Tại sao chọn đúc bằng đồng?

1. Giới thiệu

Đúc bằng đồng là một quy trình sản xuất nền tảng trong ngành công nghiệp hiện đại, cho phép sản xuất phức tạp, Các thành phần hiệu suất cao được sử dụng trong các lĩnh vực quan trọng như kỹ thuật hàng hải, sản xuất điện, luyện kim, vận tải, và máy móc hạng nặng.

Quá trình này liên quan đến việc đổ đồng nóng chảy, một hợp kim chủ yếu bao gồm các khuôn được thiết kế chính xác bằng đồng và thiếc, kháng ăn mòn, sức mạnh cơ học, và sự ổn định kích thước.

Từ ống lót ly tâm lớn và vòng bi liên tục đến các máy phun nước phức tạp và cơ thể van giữ áp suất, Đúc bằng đồng cung cấp dịch vụ đáng tin cậy trong điều kiện vận hành khắc nghiệt trong đó hợp kim màu có thể ăn mòn hoặc thất bại.

Giá trị công nghiệp của đồng không chỉ nằm trong các tính chất vật chất của nó mà còn trong khả năng thích ứng với các phương pháp đúc khác nhau, bao gồm đúc cát, Đúc đầu tư, đúc ly tâm, và đúc liên tục.

2. Hợp kim đồng là gì？

Đồng, Là một lớp hợp kim dựa trên đồng, được thiết kế bằng cách kết hợp đồng (Cu) với một loạt các yếu tố hợp kim - đáng chú ý nhất là thiếc (Sn), nhưng cũng bao gồm cả nhôm (Al), phốt pho (P), Silicon (Và), chỉ huy (PB), và những người khác.

Mỗi bổ sung hợp kim sửa đổi các thuộc tính kim loại cơ bản để đáp ứng các yêu cầu công nghiệp cụ thể như sức mạnh, Đang đeo điện trở, kháng ăn mòn, khả năng gia công, hoặc ổn định nhiệt.

Bố cục và loại hợp kim

3. Tại sao chọn đúc bằng đồng?

Tính chất vật liệu vượt trội

• Kháng ăn mòn: Hợp kim đồng thể hiện khả năng chống oxy hóa và ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là ở biển, hóa chất, và môi trường khí quyển.
  Nhôm và đồng bằng thiếc chống lại sự ăn mòn nước biển và sinh học, Làm cho chúng lý tưởng cho phần cứng biển, Các thành phần bơm, và hệ thống van.
• Đang chịu được sức cản và độ bền: Nhiều hợp kim đồng, chẳng hạn như đồng nhôm, Cung cấp độ cứng đặc biệt và khả năng chống mài mòn,
  vượt trội hơn nhiều loại thép trong các ứng dụng đòi hỏi như vòng bi, ống lót, và các bộ phận mặc nặng.
• Ổn định nhiệt: Đồng giữ lại sức mạnh cơ học và độ ổn định kích thước trong phạm vi nhiệt độ rộng, bao gồm nhiệt độ cao được tìm thấy trong máy móc và động cơ công nghiệp.
• Độ bôi trơn: Các đồng bằng thiếc chì cung cấp độ bôi trơn vốn có, Giảm ma sát và hao mòn trong các ứng dụng mang mà không cần bôi trơn bên ngoài.

Lợi thế quá trình đúc

• Hình học phức tạp và độ chính xác: Đúc đồng cho phép sản xuất các hình dạng phức tạp và phức tạp, bao gồm các phần rỗng, tường mỏng, và các chi tiết tốt - rất khó hoặc tốn kém để đạt được bằng cách gia công hoặc giả mạo.
  Phương pháp đúc đầu tư hoặc đúc ly tâm cung cấp độ chính xác chiều cao và hoàn thiện bề mặt vượt trội.
• Hiệu quả chi phí cho các hoạt động sản xuất trung bình đến lớn: So với các thành phần rèn hoặc gia công, Đúc bằng đồng làm giảm chất thải vật liệu và thời gian gia công, Đặc biệt đối với các bộ phận yêu cầu hình dạng khối lượng lớn hoặc hình dạng phức tạp.
• Khả năng phù hợp vật chất: Thành phần hợp kim có thể được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cơ học và hóa học cụ thể.
  Tính linh hoạt này cho phép các kỹ sư chọn hợp kim cân bằng sức mạnh, kháng ăn mòn, khả năng gia công, và chi phí.

