Dökme Sırasında Hassas Döküm Kusurları: Nedenleri ve Çözümleri

giriiş

İçinde yatırım kadrosu, Dökme aşaması tüm süreç zincirindeki en kritik anlardan biridir.

Erimiş metal kabuğa ulaştığında, balmumu deseni zaten kaldırılmıştır, seramik kabuk ateşlendi, ve parça geometrisi kırılgan bir termal sisteme kilitlenmiştir.

Bu noktada, Dökümhane artık yalnızca şekille uğraşmıyor; birleştirilmiş bir sorunu yönetiyor metal temizliği, akış kararlılığı, sıcaklık kontrolü, kabuk bütünlüğü, ve katılaşma davranışı.

“Dökümhane kusurları” gibi görünen çoğu döküm hatası aslında dökme işlemi kusurları.

Genellikle tek bir hatadan ziyade, eriyik kalitesi ile boşluk koşulları arasındaki uyumsuzluk nedeniyle oluşurlar..

En yaygın örnekler şunlardır: kapsama, gözeneklilik, ve yanlış çalıştırma veya soğuk kapatma kusurları.

Hassas dökümlerde bu sorunlar özellikle hassastır çünkü hassas döküm genellikle ince duvarlar için özel olarak seçilir., karmaşık pasajlar, ve ağa yakın geometri.

Dökme işlemi kararsız olduğunda, Hassas dökümü değerli kılan özellikler, arızaya en yatkın bölgeler haline gelebilir.

Bu makale dökme sırasında oluşan ana kusurları analiz etmektedir, metalurji ve proses kökenlerini açıklıyor, Üretimde uygulanabilecek pratik düzeltici önlemleri özetler.

1. Cüruf İçerme Kusurları

1.1 Tanım ve teknik önemi

Döküm aşamasında hassas dökümde en ciddi ve sıklıkla karşılaşılan kusurlardan biri cüruf kalıntısıdır..

Şunu ifade eder: Dökümün içinde sıkışan veya katılaşma sonrasında yüzeyine yapışan metalik olmayan yabancı madde veya dahili olarak üretilen oksit/sülfür bileşikleri.

Çünkü bu kalıntılar metal matrisin sürekliliğini bozar., çekme mukavemetini azaltabilecek yerel zayıf noktalar haline gelirler, Etkisi Tokluk, yorgunluk hayatı, Ve, kritik durumlarda, basınç sızdırmazlığı ve servis güvenilirliği.

Hassas dökümlerde, Cüruf oluşumu özellikle zararlıdır çünkü süreç genellikle ince duvarlı bileşenler için kullanılır, karmaşık akış geçitleri, ve sıkı performans gereksinimleri.

Küçük bir kalıntı bile çatlak başlangıç ​​noktası görevi görebilir, korozyon başlangıç ​​noktası, veya tekrarlanan yükleme altında yorulma çekirdeklenme hatası.

1.2 Cüruf kalıntılarının sınıflandırılması

Metalurji ve proses açısından, cüruf kalıntıları genellikle ikiye ayrılır dışsal kapanımlar Ve endojen kapanımlar.

Bu ayrım önemlidir çünkü iki türün farklı kökenleri vardır., farklı morfolojiler, ve farklı kontrol stratejileri.

Eksojen kapanımlar

Eksojen kapanımlar şunlardan gelir: erimiş metalin dışında. Erime sırasında tesadüfen ortaya çıkan yabancı kirletici maddelerdir., aktarma, veya dökme.

Tipik kaynaklar şunları içerir::

• Fırın astarlarından veya dökme potalarından kaynaklanan refrakter erozyonu ve pullanma,
• erimiş metalin hava ile temas halinde oksidasyonu sonucu oluşan yüzen cüruf,
• kalıp boşluğundan yıkanmış kabuk kumu veya kaplama parçaları,
• ve akış yolunda eriyik ile temas eden herhangi bir malzemeden gelen döküntüler.

Bu eklemeler genellikle daha büyük, daha düzensiz, ve daha rastgele dağıtılmış dahili olarak üretilen yabancı maddelerden daha.

