انقباض فلزی در ریخته گری

دستیابی به ابعاد محکم تحمل ها مهمترین نگرانی در تولید بازیگران است.

همانطور که فلز مذاب خنک می شود و جامد می شود, به ناچار قراردادهای پیش بینی شده است -, زمان های دیگر غیرقابل پیش بینی - انتظار می رود به شیمی آلیاژ, هندسه, و پارامترهای پردازش.

بدون کنترل مناسب, کوچک شدن می تواند حفره های داخلی را معرفی کند, تحریفات, و ویژگی های خارج از تحمل که هم عملکرد و هم هزینه را به خطر می اندازد.

در این مقاله جامع, ما مکانیک انقباض فلزی را بررسی می کنیم, پیامدهای عملی آن برای آلیاژهای آهنی و غیر آهنی, و استراتژی های ریخته گری و طراحان برای کاهش نقص استفاده می کنند.

1. مقدمه

دقت بعدی زیربنای عملکرد هر مؤلفه بازیگران است, از بلوک های موتور خودرو گرفته تا محفظه های هوافضا دقیق.

انقباض فلزی اشاره به کاهش حجم و ابعاد خطی است که به عنوان انتقال آلیاژ از دمای مایع به محیط رخ می دهد.

حتی یک متوسط 2-3 ٪ انقباض خطی در فولاد یا 5-8 ٪ در آلومینیوم می تواند منجر به سوء استفاده شود, پیچش دهنده, یا در صورت عدم فشار ، قطعات رد شده.

با کاوش انقباض در هندسه های ساده در مقابل هندسه های پیچیده و آلیاژهای آهنی و غیر آهنی متضاد, ما پایه و اساس طراحی هدفمند و کنترل فرآیند را قرار می دهیم.

2. انواع کوچک شدن

درک انواع مشخص انقباض که در طی فرآیند ریخته گری رخ می دهد برای دستیابی به دقت بعدی و یکپارچگی ساختاری بسیار مهم است.

کوچک شدن در ریخته گری به طور معمول در سه مرحله اصلی پیشرفت می کند -انقباض مایع, انقباض جامد, وت محکم (الگوی ساز) انقباض- هر یک با پیامدهای مختلف برای طراحی, تهیه قالب, و کنترل نقص.

علاوه بر, انقباض را می توان با تجلی فیزیکی آن طبقه بندی کرد کرکس کلان, ریزش کوچک, یا لوله کشی, بسته به مقیاس و موقعیت مکانی در ریخته گری.

انقباض مایع

انقباض مایع به کاهش حجم اشاره دارد زیرا فلز مذاب از ریختن درجه حرارت پایین تا نقطه جامد آن خنک می شود, در حالی که در حالت کاملاً مایع باقی مانده است.

این انقباض می تواند از 1% به 3% حجم, بستگی به نوع آلیاژ دارد.

اگرچه به طور کلی نگرانی برای کنترل بعدی نیست, حفظ مسیرهای تغذیه باز از طغیان در این مرحله بسیار مهم است.

در صورتی که روتر نتواند به اندازه کافی فلز مذاب را تأمین کند, ریخته گری ممکن است توسعه یابد افسردگی سطحی یا پر کردن ناقص.

نمونه: آلیاژهای آلومینیوم ممکن است انقباض مایع را تجربه کنند 2.5%, برای حفظ پر کردن قالب مداوم در هنگام خنک کننده زودرس ، نیاز به طراحی دقیق است.

تثبیت (جامد) انقباض

این مهمترین شکل انقباض از دیدگاه پیشگیری از نقص است.

به عنوان انتقال فلز از مایع به جامد, تحت یک قابل توجه قرار می گیرد انقباضات حجمی, به طور معمول 3% به 7%.

این انقباض در به اصطلاح "منطقه قارچ" رخ می دهد, جایی که هر دو مرحله جامد و مایع همزیستی هستند.

اگر فلز مذاب در این مرحله به درستی تغذیه نشود, کرکس کلان نقص هایی مانند حواس, تخلخل خط مرکزی, یا حفره می تواند شکل بگیرد.

