Metallin kutistuminen valuissa

Tiukan ulottuvuuden saavuttaminen toleranssit on edelleen tärkein huolenaihe tuotannon valinnassa.

Sulan metallin jäähdytyksenä ja jähmettyä, Se väistämättä sopimuksia - joskus ennustettavasti, muina aikoina arvaamattomasti - riippuen kevytmeoksen kemiasta, geometria, ja käsittele parametreja.

Ilman asianmukaista hallintaa, kutistuminen voi tuoda sisäisiä tyhjiöitä, vääristymät, ja sietämättömät ominaisuudet, jotka vaarantavat sekä suorituskyvyn että kustannukset.

Tässä kattavassa artikkelissa, Tutkimme metallin kutistumisen mekaniikkaa, Sen käytännölliset vaikutukset rauta- ja ei-rautapeitteisiin, ja strategiat, joita valimat ja suunnittelijat käyttävät virheiden lieventämiseen.

1. Esittely

Mittatarkkuus tukee jokaisen valettujen komponentin toiminnallisuutta, Automotive -moottorilohkoista tarkkuusilmoituskoteloihin.

Metallin kutistuminen viittaa tilavuuden ja lineaaristen mittojen vähentymiseen, joka tapahtuu seosten siirtymisenä nesteestä ympäristön lämpötilaan.

Jopa vaatimaton 2–3% lineaarinen supistuminen teräksessä tai 5–8% alumiinissa voi johtaa väärinkäytöksiin, vääntyminen, tai hylättyjä osia, jos ne ovat osoittaneet.

Tutkimalla kutistumista yksinkertaisten ja monimutkaisten geometrioiden välillä ja vastakkaiset rauta- ja ei-rautapiiri-seokset, Laitamme perustan kohdennetulle suunnittelulle ja prosessinohjauksille.

2. Kutistumistyypit

Casting -prosessin aikana tapahtuvien erillisten kutistumistyyppien ymmärtäminen on kriittistä ulottuvuuden tarkkuuden ja rakenteellisen eheyden saavuttamiseksi.

Kutistuminen metallivalut tyypillisesti etenee kolmen päävaiheessa -nesteen kutistuminen, jähmettyminen, ja kiinteä (kuvionvalmistajan) kutistuminen—Ei erilaisilla vaikutuksilla suunnitteluun, muotinvalmistus, ja vianohjaus.

Lisäksi, kutistuminen voidaan luokitella sen fyysisesti makro, mikrohanko, tai putkisto, Vastin asteikon ja sijainnin mukaan.

Nesteen kutistuminen

Nesteen kutistuminen viittaa tilavuuden vähentymiseen, kun sulaa metalli jäähtyy kaatalämpötilasta sen jähmettymispisteeseen, pysyen täysin nestemäisessä tilassa.

Tämä kutistuminen voi vaihdella 1% kohtaan 3% äänenvoimakkuus, Seostyypistä riippuen.

Vaikka yleensä ei ole huolta ulottuvuuden hallinnasta, On välttämätöntä ylläpitää avoimia ruokintapolkuja nousevilta tässä vaiheessa.

Jos nousu ei toimita tarpeeksi sulaa metallia, Casting voi kehittyä pinnan masennus tai epätäydellinen täyttö.

Esimerkki: Alumiiniseokset voivat kokea nestemäisen kutistumisen 2.5%, välttäen huolellista nousevaa suunnittelua tasaisen muotin täyteaineen ylläpitämiseksi varhaisen jäähdytyksen aikana.

Jähmettyminen (Vankka - elävä) Kutistuminen

Tämä on kriittisin kutistumismuoto vikojen prevention näkökulmasta.

Metallien siirtyessä nesteestä kiinteään, se tapahtuu merkittävästi tilavuus, tyypillisesti 3% kohtaan 7%.

Tämä kutistuminen tapahtuu ns. "Mushy Zone" -alueella, missä sekä kiinteät että nestefaasit esiintyvät rinnakkain.

Jos sulaa metallia ei syötetä kunnolla tämän vaiheen aikana, makro Viat, kuten tyhjyys, keskilinjan huokoisuus, tai onteloita voi muodostua.