Hiệu suất cơ học và độ tin cậy

• Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao: Hợp kim đồng cung cấp tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng thuận lợi, Thích hợp cho các thành phần chịu tải trọng cơ học cao mà không có khối lượng quá mức.
• Mệt mỏi và chống va đập: Phosphor Bronzes, đặc biệt, cung cấp khả năng chống mỏi và độ đàn hồi tuyệt vời, làm cho chúng có giá trị cho lò xo, đầu nối, và các bộ phận chịu tải động.
• Tính toàn vẹn đúc tốt: Khi được đúc đúng cách, Hợp kim đồng tạo ra dày đặc, Các thành phần tối thiểu hóa khiếm khuyết có tính chất cơ học đáng tin cậy, giảm rủi ro thất bại trong các ứng dụng quan trọng.

Lợi ích cụ thể của ứng dụng

• Các ứng dụng biển và ngoài khơi: Nhôm và đồng bằng thiếc chống ăn mòn trong môi trường nước mặn và nước biển tích cực, kéo dài tuổi thọ dịch vụ của cánh quạt, bơm, và phụ kiện tàu.
• Các bộ phận mang và mặc: Hợp kim ổ trục tự bôi trơn làm giảm nhu cầu bảo trì và tăng thời gian hoạt động của máy, Quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp và ô tô.
• Sử dụng thẩm mỹ và kiến trúc: Đồng patina hấp dẫn bằng đồng và khả năng được đúc thành hình dạng nghệ thuật làm cho nó trở nên phổ biến cho các ứng dụng trang trí và di sản.

Tính bền vững và khả năng tái chế

• Vật liệu có thể tái chế: Hợp kim đồng có khả năng tái chế cao mà không mất đáng kể tài sản, hỗ trợ các sáng kiến bền vững và giảm chi phí nguyên liệu.
• Cuộc sống phục vụ lâu dài: Đóng vật bằng đồng bền làm giảm tần suất thay thế và mức tiêu thụ vật liệu trong vòng đời sản phẩm, tăng cường hiệu quả tài nguyên.

4. Phương pháp đúc bằng đồng

Đúc bằng đồng sử dụng một số kỹ thuật đã được thiết lập, Mỗi người có quy trình công việc riêng biệt, Yêu cầu công cụ, và sự phù hợp cho các khối lượng sản xuất và phức tạp thành phần khác nhau.

Sand đúc đồng

Sự miêu tả:
Đúc cát là một linh hoạt, Quá trình thử nghiệm thời gian trong đó một khoang khuôn được hình thành bằng cách đóng gói cát xung quanh một mô hình của hình dạng mong muốn.

Khuôn cát, ràng buộc với chất kết dính đất sét hoặc hóa học, là xốp, cho phép khí thoát ra trong khi đổ.

Đồng nóng chảy sau đó được đổ vào khoang này, củng cố để sao chép mô hình.

Đúc cát chứa các bộ phận lớn và phức tạp với độ dày tường khác nhau, mặc dù bề mặt khuôn tạo ra một kết thúc tương đối thô.

Quá trình cho phép thay đổi thiết kế nhanh bằng cách sửa đổi hoặc thay thế mẫu, Làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc tạo mẫu và khối lượng thấp đến trung bình.

Tỷ lệ làm mát khác nhau, ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và tính chất cơ học.

Thuận lợi:

• Chi phí thiết lập và thiết lập thấp
• Thích hợp cho các bộ phận lớn và phức tạp
• Linh hoạt cho khối lượng sản xuất thấp đến trung bình
• Dễ dàng sửa đổi thiết kế khuôn để tạo mẫu

Giới hạn:

• Hoàn thiện bề mặt cứng hơn so với các phương pháp khác
• Độ chính xác chiều thấp hơn
• Thời gian chu kỳ dài hơn để chuẩn bị khuôn và hoàn thiện

Ứng dụng:

Phần cứng hàng hải, Vỏ máy bơm lớn, Thành phần kiến ​​trúc, và các tác phẩm điêu khắc nghệ thuật.

Đúc đầu tư bằng đồng (Mất sáp)

Sự miêu tả:
Đúc đầu tư, còn được gọi là đúc sáp bị mất, liên quan đến việc tạo ra một mẫu sáp chi tiết phù hợp chính xác với hình học thành phần cuối cùng.

Mô hình này được phủ nhiều lần với bùn gốm chịu lửa, mà cứng lại thành một khuôn mạnh mẽ. Sáp bị tan chảy, để lại một khoang mà đồng nóng chảy được đổ.

Kỹ thuật này cho phép chi tiết đặc biệt và dung sai chặt chẽ, Sản xuất đúc với hoàn thiện bề mặt tuyệt vời và các yêu cầu gia công tối thiểu.

Do sự phức tạp của việc tạo khuôn và xử lý cẩn thận các mẫu sáp, Đúc đầu tư rất phù hợp cho sản xuất lô nhỏ đến trung bình, nơi độ chính xác và chất lượng bề mặt là tối quan trọng.