Genellikle döküm yüzeyinin yakınında görünürler, kalın duvarlı bölgelerde, veya türbülansın veya metal sıçramasının şiddetli olduğu bölgelerde.

Çünkü bunlar dış kirleticilerdir., genellikle zayıf eriyik temizliği ile bağlantılıdırlar, yetersiz cüruf giderme, veya dengesiz dökme uygulaması.

Endojen kapanımlar

Endojen kapanımlar erimiş alaşımın kendi içinde oluşur Erime sırasında kimyasal reaksiyon yoluyla, tedavi, veya katılaşma.

Dışarıdan getirilmiyorlar; eriyiğin metalurjik davranışından kaynaklanırlar.

Birçok demirli hassas dökümde, tipik bir örnek magnezyumdur- ve modifikasyon veya nodülerizasyon işleminden sonra kükürt ile ilişkili inklüzyon oluşumu.

Bu eklemeler genellikle daha hassas, daha dağınık, ve kaldırılması daha zor dışsal olanlardan.

Çünkü içsel tepkilerden kaynaklanırlar., eriyik içinde asılı kalabilirler ve yalnızca yüzeye yakın olmak yerine döküm bölümü boyunca sıkışıp kalabilirler.

1.3 Cüruf kalıntısı oluşumunun temel nedenleri

Cüruf oluşumu nadiren tek bir hatadan kaynaklanır. Genellikle aşağıdakilerin bir kombinasyonunun sonucudur: alaşım kimyası, dökme sıcaklığı, geçit töreni, temizliği eritmek, ve kalıp kalitesi.

Silikonun etkisi

Silikon önemli bir rol oynar çünkü silikon oksit bileşikleri cürufla ilgili birçok kusurun ana bileşenlerinden biridir..

Silikon içeriği çok yüksekse, eriyik daha düşük erime noktalı oksit ürünleri üretebilir, viskoziteyi arttırır ve yabancı maddelerin sıvı metalden dışarı çıkmasını zorlaştırır.

Sonuç, oksitlerin ve cüruf parçacıklarının dökümde sıkışıp kalma eğiliminin artmasıdır..

Kükürtün etkisi

Kükürt özellikle demir bazlı dökümlerde tehlikelidir çünkü sülfürler ana metalden daha düşük bir erime noktasına sahiptir ve katılaşma sırasında erken çökelebilir..

Bu, eriyik viskozitesini arttırır ve cüruf ve oksit yabancı maddelerin uzaklaştırılmak üzere yüzeye çıkma yeteneğini azaltır..

Kükürt içeriği çok yüksek olduğunda, eriyik cüruf tutulmasına ve kalıntılara çok daha yatkın hale gelir.

Magnezyum ve nadir toprak elementlerinin etkisi

Artık magnezyum ve nadir toprak elementleri yüksek sıcaklıkta kolayca oksitlenebilir.

Oksidasyon ürünleri ince oksit kalıntılarına ve kompozit cüruf parçacıklarına katkıda bulunur..

Kalıntı seviyeleri aşırı ise, endojen safsızlıkların sayısı keskin bir şekilde artıyor, özellikle halihazırda işleme veya modifikasyona uğramış alaşımlarda.

Dökme sıcaklığının etkisi

Dökme sıcaklığı cüruf kontrolünde en kritik faktörlerden biridir.

• Sıcaklık çok düşükse, eriyik daha viskoz hale gelir, oksitler veya cüruflar etkili bir şekilde yükselip ayrılamaz. Askıda kalırlar ve dökümde sıkışıp kalırlar.
• Sıcaklık çok yüksekse, yüzen cüruf çok ince hale gelebilir ve tamamen temizlenmesi zor olabilir. Artık cüruf daha sonra eriyik ile birlikte kalıp boşluğuna akabilir.

Pratikte, Düşük sıcaklıkta dökme, genellikle dahil etmeyle ilgili döküm atıklarının daha yaygın nedenidir çünkü zayıf akışkanlığı zayıf yabancı madde ayrımıyla birleştirir..

Yolluk sistemi tasarımının etkisi

Kötü tasarlanmış bir yolluk sistemi temiz bir eriyiği kusurlu bir döküme dönüştürebilir.

