronikası üçün alüminium qablaşdırmalar istehsal edən bir istehsalçı daimi səth keyfiyyəti problemləri ilə üzləşirdi. Detallar ikinci dəfə parlatma prosesini aradan qaldırmaq üçün Ra 1,6 μm və ya daha yaxşı tökmədən sonrakı səth bitirilməsi tələb edirdi; bu isə əhəmiyyətli dərəcədə əlavə xərclər və emal müddəti artırırdı. Mövcud 280 tonluq maşın Ra dəyərləri 2,8–4,5 μm aralığında olan detallar istehsal edirdi — bu dəyərlər sabit deyildi və tez-tez spesifikasiyalara uyğun gəlmirdi.
Tədqiqat üç maşınla bağlı amil aşkar etdi: doldurma prosesinin sonunda proqramlaşdırılmış yavaşlama əvəzinə enjeksiya profili sabit sürətə qurulmuşdu, kalıp temperaturu boşluq boyu ±15°C dəyişirdi və hidravlik yağ istiləndikcə sıxma təzyiqi bir smayda təxminən 5% azaldı. Proqramlaşdırıla bilən enjeksiya profilinqi, zonaya xas kalıp isitməsi və qapalı döngülü sıxma idarəetməsi olan maşına keçid səth pürüzlülüyünü sabit 1,8–2,2 μm Ra səviyyəsinə endirdi. İkinci parlatma mərhələsi ləğv edildi və illik 2 milyon ədədlik istehsal seriyasında hər bir detaldan təxminən 0,85 ABŞ dolları qənaət edildi.
Soyudulmadan sonra alınan səth keyfiyyətinin praktiki tavanı
Hətta ən yaxşı maşın belə, die-dən çıxan hissələrin səthini birbaşa güzgü kimi düzəltə bilmir. Prosesin fiziki realiyyətləri — çıxarıcı pin izləri, qapı izləri və die-in özünə məxsus səth quruluşu — tökmədən sonrakı səth pürüzlülüyünün aşağı həddini müəyyən edir. Alüminium ərintiləri üçün tipik tökmədən sonrakı səth keyfiyyəti Ra 2,5–6,3 μm aralığında dəyişir; inkişaf etmiş HPDC sistemləri isə optimal şəraitdə 1,0–2,5 μm aralığına çata bilir.
Bu aralıqdan aşağıda ikincili əməliyyatlar tələb olunur. Lakin maşın, post-emal olmadan bu aralığın nə qədər aşağısına enilə biləcəyini müəyyən edir. Dəqiq idarəetmə ilə yaxşı sazlanmış maşın, bu spektrin aşağı ucunda daimi olaraq detallar istehsal edir və bu da parlaqlaşdırma, silahlanma və ya emal kimi əməliyyatlara ehtiyacın azaldılmasına və ya tamamilə aradan qaldırılmasına səbəb olur.
Zhenli kimi maşın təchizatçıları, səth keyfiyyətinin tökmə sonrası problemi deyil, maşınla başlaya bilən bir tökmə problemi olduğunu nəzərə alaraq, as-kast bitirilməni əldə edilə bilən diapazonun aşağı səviyyəsinə çatdırmaq üçün lazım olan idarəetmə sistemləri ilə soyuq otaqlı alüminium xətlərini layihələndirirlər.