انقباض جامد بسیار حساس است:

• سرعت خنک کننده و شیب حرارتی
• حالت جامد سازی (وابسته به اوت, جهت دار, یا معادل)
• دامنه انجماد آلیاژ

جامد سازی جهت دار, که باعث افزایش جریان گرمای یک طرفه به سمت Risers می شود, یک استراتژی گسترده برای مقابله با این اثرات است.

محکم (الگوی ساز) انقباض

یک بار کاملاً جامد, ریخته گری همچنان در حال کاهش است و به دمای محیط خنک می شود. این انقباض خطی به طور معمول محدوده از 1% به 2.5%, بستگی به آلیاژ دارد. به عنوان مثال:

• فولاد: 2.0 ~
• آهن: 1.0 ~
• آلیاژهای آلومینیوم: 1.3 ٪ to 1.6%

Patternmakers با مقیاس بندی ابعاد الگوی با استفاده از استاندارد شده ، این انقباض را در خود جای می دهد کمک هزینه های کوچک.

این انقباض نسبتاً قابل پیش بینی و یکنواخت در نظر گرفته می شود, اگرچه ممکن است در ریخته گری هایی با هندسه های پیچیده یا ضخامت بخش متغیر غیر یکنواخت باشد.

میکرو ریز و درشت در مقابل. ماکرو-کوچک در مقابل. لوله کشی

نوع	توضیحات	مکان معمولی	دلیل
ریزش کوچک	خوب, حفره های پراکنده یا تخلخل در ساختار جامد	مناطق تصادفی یا جدا شده	استحکام دندریتیک, تغذیه ضعیف
کرکس کلان	بزرگ, حفره های قابل مشاهده که اغلب در مرکز یا بالای ریخته گری یافت می شود	مناطق گردن مرکزی یا بلند	خوراک قیام ناکافی
لوله کشی	حفره قیف شکل که از بالابر به ریخته گری گسترش می یابد	نزدیک محل اتصال Riser -Cassing	حجم بالا یا تأخیر در تغذیه

3. حالت های جامد سازی و اثرات آنها

چگونه یک فلز جامد می شود - حالت جامد سازی- تأثیر عمیقی بر رفتار انقباض دارد, نیازهای تغذیه, و کیفیت بازیگران نهایی.

جامد سازی یک فرآیند یکنواخت نیست; با ترکیب آلیاژ به طور قابل توجهی متفاوت است, نرخ خنک کننده, و طراحی قالب.

درک سه حالت جامد سازی اصلی -وابسته به اوت, جهت دار, وت متقابد- برای کنترل انقباض و به حداقل رساندن نقایص داخلی مانند تخلخل و حفره ها ضروری است.

جامد سازی

جامد سازی eutectic هنگامی اتفاق می افتد که یک فلز یا آلیاژ از مایع به جامد در دمای ثابت انتقال می یابد, تشکیل دو یا چند مرحله جامد همزمان در یک مخلوط بسیار خوب.

این تحول به سرعت اتفاق می افتد, غالباً در کل مقطع ریخته گری به یکباره, ترک حداقل فرصت برای تغذیه انقباض.

• آلیاژهای مشترک: آهن, آلیاژهای آلومینیوم سیلیکون (به عنوان مثال, A356), و برخی برنز
• خصوصیات کوچک شدن: کمرنگ کلان, اما اگر به درستی کنترل نشود ، مستعد ابتلا به میکروجایی است
• رفتار تغذیه ای: نیاز به حداقل حجم بالابر دارد, اما مدیریت حرارتی دقیق ضروری است

نمونه: ریخته گری آهن خاکستری از طریق یک واکنش eutectic که باعث ایجاد پوسته گرافیت می شود ، جامد می شوند.

انبساط حجمی ناشی از بارش گرافیت گاهی اوقات می تواند کاهش یابد, ساخت آهن خاکستری نسبتاً بخشنده از نظر تغذیه.