Sistem eriyik akışını sakinleştiremezse veya boşluk dolmadan cürufu tutamazsa, türbülans cüruf ve oksit parçacıklarını dökümün içine çekecektir.

Türbülans başladığında, iyi rafine edilmiş bir eriyik bile dolum sırasında kirlenebilir.

Kabuk kalitesinin etkisi

Kabuğun kendisi cüruf kusurlarının kaynağı olabilir.

Kabuk yüzeyi pürüzlü ise, zayıf, gevşekçe sıkıştırılmış, veya gevşek kum veya kaplama kalıntılarıyla kirlenmiş, erimiş alaşım yüzeyi aşındırabilir ve ikincil metalik olmayan kalıntılar oluşturabilir.

Kabuk kusurları ve eriyik kimyası sıklıkla etkileşim halindedir, bu nedenle zayıf kabuk kalitesi zaten zor olan dökme durumunu daha da arttırabilir.

1.4 Morfoloji ve hasar mekanizması

Cüruf kalıntıları dökümlere birden fazla şekilde zarar verir. Şu şekilde görünebilirler::

• yüzeye gömülü parçacıklar,
• yeraltı kirliliği,
• uzun düzensiz kapanımlar,
• kümelenmiş dahil etme bantları,
• veya dahili metalik olmayan cepler.

Etkileri şiddetli çünkü:

• etkili yük taşıma alanını azaltın,
• yerel stres konsantrasyonu yaratın,
• yorulma direncini zayıflatmak,
• Çatlak yayılma riskini artırın,
• ve korozyonu ve basınç bütünlüğünü azaltır.

Hassas döküm parçalarda, küçük kalıntılar bile bileşeni kritik servis için uygunsuz hale getirebilir çünkü parça çalışmaya başlayana kadar kusur görünmez kalabilir.

1.5 Önleyici ve iyileştirici tedbirler

Hassas alaşım bileşimi kontrolü

İlk kontrol katmanı eriyik kimyasıdır.

Kükürt kritik süreç eşiğinin altında tutulmalıdır, ve fazla silikon, magnezyum, veya nadir toprak kalıntıları, dahili oksit ve sülfit kalıntılarının oluşumunu azaltmak için dikkatle kontrol edilmelidir..

Eritme ve bekletme uygulamalarını geliştirin

Eriyik uygun şekilde boşaltılmalıdır, süreç uygulaması izin veriyorsa ayakta kalmasına izin verilir, ve dökmeden önce iyice yağlanmış.

Sessiz bir bekletme süresi, kalıntıların yukarı doğru yüzmesine ve böylece giderilebilmesine yardımcı olur. Yüzey koruması ve oksidasyon önleme uygulaması aynı zamanda ikincil cüruf oluşumunu da azaltabilir.

Yolluk sistemini optimize edin

Geçit sistemi düzgünlüğü teşvik etmelidir, laminer doldurma ve eriyik sıçramasını önleme.

Cüruf tuzakları, koşucu uzantıları, ve yüzen cürufun döküm boşluğuna ulaşmadan önce durdurulması için gerektiğinde seramik köpük filtreler eklenebilir.

Kabuk temizliğini ve gücünü artırın

Kabuk eşit derecede kompakt olmalıdır, tamamen kurutulmuş, ve yapısal olarak sağlam.

Montaj ve dökme işleminden önce, boşluk artık kumdan tamamen temizlenmelidir, gevşek kaplama parçaları, veya dolum sırasında ayrılabilecek kalıntılar.

1.6 Mühendislik sonucu

Cüruf katılımı, kesişme noktasında bulunan bir kusurun klasik bir örneğidir. metalurji, süreç disiplini, ve kalıp kalitesi.

Erimeyi temizlemek yeterli değil; akış da sakin olmalı, kabuk sağlam olmalı, ve kimyanın stabil bir çalışma aralığı dahilinde kalması gerekir.

Bu nedenle en etkili önleme stratejisi sistemiktir: alaşımı kontrol etmek, erimeyi rafine et, boşluğu korumak, ve yabancı maddeleri dökümden uzak tutmak için geçit yolunu tasarlayın.