Thuận lợi:

• Exceptional dimensional accuracy and surface finish
• Ability to produce complex, vách mỏng, và hình học phức tạp
• Gia công tối thiểu bắt buộc phải đúc
• Thích hợp cho cả chạy sản xuất vừa và nhỏ

Giới hạn:

• Chi phí xử lý và công cụ cao hơn so với đúc cát
• Giới hạn kích thước cho các vật đúc rất lớn
• Longer lead time due to pattern and shell preparation

Ứng dụng:

Các thành phần van chính xác, Các bộ phận hàng không vũ trụ, Đội ngũ nghệ thuật, và đầu nối điện.

Đúc ly tâm bằng đồng

Sự miêu tả:
Đúc ly tâm tận dụng lực quay để định hình đồng nóng chảy bên trong khuôn quay.

Khi khuôn quay nhanh xung quanh trục của nó, Lực ly tâm đẩy kim loại nóng chảy ra ngoài, Đảm bảo đóng gói kim loại dày đặc so với các bức tường khuôn.

Sự năng động này làm giảm độ xốp và vùi, Cải thiện tính chất cơ học và tính toàn vẹn cấu trúc.

Quá trình này đặc biệt hiệu quả đối với các thành phần hình trụ hoặc hình ống, Trường hợp độ dày thành đồng nhất và cấu trúc hạt mịn là rất quan trọng.

Kiểm soát tốc độ quay và nhiệt độ rót là rất quan trọng để tránh các khiếm khuyết như phân tách hoặc làm đầy không đầy đủ.

Đúc ly tâm thường được sử dụng cùng với gia công thứ cấp để đạt được kích thước cuối cùng.

Thuận lợi:

• Sản xuất dày đặc, Các vật đúc không có khuyết tật với cấu trúc hạt mịn
• Kiểm soát tuyệt vời về độ dày tường và tính nhất quán kích thước
• Giảm độ co ngót và khuyết tật độ xốp
• Hiệu suất cơ học cao trong các thành phần quan trọng

Giới hạn:

• Giới hạn ở các bộ phận đối xứng xoay vòng
• Đầu tư thiết bị cao hơn so với đúc cát

Ứng dụng:

Vòng bi, ống lót, tay áo, và các bộ phận bơm hình trụ.

Đúc khuôn vĩnh viễn bằng đồng

Sự miêu tả:
Mốc vĩnh viễn sử dụng khuôn kim loại có thể tái sử dụng, thường được chế tạo từ thép hoặc gang, trong đó đồng nóng chảy được đổ.

Không giống như khuôn có thể sử dụng được trong cát hoặc đầu tư, Các khuôn vĩnh viễn này cho phép các chu kỳ sản xuất nhanh với điều khiển chiều và hoàn thiện bề mặt.

Quá trình thường bao gồm trọng lực hoặc làm đầy áp suất thấp, và sự hóa rắn xảy ra nhanh hơn do sự tản nhiệt của khuôn kim loại, dẫn đến cấu trúc hạt mịn hơn.

Tuy nhiên, Độ phức tạp của thiết kế khuôn bị giới hạn bởi sự cần thiết phải phóng phần và độ bền của dụng cụ. Bộ đồ đúc vĩnh viễn Suit Sản xuất khối lượng từ trung bình đến cao của các bộ phận đơn giản về mặt hình học.

Thuận lợi:

• Cải thiện độ chính xác bề mặt và độ chính xác kích thước so với đúc cát
• Thời gian chu kỳ nhanh hơn do tái sử dụng nấm mốc
• Thích hợp cho khối lượng sản xuất trung bình đến cao

Giới hạn:

• Chi phí công cụ khuôn ban đầu cao
• Giới hạn ở hình học đơn giản hơn do các ràng buộc thiết kế khuôn
• Ít linh hoạt hơn cho các thay đổi thiết kế

Ứng dụng:

Phụ kiện tiêu chuẩn hóa, các bộ phận cơ học nhỏ, và phần cứng kiến trúc.

Đúc liên tục bằng đồng (Dải hoặc thanh đúc)

Sự miêu tả:
Đúc liên tục là một quá trình bán liên tục trong đó đồng nóng chảy được củng cố thành một hình dạng bán hoàn thành liên tục, phôi, hoặc dải - sau đó có thể được cắt và xử lý thành các thành phần thành phẩm.

Kim loại nóng chảy được đổ vào khuôn làm mát bằng nước, hóa rắn nhanh chóng khi nó di chuyển qua máy đúc.

Quá trình này nhấn mạnh việc sử dụng vật liệu hiệu quả, Thành phần hóa học đồng đều, và tính chất cơ học nhất quán.

Mặc dù việc đúc liên tục không phải là một quá trình hình dạng mạng, Nó cung cấp tài liệu chứng khoán đáng tin cậy cho các hoạt động gia công ở hạ lưu hoặc giả mạo.