جامد سازی جهت دار

در جامد سازی جهت, فلز به تدریج از یک انتهای ریخته گری جامد می شود (به طور معمول دیوارهای قالب) به سمت یک مخزن گرمای تعیین شده یا بالابر.

این شیب حرارتی کنترل شده به فلز مذاب اجازه می دهد تا مناطق جامد را به طور مؤثر تغذیه کنند, کاهش نقص انقباض.

• آلیاژهای مشترک: فولاد کربن, فولادهای کم آلیاژ, Superalloys مستقر در نیکل
• خصوصیات کوچک شدن: مسیرهای قابل پیش بینی کلان قابل پیش بینی که می توانند با استفاده از افراد خوب و مناسب مدیریت شوند
• رفتار تغذیه ای: عالی, در صورت حفظ شیب های حرارتی و جلوگیری از لکه های داغ

نمونه: در ریخته گری های فولادی, جامد سازی جهت گیری عمداً از طریق استفاده از لرزها مهندسی می شود (که استحکام را تسریع می کند) و ظهور عایق بندی شده (که آن را به تأخیر می اندازد).

این جلوی جامد را از بخش های نازک تر به ضخیم تر راهنمایی می کند, کمک به ریخته گری بدون نقص.

جامد سازی برابر

جامد سازی Equiaxed شامل هسته همزمان دانه ها در سراسر فلز مایع است.

جامد سازی به طور تصادفی به جای دنبال کردن یک شیب حرارتی قابل پیش بینی اتفاق می افتد. این امر باعث می شود کنترل تغذیه و انقباض بسیار چالش برانگیز باشد.

• آلیاژهای مشترک: آلومینیوم 356 (در برخی از روش های ریخته گری), برنزهای آلومینیومی
• خصوصیات کوچک شدن: خطر بالای انقباض داخلی و میکرو طلوع
• رفتار تغذیه ای: مدیریت دشوار است; مستعد انسداد زودرس مسیرهای تغذیه

نمونه: در ریخته گری های آلومینیومی, دانه ها ممکن است در مناطق جدا شده غیرقابل پیش بینی شوند, ایجاد حفره های داخلی در صورت مسدود شدن خوراک فلزی با استحکام قبلی. از نرم افزار شبیه سازی اغلب برای پیش بینی چنین خطرات و تنظیم طراحی دروازه بر این اساس استفاده می شود.

پیامدهای مربوط به تخلخل و طراحی تغذیه

هر حالت جامد سازی بر نحوه توسعه تخلخل و نحوه طراحی سیستم های تغذیه تأثیر می گذارد:

حالت جامد سازی	خطر تخلیه	پیچیدگی	راندمان بلند کردن
وابسته به اوت	کم عمق, میکرو	معتاد	عالی
جهت دار	اگر خوب مدیریت شود	کم تا متوسط	عالی
متقابد	عالی (خرد و کلان)	عالی	کم

4. عوامل مؤثر بر کلیدی

انقباض فلزی در ریخته گری ها توسط یک متغیر واحد اداره نمی شود بلکه توسط یک تعامل پیچیده متالورژیک اداره می شود, هندسی, و عوامل محور فرآیند.

درک این عوامل به مهندسان ریخته گری اجازه می دهد تا ریخته گری ها و فرآیندهای خود را طراحی کنند که نقص انقباض را کاهش می دهد, دقت بعدی را افزایش دهید, و عملکرد کلی ریخته گری را بهبود بخشید.

در زیر مشارکت کنندگان اصلی که بر رفتار انقباض تأثیر می گذارند:

نوع و ترکیب آلیاژ

سیستم آلیاژ که در حال بازیگران است نقش اساسی در تعیین خصوصیات انقباض دارد.

فلزات مختلف و آلیاژهای مربوطه به دلیل تفاوت در تغییر چگالی در حین جامد سازی و ضرایب انقباض حرارتی ، با نرخ های مختلف کوچک می شوند.