Jähmettymisen kutistuminen on erittäin herkkä:

• Jäähdytysnopeus ja lämpögradientit
• Jähmettymistila (eutektinen, suunta-, tai equiaxed)
• Seoksen jäätymisalue

Suunta jähmettyminen, joka edistää yksisuuntaista lämpövirtaa kohti nousevia, on laajalti hyväksytty strategia näiden vaikutusten torjumiseksi.

Kiinteä (Kuvionvalmistajan) Kutistuminen

Kun se on täysin jähmetty, valu kutistuu edelleen, kun se jäähtyy ympäristön lämpötilaan. Tämä lineaarinen kutistuminen tyypillisesti vaihtelee 1% kohtaan 2.5%, seoksesta riippuen. Esimerkiksi:

• Hiiliteräs: ~ 2,0%
• Harmaa rauta: ~ 1,0%
• Alumiiniseokset: ~ 1,3% 1.6%

Kuvionhoitajat sopivat tähän kutistumiseen skaalaamalla kuvion mitat standardisoidulla kutistumiskorvaukset.

Tätä kutistumista pidetään suhteellisen ennustettavissa ja yhtenäisenä, vaikka se voi olla epäyhtenäinen valu, jossa on monimutkaisia ​​geometrioita tai muuttuvia osia paksuuksia.

Mikro-shrinkage vs.. Makro-shrinkage vs.. Putkisto

Tyyppi	Kuvaus	Tyypillinen sijainti	Syyt
Mikrohanko	Hieno, hajautetut tyhjiöt tai huokoisuus kiinteässä rakenteessa	Satunnaiset tai eristetyt alueet	Dendriittinen jähmettyminen, huono ruokinta
Makro	Suuri, Näkyvät tyhjiöt, joita usein löytyy valuston keskustasta tai yläosasta	Keski- tai nousukaula -alueet	Riittämätön nousu
Putkisto	Suppilonmuotoinen onkalo ulottuu nousevalta valuun	Lähellä Riser - Casting -risteys	Riittämätön nousutila tai ruokintaviive

3. Jähmettymismuodot ja niiden vaikutukset

Kuinka metalli jähmettyy - sen jähmettymistila- on syvällinen vaikutus kutistumiskäyttäytymiseen, ruokintavaatimukset, ja lopullinen casting -laatu.

Jähminnoituminen ei ole yhtenäinen prosessi; Se vaihtelee merkittävästi seoskoostumuksen mukaan, jäähdytysnopeudet, ja muotisuunnittelu.

Kolmen päälaitoksen jähmettymismoodin ymmärtäminen -eutektinen, suunta-, ja equiaxed- on välttämätöntä kutistumisen hallitsemiseksi ja sisäisten vikojen, kuten huokoisuuden ja tyhjiöiden, minimoimiseksi.

Eutektinen jähmettyminen

Eutektinen jähmettyminen tapahtuu, kun metalli- tai seos siirtyy nesteestä kiinteään lämpötilaan, muodostaen kaksi tai useampia kiinteitä vaiheita samanaikaisesti erittäin hienossa seoksessa.

Tämä muutos tapahtuu nopeasti, usein koko valun poikkileikkaus kerralla, jättäen minimaalisen mahdollisuuden kutistumisen ruokintaan.

• Yleiset seokset: Harmaa rauta, alumiinisilicon-seokset (ESIM., A356), Ja joitain pronsseja
• Kutistumisominaisuudet: Matala makroväli, mutta taipumus mikroporositeettiin, ellei sitä ole oikein ohjata
• Ruokintakäyttäytyminen: Vaatii minimaalisen nousutilavuuden, Mutta tarkka lämmönhallinta on välttämätöntä

Esimerkki: Harmaat rautavalvat jähmettyy eutektisen reaktion kautta, joka tuottaa grafiittihiutaleita.

Grafiittien saostumisen aiheuttama tilavuuslaajennus voi joskus korvata kutistumisen, Harmaan raudan tekeminen suhteellisen anteeksiantavan ruokinnan kannalta.