Nó được áp dụng rộng rãi trong môi trường sản xuất quy mô lớn tập trung vào các sản phẩm hợp kim đồng tiêu chuẩn.

Thuận lợi:

• Sản xuất hiệu quả nguyên liệu thô đồng nhất
• Chất thải vật liệu tối thiểu
• Cấu trúc vi mô và tính chất cơ học

Giới hạn:

• Không phải là một quá trình đúc hình dạng mạng; Cần gia công hơn nữa
• Giới hạn ở hình dạng đơn giản hơn

Ứng dụng:

Vật liệu chứng khoán cho vòng bi, ống lót, và các bộ phận gia công chính xác.

5. Vật liệu khuôn và hệ thống gating

Chất lượng và tính toàn vẹn của các vật đúc bằng đồng phụ thuộc rất nhiều vào sự lựa chọn vật liệu khuôn và thiết kế của các hệ thống gating.

Những yếu tố này ảnh hưởng đến dòng kim loại, hóa rắn, Khiếm khuyết hình thành, và cuối cùng, tính chất cơ học và hoàn thiện bề mặt của thành phần cuối cùng.

Vật liệu khuôn

Khuôn cát

Khuôn cát vẫn là phổ biến nhất trong đúc bằng đồng do khả năng thích ứng và hiệu quả chi phí của chúng.

Tiêu biểu, cát silica liên kết với đất sét hoặc chất kết dính hóa học như nhựa phenolic hoặc natri silicat được sử dụng.

Để đúc đồng đồng nhôm cao hoặc nơi cần hoàn thiện bề mặt cao và độ ổn định nhiệt, Các cát đặc sản như zircon hoặc crôm được ưa thích vì tính chất chịu lửa và độ dẫn nhiệt cao hơn của chúng.

Foundries điều chỉnh cẩn thận các thuộc tính cát, Kích thước hạt, Độ ẩm, và sức mạnh - để tối ưu hóa hiệu suất cho hợp kim cụ thể.

Ví dụ, Đồng nhôm yêu cầu độ ẩm thấp (3–6%) và các hạt cát thô hơn để giảm thiểu các khuyết tật đúc liên quan đến khí.

Cây cát lõi, hình thành các khoang bên trong, Thường sử dụng hỗn hợp cường độ cao hơn và được phủ than chì hoặc các chất tương tự để tạo điều kiện loại bỏ lõi mà không bị hư hại trong quá trình lắc.

Vỏ gốm

Đúc đầu tư sử dụng khuôn vỏ gốm được làm từ các vật liệu chịu lửa như silica hoặc bột zircon liên kết với silica keo.

Những vỏ này cung cấp khả năng chống lại nhiệt độ cao của hợp kim đồng và cho phép chi tiết bề mặt cực kỳ mịn và dung sai chặt chẽ.

Độ ổn định nhiệt của khuôn gốm, đảm bảo hành vi hóa rắn nhất quán quan trọng đối với hình học vách mỏng và phức tạp.

Khuôn kim loại (Đúc khuôn vĩnh viễn)

Khuôn vĩnh viễn, thường được xây dựng từ gang hoặc thép, được sử dụng lại nhiều lần cho sản xuất khối lượng trung bình đến cao.

Bởi vì các đồng có xu hướng dính và tương tác hóa học với sắt ở nhiệt độ cao, Đúc khuôn vĩnh viễn thường được nuôi dưỡng mà không sử dụng áp lực để giảm phản ứng kim loại nấm mốc và giảm thiểu năng lực nhặt sắt trong quá trình đúc.

Khuôn kim loại có thể được bôi trơn hoặc làm nóng trước để kéo dài tuổi thọ và cải thiện chất lượng đúc.

Thạch cao và các khuôn đặc sản khác

Cho rất nhỏ, các bộ phận có độ chính xác cao, thạch cao của paris hoặc khuôn liên kết gốm được sử dụng, Đặc biệt trong các quy trình đúc bị mất mát hoặc thạch cao.

Các khuôn này cung cấp độ chính xác bề mặt và độ chính xác kích thước nhưng được giới hạn ở kích thước lô nhỏ hơn do sự mong manh và chi phí.

Hệ thống giao phối và thực tiễn tốt nhất

Một hệ thống giao phối được tối ưu hóa là nền tảng cho việc sản xuất các vật đúc bằng đồng không khuyết tật.

Nó điều khiển dòng kim loại nóng chảy, giảm thiểu nhiễu loạn, Đảm bảo cho ăn đúng cách trong quá trình hóa rắn, và tạo điều kiện thoát khí.