• آلیاژهای فولادی به طور معمول انقباض جامد سازی حجمی در محدوده 4-4 ٪ نشان می دهد.
• آلیاژهای آلومینیوم ممکن است 6-7 ٪ کوچک شود, اگرچه اضافات مانند سیلیکون (به عنوان مثال, al-i Allays) با تشکیل ساختارهای eutectic ، انقباض را کاهش دهید.
• آلیاژهای مس می تواند انقباض بیشتری نشان دهد (تا 8%), بستگی به وجود قلع دارد, روی, یا آلومینیوم.

گنجاندن عناصر آلیاژ نیز می تواند مسیر جامد سازی را تغییر دهد (eutectic vs. متقابد), در نتیجه رفتار تغذیه و تمایلات تخلخل را تغییر می دهد.

ضخامت بخش و شیب حرارتی

ویژگی های هندسی تأثیر عمده ای بر میزان خنک کننده و رفتار انقباض موضعی دارد. بخش های ضخیم تر گرما را طولانی تر می کنند و به آرامی محکم تر می شوند, در حالی که بخش های نازک تر به سرعت خنک می شوند.

این داخلی ایجاد می کند شیب حرارتی, که نشان می دهد چگونه جامد شدن از طریق ریخته گری پیشرفت می کند.

• بخش های ضخیم مستعد ابتلا به لکه های داغ و حفره های انقباض داخلی هستند.
• بخش ناگهانی تغییر می کند (به عنوان مثال, از ضخیم تا نازک) مناطق استرس موضعی ایجاد کرده و ممکن است مسیرهای تغذیه را مسدود کند, منجر به تخلخل کوچک شدن.

طراحی بهترین شیوه ها انتقال صاف و ضخامت بخش یکنواخت را برای مدیریت اتلاف گرما به طور مساوی تشویق می کند.

ماده و استحکام قالب

خصوصیات فیزیکی قالب - به ویژه آن هدایت حرارتی و استحکام- در اثر استخراج گرما از فلز مذاب استخراج می شود, بر میزان و جهت جامد سازی تأثیر می گذارد.

• قالب های شن و ماسه سبز انعطاف پذیری را ارائه می دهد و می تواند انقباض جزئی را در خود جای دهد اما به دلیل قدرت پایین تر ممکن است پیچ و تاب را معرفی کند.
• قالب های شن و ماسه ای با هم و یا شیمیایی پیوند خورده کنترل بعدی بیشتر را فراهم می کند اما نسبت به انقباض حرارتی کمتر بخشنده است, افزایش استرس باقیمانده.
• قالبهای دائمی (به عنوان مثال, ریخته گری) به دلیل هدایت حرارتی بالا ، نرخ خنک کننده دقیق را اجرا کنید اما به کمک هزینه های انقباض دقیق تری نیاز دارند.

علاوه بر, روکش های قالب و لرز را می توان برای زمان جامد سازی کنترل محلی و اثربخشی تغذیه استفاده کرد.

ریختن دما و سرعت

در دمایی که در آن فلز ریخته می شود هم بر سیالیت و هم در اندازه پنجره جامد تأثیر می گذارد.

گرمای بالاتر می تواند هسته را به تأخیر بیندازد و جامد سازی معادل را ترویج کند, که ممکن است میکرو طلوع خود را افزایش دهد.

• دمای بیش از حد زیاد می تواند باعث ایجاد جریان آشفته شود, گرفتاری گاز, و حفره های کوچک شدن.
• برعکس, دمای پایین ریختن ممکن است منجر به استحکام زودرس و تعطیل های سرد شود, مسدود کردن مسیرهای تغذیه قبل از وقوع جبران انقباض.

در نرخ ریختن همچنین باید بهینه سازی شود تا اطمینان حاصل شود که تمام قسمت های قالب قبل از شروع جامد پر شده است, در حالی که از فرسایش قالب یا تلاطم جلوگیری می کنید.