2. Gözeneklilik Kusurları

Gözeneklilik, hassas dökümde en sık görülen ve ticari olarak zarar veren kusurlardan biridir..

Şunu ifade eder: gazla ilgili boşluklar veya boşluklar kalıp doldurma veya katılaşma sırasında dökümün içinde oluşan.

Bu boşluklar küresel gözenekler olarak görünebilir, uzatılmış iğne delikleri, kümelenmiş mikroboşluklar, veya alaşım sistemine bağlı olarak düzensiz boşluk ağları, dökme koşulları, ve kabuk davranışı.

Modern standart hassas döküm üretiminde, reaktif gözeneklilik ve çökelmiş gözeneklilik etkili bir şekilde kontrol edildi,

Ancak istilacı gözeneklilik— kararsız dökmenin neden olduğu gözeneklilik, zayıf havalandırma, ve yetersiz kabuk egzozu — hala en yaygın hurda kaynaklarından biri olmaya devam ediyor.

Çünkü gözeneklilik genellikle dahili olarak gizlenir, özellikle hassas dökümlerde tehlikelidir, basınç taşıyan parçalar, ve yorulma açısından kritik bileşenler.

2.1 Gözenekliliği bu kadar ciddi kılan şey nedir?

Gözeneklilik yalnızca görünür bir yüzey kusuru değildir. Ayrıca dökümün iç bütünlüğünü de zayıflatır.:

• etkili yük taşıma alanının azaltılması,
• metal matrisin sürekliliğinin kesintiye uğraması,
• yorulma mukavemetini azaltmak,
• basınç sızdırmazlığının azaltılması,
• ve servis yüklemesi altında çatlak başlatma bölgelerinin oluşturulması.

Karmaşık hassas dökümler için, nispeten küçük bir gözenek kümesi bile tüm parçanın işlevini tehlikeye atabilir.

Bu nedenle gözeneklilik kontrolü, son aşamadaki bir sorun olarak değil, tam süreç kalite sorunu olarak ele alınır..

2.2 Ana oluşum mekanizmaları

Hassas dökümde gözeneklilik genellikle gazın kalıp boşluğundan kaçamadığı durumlarda ortaya çıkar., erime, veya metal donmadan önce yolluk sistemi.

Temel mekanizmalar yakından ilişkilidir. egzoz kapasitesi, dökme stabilitesi, kabuk geçirgenliği, ve temizliği eritmek.

Yetersiz boşluk egzozu

Kalıp boşluğunun yeterli havalandırma kapasitesi yoksa, doldurma sırasında kabuğun içindeki gaz yeterince hızlı kaçamıyor.

Erimiş metal ilerledikçe, gazı yakalar ve dökümün içinde mühürler.

Sonuç çoğu zaman kapalı iç gözeneklilik, özellikle son doldurma bölgelerinde veya uzak kavite uçlarında.

Bu, hassas dökümde istilacı gözenekliliğin en doğrudan ve yaygın nedenlerinden biridir..

Uygun olmayan dökme sıcaklığı

Dökme sıcaklığının hem metal akışkanlığı hem de gaz kaçış davranışı üzerinde doğrudan etkisi vardır..

• Sıcaklık çok düşükse, eriyik akışkanlığını çok çabuk kaybeder, doldurma kararsız hale gelir, ve gaz katılaşmadan önce yükselip kaçamaz.
• Sıcaklık çok yüksekse, metal oksidasyon eğilimini artırabilir veya başka proses kararsızlıkları yaratabilir, bu aynı zamanda gözenek oluşumuna da katkıda bulunabilir.

Kötü kontrol edilen bir termal pencere bu nedenle erken donmaya veya dengesiz doluma neden olur, her ikisi de gözeneklilik riskini artırır.

Uygun olmayan dökme hızı

Dökme hızı sabit ve sürekli olmalıdır. Dökme çok yavaşsa, boşluk kesintili veya dengesiz bir şekilde dolabilir, türbülans yaratarak havanın akışa çekilmesine izin verir.

Akış uygun şekilde dengelenmemişse, sıvı cephesi boşluk gazını tekrar tekrar açığa çıkarabilir ve yeniden kaplayabilir, metal katılaştıkça onu hapsediyor.

