EN
Ոչ ոք չի ցանկանում քանդել մի նոր լցվածք՝ հայտնաբերելու համար փոքրիկ գազային փուչիկների ցանց, որոնք տարածված են հատվածի ամբողջ մակերեսին: Օդի կուտակումը մնում է բարձր ճնշման տակ լցման գործընթացում ամենահաճախակի հանդիպող խնդիրներից մեկը: Երբ հալված մետաղը չափից շատ արագ է մտնում ձուլատակի խոռոչ՝ այն մասնակից օդի փուչիկները մտցնում է մասի մեջ: Այդ փուչիկները վերածվում են թարախային կառուցվածքի (պորոզության), որն ոչնչացնում է մեխանիկական ամրությունը, վատացնում է մակերեսի վերջնական մշակումը և հաճախ ուղարկում է այլապես լավ մասերը անմիջապես մետաղական մերժվածքի բաժնում:
Ճնշման տակ լցման մեքենան, որն ունի ճիշտ բազմափուլ ներարկման կառավարում, հիմնականում փոխում է խաղի կանոնները: Փոխարենը՝ մետաղի մեկ հաստատուն հարվածի, ներարկման գործընթացը բաժանվում է մի քանի հատուկ կարգավորված փուլերի, որոնք մետաղի հոսքից առաջ դուրս են մղում օդը՝ այն չթաղելով մասի ներսում:
Ինչպես է աշխատում բազմափուլ ներարկումը
Ներարկման ընթացքում հալված մետաղը շարժվում է երեք տարբեր փուլերով՝ սյուղի լցման, անցումային համակարգի լցման և, վերջապես, ձուլման խոռոչի լցման փուլերով: Առաջին փուլը ամենակարևորն է օդի կառավարման համար: Երբ պլանգերը դանդաղ շարժվում է սյուղի մեջ, մետաղի մակերեսը համեմատաբար հանգիստ բարձրանում է՝ ստիպելով սյուղի ներսում գտնվող օդը շարժվել դեպի առաջ՝ անցումային համակարգով և դուրս խոռոչից: Այդ հանգիստ սեղմումը՝ մինչև արագ ներարկումը սկսվի, է այն, որ տարբերակում է մաքուր ձուլարկումները գազային մեղադրյալներից:
Տիպիկ երեք փուլային արագության պրոֆիլը սկսվում է դանդաղ, հաստատուն արագությամբ, մինչև մետաղը հասնում է լցման անցքերին: Այնուհետև արագությունը միջին չափով աճում է, երբ լցման անցքերը լցվում են: Վերջապես՝ արագ լցումը մետաղը մխում է ձուլակաղապարի խոռոչի մեջ բարձր արագությամբ: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ դանդաղ և արագ արագությունները երկուսն էլ պետք է մնան համապատասխան սահմաններում: Եթե առաջին փուլում արագությունը չափազանց դանդաղ է, ապա արտադրությունը замեդանում է, իսկ հալված մետաղի ջերմաստիճանը իջնում է՝ վատացնելով հոսունությունը: Իսկ եթե առաջին փուլում արագությունը չափազանց արագ է, ապա հալված մետաղի մակերեսը դառնում է անկայուն, ինչը բերում է օդի մտնելուն և վերջնական մասերում նրա կապարոսավորմանը:
Իրական արտադրամասի օրինակ
Անցյալ տարի մի միջին չափի ավտոմոբիլային մատակարար, որն օգտագործում էր 500 տոննայանոց սառը խցիկի մեքենա, դժվարանում էր մետաղաձուլական մասերի մեջ առաջացող խոռոչավորության ցուցանիշի հետ, որը հասնում էր 12%-ի մոտ փոխանցման տուփի կառուցվածքի դեպքում: Մասերը անցնում էին սկզբնական տեսական ստուգումները, սակայն այնքան մեծ էր հերմետիկության ստուգման ձախողման մակարդակը, որը կազմում էր մարժինի 8%-ը:
Թիմը ներգրավեց կառավարման ինժեների, ով մեկ առավոտյան ընթացքում գրանցեց իրական ժամանակում ստացված լցման պրոֆիլները: Նրանք հայտնաբերեցին, որ դանդաղ լցման փուլը չափից շատ էր ագրեսիվ՝ փլանգերը արագացվում էր մոտավորապես 0.5 մ/վ արագությամբ, մինչև թասը կիսով չափ լցված չլիներ: Օդը որևէ հնարավորություն չուներ դուրս գալու: Առաջին փուլի վերակարգավորումից հետո՝ մինչև մետաղի հասնելը մինչև լցման անցումները հարթ 0.15 մ/վ արագությամբ, հետագա շաբաթվա ընթացքում խոռոչավորությունը նվազեց մինչև 4.2%: Մակերևույթի վերջնամշակման չափումները բարելավվեցին մոտավորապես 25%-ով Ra սանդղակով: Որևէ սարքային թարմացում չկար: Պարզապես ավելի խելամիտ կառավարում:
Արագությունների անցումների ճիշտ կարգավորումը
Փուլերի միջև անցման կետերը այն տեղերն են, որտեղ մեծամասնությամբ մեքենաները ձախողվում են: Լոպեսը ցույց տվեց, որ երբ դանդաղ լցման արագությունը ընկնում է որոշակի սահմանից ներքև, հալված մետաղը լցնում է թասը հարթ կերպով: Սակայն այդ սահմանները տարբերվում են՝ կախված լցման թասի տրամագծից, փլանգերի երկրաչափությունից և մասնակի բարդությունից:
Արտադրամասերի գործնական ցուցումները առաջարկում են սկսել դանդաղ նետման արագությամբ՝ 0,1–0,25 մ/վ շատ ալյումինե համակարգերի համար: Միջին արագության անցումը տեղի է ունենում, երբ հալված մետաղը հասնում է միացման անցքին՝ նետման թասի ծավալի 70–80 %-ի չափով: Այնուհետև արագ նետումը սկսվում է 2–5 մ/վ արագությամբ՝ կախված պատի հաստությունից և ձուլակաղապարի բարդությունից:
Ինչպե՞ս է դա համարներով արտահայտվում: Ստորև ներկայացված է մեկ արտադրամասի նետման պարամետրերի վերամշակման մինչ և հետո համեմատությունը.