طراحی و سیستم تزیین کننده

طراحی مناسب و طراحی دروازه یکی از مستقیم ترین راه ها برای مبارزه با انقباض است. Risers به ​​عنوان خدمت می کند مخازن فلز مذاب که در هنگام جامد کردن ، ریخته گری را تغذیه می کند.

اصول اصلی طراحی شامل:

• حجم بلند برای جبران انقباض جامد باید کافی باشد.
• محل سکونت برای اطمینان از در دسترس بودن فلز مذاب در صورت لزوم ، باید نزدیک نقاط داغ باشد.
• جامد سازی جهت دار باید از طریق قرارگیری و اندازه گیری از آنها ارتقا یابد, گیتس, و لرز.

طرح های پیشرفته دروازه (دروازه پایین, تحت فشار. سیستم های غیر تحت فشار) بر نحوه پر کردن فلز و خنک شدن تأثیر می گذارد, به طور مستقیم بر شکل گیری انقباض تأثیر می گذارد.

5. استراتژی های جبران خسارت برای انقباض فلزی در ریخته گری

کاهش موثر انقباض فلزی در ریخته گری ها نیاز به ترکیبی از طراحی دقیق دارد, مدل سازی پیش بینی کننده, و کنترل فرآیند به خوبی اجرا شده.

از آنجا که انقباض یک پدیده فیزیکی غیرقابل اجتناب است که با خنک کننده و جامد شدن همراه است, ریخته گری ها برای اطمینان از صحت ابعاد و جلوگیری از نقص داخلی مانند حفره ها و تخلخل ، بر استراتژی های جبرانی تمرکز می کنند.

در این بخش تکنیک های کلیدی مهندسی و نوآوری های تکنولوژیکی مورد استفاده برای مدیریت انقباض در هر دو فرآیند ریخته گری آهنی و غیر آهنی بیان شده است.

قوانین مقیاس بندی الگوی و عوامل کوچک شدن CAD

یکی از اساسی ترین روشها برای جبران انقباض ، تنظیم اندازه الگوی ریخته گری است.

از آنجا, سازندگان الگوی اعمال می شوند کمک هزینه های کوچک بر اساس نرخ انقباض مورد انتظار آلیاژهای خاص.

• به عنوان مثال, فولاد الگوهای به طور معمول شامل کمک هزینه انقباض خطی 2.0 ٪ -2.5 ٪ است.
• آلیاژهای آلومینیوم, به دلیل انقباض بالاتر آنها, اغلب به کمک هزینه های 3.5 ٪ -4.0 ٪ نیاز دارند.
• این مقادیر با استفاده از "قوانین کوچک شدن" در فرآیندهای دستی یا عوامل مقیاس گذاری در CAD مدل ها در طول طراحی دیجیتال.

هر چند, انقباض به طور یکنواخت توزیع نمی شود - مناطق با هندسه پیچیده یا جرم ناهموار ممکن است نیاز به تنظیم موضعی داشته باشد.

نرم افزار مدرن CAD امکان مقیاس بندی خاص منطقه را فراهم می کند, بهبود دقت برای بازیگران پیچیده.

قرارگیری بلند و کنترل داغ

Risers به ​​عنوان خدمت می کند مخازن فلز مذاب که ریخته گری را هنگام جامد کردن تغذیه می کنند, جبران انقباض حجمی.

طراحی بالابر مؤثر برای ترویج جامد سازی جهت ضروری است, از تغذیه کامل بخش های ضخیم اطمینان حاصل کنید, و حفره های انقباض را از بین ببرید.

ملاحظات طراحی اصلی بالابر شامل:

• اندازه: آسانسور باید گرما را طولانی تر از ریخته گری حفظ کند تا در حالی که ریخته گری جامد می شود ، خونریزی بماند.
• محل: Risers باید در بالا یا در مجاورت نقاط داغ قرار گیرد - منطقه ای که به دلیل غلظت جرم آخرین بار است.
• شکل: RISER های استوانه ای یا مخروطی نسبت های منطقه به سطح خوبی را ارائه می دهند, کاهش سرعت گرما.
• عایق: استفاده آستین های عایق یا مواد گرمازدایی می تواند زمان خنک کننده بالا را افزایش دهد, افزایش اثربخشی تغذیه.