Suunta jähmettyminen

Suunta jähmettyminen, Metalli jähmettyy asteittain valun toisesta päästä (tyypillisesti muotinäeinät) kohti osoitettua lämpösäiliötä tai nousevaa.

Tämä kontrolloitu lämpögradientti mahdollistaa sulan metallin syöttämisen kiinteitä alueita tehokkaasti, kutistumisvirheiden vähentäminen.

• Yleiset seokset: Hiiliteräkset, pienaseoskappaleet, nikkelipohjaiset superseokset
• Kutistumisominaisuudet: Ennustettavat makrovälipolut, joita voidaan hallita hyvin sijoitetuilla nousuilla
• Ruokintakäyttäytyminen: Erinomainen, Jos lämpögradienteja ylläpidetään ja kuumia pisteitä vältetään

Esimerkki: Teräsvalusteissa, Suunta jähmettyminen on tarkoituksella suunniteltu vilunväristyksen avulla (jotka kiihdyttävät kiinteyttämistä) ja eristetyt nousut (Mikä viivästyttää sitä).

Tämä ohjaa jähmettymistä etuosan ohuemmista osista paksumpiin, avustaminen virheettömään valuun.

Equiaxed jähmettyminen

Equiaxed -jähmettyminen käsittää jyvien samanaikaisen ytimen koko nestemäisessä metallissa.

Jähmähdytys tapahtuu satunnaisesti sen sijaan, että seuraisi ennustettavissa olevaa lämpögradienttia. Tämä tekee ruokinnan ja kutistumisen hallinnan paljon haastavamman.

• Yleiset seokset: Alumiini 356 (Joissakin casting -menetelmissä), alumiinipronssit
• Kutistumisominaisuudet: Korkea sisäisen kutistumisen ja mikro-parannuksen riski
• Ruokintakäyttäytyminen: Vaikea hallita; alttiita ennenaikaiselle ruokintapolkujen tukkeutumiselle

Esimerkki: Equiaxed -alumiinia, Jyvät voivat vahvistaa ennakoimattomasti eristetyillä alueilla, Sisäisten tyhjiöiden luominen, jos metallisyöttö on estänyt aikaisempi jähmettyminen. Simulointiohjelmistoa käytetään usein tällaisten riskien ennakoimiseen ja porttisuunnitelman säätämiseen vastaavasti.

Vaikutukset huokoisuuden ja ruokailun suunnitteluun

Jokainen jähmettymistila vaikuttaa siihen, miten huokoisuus kehittyy ja miten ruokintajärjestelmät on suunniteltava:

Jähmettymistila	Huokoisuusriski	Ruokinta monimutkaisuus	Nousevan tehokkuus
Eutektinen	Matala makro, Mahdollinen mikro	Kohtuullinen	Korkea
Suunta-	Matala, jos sitä hallitaan hyvin	Matala- ja kohtalainen	Korkea
Equiaxed	Korkea (mikro- ja makro)	Korkea	Matala

4. Tärkein vaikuttavat tekijät

Metallin kutistumista valuissa ei säätele yksi muuttuja, vaan pikemminkin metallurgisen monimutkainen vuorovaikutus, geometrinen, ja prosessipohjaiset tekijät.

Näiden tekijöiden ymmärtäminen antaa valimoinsinöörille mahdollisuuden suunnitella valut ja prosessit, jotka vähentävät kutistumisvirheitä, Paranna mittatarkkuutta, ja parantaa valujen yleistä suorituskykyä.

Alla on ensisijaisia ​​tekijöitä, jotka vaikuttavat kutistumiskäyttäytymiseen:

Seostyyppi ja koostumus

Näytelysjärjestelmän näyttelijällä on perustava rooli kutistumisominaisuuksien määrittämisessä.

Eri metallit ja niiden vastaavat seokset kutistuvat vaihtelevilla nopeuksilla, jotka johtuvat tiheyden muutoksen eroista kiinteyttämisen aikana ja lämmön supistumiskertoimet.

