چگونه می توان نقص تخلخل را در ریخته گری فوم گمشده کنترل کرد؟

نقص تخلخل - سوراخ های گازی ، حفره های کوچک شدن ، سوراخ های سوراخ - چالش های مداوم در ریخته گری فوم گمشده (LFC) ، به طور مستقیم بر یکپارچگی مؤلفه ، سفتی فشار و عملکرد کلی تأثیر می گذارد. کنترل موفقیت آمیز تخلخل نیاز به یک رویکرد سیستمی دارد که به هر مرحله از فرآیند منحصر به فرد LFC می پردازد.

درک ریشه های تخلخل در LFC:
تخلخل در LFC در درجه اول از دو منبع ناشی می شود:

1. تخلخل گاز: هنگامی که فلز مذاب با آن تماس می گیرد توسط تجزیه الگوی کف ایجاد می شود. اگر گازهای حاصل نتوانند از طریق پوشش و قالب ماسه قبل از جامد سازی فلز به طور کامل فرار کنند ، به دام می افتند.

2. تخلخل انقباض: به دلیل تغذیه ناکافی در مرحله جامد سازی و انقباض فلز رخ می دهد ، اگر فشار گاز مانع از جریان فلز مایع در مناطق کوچک شدن شود ، تشدید می شود.

استراتژی های کلیدی برای کنترل:

1. الگوی و طراحی الگوی را بهینه کنید:

   • چگالی فوم و نوع: از پلی استایرن با کیفیت بالا و با چگالی پایین (EPS) یا کف مشابه که برای ریخته گری طراحی شده است ، استفاده کنید. فوم چگالی پایین به طور کلی با باقیمانده کمتر سریعتر تجزیه می شود اما نیاز به توجه دقیق به استحکام دارد. چگالی مداوم در طول الگوی بسیار مهم است.

   • طراحی الگوی: از تغییرات ناگهانی در ضخامت بخش خودداری کنید. شعاع سخاوتمندانه و انتقال صاف را در خود جای دهید. معابر داخلی را طراحی کنید تا بخار آسان به سمت دریچه های قالب یا فنجان ریختن فرار کند. خطوط چسب را به حداقل برسانید و با استفاده از چسب های تخصصی ، پیوندهای بدون شکاف را تضمین کنید.

2. مهندسی سیستم پوشش:

   • نفوذپذیری: این مهم است. روکش نسوز باید اجازه دهید گازهای پیرولیز به سرعت از آن عبور کنند. روکش های خاص را برای نفوذپذیری زیاد در دمای بالا انتخاب کنید. بهینه سازی ضخامت پوشش - جریان گاز بیش از حد ضخیم ، خطر بسیار نازک نفوذ فلز را نشان می دهد.

   • برنامه: یک لایه پوشش یکنواخت و بدون حباب را تضمین کنید. خشک کردن باید کامل و کنترل شود تا از تولید گاز مربوط به رطوبت (بخار) در حین ریختن جلوگیری شود. خشک کردن ناکافی یک دلیل مکرر تخلخل زیرسطحی است.

3. تمرین دقیق ریختن:

   • ریختن دما: تعادل بحرانی فلز باید به اندازه کافی گرم باشد تا الگوی کف را به سرعت تجزیه کند و سیالیت را برای تغذیه حفظ کند اما نه آنقدر گرم باشد که باعث تولید بیش از حد گاز ، فرسایش قالب یا مشکلات انقباض شود. الزامات دما با توجه به آلیاژ متفاوت است. کنترل دقیق غیر قابل مذاکره است.

   • نرخ ریختن: برای ایجاد فشار سر فلزی مثبت ، یک ریخته ثابت و به اندازه کافی سریع را حفظ کنید. این فشار به ضمن ترویج تغذیه برای مقابله با انقباض ، گازهای تجزیه را از طریق پوشش و شن و ماسه کمک می کند. ریختن آهسته خطر ابتلا به گاز را افزایش می دهد.

   • به حداقل رساندن تلاطم: از پاشیدن یا تلاطم بیش از حد در حوضه پاشش/ریختن خودداری کنید ، که می تواند هوا یا گازها را در اوایل پر کند.

4. از تراکم قالب و تهویه مؤثر اطمینان حاصل کنید:

   • تراکم شن و ماسه: تراکم یکنواخت ، کافی شن و ماسه خشک و بدون اتصال در اطراف خوشه پوشش داده شده ضروری است. تراکم ضعیف منجر به مناطقی شل می شود که گازها می توانند جمع شوند یا فلز می توانند نفوذ کنند و باعث نقص می شوند. تکنیک های ارتعاش مداوم بسیار مهم هستند.

   • تهویه: مسیرهای تهویه کافی را ارائه دهید. این شامل تهویه از خود خوشه الگوی (اغلب از طریق شستشو یا دریچه های اختصاصی منتهی به سطح پوشش) ، تهویه مناسب فلاسک ، و سیستم های تهویه بالقوه خلاء است که در LFC مشترک است. منافذ باید واضح باشد و مستقیماً به جو منتهی شود.

5. کنترل کیفیت فلز:

   • degassing: اطمینان حاصل کنید که فلز مذاب به درستی جدا شده است پیش از ریختن هیدروژن محلول و سایر گازهای ذاتی در ذوب ، از بین بردن آنها از کمک به تخلخل پس از استحکام جلوگیری می کند.

   • انتخاب و اصلاح آلیاژ: از ویژگی های انقباض ذاتی آلیاژ در حال بازی آگاه باشید. برخی از آلیاژها از اصلاح یا پالایشگاه های دانه خاص که می توانند ویژگی های تغذیه را بهبود بخشند ، بهره مند می شوند.

کنترل تخلخل در ریخته گری فوم گمشده مربوط به یک رفع نیست بلکه تسلط بر تعامل الگوی ، پوشش ، شن ، ماسه ، فلز و پارامترهای فرآیند است. بنیانگذاری ها که به طور مداوم نرخ تخلخل پایین به دست می آیند ، هر متغیر را کنترل می کنند:

• از الگوهای فوم با کیفیت بالا و مناسب که برای فرار بخار طراحی شده است استفاده کنید.

• روکش های یکنواخت و بسیار نفوذ پذیر را اعمال کرده و خشک کنید.

• در دمای بهینه و سرعت آلیاژ بریزید.

• از تراکم قالب عالی و تهویه مؤثر اطمینان حاصل کنید.

• با فلز تمیز و جدا شده شروع کنید.

با پرداختن به سیستماتیک این مناطق و اجرای کنترل و نظارت دقیق فرآیند ، ریخته گری ها می توانند نقص تخلخل را به میزان قابل توجهی کاهش دهند ، کیفیت ، قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودن ریخته گری های فوم خود را افزایش دهند. تجزیه و تحلیل مداوم نقص از طریق روش هایی مانند اشعه ایکس یا بخش برای پالایش فرآیند در حال انجام است. $ $