Gözenekliliğin genellikle akış geçiş bölgelerinde ve karmaşık bölüm değişimlerinde yoğunlaşmasının nedeni budur..

Zayıf kabuk geçirgenliği

Kabuğun kendisi gazın kaçmasına izin vermelidir. Kabuk aşırı nem içeriyorsa, aşırı kül, zayıf refrakter dağılımı, veya düşük geçirgenlik, gaz boşluktan verimli bir şekilde çıkamaz.

Sıkışan gaz daha sonra gözeneklilik olarak dökümün içinde kilitlenir.

Bu, dökme sorunu kadar kalıp kalitesiyle de ilgili bir sorundur. Havalandırma davranışı zayıf olan bir kabuk, metalin kendisi nispeten temiz olsa bile gözeneklilik yaratacaktır.

Arızalı geçit tasarımı

Zayıf bir geçit sistemi türbülans yaratabilir, Sıçrayan, hava sürükleme, ve yerel gaz sıkışması.

Yolluk ve giriş düzeni pürüzsüzlüğü desteklemiyorsa, laminer dolgu, eriyik cephesi havayı ve boşluk gazını döküm duvarına sürükleyecektir.

Bu özellikle ince duvarlı veya uzun akış yolu parçalarında tehlikelidir, boşluk tamamen dolana kadar metal ön tarafın termal ve hidrodinamik olarak stabil kalması gereken yer.

Standartlaştırılmamış yardımcı malzemeler

Aşılayıcılar gibi yardımcı malzemeler, katkı maddeleri, veya arıtma maddeleri, uygun şekilde kurutulmadığı veya hazırlanmadığı takdirde nem veya artık gaz taşıyabilir.

Ek olarak, erimiş metal yeterince temizlenmezse ve akış yolunda cüruf kalırsa, birleştirilmiş cüruf gözenekliliği kusur gelişebilir.

Bu tür bir kusurun kontrol edilmesi daha zordur çünkü bu yalnızca bir gaz sorunu değildir; bu bir gaz ve dahil etme birleştirme problemidir.

Sahada dökme işlemlerinin eksik olması

Bazı gözeneklilik, sahadaki yetersiz dökme disiplininden kaynaklanmaktadır.

Dökme sırasında boşluk içindeki yanıcı gazlar uygun şekilde ateşlenmezse veya dışarı atılmazsa, dökümün içinde sıkışıp katılaşabilirler.

Bu, özellikle kalıp boşluğunun, boşluk kapanmadan önce çıkarılması gereken artık uçucu ürünler içerdiği durumlarda geçerlidir..

2.3 Tipik gözeneklilik morfolojisi

Gözeneklilik çeşitli şekillerde ortaya çıkabilir:

• ince iğne delikleri bölüm boyunca dağılmış,
• kümelenmiş gözenekler kalın duvarlı veya sıcak nokta alanlarında,
• yeraltı boşlukları derinin altına gizlenmiş,
• sürekli gözenek ağları kötü havalandırılan bölgelerde,
• karışık cüruf gözenekliliği yapıları hem gaz sıkışması hem de yabancı maddelerin dahil edilmesinden kaynaklanır.

Geometri ne kadar karmaşıksa, gözenekliliğin son dolum bölgesinde yoğunlaşma olasılığı arttıkça, en kalın bölge, veya ince ve kalın bölümler arasındaki geçiş.

2.4 Önleyici ve kontrol tedbirleri

Boşluk egzozunu optimize edin

Kalıpta yeterli sayıda egzoz pimi bulunmalıdır, havalandırma delikleri, veya havalandırma şeritleri, özellikle en yüksek ve son doldurma konumlarında.

Havalandırma kapasitesi, metal ön kısım boşluğu kapatmadan önce gazı boşaltmak için yeterli olmalıdır.

Pratik bir tasarım kuralı, toplam egzoz kesit alanının, boşluk gazının hızla ve sürekli olarak kaçabilmesi için giriş alanına yeterince uygun olmasını sağlamaktır..

Yolluk tasarımını standartlaştırın

Yarı açık veya yarı kapalı geçit konsepti genellikle faydalıdır çünkü daha iyi akış stabilizasyonu sağlar ve ani türbülansı azaltır..