• Terässeokset Tyypillisesti on tilavuusmahdollisuuksien kutistuminen 3–4%.
• Alumiiniseokset Voi kutistua 6–7%, Vaikka lisäykset, kuten pii (ESIM., Al-i häviävät) Vähennä kutistumista muodostamalla eutektiset rakenteet.
• Kuparipohjaiset seokset voi osoittaa vielä suuremman kutistumisen (asti 8%), Tinan läsnäolosta riippuen, sinkki, tai alumiini.

Seostavien elementtien sisällyttäminen voi myös muuttaa jähmettymispolkua (eutektinen vs.. equiaxed), siten ruokintakäyttäytymisen ja huokoisuuden taipumusten muuttaminen.

Leikan paksuus ja lämpögradientit

Geometrisilla ominaisuuksilla on suuri vaikutus jäähdytysnopeuksiin ja paikallisiin kutistumiskäyttäytymiseen. Paksummat leikkeet säilyttävät lämpöä pidempään ja jähmettyä hitaammin, kun taas ohuemmat osat jäähtyvät nopeasti.

Tämä luo sisäistä lämpögradientit, mikä sanelee kuinka jähmettyminen etenee valun kautta.

• Paksut leikkeet ovat alttiita kuumille pisteille ja sisäiselle kutistumiselle tyhjille.
• Äkillinen osa muuttuu (ESIM., paksusta ohueksi) Luo paikallisia stressivyöhykkeitä ja voi estää ruokintapolkuja, johtaa kutistumiseen huokoisuuteen.

Suunnittele parhaat käytännöt rohkaisevat sujuvia siirtymiä ja yhtenäisiä osioiden paksuutta lämmön hajoamisen hallintaan tasaisesti.

Muotimateriaali ja jäykkyys

Muotin fyysiset ominaisuudet - etenkin sen lämmönjohtavuus ja jäykkyys—Hallitus kuinka lämpö uutetaan sulaan metallista, vaikuttaa sekä jähmettymisen nopeuteen.

• Vihreät hiekkamuolit Tarjoa joustavuutta ja mahtuu vähäiseen kutistumiseen, mutta voi aiheuttaa vääntymisen alhaisemman lujuutensa vuoksi.
• Ilma-asetettu tai kemiallisesti sidottu hiekkaluotit tarjoa suurempi ulottuvuuden hallinta, mutta ne ovat vähemmän anteeksiantavia lämmön supistumiselle, Jäljähäiriöiden lisääminen.
• Pysyvät muotit (ESIM., kuolla casting) Valmista tiukat jäähdytysnopeudet niiden korkean lämmönjohtavuuden vuoksi, mutta vaatii tarkempia kutistumiskorvauksia.

Lisäksi, Muotin pinnoitteet ja vilunväristykset voidaan levittää paikallisesti jähmettymisaikojen hallitsemiseksi ja tehokkuuden ruokintaan.

Kaata lämpötila ja nopeus

Se Lämpötila, jossa metalli kaadetaan vaikuttaa sekä sujuvuuteen että jähmettymisikkunan kokoon.

Korkeammat ylikuumenteet voivat viivästyttää ytimtä ja edistää tasa -arvoista jähmettymistä, joka voi lisätä mikro-parannusta.

• Liian korkeat kaatamislämpötilat voivat aiheuttaa turbulenttista virtausta, kaasun kiinnitys, ja kutistuminen tyhjiä.
• Päinvastoin, Pienet kaatamislämpötilat voivat johtaa ennenaikaiseen jähmennykseen ja kylmän sulkemiseen, Syöttöreittien estäminen ennen kutistumisen kompensointia tapahtuu.

Se kaatamisnopeus on myös optimoitava varmistaakseen, että muotin kaikki osat täytetään ennen jähmennyksen alkamista, välttäen homeen eroosiota tai turbulenssia.

Nousu- ja porttijärjestelmä

Oikea nousu- ja portin suunnittelu on yksi suorimmista tavoista kutistumisen torjumiseksi. Nouseet toimivat sulan metallin säiliöt joka ruokki valua, kun se supistuu jähmettymisen aikana.

