Алюминийн хаялтын төхөөрөмж ашиглан хоосронцогтой бүтээдийн хэмжээг хэрхэн багасгах вэ?

Нүхшүүлт: Албуминийн хаялт бүр дээрх нууц зардал

Нүхшүүлт нь алюминийн даралт өндөр хуулийн хаялт дээрх чанарын хамгийн том асуудал юм. Нүхшүүлттэй холбоотой хаялтууд нь түүнд холбоотой ашигт үлдээд бүхнийг бүүр хүртэмүүрт оруул — нэг судалгаа нь нүхшүүлт нь хүйтэн камер дээрх алюминийн хуулийн хаялт дээрх бүх хаялтуудын дунд хамгийн их хаялт үүсгэд бүхнийг бүүр хүртэмүүрт оруул. Санхүүгийн нөлөө хурдан нөлөөлд бүхнийг нүүрлүүрт оруул: хаялт хийсэн деталейд, дахин хийх ажил, хүргэлт хоцрогдож, худалдан авагчид хүртэмүүрт оруул.

Үндсэн шалтгаан нь нууцлалт биш. Хайлан алюминийг өндөр хурд ба даралтанд дай-хоолойн хөндийд хүчтэй дарж оруулж, урсгал турбулент байдаг. Тэр турбулентность агаарыг баптаж аваад, металл хатаж бүтээдүүр болойд хуучин агаарын саванцар үүсгэдүүр — порозность. Хөхрөх үед хумис бүтээдүүр нь нэмэлт порозность үүсгэдүүр. Үр дүн нь гадна талаасаа бүтэн харагдаж, гэтэл дотна талаасаа даралтанд тогтоох чадвар, машинд боловсруулах чадвар, бүтцэн бат бүтээмжийн хувьд сул цэгүүд агуулж буй деталь.

Сайн мэдээ? Порозность нь бизнес хийхдээ зайлшгүй төлбөр гэж хүлээж авах ёсгүй. Машины тохируулалт, технологийн хяналт, зүүний дизайн-д зөв нандин хандлага ашиглан порозность-д хатуу шаардлагатай техникийн шаардлагатай түвшинд хүртүл бүтээдүүр.

Машины шидэх параметрүүдээс эхлэх

Шидэх үе — порозность-д гол асуудал үүсгэдүүр. Шидэх профилийг зөв тохируулах нь нэг тусгай тохируулалтаас илүү том нөлөө үзүүлдүүр.

Хөдөө шатахууны хурд онцгой анхаарал тавих хэрэгтэй. Угаах эхний үе шат нь металл анх удаа шооронгоор орж ирэх үед агаар нь урсахаас зайлсхийхийн тулд хангалттай удаан хөдөлгөөн хийх хэрэгтэй. Ихэнх алдаа нь удаан урсгалыг хэт хурдан гүйх явдал бөгөөд энэ нь агаарыг гарын хана руу саатуулах долгионы нөлөөг бий болгодог. Энэ агаар нь хоолонд ордог. Хурдан урлах хурд 20-30% -ээр буурсан нь ихэвчлэн хашааг хамаарахтайгаар бууруулдаг. Хэдийгээр үнэн тод тоо нь урлах гарын диаметр, хэсгийн геометрийн хамааралтай байдаг.

Хөдөөний алхмаас хурдан алхмаас шилжих нь бас чухал. Өвөр хугацаагаар шилжих нь агаар угаах болно. Хэтэрхий хоцорч солих нь металл хаалганд хүрэхээс өмнө хүйтэнэрч эхэлнэ. Том нэг хэсэгт алюмины шүүлтэнд хийсэн судалгаагаар өндөр хурдны хамар шилжилтийн байрлалыг 40 мм-ийн багатайгаар шилжих нь хоолой байдлын түвшинд хэмжигдэж болох ялгааг бий болгож чадна. Энэ нь энэ параметрын мэдрэмжтэй байдал юм.

Өндөржүүлэх даралтхүлхүүр дүүргөөд хэрэглэгддэг шил нь өөр нэг татах хэрэгтэй түлхүүр юм. Дизайн-ийн туршилтын арга барилыг дагаж мөрдсөн судалгаагаар хүчтэй даралт хэрэглэх нь бутлуурын үлгэрт хоолой байдлыг бууруулах, таталцлын бат бөх байдал болон уртлалыг сайжруулах ач холбогдолтой болохыг харуулсан. Хэт бага даралттай ажиллахад хатуужилт багасдаг. Хэт өндөрт гүйлгээ хийх нь цацаг дэлбэрч, машиныг дарамтлуулж болно. Ихэнх алюмины элсэн хийний хувьд "сагсан цэг" нь ихэвчлэн 80-120 МПа-ийн хооронд байдаг боловч хэсэг тусгай баталгаажуулалт нь хэлэлцэх боломжгүй юм.