Akışı düzleştirmeye ve hava veya oksit sıkışmasını azaltmaya yardımcı olmak için koşucuya seramik köpük filtreler takılabilir.

Yolluk sistemi gerçek dökme hızına göre boyutlandırılmalıdır., genel bir şablondan kopyalanmadı. Akış stabilitesi hassas dökümde en önemli gözeneklilik kontrol değişkenlerinden biridir.

Dökme sıcaklığını hassas bir şekilde kontrol edin

Eriyik sabit bir termal pencere içerisinde tutulmalıdır. Sıcaklık akışkanlığı koruyacak kadar yüksek olmalıdır, ancak reaksiyon riskini veya proses kararsızlığını artıracak kadar yüksek değil.

Toplu üretim için, dökme sıcaklığı parçadan parçaya tutarlı tutulmalıdır, çünkü sıcaklık dağılımı gözenekliliğin üretim partileri arasında değişmesinin ana nedenlerinden biridir.

Kabuk işlemi parametrelerini düzenleme

Kabuk geçirgenliği, kabuk gücü, ve kabuk kuruluğu hep birlikte kontrol edilmelidir.

Nem içeriği, kompaktlık, ve termal kürleme kalitesi, alaşımın ve kesit kalınlığının gerektirdiği işlem penceresi dahilinde tutulmalıdır..

Kabuk çok nemli veya çok yoğunsa, gaz etkili bir şekilde kaçamaz ve gözeneklilik artar.

Dökme işlemlerini standartlaştırın

Dökmeden önce, eriyik tamamen temizlenmeli ve uygun şekilde cüruftan arındırılmalıdır. Yardımcı malzemeler iyice kurutulmalıdır.

Dökme sırasında, Proses yolunun gerektirdiği yerlerde kavite ateşlemesi veya gaz tahliyesi uygulaması yapılmalıdır.. Dökme pürüzsüz olmalı, stabil, ve kesintisiz.

2.5 Mühendislik sonucu

Gözeneklilik en yaygın yatırım döküm kusurudur çünkü kesişme noktasında yer alır. kalıp havalandırma, erimiş sıcaklık, akış kararlılığı, kabuk kalitesi, ve operatör disiplini. Sadece "daha sıcak dökmek" veya "daha fazla havalandırmak" yeterli değildir.

Etkili kontrol dengeli bir sistem gerektirir: kabuğun nefes alması gerekir, eriyik temiz bir şekilde akmalıdır, geçit metali düzgün bir şekilde yönlendirmelidir, ve dökme işlemi başlangıçtan itibaren gaz sıkışmasından kaçınmalıdır.

3. Soğuk Kapatma ve Yanlış Çalıştırma Kusurları

Soğuk kapatma ve hatalı çalışma, hassas dökümde dökümle ilgili en karakteristik kusurlar arasındadır., özellikle ince duvarlı, uzun akış, ve geometrik olarak karmaşık parçalar.

Her iki kusur da aynı temel sorunu yansıtıyor: erimiş metal çok fazla termal enerji kaybeder, çok erken, boşluk tamamen ve tutarlı bir şekilde dolmadan önce.

Sonuç ya tamamlanmamış bir döküm ya da dışarıdan tamamlanmış gibi görünen ancak zayıf öğeler içeren bir dökümdür., kaynaşmamış metal ön arayüzler.

Hassas dökümde, Bu kusurlar özellikle zarar vericidir çünkü genellikle tam olarak onarılması en zor bölgelerde meydana gelirler.: kaburga uçları, ince bölümler, uzak boşluk köşeleri, bıçak benzeri özellikler, ve keskin geçişler.

Temizlenebilen veya giderilebilen bazı yüzey kusurlarının aksine, Soğuk kapatma ve yanlış çalışma genellikle parçanın katılaşmanın başlangıcından itibaren metalurjik sürekliliği sağlayamadığını gösterir..

3.1 Soğuk kapatmayı hatalı çalıştırmadan ayırt etme

Her ne kadar bu iki kusur birbiriyle yakından ilişkili olsa da, onlar aynı değil.