استفاده از لرز و آستین عایق

لرز موادی با هدایت حرارتی بالا هستند (اغلب آهن یا مس) در قالب قرار داده شده برای تسریع در استحکام در مناطق هدفمند.

استفاده از آنها به کنترل جهت و میزان جامد سازی کمک می کند, بطور مؤثر ترسیم جبهه های جامد به دور از Risers برای ترویج تغذیه جهت دار.

• لرز داخلی می توان در حفره های قالب تعبیه کرد.
• لرزهای خارجی در خارج از سطح ریخته گری قرار می گیرند.
• آستین های عایق در قسمتهای قشر یا قالب استفاده می شوند استحکام تأخیر, کمک به تغذیه در بخش های سنگین.

این مدیریت حرارتی استراتژیک به کاهش تخلخل داخلی کمک می کند و یکپارچگی ساختاری مداوم را تضمین می کند.

شبیه سازی پیشرفته و نرم افزار پیش بینی کننده

ریخته گری های مدرن به شدت به نرم افزار شبیه سازی ریخته گری برای تجسم و بهینه سازی کنترل انقباض قبل از تولید قالب های فیزیکی.

نرم افزاری مانند ماگماسافت, پیشه, وت جامد جریان سیال را شبیه سازی می کند, انتقال حرارت, و رفتار جامد سازی در حفره قالب.

مزایا شامل:

• پیش بینی تخلخل انقباض و مکان های داغ
• اعتبار سنجی طراحی سیستم Riser و Giting
• بهینه سازی قرار دادن سرد و عایق قالب
• ارزیابی آلیاژهای جایگزین یا مواد قالب

به عنوان مثال, شبیه سازی ها می توانند نشان دهند که یک محفظه بزرگ آلومینیومی دارای یک منطقه گرم در معرض خطر در نزدیکی یک فلنج نصب شده است.

سپس مهندسان می توانند برای بهبود تغذیه و به حداقل رساندن اعوجاج ، یک بالابر محلی اضافه و سرد کنند.

کنترل و نظارت فرآیند ریخته گری

حتی با طراحی صدا و شبیه سازی, اگر متغیرهای فرآیند به طور مداوم کنترل نشوند ، نقص انقباض می تواند رخ دهد. کنترل فرآیند بحرانی شامل:

• ریختن دما: خیلی زیاد می تواند تلاطم و تخلخل انقباض را افزایش دهد; خیلی کم ممکن است باعث پر شدن ناقص یا خاموش شدن شود.
• پیش گرم و روکش قالب: بر انتقال حرارت اولیه و تعامل قالب فلزی تأثیر می گذارد.
• نرخ خنک کننده: می تواند تحت تأثیر مواد قالب باشد, شرایط محیط, و قرار دادن ریخته گری در جعبه قالب.

کسب اطلاعات در زمان واقعی از طریق دما, سنجش سنجش, و تصویربرداری حرارتی از نظارت و تنظیمات فعال در مراحل ریختن و خنک کننده پشتیبانی می کند.

6. نرخ انقباض آلیاژ (تقریبی)

در اینجا یک لیست جامع از تقریبی نرخ انقباض آلیاژ برای معمولاً استفاده می شود آلیاژهای ریخته گری, پوشش هر دو فلزات آهنی و غیر آهنی.

این مقادیر انقباض خطی به طور معمول به عنوان درصد بیان می شود و برای طراحی الگوی ضروری است, جبران ابزار, و کنترل بعدی دقیق در عملیات ریخته گری.