Угаах түлшний тусламж тоглоомыг өөрчилжээ

Даралтын хатуу байдал, дулааны эмчилгээ шаарддаг эд ангид вакуумтай дамжуулан загвар бутлуурыг бутлах нь хөрөнгө оруулалтын үнэ цэнэтэй. Үндсэн хууль нь энгийн: дүүргэхээс өмнө, дүүргэх үед агаарг илрүүлнэ. Ингэснээр багахан агаар саатуулагдана.

Тоонууд өөрсдийнхөө түлхүүрүүд. Нэг судалгаа харуулж байгаа нь, дай-кастинг хийх үед вакуум хэрэглэх нь гажигтой хаялтын хувьд 7,2%-с 2,9%-р хүртэл бууруулж, хаялтын хувьд хоёр дахин илүү бууруулж байгаа. Нөгөө судалгаа вакуумын хэрэглээний дагуу интенсификатсион даралтыг нэмж хэрэглэх нь порын хэмжээг багасгаж, уртнамын шинж чанарыг илүү сайжруулж байгаа.

Вакуумын түвшин чухал. Өндөр вакуумын дай-кастинг—хөндлөн огтлолын даралтыг 50 мбар юм ухааны доор хүртэл бууруулах—хамгийн цэвэр үр дүн өгөх бөлгөөн, гэтэд системийн илүү нарийн бүтэц ба форманы илүү сүүдлүүр хуурахыг шаардаж байгаа. Дунд зэргийн вакуум (100–200 мбар) хүртэлх даралт хямд үнэтэй бөлгөөн, гэтэд хүчтүүр шинж чанарыг илүү сайжруулж байгаа. Гол нь тогтмун: вакуумын хэрэглээ цикл бүрт ижил цагт, ижил хүчтүүрт хийгдэж, бүх хаялтуудын хооронд хазайлт гаргахгүйн тулд тогтмун байх ёстой.

Гэхдээ вакуум бол ид шид биш. Энэ нь муу загварлагдан бүтээсэн хаалганы системийг засварлахгүй, эсвэл муу шүүлтний үзүүлэлтийг нөхөн төлөхгүй. Үүнийг үйл ажиллагааг дэмжих хүчин зүйл гэж үзээрэй. Энэ нь сайн үйл явцыг илүү сайн хянах боломжийг олгодог. Гэхдээ муу үйл явцыг сайн хянах боломжийг олгодоггүй.

Улаанбаатарт цагаан тугалганы эсрэг тэмцэх хэрэгслийн загвар

Тоног төхөөрөмжийн тоног төхөөрөмж нь олон үйлдвэрлэлийн менежерүүдээс илүү их үүрэг гүйцэтгэдэг. Хаалга, хаалганы байрлал, давхаргын байрлал нь агаарын халаалтын арга, металлын урсгалын арга хэмжээнд нөлөөлдөг.

Хэт жижиг хаалга нь урсгалыг хязгаарлаж, хэт хурд үүсгэж, металлыг цөцрүүлж, агаарг саатуулах болно. Хэтэрхий их нуруутай хаалгууд хурдыг бууруулдаг боловч хэсгийг гадаргууны төгсгөл муу, дугуйны хугацааг урт болгодог. Зөв хаалганы товчлоор дүүргэх цаг хугацааг хурдтай харьцуулж тэнцвэржүүлдэг.

Раннерын загварлах ажилд ижил хүртээмүйлт анхаарал хандуулах ёстой. Судалгаа нь раннерын хөндлөн огтлосон хэсгийн стратегийн өөрчлөлтүүд—тодорхойлон, шингэн металлын орц рүү ойрхон бүрхүүлийн хурдны бүрхүүл — порын дутагдлын урьдчилан танилцуулж буй хүчин зүйлсийг арилгахад чинь хүртэмүйлт үр дүн үзүүлдэг. Энэ нь шингэн металлын урсгалыг «хэмжих» замаар хөндлөн урсгалыг багасгаж, металлын хөндлөн огтлосон хэсгийн доторх орц рүү орохын өмнө багасгаж үзүүлдэг.