• Mısır erimiş metalin boşluğu tamamen doldurmaması durumunda meydana gelir. Döküm erken bitiyor, ve bazı bölgeler doldurulmamış durumda.
• Soğuk kapatma dolum sırasında iki metal cephenin buluştuğu ancak tam olarak kaynaşmadığı durumlarda meydana gelir. Oyuncu seçimi tamamlanmış görünebilir, ancak yakınsama çizgisi zayıf kalıyor, katlanmış, veya dikiş benzeri.

Pratikte, hatalı çalıştırma, doldurulabilirliğin dış sınırında daha yaygındır, termal enerji veya akışkanlık kaybından sonra akış cephelerinin birleştiği yerde soğuk kapanma meydana gelirken.

3.2 Çekirdek oluşum mekanizmaları

Düşük dökme sıcaklığı

Soğuk kapatmanın ve hatalı çalıştırmanın en doğrudan nedeni Yetersiz dökme sıcaklığı.

Eriyik kabuk boşluğuna çok az termal rezervle girerse, ısı kabuk tarafından emildiğinden akışkanlığı hızla düşer, geçit sistemi, ve çevredeki boşluk yüzeyi.

Uzun veya dar akış yollarında, boşluk tamamen dolmadan metal ön kısım donmaya başlayabilir.

Bu özellikle hassas dökümde kritik öneme sahiptir çünkü boşluk genellikle ince duvarlıdır ve yüksek yüzey alanı/hacim oranına sahiptir..

Metal hızla sıcaklığını kaybeder, ve küçük bir proses sapması bile dolum cephesinin durmasına veya kötü şekilde kaynaşmasına neden olabilir.

Zayıf kabuk geçirgenliği

Kabuk düzgün şekilde havalandırılmıyorsa, Gaz basıncı boşluğun içinde birikir ve ilerleyen metal cepheye karşı bir karşı kuvvet görevi görür..

Metal daha sonra daha yavaş ve daha az istikrarlı bir şekilde dolar. Bu daha yavaş dolum, metalin ısı kaybına maruz kalma süresini uzatır, bu da erken donma olasılığını artırır.

Bu, zayıf geçirgenliğin yalnızca gazla ilgili kusurları artırmadığı anlamına gelir; aynı zamanda etkili dolum hızını azaltarak ve eriyik cephesini dengesiz bir termal rejime zorlayarak soğuk kapatmayı da tetikleyebilir.

Küçük boyutlu geçit sistemi bölümleri

Çok dar bir geçit sistemi metal dağıtımını kısıtlar. Yolluk ve ağızlık kesitleri çok küçük olduğunda, akış hızı düşüyor ve boşluk çok yavaş doluyor.

Metalin sistem içerisinde seyahat etmesi ne kadar uzun sürerse, ne kadar çok ısı kaybederse. Sonuç olarak, tüm akış yolları sağlam bir yapıya kavuşmadan önce ön kısım katılaşabilir.

Bu, soğuk kapanmanın tasarımla bağlantılı en yaygın nedenlerinden biridir..

Bir parça teoride mükemmel bir şekilde dökülebilir ancak metal dağıtım kanalı gerçek geometri için çok zayıfsa yine de başarısız olabilir..

Kirlenmiş dökme havzası veya fincan

Artık cüruf, oksit filmi, veya dökme kabının içindeki diğer yüzey eklentileri, gelen eriyikten ısıyı emebilir ve dolumun en başında etkili dökme sıcaklığını azaltabilir.

Ayrıca ilk akışın istikrarını bozabilirler, ek ısı kaybı ve akış düzensizliği yaratma.

Bu tür kirlenme özellikle zararlıdır çünkü dolumun en erken aşamasını etkiler., termal rezervin en önemli olduğu zaman.

3.3 Neden karmaşık dökümler daha savunmasızdır?

Soğuk kapatma ve yanlış çalıştırma şu şekilde yoğunlaşmıştır: ince duvarlı ve karmaşık geometrili dökümler çünkü bu şekiller en kötü koşulları birleştiriyor:

• hızlı ısı kaybı,
• uzun doldurma mesafesi,
• bölüm geçişleri,
• akış cephesi yakınsaması,
• ve azaltılmış besleme marjı.

