Като доставчик на леене под налягане на алуминий, едно от критичните предизвикателства, които често срещаме в процеса на леене под налягане, е справянето с газовата порьозност в алуминиевите отливки. Газовата порьозност може значително да повлияе на качеството, механичните свойства и цялостната производителност на крайните продукти. В този блог ще споделя някои ефективни методи за дегазиране на алуминий при леене под налягане, базирани на нашия дългогодишен опит в индустрията.
Разбиране на проблема с газа при леене под налягане на алуминий
Преди да се потопите в методите за обезгазяване, важно е да разберете защо газът се улавя в алуминия по време на процеса на леене под налягане. Алуминият има висок афинитет към водорода и при високи температури водородът може да се разтвори в стопения алуминий. Тъй като алуминият се охлажда и втвърдява, разтворимостта на водорода намалява, което го кара да излезе от разтвора и да образува газови мехурчета. Тези мехурчета могат да доведат до порьозност в отливката, което отслабва детайла и може да доведе до повреда при напрежение.
Други източници на газ могат да включват влага в суровините, смазочни материали, използвани в процеса на леене под налягане, и улавяне на въздух по време на изливане. Следователно е необходим цялостен подход към обезгазяването, за да се осигурят висококачествени алуминиеви отливки.
Дегазация на пещ за топене и задържане
Един от основните етапи, където може да се извърши обезгазяване, е в пещта за топене и задържане. Има няколко налични техники за тази цел:
Ротационно дегазиране
Ротационната дегазация е широко използван метод в индустрията за леене под налягане на алуминий. Това включва използване на въртящо се работно колело за въвеждане на инертен газ, обикновено аргон или азот, в разтопения алуминий. Въртящото се работно колело разбива газа на малки мехурчета, които се издигат през разтопения метал. Докато мехурчетата се издигат, те адсорбират разтворения водород и други газове в алуминия и ги пренасят на повърхността, където могат да бъдат отстранени.
Основното предимство на ротационното дегазиране е неговата ефективност. Малките мехурчета, създадени от въртящото се работно колело, имат голяма повърхност, което увеличава контактната площ между газа и разтопения алуминий, подобрявайки процеса на обезгазяване. Освен това, разбъркването, причинено от въртящото се работно колело, помага за хомогенизиране на температурата и състава на разтопения метал.
Дегазиране на потока
Дегазирането на потока е друг традиционен метод. Към разтопения алуминий в пещта се добавят специални флюси. Тези потоци реагират с газовете в алуминия, образувайки съединения, които могат лесно да бъдат отстранени от повърхността на разтопения метал. Например, някои потоци могат да реагират с водород, за да образуват стабилни съединения, които изплуват на върха на стопилката като шлака.
Дегазирането на флюс може да бъде рентабилно, особено при операции по леене под налягане в малък мащаб. Това обаче изисква внимателен подбор на флюса, тъй като различните флюси имат различни свойства и са подходящи за различни видове алуминиеви сплави.
В - Дегазиране на мухъл
В допълнение към дегазирането в пещта могат да се използват и техники за дегазиране във формата за допълнително намаляване на газовата порьозност в крайното отливане.
Вакуумно леене под налягане
Вакуумното леене под налягане е високоефективен метод за обезгазяване на матрицата. При този процес въздухът се евакуира от кухината на матрицата, преди да се инжектира стопеният алуминий. Чрез създаването на вакуум в матрицата, шансовете за улавяне на въздух по време на процеса на пълнене са значително намалени. Това води до отливки с по-ниска порьозност и по-добри механични свойства.
Процесът на вакуумно леене под налягане изисква специализирано оборудване, включително вакуумна помпа и добре запечатана матрица. Въпреки това, инвестицията в тази технология може да се изплати по отношение на произведените висококачествени отливки. За повече информация относно отливането на малки алуминиеви части можете да посетитеЛеене на малки алуминиеви части.
Газови вентилационни канали
Вентилационните канали за газ са прости, но ефективни по отношение на функциите за обезгазяване на мухъл. Тези канали са проектирани в матрицата, за да позволят изтичането на въздух и газове по време на процеса на пълнене. Те обикновено се намират в най-високите точки на кухината на матрицата или в зони, където има вероятност да бъде задържан въздух.
