תהליך ייצור מפורט - יציקה

5. יציקת לחץ נמוך

יציקה בלחץ נמוך מתייחסת לשיטה של ​​מילוי התבנית במתכת נוזלית בלחץ נמוך יחסית (0.02-0.06MPa) והתגבשות תחת לחץ ליצירת יציקה.

יוצקים את המתכת המותכת לתוך כור ההיתוך המבודד, מתקינים את מכסה האיטום, צינור העלייה של המתכת הנוזלית מחבר את המתכת המותכת לתבנית, גורמים לתבנית לנעול, ומכניסים באיטיות אוויר דחוס יבש לתוך כור ההיתוך, והמתכת המותכת עוברת לחץ גז. החלל מתמלא מלמטה למעלה לאורך העלייה ומערכת השערים, ומתגבש תחת לחץ. לאחר יצירת היציקה, הלחץ בכור ההיתוך מוסר, ונוזל המתכת בעלייה יורד חזרה לגובה נוזל המתכת בכור ההיתוך. פותחים את התבנית ומוציאים את היציקה.

יתרון:

∙ ניתן לכוונן את מהירות העלייה ולחץ הגיבוש של מתכת מותכת במהלך היציקה, כך שניתן ליישם אותם על תבניות יציקה שונות (כגון תבניות מתכת, תבניות חול וכו'), יציקת סגסוגות שונות ויציקות בגדלים שונים;

∙ מילוי מסוג הזרקה תחתונה מאומץ, מילוי המתכת הנוזלית יציב, ללא התזות, מה שיכול למנוע את הגז המעורב ואת שחיקת דופן התבנית והליבה, והיציקה מכילה פחות פגמים כגון נקבוביות ותכלילים של סיגים, מה שמשפר את קצב היציקה המיומן;

∙ היציקה מתגבשת תחת לחץ, מבנה היציקה צפוף, קווי המתאר ברורים, פני השטח חלקים והתכונות המכניות גבוהות, דבר המועיל במיוחד ליציקת חלקים גדולים ודקים;

∙ צינור ההזנה מושמט, ושיעור ניצול המתכת עולה ל-90% עד 98%;

∙ עצימות עבודה נמוכה, תנאי עבודה טובים, ציוד פשוט, מיכון ואוטומציה קלים למימוש.

חסרונות ומגבלות:

אורך חייו של הציר קצר, והמתכת המותכת קלה לחמצון וליצור תכלילים של סיגים במהלך תהליך שימור החום. הוא משמש בעיקר ליציקת יציקות מסוימות מסגסוגות אלומיניום ומגנזיום עם דרישות איכות גבוהות, כגון חלקים בעלי דופן דקה כגון בלוק צילינדר, ראש צילינדר, ארכובה ובוכנת אלומיניום של מנוע בעירה פנימית במהירות גבוהה.

6. יציקה צנטריפוגלית

יציקה צנטריפוגלית היא שיטת יציקה שבה מתכת מותכת נשפכת לתבנית מסתובבת, והתבנית מתמלאת ומתמצקת תחת פעולת כוח צנטריפוגלי.

סיווג יציקה צנטריפוגלית

לפי מיקום ציר הסיבוב של התבנית בחלל, ניתן לחלק יציקה צנטריפוגלית נפוצה לשני סוגים:

יציקה צנטריפוגלית אופקית: יציקה צנטריפוגלית כאשר ציר הסיבוב של התבנית אופקי או שהזווית עם הקו האופקי קטנה (<4°).

יציקה צנטריפוגלית אנכית: יציקה צנטריפוגלית כאשר ציר הסיבוב של התבנית נמצא במצב אנכי נקראת יציקה צנטריפוגלית אנכית.

יציקה צנטריפוגלית שבה ציר הסיבוב של התבנית יוצר זווית גדולה עם הקווים האופקיים והאנכיים נקראת יציקה צנטריפוגלית בעלת ציר נוטה, אך היא נמצאת בשימוש לעיתים רחוקות.