Bố cục giao phối

Tiêu biểu, Người chạy bộ Kênh ngang truyền tải kim loại, được đặt ở nửa dưới của khuôn (lôi kéo), Trong khi cổng (ý định) được đặt trong nửa trên cùng (đối phó).

Sự sắp xếp này cho phép người chạy điền vào đầu tiên, bẫy các oxit và xỉ ở đầu dòng kim loại, nơi chúng có thể dễ dàng tách ra hơn.

Rộng, Người chạy bằng phẳng và cổng giúp phân phối đồng đều kim loại nóng chảy trên khoang khuôn và tăng diện tích bề mặt có sẵn để bắt giữ Dross.

Sự hóa rắn định hướng

Vị trí gating và riser được thiết kế để thúc đẩy sự hóa rắn định hướng, nơi kim loại hóa rắn đầu tiên trong các chi của đúc và cuối cùng trong các riser hoặc hồ chứa thức ăn.

Các kỹ thuật như sử dụng một cuộn cảm nhỏ (Giảm diện tích cổng) Khuyến khích kim loại nóng chảy đến trên gót chân gần gũi, đảm bảo họ vẫn là điểm cuối cùng để đóng băng.

Chèn ướp lạnh hoặc ớn lạnh (Các khối kim loại được đặt trong các phần dày) thường được sử dụng để tăng tốc làm mát ở các khu vực cụ thể và hóa rắn trực tiếp đối với các riser, Giảm rủi ro độ xốp co ngót.

Risers/thức ăn

Risers đóng vai trò là bể chứa kim loại nóng chảy để bù cho sự co rút về thể tích trong quá trình hóa rắn.

Kích thước và vị trí của chúng là rất quan trọng; Một tỷ lệ gating điển hình theo diện tích mặt cắt ngang xấp xỉ 1:4:4 cho spue, Á hậu, và cổng tương ứng.

Sử dụng cách nhiệt (sống) Risers hoặc tops nóng có thể cải thiện hiệu quả cho ăn bằng cách duy trì nhiệt độ kim loại nóng chảy lâu hơn, ngăn chặn sự hóa rắn sớm.

Thiết kế cổng

Cổng nên được định hình để cho phép mịn, Dòng kim loại laminar vào khoang khuôn, giảm thiểu nhiễu loạn có thể gây ra sự bẫy khí và sự hình thành oxit.

Tránh các góc sắc nét, thay đổi cắt ngang đột ngột, hoặc uốn cong trong các kênh gating.

Các tính năng thiết kế phổ biến bao gồm Sprues thon, Chuyển đổi dần dần, và cổng radi sử dụng.

Fluxing kim loại nóng chảy để loại bỏ oxit, kết hợp với các bộ lọc gốm được cài đặt trong các hệ thống gating, làm giảm thêm các vùi và tạp chất.

Trút giận

Các khuôn phải được thông hơi một cách hiệu quả để cho phép không khí và khí bị mắc kẹt trong khi đổ.

Điều này đạt được thông qua các lỗ thông hơi các khe cắm nhỏ hoặc các lỗ khoan được đặt ở các điểm cao của khoang nấm.

Th lỗ thông hơi thích hợp làm giảm các khiếm khuyết như lỗ hổng và độ xốp khí.

Thực hành đổ

Đồng nên được đổ ở nhiệt độ thấp nhất đủ để lấp đầy khuôn hoàn toàn, giảm thiểu quá trình oxy hóa và hình thành dross.

Kiểm soát, Đổ ổn định tránh bị văng và nhiễu loạn. Các xưởng đúc nâng cao có thể kết hợp các phương pháp điều trị khử khí (VÍ DỤ., Argon khuấy động) Để tiếp tục thanh lọc sự tan chảy và cải thiện chất lượng đúc.

6. Quá trình sau đúc

Giai đoạn hậu đúc là điều cần thiết để biến các vật đúc bằng đồng thành các thành phần đáp ứng cơ học nghiêm ngặt, chiều, và yêu cầu thẩm mỹ.

Giai đoạn này thường liên quan đến xử lý nhiệt, gia công và hoàn thiện, tiếp theo là kiểm tra nghiêm ngặt và kiểm soát chất lượng.

Điều trị nhiệt của đúc bằng đồng

Xử lý nhiệt đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường tính chất cơ học và làm giảm các ứng suất bên trong gây ra trong quá trình hóa rắn và làm mát.