Правилното проектиране на газовите вентилационни канали е от решаващо значение. Каналите трябва да са достатъчно големи, за да позволят на газовете да излизат бързо, но достатъчно малки, за да предотвратят изтичането на разтопения алуминий. Формата и местоположението на каналите трябва да бъдат оптимизирани въз основа на геометрията на отливката и модела на запълване на разтопения метал.
Дегазация след леене
Дори след като отливката е направена, все още има някои методи за намаляване на влиянието на газовата порьозност.
Термична обработка
Топлинната обработка понякога може да помогне за намаляване на ефекта от газовата порьозност в алуминиевите отливки. Например термичната обработка на разтвора, последвана от охлаждане и стареене, може да подобри механичните свойства на отливката. По време на процеса на топлинна обработка вътрешните напрежения в отливката се облекчават и микроструктурата може да бъде модифицирана, което може да намали отрицателното въздействие на порьозността върху работата на частта.
Термичната обработка обаче не е заместител на правилното обезгазяване по време на процеса на топене и леене. Това е по-скоро допълнителна мярка за подобряване на качеството на отливката.
Контрол и мониторинг на качеството
За да се гарантира ефективността на процеса на дегазиране, от съществено значение е да има цялостна система за контрол на качеството и мониторинг.
Газов анализ
Редовният газов анализ на разтопения алуминий може да се извършва с помощта на специализирано оборудване. Например анализаторите на водород могат да измерват количеството разтворен водород в разтопения метал. Чрез наблюдение на съдържанието на газ на различни етапи от процеса на леене под налягане могат да се направят корекции на параметрите на обезгазяване, за да се гарантира, че нивата на газ са в приемливия диапазон.
Безразрушителен тест
Методи за безразрушителен тест, като рентгеново изследване и ултразвуково изследване, могат да се използват за откриване на порьозност в крайните отливки. Рентгеновата инспекция може да предостави ясен образ на вътрешната структура на отливката, което позволява идентифицирането на всякакви газови пори. Ултразвуковото изпитване може също да открие вътрешни дефекти чрез анализиране на разпространението на ултразвукови вълни през отливката.
Съображения за анодиране и повърхностна обработка
След дегазиране и отливане алуминиевите части могат да бъдат подложени на анодиране и други процеси на довършване на повърхността. Анодирането може да подобри устойчивостта на корозия и външния вид на алуминиевите отливки. Газовата порьозност в отливките обаче може да повлияе на процеса на анодизиране. Порестите зони може да не анодизират равномерно, което води до козметични проблеми и проблеми с производителността.
За повече информация относно анодизиращите части от лят алуминий можете да посетитеАнодиране на части от лят под налягане алуминий.
Отливане под налягане и обезгазяване на блока на двигателя
В случай на ляти под налягане двигателни блокове, обезгазяването е от изключително значение. Двигателните блокове са сложни и критични компоненти, които изискват висока якост и висококачествени отливки. Наличието на газова порьозност може да доведе до повреди на двигателя, като изтичане на охлаждаща течност и намалена производителност на двигателя.
Специализирани техники за обезгазяване често се използват при леене под налягане на двигателен блок. Например, обикновено се използва комбинация от дегазиране в пещта и дегазиране във формата, за да се осигури възможно най-ниското съдържание на газ в отливката. За да научите повече за блоковете на двигателя, отлети под налягане, можете да посетитеИзлят под налягане блок на двигателя.
Заключение
Дегазирането на алуминий при леене под налягане е многоетапен процес, който изисква внимателно разглеждане на всеки етап, от топенето и задържането в пещта до техниките за поставяне във формата и контрол на качеството след леене. Чрез използване на комбинация от различни методи за обезгазяване, като ротационно обезгазяване, вакуумно леене под налягане и подходящ мониторинг на качеството, ние можем да произвеждаме висококачествени алуминиеви отливки с ниска газова порьозност.
Като доставчик на алуминиеви отливки под налягане, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти най-качествените алуминиеви отливки. Ако се нуждаете от висококачествени алуминиеви части, отлети под налягане, ви каним да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да намерите най-подходящите решения за вашите специфични изисквания.
Референции
- „Алуминиеви сплави: структура и свойства“ от JE Hatch
- „Леене под налягане: Практическо ръководство“ от Питър Гроувър
- Индустриални бели книги за техники за обезгазяване при леене под налягане от водещи производители на оборудване за леене под налягане.