آلیاژهای آهنی

نوع آلیاژ	تقریباً. انقباض خطی (%)	یادداشت ها
خاکستری خاکستری	0.6 - 1.0%	انقباض کم به دلیل انبساط گرافیت در حین استحکام.
آهن (آهن SG)	1.0 - 1.5%	انقباض متوسط; گرهگی بر انقباض حجم تأثیر می گذارد.
چدن سفید	2.0 - 2.5%	انقباض بالاتر; بدون جبران گرافیکی.
فولاد کربن (کم & واسطه)	2.0 - 2.6%	انقباض زیاد; نیاز به افزایش و تغذیه دقیق دارد.
فولاد آلیاژ (به عنوان مثال, 4140, 4340)	2.1 - 2.8%	با محتوای آلیاژ و نرخ خنک کننده متفاوت است.
فولاد ضد زنگ (304, 316)	2.0 - 2.5%	انقباض زیاد; اگر به درستی تغذیه نشود ، مستعد حفره های داخلی است.
فولاد ابزار	1.8 - 2.4%	حساس به شیب دما و طراحی قالب.
آهن قابل انعطاف	1.2 - 1.5%	مشابه آهن انعطاف پذیر اما با بازپخت پس از جامد.

آلیاژهای غیر آهنی-مبتنی بر آلومینیوم

نوع آلیاژ	تقریباً. انقباض خطی (%)	یادداشت ها
آلومینیوم 356 (قابل درمان با گرما)	1.3 - 1.6%	انقباض متوسط; تحت تأثیر عملیات حرارتی T6.
آلومینیوم 319 / A319 (بالا)	1.0 - 1.3%	انقباض پایین; خصوصیات ریخته گری خوب.
آلومینیوم 535 (MG-Bearing)	1.5 - 1.8%	بیشتر مستعد تخلخل است; مزایای لرز.
آلومینیوم 6061 (ساخته شده)	1.6 ~	در هنگام نیاز به خواص T6 در ریخته گری استفاده می شود.
آلیاژهای آلومینیوم (عمومی)	1.0 - 1.8%	با توجه به ترکیب و استراتژی خنک کننده متفاوت است.

مبتنی بر مس

نوع آلیاژ	تقریباً. انقباض خطی (%)	یادداشت ها
زرد برنج (به عنوان مثال, c85700)	1.5 - 2.0%	انقباض زیاد; به سیستم های تغذیه ای قوی نیاز دارد.
برنج قرمز (به عنوان مثال, C83450)	1.3 - 1.7%	جریان خوب; انقباض متوسط.
برنز سیلیکون (C87300, C87600)	1.3 - 1.6%	به طور گسترده در بازیگران هنر استفاده می شود; انقباض متوسط.
برنز (C95400)	2.0 - 2.5%	انقباض زیاد; جامد سازی جهت ضروری است.
برنز (C90300, C90500)	1.1 - 1.5%	انقباض پایین به دلیل محتوای قلع.

آلیاژهای غیر آهنی-مبتنی بر نیکل

نوع آلیاژ	تقریباً. انقباض خطی (%)	یادداشت ها
ناله 718	2.0 - 2.5%	آلیاژ درجه حرارت بالا; نیاز به کنترل دقیق ریخته گری دارد.
هستلووی (سری ج)	1.9 - 2.4%	در برنامه های مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود.
سرود (نیکل مس)	1.8 - 2.3%	انعطاف پذیری خوب; انقباض زیاد.

آلیاژهای منیزیم

نوع آلیاژ	تقریباً. انقباض خطی (%)	یادداشت ها
AZ91D (دایکستینگ)	1.1 - 1.3%	وزن سبک; خنک کننده سریع کنترل بعدی.
ZE41 / ZE43 (ریخته گری)	1.2 - 1.5%	نیاز به کنترل تخلخل هیدروژن دارد.

آلیاژهای تیتانیوم

نوع آلیاژ	تقریباً. انقباض خطی (%)	یادداشت ها
TI-6AL-4V	1.3 - 1.8%	آلیاژ با کارایی بالا; ریخته گری سرمایه گذاری لازم است.