• Ủ căng thẳng: Hầu hết các vật đúc bằng đồng đều trải qua một sự giảm bớt căng thẳng, thường được giữ trong khoảng từ 300 ° C đến 400 ° C, tiếp theo là làm mát chậm.
  Quá trình này làm giảm ứng suất nhiệt còn lại, Ngăn chặn sự biến dạng và nứt vỡ trong quá trình gia công và dịch vụ.
• Xử lý giải pháp và ủ (Đồng nhôm): Đồng nhôm được xử lý giải pháp ở nhiệt độ cao (~ 1050 ° C.) để hòa tan kết tủa và sau đó nhanh chóng làm dịu để tạo thành cấu trúc α+β.
  Tiện dụng tiếp theo kết tủa các pha cứng, Tăng đáng kể sức mạnh và độ cứng (VÍ DỤ., C954 Đồng bằng đồng).
• Ủ và cứng tuổi (Phosphor Bronzes): Tùy thuộc vào yêu cầu, Đồng phosphor có thể được ủ để cải thiện độ dẻo và khả năng gia công hoặc cứng tuổi để tăng cường sức mạnh và sức đề kháng mệt mỏi.

Gia công và hoàn thiện

Đúc bằng đồng thường yêu cầu gia công thứ cấp để đáp ứng dung sai chiều chính xác và thông số kỹ thuật hoàn thiện bề mặt.

Các hoạt động gia công phổ biến bao gồm chuyển sang, xay xát, khoan, và mài.

Khả năng gia công của hợp kim đồng khác nhau: Vòng tay chì và các lớp gia công miễn phí thể hiện điều khiển chip tuyệt vời và lực cắt thấp hơn,

Trong khi nhôm đồng tiền, khó khăn hơn và khó khăn hơn, yêu cầu công cụ mạnh mẽ hơn và các thông số cắt nặng hơn.

Bởi vì hợp kim đồng thường mềm hơn thép nhưng cứng hơn đồng thau, Các tham số gia công là trung gian, Cân bằng công cụ hao mòn và chất lượng bề mặt. Các quy trình hoàn thiện sau gia công thường bao gồm:

• Deburring và mài: Để loại bỏ flash casting, giả mạo, và bất kỳ độ nhám còn lại.
• Bắn nổ hoặc phun cát: Để làm sạch bề mặt và tạo ra kết cấu đồng nhất, Cải thiện sơn hoặc lớp phủ dính.
• Đánh bóng và mạ: Đánh bóng tăng cường sức hấp dẫn thẩm mỹ và giảm ma sát, trong khi mạ (Chrome, Niken) cung cấp thêm sự ăn mòn và chống mài mòn, đặc biệt là trên trục bơm và các bộ phận chuyển động.
  Lớp phủ thiếc hoặc kẽm đôi khi được áp dụng để bảo vệ ăn mòn trong môi trường biển.
• Bằng cấp: Được sử dụng chủ yếu cho các vật đúc kiến trúc hoặc nghệ thuật, Hóa chất patinas hoặc lớp phủ sáp tạo ra màu sắc và hiệu ứng bề mặt mong muốn.

Kiểm tra và kiểm soát chất lượng (Ndt)

Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt là điều cần thiết, đặc biệt là đối với các vật đúc bằng đồng cao hoặc có giá trị an toàn.
Hoàn thành các phần trải qua kiểm tra chiều toàn diện và thử nghiệm không phá hủy (Ndt) Để đảm bảo tính toàn vẹn và tuân thủ các thông số kỹ thuật thiết kế.

• Kiểm tra X quang (X-quang hoặc quét CT): Phát hiện các khiếm khuyết bên trong như sâu răng, Độ xốp khí, và các thể vùi có thể thỏa hiệp hiệu suất cơ học.
• Kiểm tra siêu âm: Xác định các vết nứt dưới bề mặt hoặc khoảng trống không nhìn thấy trên bề mặt, cung cấp độ nhạy cao để phát hiện lỗ hổng bên trong.
• Kiểm tra thị giác và thuốc nhuộm: Được sử dụng để xác định vị trí các khuyết tật phá vỡ bề mặt như vết nứt, Thi tập thể, hoặc các khu vực hợp nhất không đầy đủ.
• Kiểm tra độ cứng: Xác nhận rằng việc đúc đáp ứng các mục tiêu thuộc tính cơ học được chỉ định sau khi xử lý nhiệt.
• Phân tích hóa học (Quang phổ): Xác minh thành phần hợp kim, Đảm bảo tính nhất quán của tài liệu và tuân thủ các thông số kỹ thuật.

7. Khiếm khuyết phổ biến và phòng ngừa của chúng

Đúc bằng đồng có thể thể hiện các khiếm khuyết khác nhau nếu các biện pháp kiểm soát thích hợp không được thực hiện trong quá trình đúc.

Hiểu các nguyên nhân gốc rễ và sử dụng các chiến lược phòng ngừa được nhắm mục tiêu là rất cần thiết để sản xuất các vật phẩm chất lượng cao. Khiếm khuyết chính và các phương pháp phòng ngừa hiệu quả của chúng bao gồm:

Độ xốp khí

Độ xốp của khí là kết quả từ các khí bị mắc kẹt trong quá trình đúc, Thường là do độ ẩm trong cát khuôn, Phân hủy chất kết dính, hoặc bẫy không khí trong quá trình đổ. Điều này dẫn đến khoảng trống hoặc bong bóng, làm suy yếu tính toàn vẹn của casting.