Давхаргын гаднах хоолой (оверфлоу) ба агаарын хоолой (вент) нь порын дутагдлыг багасгахад түүнхүү хүртэмүйлт үр дүн үзүүлдэг. Зөв байршамд орц рүү орж буй агаар ба бохирдсон металл хоолойд орж, хүртэмүйлт детальд орж нехүүлдэг. Вентын гүн нь агаарын гарахыг хүртэмүйлт хүлээж, металл нь вентын доторх хоолойд орж нехүүлдэг. Түүнхүү дундаж дүрэм: алюминийн хувьд вентын гүн нь 0.05–0.10 мм бөлгөн, нийт вентын талбай нь хөндлөн огтлосон хэсгийн эзлэхүүнтэй тааруулж бүрдүүлдэг.

Төрөл бүрийн хэрэгсэл сонгох нь порын дутагдлын хувьд яаж нөлөөлдэгийн хурдан тааруулж үзэх хүртэмүйлт тайлбар:

Бөмбөлөг цилиндр ба плунжерийн үйлдэх ажил: Харахгүй үлдэж буй хүчин зүйл

Бөмбөлөг цилиндрийн боолгүй юм эсвэл дуусааж буй нь хоосон орчны үүсгүүр. Дараах шалтгааны улмаас: хайлах алюминийг бөмбөлөг цилиндрт бүүрхүүлэх үед гадаргууд нь жижиг хэмжээтэй оксидын хаягдмал үүсдэг. Тэр хаягдмал нь тавандаа хайлах металлын дагуу шүүрдэг. Цилиндрийг тодорхой хугацаа тутам цэвэрлэхгүй бол хаягдмал нь хуримтлагдаж, урсгалд холилдож, хоосон орчны үүсгүүр болдог.

Плунжерийн төрөлхийн нөхцөл ч чухал. Дуусааж буй төрөлхийн нөхцөл нь металлын сүүдлүүр үүсгүүр болдог, үүнээс шүүрдэг урсгал нь шүүрдэг профильд саад учруулж, агаарыг хоргодог. Плунжерийн төрөлхийн нөхцөл нь зөвхөн сүүдлүүр үүсгүүр болгоод л солигдож буй нь нехүүр, харин тодорхой хугацаа тутам солигдож буй нь үүнийг саад учруулж буй.

Тослол нь өөр нэг хувьсагч. Шот сүв дотор тосын хэт их хэмжээ нь хайлах алюминийтэй хавьцаж үүрдүүр болж, цулмуйн шарилд орж байдаг. Тосын хэт бага хэмжээ нь галлийн үүслэд болон хурдан дуусалд хүргэдэг. Зөв хэмжээ нь шот сүвний диаметр ба цикл хугацаанаас хамаардаг, гэхдээ санал болгох анхны утга нь түүн дээр тун зүйл бүхнээс тодорхой үүрдүүр үүсгэлгүй, түүн дээр нарийн, төвтөгнөлт нүүр үүсгэх хэмжээ юм.

Дунд хойд Америкт бүрхүүлд нь нэг үйлдвэр түүний хичээлээ хүнд аргаар сураа. Тэр үйлдвэр 900 тонн хүйтэн камерийн машинаар автомашинны дамжуулалтын хайрцаг үйлдвэрлэж, цулмуйн хаялт хувь 8% илүү байж. Хэдэн долоо хоног туршид тархалт параметрүүдийн ард гүйлгүй, бага ахишгүй, тэр үйлдвэр шот сүвнийг авч гаргаж, заливочного хувирдаг хүртэл 0.3 мм дуусалд хүртэл үүссэн гүрвэлдүүр олж. Сүвнийг солиход, тослолын тогтмол графикт шилжихдөө хаялт хувь нь нэг сарын дотор 3% доор бууж. Энэ засвар үйлдэл хэдэн мянган доллар зардалд хүрж. Хаялт ба дахин бүтээлтийн хэмжээний хүүрдүүр нь шест долоо хоногт түүнийг төлбөрлөж.