Basit, kalın döküm küçük bir termal hatayı tolere edebilir. Kaburga ağları ile hassas döküm, cepler, veya ince duvarlar çoğu zaman bunu yapamaz.

Bu kusurların büyük alaşım hatasından ziyade süreç uyumsuzluğuyla güçlü bir şekilde ilişkili olmasının nedeni budur..

3.5 Önleyici ve düzeltici tedbirler

Yolluk sistemindeki akış kapasitesini artırın

Yolluk ve giriş sistemi, metali boşluğa hızlı ve sabit bir şekilde iletecek kadar büyük olmalıdır..

Seramik köpük filtreler kullanılıyorsa, dağıtım hızını boğmadan akış kontrolünü iyileştirecek şekilde boyutlandırılmalıdırlar.

Amaç sadece metalin geçmesine izin vermek değil, ama geçmesine izin vermek yeterince hızlı ve yeterince sorunsuz erken donmayı önlemek için.

Kabuk havalandırmasını ve boşluk egzozunu iyileştirin

Kabuk, gazın ölü köşelerden serbestçe kaçmasına izin vermelidir, uzak uçlar, ve ince duvarlı bölgeler. Daha iyi geçirgenlik ters basıncı azaltır ve sürekli dolumu destekler.

Akış durgunluğunun muhtemel olduğu alanlara yardımcı egzoz yolları eklenebilir.

Güvenli pencere içinde dökme sıcaklığını yükseltin

Eriyik, akışkanlığı ve termal sürekliliği koruyacak kadar sıcak olarak boşluğa girmelidir..

Fakat, oksidasyonu veya kabukla aşırı reaksiyonu önlemek için sıcaklık alaşımın güvenli işlem penceresi dahilinde kalmalıdır.

Amaç maksimum sıcaklık değil, ancak yeterli termal marj.

Dökme kabını ve aktarım yolunu iyice temizleyin

Her dökmeden önce, dökme havzası, bardak, ve üst geçit yüzeyleri cüruftan temizlenmelidir, oksit oluşumu, ve kalan ekler.

Bu, yerel ısı kaybını önler ve dolumun en hassas aşamasında akış bozukluklarının ortaya çıkmasını önler.

4. Yaygın Dökme Kusurlarının Özet Tablosu

5. Çözüm

Dökme işlemi hassas döküm kalitesinin temel kontrol aşamasıdır, ve cüruf dahil, gözeneklilik ve soğuk kapanma, açık mantıksal korelasyon ve oluşum mekanizması farklılıklarına sahip, süreç kaynaklı üç tipik kusurdur.

Cüruf kalıntıları esas olarak niteliksiz erimiş metal bileşiminden ve cürufun yetersiz uzaklaştırılmasından kaynaklanır.; Gözeneklilik kusurları, zayıf boşluk egzozundan ve türbülanslı dolgu sürüklenmesinden kaynaklanır;

soğuk kapatmalarda yetersiz erimiş metal akışkanlığı ve düşük sıcaklık ve mantıksız yolluk tasarımından kaynaklanan gecikmiş dolum hakimdir.

Dökme kaynaklı tüm kusurlar, standart süreç yönetimi sayesinde kontrol edilebilir ve önlenebilir.

Hassas kompozisyon kontrolü, optimize edilmiş geçit sistemi tasarımı, standartlaştırılmış sıcaklık parametresi eşleştirme ve standartlaştırılmış yerinde operasyon, kusur önlemenin dört temel boyutudur.

Gerçek endüstriyel üretimde, Farklı dökümlerin yapısal özelliklerine ve kusur dağıtım kurallarına göre hedeflenen süreç iyileştirmesi yapılmalıdır., erimiş metal eritme işleminden tüm prosesin kapalı döngü kontrolünün gerçekleştirilmesi, kabuk imalatından dökme işlemine.

Bu, dökme kusur oranını etkili bir şekilde azaltabilir, Hassas dökümlerin iç kompaktlığını ve yüzey kalitesini iyileştirin, ve hassas hassas döküm ürünlerinin kapsamlı üretim verimliliğini ve hizmet güvenilirliğini en üst düzeye çıkarın.