7. تحمل ها و استانداردهای بعدی

استانداردهای بین المللی انتظارات طراحی را با قابلیت های فرآیند هماهنگ می کنند:

• ISO 8062: نمرات تحمل ریخته گری را تعریف می کند (CT5 - CT15) آن مقیاس با اندازه اسمی.
• عیاش & عید: کمک هزینه های کوچک صنعت را ارائه دهید (به عنوان مثال, ASTM A802 برای بازیگران فولادی).
• مبادله: تحمل محکم هزینه ابزار و زمان سرب را افزایش می دهد; طراحان مقرون به صرفه بودن را در برابر دقت مورد نیاز متعادل می کنند.

8. پایان

انقباض فلزی هم چالش های قابل پیش بینی و هم پیچیده را نشان می دهد ریخته گری.

با ترکیب درک متالورژیکی - انقباض حرارتی, پویایی تغییر فاز, و حالت های جامد سازی - با ابزارهای طراحی قوی و شبیه سازی,

مهندسان و ریخته گری می توانند نقص انقباض را کاهش دهند, استراتژی های تغذیه را بهینه کنید, و به تحمل های تنگاتنگهای مدرن نیازهای خود را بدست آورید.

در نهایت, موفقیت در همکاری اولیه بین تیم های طراحی و تولید است, استفاده از تجربه و فناوری برای تبدیل فلز مذاب به اجزای دقیق.

در LangHe, ما خوشحالیم که از پروژه شما در اوایل فرآیند طراحی بحث می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که هرگونه آلیاژ انتخاب شده یا درمان پس از بازی پس از کاشت اعمال می شود, نتیجه مشخصات مکانیکی و عملکرد شما را برآورده می کند.

برای بحث در مورد نیازهای خود, ایمیل [email protected].

سؤالات متداول در مورد انقباض فلزی در ریخته گری

انقباض فلزی در ریخته گری چیست?

انقباض فلزی به کاهش حجم و ابعاد خطی اشاره دارد که با خنک شدن فلز مذاب از دمای ریختن آن تا دمای محیط ، خنک می شود.

چرا فلز در حین ریخته گری کوچک می شود?

اولی, انقباض حرارتی باعث می شود فلز مایع به محض خنک شدن به نقطه انجماد خود منقبض شود.

دوم, انقباض جامد هنگامی اتفاق می افتد که فلز از مایع به جامد انتقال می یابد, منجر به انقباض حجمی اضافی.

بالاخره, انقباض فاز جامد با خنک شدن فلز کاملاً جامد به دمای اتاق ادامه می یابد.

انقباض الگوی ساز چیست?

انقباض الگوی ساز ، انقباض خطی است (به طور معمول 1-2 ٪) که بعد از اینکه فلز کاملاً جامد شده و به دمای اتاق خنک می شود ، رخ می دهد; ریخته گری آن را با بزرگ کردن ابعاد الگوی جبران می کند.

چه عواملی بر بزرگی و جهت کوچک شدن تأثیر می گذارد?

عوامل اصلی شامل ترکیب آلیاژ است (به عنوان مثال, سیلیکون باعث کاهش انقباض در آلومینیوم می شود), ضخامت بخش (مناطق ضخیم تر آهسته تر خنک می شوند),

ماده و استحکام قالب (شن و ماسه در مقابل. قالبهای دائمی), ریختن دما/میزان, و طراحی سیستم های RISER و GITING.

در کنترل انقباض و لرز در چه نقشی نقش دارند?

قیام به عنوان مخازن فلزی مذاب عمل کنید تا از ریخته گری در هنگام انقباض جامد تغذیه کنید,

در حالی که لرز (درج های ارتباطی بالا) خنک شدن خنک کننده در مناطق هدفمند, ترویج جامد سازی جهت و جلوگیری از حفره های داخلی.

چگونه کمک هزینه انقباض برای یک الگوی محاسبه می شود?

کمک هزینه کوچک (%) = (بعد الگوی - بعد ریخته گری) / بعد ریخته گری 100%.

ریخته گری این کمک ها را به صورت تجربی برای هر آلیاژ و فرآیند به دست می آورد, سپس آنها را به عنوان فاکتورهای مقیاس CAD یا گسترش الگوی پیاده سازی کنید.