Дагалдах холимог сонголт ба хайлах чанар

Бүх алюминий хавьсрууд нүхшүүрлэгт ижилхэн үйлчилдэггүй. Силикон агуулалт өндөр алюминий хавьсрууд, жишээ нь A380 юм чинь ADC12, илүү сайн урсдаг бөгөөд тааруулан хийгдэж илүү хялбар. Силикон агуулалт бага алюминий хавьсрууд, жишээ нь A356 юм чинь A357, механик шинж чанаруудын хувьд илүү дээр, гэтэл хуурайшүүрлэг нүхшүүрлэгт илүү дурсамдаг.

Хайлах чанар — таамгаар тодорхойлогдож буй зүйл. Устөрөгч алюминий хайлацад хурдан уусдаг — мөн устөрөгч хайлац хатаж буй үед уусмаласаа гарч, хийн нүхшүүрлэг үүсгэдэг. Устөрөгчийн алюминийд уусмалын хэмжээ металл хөхрөх үед хурдан буурдаг, түүнхүү хайлацад бүх устөрөгч хатаж буй үед гарахын оролдой. Хэрэв түүнд гарах зам бүхүйд, нүхшүүрлэг үүсдэг.

Эргүүрлэх аргаар азот юм чинь аргон хийн тусламжтайгаар цэвэрлэх нь стандарт арга. Типичный цэвэрлэх цикл 10–15 минут үргэлжилдэг бөгөөд устөрөгчийн агуулалтыг 0.3–0.4 куб. см/100 г-аас 0.1–0.15 куб. см/100 г-доо хүртэл бууруулдаг. Нүхшүүрлэгт ялгаа микроскоп под нь харагддаг бөгөөд механик шинж чанаруудад хэмжигддаг.

Хайлах температур нь мөн чухал. Хайлах температурыг их хүнд хайлах нь ус төрөлдөн (hydrogen) уусмуйн чадварыг нэмэгдүүлж, шоргоолж (dross) үүсэх хурдыг нэмэгдүүлж. Хайлах температурыг бага хүнд хайлах нь хайлах тасархайг (fluidity) бууруулж, хүйтэн хаалт (cold shuts) үүсэх аюулд оруулж. Ихэнх алюминий хавирга (aluminum alloys)-н хувьд хамгийн тохиромжтой температур нь шингэн бүрхүүлийн температураас (liquidus temperature) дээрх 50–80°C бөлгөөн.

Когда нь "хангалттай сайн" гэж хэлэх вэ

Энд нь хүндхэн үнэн: Өндөр даралтанд хайлан хаях (high-pressure die casting) үед цөмрөг (porosity) төдийн бүтэн түүнээс чиглүүлж болойн. Цөмрөг төдийн бүтэн түүнээс чиглүүлж болойн гэж тодорхойлох нь ихэнхдээ алдаа. Север Америкад хайлан хаях нийгэм (North American Die Casting Association) хэрэглэгчдэд цөмрөг хязгаарыг хэрэгцээс илүү хатуу тодорхойлохоос зайлшгүй бөлгөөн. Цөмрөг хязгаарыг илүү хатуу тодорхойлох нь зардлыг нэмэгдүүлж, бодит үнэ цэнэгүй.

Зөв хандлага нь үүрэгт шингэн шингэх чадварын түвшнийг тодорхойлох явдал юм. Декоратив хавтгай хэсэг нь гидравлик клапаны бүтэцтэй харьцуулж, илүү их шингэн шингэх чадварыг зөвшөөрдөг. Холдогдох хэсгүүд нь холдогдохгүй хэсгүүдтэй харьцуулж, илүү нарийн хяналт шаарддаг. Бодитой стандартууд тогтоох — мөн түүн дээр разрушительный туршилт ба рентген шинжилгээ хийж баталгаажуулах — нь төгсгөлгүй шинжилгээний цикл ба хэрэгцээгүй хаягдмуйн урьдчилан саархуулахад тусламжирна.

Үйлдвэрлэлийн масштабт хяналт хийх чухал. Жишээ хэсгүүдийн регуляр хөндлөн огтлосон зураг ба КТ сканирование нь асуудлын үүрэгт шингэн шингэх чадварын төлөвхийн өөрчлөлтийг асуудал болгохын өмнө илрүүлдөг. Неделийн турш дундаж шингэн шингэх чадварын 0.1% -ийн нэмэлт нь хаягдмуйн шалтгаан болж мөрдөхгүй, гэтэл процесст ямар нэг зүйл хазайдаж байгаа гэдгийн илтгэл юм — мөн түүнийг урьдчилан илрүүлэх нь хойд үед засахаас хямд.