Tärkeimmät suunnitteluperiaatteet sisältävät:

• Nousutila on oltava riittävä kompensoimaan jähmettymisen kutistumista.
• Nousupaikka Pitäisi olla lähellä kuumia pisteitä, jotta sulaa metallia on saatavana tarvittaessa.
• Suunta jähmettyminen tulisi edistää nousun sijoittamisen ja koon kautta, portit, ja vilunväristykset.

Edistyneet porttisuunnitelmat (pohjaportti, paineistettu vs.. painettamattomat järjestelmät) vaikuttaa siihen, kuinka metalli täyttää onkalon ja jäähtyy, suoraan vaikuttaen kutistumisen muodostumiseen.

5. Valujen kutistumisen korvausstrategiat

Metallin kutistumisen tehokkaasti valettujen lieventäminen vaatii tarkan suunnittelun yhdistelmän, ennustava mallintaminen, ja hyvin suoritetut prosessinohjaimet.

Koska kutistuminen on väistämätön fysikaalinen ilmiö, joka liittyy jäähdytykseen ja jähmennykseen, Valimot keskittyvät kompensoiviin strategioihin mittatarkkuuden varmistamiseksi ja sisäisten vikojen estämiseksi, kuten tyhjyydet ja huokoisuus.

Tässä osassa hahmotellaan tärkeimmät tekniikkatekniikat ja teknologiset innovaatiot, joita käytetään kutistumisen hallintaan sekä rauta- että ei-rautapiireissä.

Kuvion skaalaussäännöt ja CAD -kutistuvat tekijät

Yksi perustavanlaatuisimmista lähestymistavoista kutistumisen kompensoimiseksi on valun koon säätäminen.

Koska kaikki metallit supistuvat vaihtelevassa määrin jäähdytyksen yhteydessä, kuviontekijöitä sovelletaan kutistumiskorvaukset Erityisten seosten odotettujen supistumisasteiden perusteella.

• Esimerkiksi, hiiliteräs Kuviot sisältävät tyypillisesti 2,0% –2,5% lineaarisen kutistumiskorvauksen.
• Alumiiniseokset, heidän korkeamman kutistumisensa vuoksi, vaatii usein 3,5% –4,0%: n korvauksia.
• Nämä arvot toteutetaan käyttämällä ”kutistuneita sääntöjä” manuaalisissa prosesseissa tai Skaalaustekijät CAD: ssä malleja digitaalisen suunnittelun aikana.

Kuitenkin, Kutistuminen ei ole tasaisesti jakautunut - alueet, joilla on monimutkainen geometria tai epätasainen massa, voi vaatia paikallista säätöä.

Moderni CAD-ohjelmisto mahdollistaa aluekohtaisen skaalauksen, monimutkaisten valujen tarkkuuden parantaminen.

Nousujen sijoitus ja kuumapisteen hallinta

Nouseet toimivat sulan metallin säiliöt jotka syövät valun jähmettymisen aikana, kompensoi tilavuus kutistuminen.

Tehokas nousujen suunnittelu on välttämätöntä suuntautumisen edistämiseksi, Varmista paksujen osien täydellinen ruokinta, ja poista kutistumisontelot.

Tärkeimmät nousevan suunnittelun näkökohdat sisältävät:

• Koko: Nousujen on pidettävä lämpöä pidempään kuin valu pysyäkseen sulana, kun taas valu jähmettyy.
• Sijainti: Nousut on sijoitettava kuumien kohtien yläpuolelle tai viereen - alueet, jotka tiivistyvät viimeksi massapitoisuudesta johtuen.
• Muoto: Sylinterimäiset tai kartiomaiset nousut tarjoavat hyvät tilavuuspinta-alueet, Lämpöhäviön hidastuminen.
• Nousueristys: Käyttö eristävät hihat tai eksotermiset materiaalit voi pidentää nousevaa jäähdytysaikaa, Ruokinnan tehokkuuden parantaminen.

Vilunväristykset ja eristävät hihat

Vilunväristykset ovat materiaaleja, joilla on korkea lämmönjohtavuus (usein rauta tai kupari) asetettu muottiin kiinteytymisen nopeuttamiseksi kohdennetuilla alueilla.

Niiden käyttö auttaa hallitsemaan jähmettymisen suuntaa ja nopeutta, tehokkaasti Vedä jähmettymisrintamat pois nousevista Suunta -ruokinnan edistäminen.

• Sisäiset vilunväristykset voidaan upottaa muotin onteloihin.
• Ulkoiset vilunväristykset sijoitetaan valun pinnan ulkopuolelle.
• Eristäviä hihoja levitetään nousu- tai muotialueisiin viivästyminen jähmennykseen, Ruokinnan auttaminen raskaissa osissa.

Tämä strateginen lämmönhallinta auttaa vähentämään sisäistä huokoisuutta ja varmistaa johdonmukaisen rakenteellisen eheyden.

Edistynyt simulointi ja ennustava ohjelmisto

Nykyaikaiset valimot luottavat voimakkaasti casting -simulointiohjelmisto kutistumisen hallinnan visualisoimiseksi ja optimoimiseksi ennen fyysisiä muotteja.

Ohjelmistot, kuten Magmasoft, Proosto, ja Solidcast Simuloi nestevirtausta, lämmönsiirto, ja jähmettymiskäyttäytyminen muotin ontelossa.

Edut sisältävät:

• Kutistumisen huokoisuuden ja kuumapisteen sijaintien ennustaminen
• Nousu- ja porttijärjestelmän suunnittelun validointi
• Jäähdytys- ja homeeristyksen optimointi
• Vaihtoehtoisten seosten tai muotimateriaalien arviointi

Esimerkiksi, Simulaatiot voivat paljastaa, että suurella alumiinikotelolla on korkean riskin kuuma vyöhyke lähellä kiinnityslaippaa.

Insinöörit voivat sitten lisätä paikallisen nousun ja jäähdytyksen parantamaan ruokintaa ja minimoida vääristymät.

Valimoprosessin hallinta ja seuranta

Jopa äänisuunnittelulla ja simulaatiolla, kutistumisvirheitä voi tapahtua, jos prosessimuuttujia ei hallita johdonmukaisesti. Kriittiset prosessinohjaimet sisältävät:

• Kaatamislämpötila: Liian korkea voi lisätä turbulenssia ja kutistumishuokoisuutta; Liian matala voi aiheuttaa puutteellisia täyttöjä tai kylmää sulkeutumisia.
• Muotin esilämmitys ja pinnoite: Vaikuttaa alkuperäiseen lämmönsiirtoon ja homeen metallivuorovaikutukseen.
• Jäähdytysnopeudet: Moltimateriaali voi vaikuttaa, ympäristön olosuhteet, ja valujen sijoittaminen muotirasiaan.

Reaaliaikainen tiedonkeruu termoelementit, pyrometria, ja lämpökuvaus Tukee ennakoivaa seurantaa ja säätöjä kaata- ja jäähdytysvaiheiden aikana.

6. Seoksen kutistumisnopeus (Lähentää)

Tässä on kattava luettelo likimääräinen seoksen kutistumisnopeus yleisesti käytetyille valaistusseokset, kattaa molemmat rauta- ja ei-rautametallit.

Nämä lineaariset kutistumisarvot ilmaistaan ​​tyypillisesti prosentteina ja ovat välttämättömiä kuvion suunnittelussa, työkalukorvaus, ja tarkka ulottuvuuden hallinta valimooperaatioissa.

Rautaleeokset

Kevytmetallityyppi	Suunnilleen. Lineaarinen kutistuminen (%)	Huomautuksia
Harmaa valurauta	0.6 - 1.0%	Matala kutistuminen grafiitin laajenemisesta jähmennyksen aikana.
Rauta- rauta (SG -rauta)	1.0 - 1.5%	Kohtalainen kutistuminen; nodulaarisuus vaikuttaa äänenvoimakkuuden supistumiseen.
Valkoinen valurauta	2.0 - 2.5%	Korkeampi kutistuminen; Ei grafiitista korvausta.
Hiiliteräs (Matala & Keskipitkä)	2.0 - 2.6%	Korkea kutistuminen; Vaatii huolellista nousua ja ruokintaa.
Seosteräs (ESIM., 4140, 4340)	2.1 - 2.8%	Vaihtelee seostavan sisällön ja jäähdytysnopeuden mukaan.
Ruostumaton teräs (304, 316)	2.0 - 2.5%	Korkea kutistuminen; taipumus sisäisille tyhjiöille, ellei sitä ole oikein syötetty.
Työkalusteräs	1.8 - 2.4%	Herkkä lämpötilagradienteille ja muotin suunnittelulle.
Takorauta	1.2 - 1.5%	Samanlainen kuin palloke rauta, mutta sen jälkeen kun se on vakiintunut hehkutus.

Ei-rautapiiri-alumiinipohjaiset

Kevytmetallityyppi	Suunnilleen. Lineaarinen kutistuminen (%)	Huomautuksia
Alumiini 356 (Lämmönkäsitettävä)	1.3 - 1.6%	Kohtalainen kutistuminen; vaikuttaa T6 -lämpökäsittelyyn.
Alumiini 319 / A319 (Korkeat Si-tämä)	1.0 - 1.3%	Alempi kutistuminen; hyvät casting -ominaisuudet.
Alumiini 535 (Mg)	1.5 - 1.8%	Taipuvaisempi huokoisuudelle; vilunväristyksiä.
Alumiini 6061 (Takattu)	~ 1,6%	Käytetään valussa, kun tarvitaan T6 -ominaisuuksia.
Alumiiniseokset (Yleinen)	1.0 - 1.8%	Vaihtelee koostumuksen ja jäähdytysstrategian mukaan.

Kuparipohjainen

Kevytmetallityyppi	Suunnilleen. Lineaarinen kutistuminen (%)	Huomautuksia
Keltainen Messinki (ESIM., C85700)	1.5 - 2.0%	Korkea kutistuminen; Vaatii vahvoja ruokintajärjestelmiä.
Punainen messinki (ESIM., C83450)	1.3 - 1.7%	Hyvä virtaus; kohtalainen kutistuminen.
Piin pronssi (C87300, C87600)	1.3 - 1.6%	Laajalti käytetty taidetta; kohtalainen kutistuminen.
Alumiinipronssi (C95400)	2.0 - 2.5%	Korkea kutistuminen; Suunta jähmettyminen on välttämätöntä.
Tina -pronssi (C90300, C90500)	1.1 - 1.5%	Pienempi kutistuminen tinapitoisuudesta johtuen.

Ei-rautapiiri-nikkelipohjaiset

Kevytmetallityyppi	Suunnilleen. Lineaarinen kutistuminen (%)	Huomautuksia
Kattaa 718	2.0 - 2.5%	Korkean lämpötilan seos; tarvitsee tarkkuuden valvontahallinnan.
Hastelloy (C -sarja)	1.9 - 2.4%	Käytetään korroosiokeskeisissä sovelluksissa.
Moneli (Nikkeli)	1.8 - 2.3%	Hyvä taipuisuus; korkea kutistuminen.

Magnesiumseokset

Kevytmetallityyppi	Suunnilleen. Lineaarinen kutistuminen (%)	Huomautuksia
AZ91D (Kuolla casting)	1.1 - 1.3%	Kevyt; Nopea jäähdytys apuvälineiden hallinta.
Ze41 / Ze43 (Hiekkavalu)	1.2 - 1.5%	Vaatii vedyn huokoisuuden hallintaa.

Titaaniseokset

Kevytmetallityyppi	Suunnilleen. Lineaarinen kutistuminen (%)	Huomautuksia
Ti-6Al-4V	1.3 - 1.8%	Korkean suorituskyvyn seos; Investointivalu vaaditaan.

7. Ulottuvuuden toleranssit ja standardit

Kansainväliset standardit kohdistavat suunnittelun odotukset prosessiominaisuuksien kanssa:

• ISO 8062: Määrittää valutoleranssiluokat (CT5 - CT15) tuo asteikko nimelliskokoisella.
• Asme & ASTM: Tarjoa teollisuuskohtaisia ​​kutistumiskorvauksia (ESIM., ASTM A802 teräsvaluille).
• Kompromissi: Tiukka toleranssit lisäävät työkalukustannuksia ja läpimenoaikaa; Suunnittelijat tasapainottavat kohtuuhintaisuutta vaadittavan tarkkuuden suhteen.

8. Johtopäätös

Metallin kutistuminen aiheuttaa sekä ennustettavia että monimutkaisia haasteita valu.

Yhdistämällä metallurginen ymmärrys - sen supistuminen, vaihemuutoksen dynamiikka, ja jähmennysmuodot - vankka suunnittelu- ja simulointityökaluilla,

Insinöörit ja valimot voivat lieventää kutistumisvirheitä, Optimoi ruokintastrategiat, ja saavuta tiukka toleranssit, joita nykyaikaiset sovellukset vaativat.

Lopulta, Menestys riippuu varhaisesta yhteistyöstä suunnittelu- ja tuotantotiimien välillä, Hyödyntämällä sekä kokemusta että tekniikkaa sulan metallin muuttamiseksi tarkkuuskomponentteiksi.

At LangHe, Keskustelemme mielellämme projektistasi varhaisessa vaiheessa suunnitteluprosessin varmistamiseksi, Tulos täyttää mekaaniset ja suorituskykyiset tiedot.

Keskustelemaan vaatimuksistasi, sähköposti [email protected].

UKK: t metallien kutistumisesta valuissa

Mikä on metallin kutistuminen valuissa?

Metallin kutistuminen viittaa tilavuuden ja lineaaristen mittojen vähentymiseen, kun sulaa metalli jäähtyy sen kaatalämpötilasta ympäristön lämpötilaan.

Miksi metalli kutistuu valun aikana?

Ensimmäinen, lämmön supistuminen aiheuttaa nestemäisen metallin supistumisen, kun se jäähtyy kohti jäätymispistettä.

Toinen, jähmettyminen tapahtuu, kun metalli siirtyy nesteestä kiinteään, mikä johtaa ylimääräiseen tilavuuteen.

Lopuksi, kiinteän vaiheen kutistuminen jatkuu, kun täysin kiinteä metalli jäähtyy huoneenlämpötilaan.

Mikä on kuvion valmistajan kutistuminen?

Patternmakerin kutistuminen on lineaarinen supistuminen (tyypillisesti 1–2%) Se tapahtuu sen jälkeen, kun metalli on täysin jähmettynyt ja jäähtyy huoneenlämpötilaan; valimot kompensoivat sitä laajentamalla kuvion mitat.

Mitkä tekijät vaikuttavat kutistumisen suuruuteen ja suuntaan?

Tärkeimmät tekijät sisältävät seoskoostumuksen (ESIM., Pii vähentää kutistumista alumiinissa), osan paksuus (paksummat alueet jäähtyvät hitaammin),

muotimateriaali ja jäykkyys (hiekka vs.. pysyvät muotit), kaata lämpötila/nopeus, ja nousevien ja porttijärjestelmien suunnittelu.

Mikä rooli nousuilla ja vilunväristyksillä on kutistumisen hallinnassa?

Nousut toimivat sulan metallisäiliöinä valun ruokkimiseksi jähmettymisen kutistumisen aikana,

kun taas vilunväristykset (korkean johtavuuden insertit) nopeuttaa jäähdytystä kohdennetuilla alueilla, Suunta jähmennyksen edistäminen ja sisäisten tyhjiöiden estäminen.

Kuinka kutistumiskorvaus lasketaan kuviolle?

Kutistumisvara (%) = (Kuvion ulottuvuus - valu ulottuvuus) / Casting -ulottuvuus × 100%.

Valimat johdetaan nämä korvaukset empiirisesti jokaiselle seokselle ja prosessille, toteuta ne sitten CAD -asteikon tekijöinä tai kuvion laajennuksilla.