Phòng ngừa:

• Sử dụng khô, Các khuôn thông thoáng để tạo điều kiện thoát khí.
• Giảm thiểu độ ẩm trong cát, Vì độ ẩm cao đặc biệt bất lợi cho hợp kim dựa trên đồng.
• Thống tinh đúng cách đồng nóng chảy trước khi đổ để giảm khí hòa tan.

Khoang và lỗ rỗng co ngót

Các khoang co ngót thường hình thành ở các khu vực cuối cùng được củng cố, thường sâu bên trong đúc, Do sự co thắt thể tích khi kim loại nguội.

Phòng ngừa:

• Thiết kế các chất tăng và nguồn cấp dữ liệu đầy đủ để cung cấp kim loại nóng chảy trong quá trình hóa rắn.
• Sử dụng hóa rắn định hướng bằng cách sử dụng các kênh ớn lạnh hoặc lạnh để kiểm soát việc làm mát từ các phần mỏng hơn đến các phần dày hơn.
• Tối ưu hóa các hệ thống gating để đảm bảo cho ăn kim loại nóng chảy liên tục vào các khu vực quan trọng trong quá trình hóa rắn.

Cát và các bao gồm

Những khiếm khuyết này xảy ra khi hạt cát hoặc xỉ (Dross) trở nên bị cuốn vào trong buổi casting, Chất lượng bề mặt và tính chất cơ học.

Phòng ngừa:

• Sử dụng chất lượng cao, Cát có độ bền thấp và áp dụng lớp phủ trên lõi để ngăn chặn xói mòn trong dòng kim loại.
• Thông lượng và lướt qua sự tan chảy để loại bỏ xỉ và chảy ra trước khi đổ.
• Incorporate ceramic filters within the gating system to trap inclusions.
• Design gates to minimize turbulence and reduce the risk of sand wash-in.

Nước mắt nóng và vết nứt

Hot tears are cracks that develop while the casting is still semi-liquid or cooling, typically in long or slender sections, due to thermal stresses and restricted shrinkage.

Phòng ngừa:

• Cải thiện khả năng thu gọn khuôn bằng cách kết hợp các máy bay chia tay hoặc ớn lạnh để giảm căng thẳng.
• Use mold materials that allow some flexibility to accommodate shrinkage.
• Pour bronze at the lowest practical temperature to reduce thermal gradients and stresses.
• Control cooling rates to avoid rapid temperature changes that induce cracking.

Cảm lạnh và sai lầm

These defects occur when molten metal flow is insufficient or interrupted, gây ra sự hợp nhất không hoàn chỉnh hoặc các phần không được lấp đầy.

Phòng ngừa:

• Tăng nhiệt độ và tốc độ đổ để duy trì tính lưu động và dòng chảy kim loại.
• Cải thiện thiết kế hệ thống gating để thúc đẩy trơn tru, Làm đầy liên tục của khuôn.
• Giảm độ dốc độ dày của phần để tránh dừng dòng chảy.
• Các khuôn nóng trước khi cần thiết để duy trì tính lưu động của kim loại nóng chảy trong suốt khoang.

8. Ứng dụng công nghiệp của đúc bằng đồng

Đúc bằng đồng chiếm một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp do sự kết hợp đặc biệt của hợp kim, kháng ăn mòn, mặc thuộc tính, và khả năng đúc.

Ngành công nghiệp hàng hải và nước ngoài

Hàng đồng chống ăn mòn nước biển và sinh học làm cho nó trở thành vật liệu được lựa chọn cho các thành phần biển. Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

• Cánh quạt và máy bơm bơm: Đồng nhôm và đồngan cung cấp sức mạnh và sức cản xói mòn trong điều kiện nước mặn khắc nghiệt.
• Các thành phần van và phụ kiện nước biển: Phosphor Bronzes và Tin Bronzes chống ăn mòn và hao mòn trong các van điều khiển và hệ thống đường ống.
• Vòng bi và ống lót: Đồng tiền chì cung cấp khả năng nhúng và bôi trơn tuyệt vời, đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy dưới mức tải nặng và sai lệch.

Ô tô và vận chuyển

Đúc bằng đồng góp phần vào các thành phần quan trọng trong đó độ bền và giảm ma sát là rất cần thiết:

• Ống lót và vòng bi: Vòng tay cung cấp bề mặt ma sát thấp, Cuộc sống mặc kéo dài, và sự phù hợp, cần thiết cho hệ thống treo và hệ thống truyền động.
• Các thành phần truyền tải và truyền tải: Đồng bằng nhôm có độ bền cao chịu được tác động và căng thẳng mệt mỏi.
• Các bộ phận hệ thống phanh: Photphor Bronze Springs và Clip cung cấp khả năng phục hồi và khả năng chống mệt mỏi.

Hàng không vũ trụ

Trong hàng không vũ trụ, Hợp kim đồng phục vụ trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác, sức mạnh, và độ tin cậy:

• Ghế và tay áo: Đồng phosphor cung cấp khả năng chống mài mòn trong hệ thống nhiên liệu và thủy lực.
• Đầu nối điện: Do độ dẫn tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn, Hợp kim đồng được sử dụng rộng rãi cho các đầu nối và thiết bị đầu cuối.

Máy móc và thiết bị công nghiệp

Đúc bằng đồng là không thể thiếu trong máy móc hạng nặng, Trường hợp khả năng chống mòn và độ bền là rất quan trọng:

• Các thành phần bơm và máy nén: Người thúc đẩy, đeo nhẫn, và tay áo được hưởng lợi từ độ cứng và khả năng chống ăn mòn bằng đồng.
• Bánh xe và vòng bi: Nhôm và đồng bằng thiếc đảm bảo tuổi thọ dài dưới tải theo chu kỳ.
• Thân van và phụ kiện: Đóng vật bằng đồng bền chịu được áp lực và môi trường ăn mòn trong các nhà máy hóa chất và năng lượng.

Điện và Điện tử

Độ dẫn điện và nhiệt tuyệt vời của một số hợp kim đồng nhất định làm cho chúng phù hợp với:

• Các thành phần thiết bị đóng cắt và rơle: Lò xo bằng đồng phốt pho và các tiếp xúc cung cấp độ bền và khả năng chống ăn mòn.
• Đầu nối và thiết bị đầu cuối: Hợp kim đồng duy trì độ dẫn đáng tin cậy và cường độ cơ học khi đi xe đạp điện.

9. Phần kết luận

Đúc bằng đồng vẫn là nền tảng của sản xuất công nghiệp do sự kết hợp độc đáo của nó, độ bền, và hiệu suất.

Phổ rộng của hợp kim đồng, mỗi có tính chất luyện kim được thiết kế riêng, Cho phép các kỹ sư và công nhân kim loại chọn các chế phẩm được tối ưu hóa cho các yêu cầu cơ học cụ thể, kháng ăn mòn, và mặc đặc điểm.

Từ đúc cát truyền thống đến đầu tư tiên tiến và kỹ thuật nấm mốc vĩnh viễn, Các phương pháp đúc cung cấp sự linh hoạt trong việc sản xuất hình học phức tạp với chất lượng bề mặt tuyệt vời và độ chính xác kích thước.

Về bản chất, Đúc bằng đồng đại diện cho một công nghệ trưởng thành nhưng liên tục phát triển, kết nối sự khéo léo truyền thống với nhu cầu công nghiệp hiện đại,

làm cho nó trở thành một lựa chọn không thể thiếu cho các kỹ sư và nhà sản xuất tìm kiếm vật liệu cân bằng sức mạnh, kháng ăn mòn, và sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

Đúc bằng đồng khác với việc đúc bằng đồng?

Hợp kim đồng chủ yếu chứa đồng và thiếc (cùng với các yếu tố khác), trong khi hợp kim đồng thau có chứa đồng và kẽm.

Đồng thường cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt hơn và tính chất hao mòn, làm cho nó phù hợp hơn cho các ứng dụng hạng nặng và hàng hải.

Các vật đúc bằng đồng có phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao không?

Hợp kim đồng duy trì tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ cao vừa phải.

Đồng nhôm, đặc biệt, Giữ lại sức mạnh và độ cứng sau khi xử lý nhiệt, Làm cho chúng phù hợp cho các bộ phận tiếp xúc với nhiệt và hao mòn.

Là từ tính bằng đồng?

Nói chung là, Đồng là Không phải từ tính bởi vì nó chủ yếu là hợp kim dựa trên đồng. Tuy nhiên, Một số hợp kim bằng đồng với các yếu tố từ tính bổ sung (như niken hoặc sắt) có thể hiển thị từ tính nhẹ.

Có bằng đồng bị rỉ sét?

Đồng không bị rỉ sét bởi vì gỉ đặc biệt đề cập đến oxit sắt hình thành trên sắt hoặc thép.

Đồng có thể, Tuy nhiên, Phát triển một patina màu xanh lá cây (quá trình oxy hóa) theo thời gian khi tiếp xúc với không khí và độ ẩm, thực sự bảo vệ kim loại bên dưới.