|
Պարամետր
|
Մինչ (մոտավոր ճշգրտում)
|
Հետո (փուլային կառավարում)
|
ՕՒ(always) ԱՊԱՑԱՆԸ
|
|---|---|---|---|
|
Դանդաղ նետման արագություն (1-ին փուլ)
|
0.45 մ/վ
|
0,18 մ/վ
|
Ավելի հարթ լցվածություն թասում
|
|
Անցում արագ նետման
|
Ֆիքսված դիրք
|
Հարմարվող (հոսքի ճակատի զգայունությամբ)
|
Համաստեղ օդի դուրսբերում
|
|
Պորոզության ցուցանիշ (ռենտգենային ստուգում)
|
~9%
|
~3.5%
|
60% կրճատում
|
|
Մակերևույթի վերջնամշակում (Ra, մկմ)
|
2.8
|
1.6
|
Տեսանելիորեն ավելի հարթ
|
Երբ բազմափուլ կառավարումը չի բավարարում
Նույնիսկ լավագույն փուլային ներարկման կառավարումը չի կարող վերացնել յուրաքանչյուր պորոզության խնդիր: Եթե ձուլատակը չունի ճիշտ օդանցքներ կամ ավելցուկային ավազաններ, ապա օդը չունի որտեղ գնալ՝ անկախ նրանից, թե որքան մեղմ է մետաղի շարժումը: Նմանապես, ձուլատակի ջերմաստիճանի անհավասարակշռությունը կարող է վաղաժամկեն սառեցնել հոսքի ճակատները՝ ստեղծելով սառը միացումներ, որոնք սխալմամբ համարվում են գազային սխալներ: Բազմափուլ ներարկումը հզոր միջոց է, սակայն այն ինքնուրույն լուծում չէ: Այն ամենալավն է աշխատում որպես ընդհանուր գործընթացի կառավարման ռազմավարության մաս, որը ներառում է ջերմային կառավարում և ձուլատակի նախագծում:
Ստանդարտները և այս դրույթները հիմնավորող հետազոտությունները
Նորաթողարկված EN ISO 23063:2025 անվտանգության ստանդարտը բարձր ճնշման տակ լիցքավորվող մետաղաձուլական մեքենաների համար տարածվում է ինչպես տաք խցիկով, այնպես էլ հորիզոնական սառը խցիկով համակարգերի վրա, ինչը ընդգծում է արդյունաբերության կողմից ներարկման համակարգի աշխատանքի նկատմամբ ցուցաբերվող լուրջ վերաբերմունքը: Մինչդեռ արդյունաբերության ուսումնասիրությունները շարունակում են հաստատել երեք փուլային մոտեցումը: Չոյը պարզել է, որ արագ ներարկման արագության մեծացումը մոլդի բարձր ջերմաստիճանների հետ միասին բարելավում է մեխանիկական ցուցանիշները, իսկ Ճիաոն նկատել է, որ արագ ներարկման արագության միջին չափով նվազեցումը նպաստում է ներքին սխալների նվազեցմանը: Ի՞նչ եզրակացություն կարելի է անել. մեկ համատեղելի օպտիմալ կարգավորում գոյություն չունի: Սակայն փուլային կառավարումը օպերատորներին տալիս է հարմարեցման հնարավորություն՝ յուրաքանչյուր մասնավոր մասի համար գտնելու օպտիմալ կետը:
Բազմափուլային կառավարման կիրառումը գործնականում
Դիե կաստինգի մեքենան, որը զինված է բազմափուլ ինյեկցիոն կառավարմամբ, ոչ միայն կատարում է հաջորդականություն՝ այլ իրականացնում է ռազմավարություն: Յուրաքանչյուր անցման կետ դառնում է ճշգրտվող փոփոխական: Յուրաքանչյուր արագության փուլ դառնում է որակի բարելավման միջոց: Այն արտադրամասերի համար, որոնք մշտապես ունեն խնդիրներ խոռոչավորության կամ մակերևույթի վերջնական մշակման մեջ, առաջին տեղը, որտեղ պետք է նայել, նետման պրոֆիլն է:
Zhenli Machinery-ը իր ZL և ZLC սերիաները ստեղծել է հենց այս փիլիսոփայության վրա՝ մեքենաների մեջ ներառելով բազմափուլ ինյեկցիոն կառավարում, որոնք այժմ ծառայում են 50-ից ավելի երկրների և տարածաշրջանների հաճախորդներին՝ տեխնիկական ներկայությամբ 20-ից ավելի երկրներում: