Metalowy skurcz w odlewakach

Osiągnięcie ciasnego wymiaru tolerancje Pozostaje najważniejszym problemem w produkcji castingu.

Gdy stopiony metal chłodzi i zestala się, to nieuchronnie umowy - czasami przewidywalnie, Innym razem nieprzewidywalnie - zależne od chemii stopu, geometria, i parametry procesu.

Bez odpowiedniej kontroli, skurcz może wprowadzać wewnętrzne puste przestrzenie, zniekształcenia, oraz funkcje poza tolerancją, które zagrażają zarówno wydajności, jak i kosztom.

W tym kompleksowym artykule, Badamy mechanikę skurczu metalu, jego praktyczne implikacje dla stopów żelaznych i nieżelaznych, oraz odlewnie strategii i projektanci wykorzystują do łagodzenia wad.

1. Wstęp

Dokładność wymiarowa leży u podstaw funkcjonalności każdego odlewanego komponentu, Od motoryzacyjnych bloków silnika po precyzyjne obudowy lotnicze.

Metal skurcz odnosi się do zmniejszenia objętości i wymiarów liniowych, które występują jako zmienia się ze stopu z temperatury cieczy do otoczenia.

Nawet skromny 2–3% skurcz liniowy w stali lub 5–8% w aluminium może prowadzić do odmieńcy, wypaczenie, lub odrzucone części, jeśli są bez wstępu.

Przez badanie skurczu w prostych i złożonych geometriach oraz kontrastowanie stopów żelaznych i nieżelaznych, Położyliśmy podstawę do ukierunkowanego projektowania i kontroli procesów.

2. Rodzaje skurczu

Zrozumienie odrębnych rodzajów skurczu, które występują podczas procesu odlewania, ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia dokładności wymiarowej i integralności strukturalnej.

Skurcz w Metalowe odlewy Zazwyczaj postępuje w trzech głównych etapach -Skurcz cieczy, Skurcz zestalania, I solidny (Wzory) skurcz- Każdy z różnymi implikacjami dla projektowania, Przygotowanie pleśni, i kontrola defektu.

Dodatkowo, skurcz można sklasyfikować według jego fizycznej manifestacji jako Makro-shrinkage, Mikro-szalanie, Lub rurociąg, w zależności od skali i lokalizacji w odlewie.

Skurcz cieczy

Skurcz cieczy odnosi się do zmniejszenia objętości, gdy stopiony metal chłodzi się od zalewania temperatury do punktu zestalania, pozostając w stanie w pełni płynnym.

Ten skurcz może wahać się od 1% Do 3% W objętości, W zależności od typu stopu.

Choć ogólnie nie stanowi problemu o kontrolę wymiarową, W tym etapie kluczowe jest utrzymanie otwartych ścieżek żywieniowych od piór.

Jeśli pion nie dostarczy wystarczającej ilości stopionego metalu, Casting może rozwinąć się Depresje powierzchniowe Lub Niekompletne wypełnienie.

Przykład: Stopy aluminium mogą doświadczyć kurczenia się cieczy 2.5%, Wymaganie starannego projektu pionowego w celu utrzymania spójnego wypełnienia pleśni podczas wczesnego chłodzenia.

Zestalenie (Stały - cichy) Skurcz

Jest to najważniejsza forma kurczenia się z punktu widzenia zapobiegania defektom.

Gdy metal przechodzi z cieczy na stały, przechodzi znaczące Skurcz objętościowy, zazwyczaj 3% Do 7%.

Ten skurcz występuje w tak zwanej „strefie papki”, gdzie współistnieją zarówno fazy stałe, jak i ciekłe.

Jeśli stopiony metal nie jest odpowiednio karmiony w tej fazie, Makro-shrinkage wady takie jak puste przestrzenie, Porowatość linii środkowej, lub wnęki może się utworzyć.

Skurcz zestalania jest bardzo wrażliwy na:

• Szybkość chłodzenia i gradienty termiczne
• Tryb zestalania (eutektyczny, kierunkowy, lub równoznaczne)
• Zamrażanie stopu

Kierunkowe zestalenie, który promuje jednokierunkowy przepływ ciepła w kierunku piór, jest powszechnie przyjętą strategią przeciwdziałania tym efektom.

Solidny (Wzory) Skurcz

Raz w pełni zestalone, Casting nadal kurczy się, gdy ochładza się do temperatury otoczenia. Ten kurczenie się liniowe zazwyczaj waha się od 1% Do 2.5%, w zależności od stopu. Na przykład:

• Stal węglowa: ~ 2,0%
• Szare żelazo: ~ 1,0%
• Stopy aluminium: ~ 1,3% do 1.6%

Wzory producenci uwzględniają ten skurcz poprzez skalowanie wymiarów wzoru za pomocą znormalizowanych dodatki do skurczu.

Ten skurcz jest uważany za stosunkowo przewidywalny i jednolity, chociaż może być nierównomierne w odlewakach o złożonych geometriach lub zmiennej grubości przekroju.

Mikro-szalanie vs.. Makro-shrinkage vs.. Rurociąg

Typ	Opis	Typowa lokalizacja	Powoduje
Mikro-szalanie	Cienki, rozproszone pustki lub porowatość w strukturze stałej	Losowe lub izolowane regiony	Dendrytyczne zestalenie, słabe karmienie
Makro-shrinkage	Duży, Widoczne puste przestrzenie często występujące na środku lub górnej części odlewań	Obszary szyi centralne lub pionowe	Nieodpowiedni pasza pionowa
Rurociąg	Wnęka w kształcie lejka rozciągająca się od pionu do castingu	W pobliżu skrzyżowania Riser -Casting	Niewystarczająca objętość pionowa lub opóźnienie w karmieniu

3. Tryby zestalania i ich skutki

Jak metalu zestala się - jest Tryb zestalania—S ma głęboki wpływ na zachowanie skurczowe, Wymagania żywieniowe, i ostateczna jakość castingu.

Zestalenie nie jest procesem jednolitym; różni się znacznie w zależności od składu stopu, stawki chłodzenia, i konstrukcja pleśni.

Zrozumienie trzech głównych trybów zestalania -eutektyczny, kierunkowy, I równoznaczne- jest niezbędny do kontrolowania skurczu i minimalizacji wad wewnętrznych, takich jak porowatość i puste przestrzenie.

Eutektyczne zestalenie

Eutektyczne zestalenie się występuje, gdy metal lub stop przechodzi z cieczy na stały w stałej temperaturze, tworząc dwie lub więcej faz stałych jednocześnie w bardzo cienkiej mieszance.

Ta transformacja następuje szybko, Często w całym przekroju odlewu jednocześnie, pozostawienie minimalnej okazji do karmienia skurczu.

• Wspólne stopy: Szare żelazo, stopy aluminium-silikonowe (NP., A356), I niektóre brązu
• Charakterystyka skurczu: Niski poziom makro-łowcy, ale podatne na mikro-proorskryzującą, jeśli nie jest prawidłowo kontrolowana
• Zachowanie karmienia: Wymaga minimalnej objętości pionowej, Ale dokładne zarządzanie termicznie jest niezbędne

Przykład: Odlewy szarego żelaza zestalają się poprzez reakcję eutektyczną, która wytwarza płatki grafitowe.

Rozszerzenie objętościowe spowodowane przez opady grafitowe może czasem zrównoważyć kurczenie się, Robienie szarego żelaza względnie wybaczające pod względem karmienia.

Kierunkowe zestalenie

W kierunkowym zestaleniu, Metal zestala się stopniowo z jednego końca odlewu (Zazwyczaj ściany pleśni) w kierunku wyznaczonego zbiornika cieplnego lub pionu.

Ten kontrolowany gradient termiczny pozwala stopionemu metalowi skuteczne zasilanie obszarów zestalonych, Zmniejszenie wad skurczowych.

• Wspólne stopy: Stale węglowe, Stale o niskiej płaszczyzny, Superalloys na bazie niklu
• Charakterystyka skurczu: Przewidywalne ścieżki makro-szalania, które można zarządzać za pomocą dobrze rozmieszczonych piór
• Zachowanie karmienia: Doskonały, Jeśli utrzymywane są gradienty termiczne i unikaj gorących punktów

Przykład: W odlewakach stalowych, Kierunkowe zestalanie jest celowo zaprojektowane dzięki wykorzystaniu dreszcze (które przyspieszają zestalenie) i izolowane ptaki (które to opóźnią).

To kieruje frontem zestalania od cieńszych odcinków do grubszych, Pomoc w odlewie bez wad.

Równoznaczne zestalenie

Równomierne zestalenie obejmuje jednoczesne zarodkowanie ziaren w całym metalu ciekłym.

Zestalenie występuje losowo, a nie po przewidywalnym gradiencie termicznym. To sprawia, że ​​karmienie i kurczenie się kontrola.

• Wspólne stopy: Aluminium 356 (w niektórych metodach odlewania), Aluminiowe brąz
• Charakterystyka skurczu: Wysokie ryzyko wewnętrznego skurczu i mikro-właściwości
• Zachowanie karmienia: Trudne do zarządzania; podatne na przedwczesne zablokowanie ścieżek żywieniowych

Przykład: W równomiernych odlewach aluminiowych, Ziarna mogą utrwalić nieprzewidywalnie na izolowanych obszarach, Tworzenie wewnętrznych pustek, jeśli metalowa zasilanie jest blokowane przez wcześniejsze zestalenie. Oprogramowanie symulacyjne jest często wykorzystywane do przewidywania takiego ryzyka i odpowiednio dostosowywania projektowania bramkowania.

Implikacje dla porowatości i projektowania żywienia

Każdy tryb zestalania wpływa na to, jak rozwija się porowatość i jak należy zaprojektować systemy żywieniowe:

Tryb zestalania	Ryzyko porowatości	Złożoność karmienia	Wydajność risera
Eutektyczny	Niski makro, możliwy mikro	Umiarkowany	Wysoki
Kierunkowy	Niski, jeśli dobrze się zarządza	Niskie do umiarkowane	Wysoki
Równoznaczne	Wysoki (Mikro i makro)	Wysoki	Niski

4. Kluczowe czynniki wpływające

Metal skurcz w odlewakach nie jest regulowany przez jedną zmienną, ale raczej złożoną wzajemne oddziaływanie metalurgicznych, Geometryczne, i czynniki oparte na procesie.

Zrozumienie tych czynników pozwala inżynierom odlewni na projektowanie odlewów i procesów łagodzących wady skurczowe, Zwiększ dokładność wymiarową, i poprawiaj ogólną wydajność rzucania.

Poniżej znajdują się główni współpracownicy, które wpływają na zachowanie skurczowe:

Typ stopu i skład

Rzucany system stopu odgrywa fundamentalną rolę w określaniu charakterystyk skurczu.

Różne metale i ich odpowiednie stopy kurczą się z różnymi prędkościami ze względu na różnice w zmianie gęstości podczas zestalania i współczynników skurczowych.

• Stopy stalowe Zazwyczaj wykazują skurcz objętościowy zestalanie w zakresie 3–4%.
• Stopy aluminium może zmniejszyć się o 6–7%, Chociaż dodatki takie jak krzemion (NP., Al-i Allays) zmniejszyć skurcz, tworząc struktury eutektyczne.
• Stopy miedziane może wykazywać jeszcze większy kurczenie się (aż do 8%), w zależności od obecności cyny, cynk, lub aluminium.

Włączenie elementów stopowych może również zmienić ścieżkę zestalania (Eutektyka vs.. równoznaczne), zmieniając w ten sposób tendencje do żywienia i porowatości.

Grubość sekcji i gradienty termiczne

Funkcje geometryczne mają duży wpływ na szybkości chłodzenia i lokalne zachowanie skurczowe. Grubsze odcinki zatrzymują ciepło dłużej i zestalają się wolniej, podczas gdy cieńsze sekcje szybkie chłodzą.

Stwarza to wewnętrzne gradienty termiczne, które decydują o tym, jak przekształca się zestalenie przez odlew.

• Grube sekcje są podatne na gorące plamy i wewnętrzne puste przestrzenie.
• Nagłe zmiany sekcji (NP., od grubego do cienkiego) tworzyć zlokalizowane strefy stresu i mogą blokować ścieżki żywieniowe, prowadząc do porowatości skurczowej.

Projektowanie najlepsze praktyki zachęcają do płynnych przejść i jednolitej grubości sekcji do równomiernego zarządzania rozpraszaniem ciepła.

Materiał pleśniowy i sztywność

Fizyczne cechy formy - szczególnie jej przewodność cieplna i sztywność—Nfluence, w jaki sposób ciepło jest ekstrahowane ze stopionego metalu, wpływając zarówno na szybkość, jak i kierunek zestalania.

• Formy z zielonego piasku oferować elastyczność i może pomieścić niewielki kurczenie się, ale może wprowadzić wypaczenie ze względu na ich niższą siłę.
• Formy piaskowe z powietrzem lub chemicznie zapewniają większą kontrolę wymiarową, ale mniej wybaczają skurcz termiczny, Zwiększenie stresu resztkowego.
• Stałe formy (NP., Die casting) egzekwuj ścisłe szybkości chłodzenia ze względu na ich wysoką przewodność cieplną, ale wymagają bardziej precyzyjnych dodatków do skurczu.

Dodatkowo, Powłoki i dreszcze pleśni można zastosować do lokalnie kontrolowania czasów zestalania i skuteczności karmienia.

Nalewanie temperatury i szybkości

. temperatura, w której wylewa się metal wpływa zarówno na płynność, jak i wielkość okna zestalania.

Wyższe przegrody mogą opóźnić zarodkowanie i promować równomierne zestalenie, które mogą zwiększyć mikro-właściwość.

• Zbyt wysokie temperatury wylewające mogą powodować turbulentny przepływ, Uwięzienie gazu, i skurczowe puste przestrzenie.
• Odwrotnie, Niskie temperatury napływu mogą powodować przedwczesne zestalenie i zamknięcia zimna, blokowanie ścieżek karmienia przed wystąpieniem kompensacji skurczowej.

. Szybkość nalewania Musi być również zoptymalizowany, aby upewnić się, że wszystkie części formy są wypełnione przed rozpoczęciem zestalania, Unikając erozji lub turbulencji pleśni.

Projektowanie i system bramkowania

Właściwy pion i bramkowanie jest jednym z najbardziej bezpośrednich sposobów walki. Pinie służą jako zbiorniki stopionego metalu które zasilają odlew, gdy się kurczy podczas zestalania.

Kluczowe zasady projektowania obejmują:

• Objętość risera musi być wystarczający, aby zrekompensować skurcz zestalania.
• Lokalizacja pionu powinno być blisko gorących punktów, aby upewnić się, że stopiony metal jest dostępny w razie potrzeby.
• Kierunkowe zestalenie powinno być promowane poprzez umieszczenie i rozmiar piórek, bramy, i dreszcze.

Zaawansowane projekty bramkowania (dolne bramkowanie, pod ciśnieniem vs.. Systemy niezaświadomione) wpływać na to, jak metal wypełnia jamę i chłodzi, Bezpośrednio wpływając na tworzenie skurczu.

5. Strategie odszkodowań dotyczących skurczu metalu w odlewach

Skuteczne łagodzenie metalowego skurczu w odlewakach wymaga połączenia precyzyjnego projektu, Modelowanie predykcyjne, oraz dobrze wykonane kontrole procesów.

Ponieważ skurcz jest nieuniknionym zjawiskiem fizycznym związanym z chłodzeniem i zestalaniem, Odlewnie koncentrują się na strategiach kompensacyjnych w celu zapewnienia dokładności wymiarowej i zapobiegania wadom wewnętrznym, takim jak pustki i porowatość.

W tej sekcji przedstawiono kluczowe techniki inżynieryjne i innowacje technologiczne stosowane do zarządzania skurczami zarówno w procesach odlewania żelaza, jak i nieżelazne.

Zasady skalowania wzorców i czynniki kurczenia się CAD

Jednym z najbardziej fundamentalnych podejść do zrekompensowania kurczenia się jest dostosowanie wielkości wzoru odlewu.

Ponieważ wszystkie metale kurczą się w różnym stopniu po chłodzeniu, Obowiązują producenci wzorów dodatki do skurczu na podstawie oczekiwanych wskaźników skurczu określonych stopów.

• Na przykład, Stal węglowa Wzory zazwyczaj zawierają 2,0% –2,5% liniowy zasiłek skurczowy.
• Stopy aluminium, Ze względu na ich wyższy skurcz, często wymagają 3,5% -4,0% dodatków.
• Wartości te są wdrażane przy użyciu „reguł kurczenia się” w procesach ręcznych lub Czynniki skalowania w CAD modele podczas projektowania cyfrowego.

Jednakże, skurcz nie jest równomiernie rozmieszczony - o złożonej geometrii lub nierównej masie może wymagać zlokalizowanej regulacji.

Nowoczesne oprogramowanie CAD pozwala na skalowanie specyficzne dla regionu, Poprawa dokładności złożonych odlewów.

Umieszczenie pionu i kontrola na gorąco

Pinie służą jako zbiorniki stopionego metalu które karmią odlew podczas zestalania, kompensację kurczenia się objętościowego.

Skuteczny projekt risera jest niezbędny do promowania zestalania kierunkowego, Upewnij się, że pełne karmienie grubych sekcji, i wyeliminuj wnęki skurczowe.

Kluczowe względy projektowania pionu obejmują:

• Rozmiar: Puste musi zatrzymać ciepło dłużej niż odlew, aby pozostać stopionym, podczas gdy odlew zestala się.
• Lokalizacja: Pinie powinny być umieszczone nad lub przylegającymi do gorących punktów - zastępuje się ostatnio z powodu stężenia masy.
• Kształt: Cylindryczne lub stożkowe ptaki zapewniają dobre stosunki obszaru objętościowego do powierzchni, Spowolnienie utraty ciepła.
• Izolacja pionowa: Użycie Rękawy izolacyjne lub materiały egzotermiczne może wydłużyć czas chłodzenia pionowego, Zwiększenie skuteczności karmienia.

Wykorzystanie dreszcze i rękawów izolacyjnych

Dreszcze to materiały o wysokiej przewodności cieplnej (Często żelazo lub miedź) umieszczone w formie, aby przyspieszyć zestalenie się na obszarach docelowych.

Ich użycie pomaga kontrolować kierunek i szybkość zestalania, faktycznie Rysowanie frontów zestalania od piór promować karmienie kierunkowe.

• Wewnętrzne dreszcze może być osadzone w jamach pleśniowych.
• Zewnętrzne dreszcze są umieszczone na zewnątrz powierzchni odlewania.
• Rękawy izolacyjne są stosowane do piórek lub obszarów pleśniowych opóźnić zestalenie, pomoc w karmieniu w ciężkich sekcjach.

To strategiczne zarządzanie termicznie pomaga zmniejszyć porowatość wewnętrzną i zapewnia spójną integralność strukturalną.

Zaawansowana symulacja i oprogramowanie predykcyjne

Współczesne odlewnie polegają w dużej mierze Oprogramowanie do symulacji odlewu Aby wizualizować i optymalizować kontrolę skurczu przed wytworzeniem form fizycznych.

Oprogramowanie takie jak Magmasoft, Procast, I Solidny Symuluje przepływ płynu, przenoszenie ciepła, i zachowanie zestalania w jamie formy.

Korzyści obejmują:

• Prognozowanie porowatości skurczowej i lokalizacji gorących punktów
• Walidacja projektu pionu i systemu bramkowania
• Optymalizacja rozmieszczenia chłodzenia i izolacji pleśni
• Ocena alternatywnych stopów lub materiałów pleśniowych

Na przykład, Symulacje mogą ujawnić, że duża obudowa aluminiowa ma gorącą strefę wysokiego ryzyka w pobliżu kołnierza montażowego.

Inżynierowie mogą następnie dodać lokalny pion i odpocząć, aby poprawić karmienie i zminimalizować zniekształcenie.

Kontrola i monitorowanie procesu odlewni

Nawet przy projektowaniu dźwięku i symulacji, Wady skurczowe mogą wystąpić, jeśli zmienne procesowe nie są konsekwentnie kontrolowane. Krytyczne kontrole procesów obejmują:

• Nalewanie temperatury: Zbyt wysoki może zwiększyć porowatość turbulencji i skurczu; zbyt niska może spowodować niepełne wypełnienie lub zamknięcia na zimno.
• Rozgrzej pleśń i powłoka: Wpływa na początkowe przenoszenie ciepła i interakcję z metalem pleśni.
• Stawki chłodzenia: Może mieć wpływ materiał pleśni, warunki otoczenia, i umieszczenie odlewów w skrzynce do formy.

Pozyskiwanie danych w czasie rzeczywistym przez termopary, Pyrometria, i obrazowanie termiczne Obsługuje proaktywne monitorowanie i regulacje podczas faz poleju i chłodzenia.

6. Wskaźniki skurczania stopu (Przybliżony)

Oto kompleksowa lista przybliżone wskaźniki skurczania stopu dla powszechnie używanych Stopy castingowe, pokrywając oba metale żelazne i nieżelazne.

Te liniowe wartości skurczania są zazwyczaj wyrażane jako wartości procentowe i są niezbędne do projektowania wzorów, odszkodowanie narzędzi, i dokładna kontrola wymiarowa w operacjach odlewni.

Stopy żelazne

Typ stopu	Ok. Kurczenie się liniowe (%)	Notatki
Szare żeliwo	0.6 - - 1.0%	Niski skurcz z powodu rozszerzenia grafitu podczas zestalania.
Żelazo plastyczne (Żelazo sg)	1.0 - - 1.5%	Umiarkowany skurcz; Nodularność wpływa na skurcz objętości.
Białe żeliwo	2.0 - - 2.5%	Wyższy skurcz; brak kompensacji graficznej.
Stal węglowa (Niski & Średni)	2.0 - - 2.6%	Wysoki skurcz; wymaga starannego ryzyka i karmienia.
Stal ze stopu (NP., 4140, 4340)	2.1 - - 2.8%	Zmienia się w zależności od zawartości stopu i szybkości chłodzenia.
Stal nierdzewna (304, 316)	2.0 - - 2.5%	Wysoki skurcz; podatne na wewnętrzne puste przestrzenie, jeśli nie są odpowiednio karmione.
Stal narzędzi	1.8 - - 2.4%	Wrażliwy na gradienty temperatury i projektowanie formy.
Milleble Iron	1.2 - - 1.5%	Podobne do żelaza plastycznego, ale z wyżarzaniem po solidyfikacji.

Stopy nieżelazne-oparte na glinie

Typ stopu	Ok. Kurczenie się liniowe (%)	Notatki
Aluminium 356 (Obróbki cieplne)	1.3 - - 1.6%	Umiarkowany skurcz; pod wpływem obróbki cieplnej T6.
Aluminium 319 / A319 (Wysoki s-tys)	1.0 - - 1.3%	Niższe skurcze; Dobra charakterystyka rzucania.
Aluminium 535 (Mg zawierający)	1.5 - - 1.8%	Bardziej podatna na porowatość; Korzyści z dreszcze.
Aluminium 6061 (Fasonowany)	~ 1,6%	Stosowane w odlewie, gdy potrzebne są właściwości T6.
Stopy aluminium (Ogólny)	1.0 - - 1.8%	Różni się w zależności od strategii kompozycji i chłodzenia.

Oparte na miedzi

Typ stopu	Ok. Kurczenie się liniowe (%)	Notatki
Żółty Mosiądz (NP., C85700)	1.5 - - 2.0%	Wysoki skurcz; wymaga silnych systemów żywieniowych.
Czerwony mosiądz (NP., C83450)	1.3 - - 1.7%	Dobry przepływ; Umiarkowany skurcz.
Krzemowy brąz (C87300, C87600)	1.3 - - 1.6%	Powszechnie używane w castingu artystycznym; Umiarkowany skurcz.
Aluminiowy brąz (C95400)	2.0 - - 2.5%	Wysoki skurcz; Kierunkowe zestalanie niezbędne.
Tin Bronze (C90300, C90500)	1.1 - - 1.5%	Niższe skurcze z powodu zawartości cyny.

Stopy nieżelazne-oparte na niklu

Typ stopu	Ok. Kurczenie się liniowe (%)	Notatki
Niewygod 718	2.0 - - 2.5%	Stop w wysokiej temperaturze; potrzebuje precyzyjnej kontroli odlewania.
Hastelloy (Seria C.)	1.9 - - 2.4%	Stosowane w zastosowaniach opornych na korozję.
Monel (Nickel-copper)	1.8 - - 2.3%	Dobra plastyczność; Wysoki skurcz.

Stopy magnezu

Typ stopu	Ok. Kurczenie się liniowe (%)	Notatki
AZ91D (Die casting)	1.1 - - 1.3%	Lekki; Szybka kontrola wymiarów.
ZE41 / ZE43 (Casting piasku)	1.2 - - 1.5%	Wymaga kontroli porowatości wodoru.

Stopy tytanu

Typ stopu	Ok. Kurczenie się liniowe (%)	Notatki
TI-6AL-4V	1.3 - - 1.8%	Stop o wysokiej wydajności; Wymagane odlewanie inwestycyjne.

7. Tolerancje i standardy wymiarowe

Międzynarodowe standardy dostosowują oczekiwania projektowe z możliwościami procesu:

• ISO 8062: Definiuje oceny tolerancji odlewów (CT5 - CT15) Ta skala o rozmiarach nominalnych.
• ASME & ASTM: Zapewnij specyficzne dla branży dodatki do kurczenia się (NP., ASTM A802 do odlewów stalowych).
• Kompromis: Ciasne tolerancje zwiększają koszty narzędzi i czas realizacji; Projektanci równoważy przystępność cenową w stosunku do wymaganej precyzji.

8. Wniosek

Skurcz metalowy przedstawia zarówno przewidywalne, jak i złożone wyzwania odlew.

Łącząc zrozumienie metalurgiczne - skurcz termiczny, dynamika zmiany fazy, i tryby zestalania - z solidnymi narzędziami projektowymi i symulacyjnymi,

Inżynierowie i odlewnie mogą złagodzić defekty skurczowe, Zoptymalizuj strategie żywienia, i osiągnąć ścisłe tolerancje, które wymagają nowoczesne.

Ostatecznie, Sukces zależy od wczesnej współpracy między zespołami projektowymi i produkcyjnymi, Wykorzystanie zarówno doświadczenia, jak i technologii w celu przekształcania stopionego metalu w komponenty precyzyjne.

Na LangHe, Z przyjemnością omówimy Twój projekt na początku procesu projektowania, aby upewnić się, że jakikolwiek stop został wybrany lub leczenie po wycofaniu, Wynik spełni twoje specyfikacje mechaniczne i wydajności.

Aby omówić Twoje wymagania, e-mail [email protected].

Często zadawane pytania dotyczące metalowego skurczu w odlewie

Co to jest metalowe skurcze w odlewakach?

Skurcz metalu odnosi się do zmniejszenia objętości i wymiarów liniowych, które występują, gdy stopiony metal chłodzi się od temperatury wylewania do temperatury otoczenia.

Dlaczego metal kurczy się podczas odlewania?

Pierwszy, Skurcz termiczny powoduje, że ciekły metal kurczy się, gdy ochładza się w kierunku punktu zamrażania.

Drugi, Skurcz zestalania występuje, gdy metal przechodzi z cieczy na ciało stałe, prowadząc do dodatkowego skurczu objętościowego.

Wreszcie, skurcz w fazie stałej trwa, gdy w pełni stały metal chłodzi się do temperatury pokojowej.

Jaki jest kurczenie się wzorców?

Skurcz wzorca jest skurczem liniowym (Zazwyczaj 1–2%) które występuje po tym, jak metal zostanie całkowicie zestalony i chłodzi się do temperatury pokojowej; Odlewnie kompensują to przez powiększenie wymiarów wzoru.

Jakie czynniki wpływają na wielkość skurczu i kierunek?

Kluczowe czynniki obejmują skład stopu (NP., Krzem zmniejsza kurczenie się w aluminium), grubość sekcji (grubsze obszary chłodne wolniej),

Materiał pleśniowy i sztywność (Piasek vs. Stałe formy), Wylewanie temperatury/szybkości, oraz projektowanie piórek i systemów bramkowania.

Jaką rolę odgrywają ptory i dreszcze w kontroli skurczu?

Pióra działają jak zbiorniki stopione metalowe, aby zasilić odlew podczas skurczu zestalania,

chwila dreszcze (Wkładki o wysokiej przewodności) przyspieszyć chłodzenie w docelowych obszarach, promowanie zestalania kierunkowego i zapobieganie wewnętrznym pustkom.

W jaki sposób obliczany jest zasiłek skurczowy dla wzoru?

Dodatek na skurcz (%) = (Wymiar wzoru - wymiar odlewu) / Wymiar rzucania × 100%.

Odlewnie czerpią te dodatki empirycznie dla każdego stopu i procesu, Następnie wdrożyć je jako czynniki skali lub rozszerzenia wzorców.