יתרון:

∙ ניתן להשמיט את הליבה, מערכת השער והרזיה כאשר משתמשים ביציקה צנטריפוגלית לייצור יציקות חלול בעלות גוף מסתובב;

∙ עקב הכוח הצנטריפוגלי שנוצר על ידי המתכת הנוזלית במהלך הסיבוב, המתכת בעלת הצפיפות הגבוהה נדחפת אל הדופן החיצונית, בעוד שהגז והסיגים בעלי הצפיפות הנמוכה נעים אל פני השטח החופשיים, ויוצרים התמצקות כיוונית מבחוץ פנימה, כך שתנאי ההזנה טובים, מבנה היציקה צפוף והתכונות המכניות טובות;

∙ קל ליצוק תותבים "בי-מתכתיים" ותותבי מיסב, כגון יציקת שכבה דקה של תותב נחושת בתוך תותב הפלדה, מה שיכול לחסוך בחומרי נחושת יקרים;

∙ יכולת מילוי טובה;

∙ ביטול והפחתה של צריכה במערכות שערים וצנרת.

חסרונות ומגבלות:

∙ המשטח החופשי בתוך היציקה מחוספס, עם שגיאת ממד גדולה ואיכות ירודה;

∙ לא מתאים לסגסוגות בעלות הפרדת צפיפות גבוהה (כגון ברונזה עופרת) וסגסוגות כגון אלומיניום ומגנזיום.

פגמי יציקה ושיטות הבקרה שלהם

ישנם סוגים רבים של פגמי יציקה, והגורמים לפגמים גם הם מורכבים מאוד. זה לא קשור רק לתהליך היציקה, אלא גם לסדרה של גורמים כגון תכונות סגסוגת היציקה, התכת הסגסוגת וביצועי חומר היציקה. לכן, בעת ניתוח הגורמים לפגמי יציקה, יש צורך לצאת מהמצב הספציפי ולבצע ניתוח מקיף המבוסס על המאפיינים, המיקום, התהליך וחול היציקה בו נעשה שימוש בפגמים, ולאחר מכן לנקוט באמצעים טכניים מתאימים כדי למנוע ולחסל פגמים.

1. לא מספיק לשפוך

ישנם פגמים חלקיים ביציקה, אשר מופיעים לעתים קרובות בחלק בעל הדופן הדקה, החלק הרחוק ביותר מהרצף או החלק העליון של היציקה. פינות לא שלמות חלקות ובהירות מבלי להידבק לחול.

לגרום:

∙ טמפרטורת המזיגה נמוכה, מהירות המזיגה איטית מדי או מזיגה לסירוגין;

∙ שטח החתך של הרצים והרצים הפנימיים קטן;

∙ תכולת הפחמן והסיליקון בברזל המותך נמוכה מדי;

∙ לחות מוגזמת ותכולת אבקת פחם בחול היציקה, ייצור גז גדול, או תכולת בוץ גבוהה מדי, חדירות אוויר ירודה;

∙ גובה תבנית החול העליונה אינו מספיק, ולחץ הברזל המותך אינו מספיק.

שיטת מניעה:

∙ הגברת טמפרטורת המזיגה, האצת מהירות המזיגה ומניעת מזיגה לסירוגין;

∙ הגדלת שטח החתך של הרץ והרץ הפנימי;

∙ יש להתאים את המרכיבים לאחר התנור כדי להגדיל כראוי את תכולת הפחמן והסיליקון;

∙ לחזק את הפליטה בתבנית, להפחית את כמות אבקת הפחם והחומר האורגני שנוספו לחול היציקה;

∙ הגדל את גובה הבקבוק העליון.

2. לא מלא

החלק העליון של היציקה אינו שלם, מפלס הברזל המותך בקשת שווה לזה של היציקה, והקצוות מעוגלים מעט.

לגרום:

∙ כמות הברזל המותך במצקת אינה מספיקה;

∙ המזיגה צרה ומהירות המזיגה מהירה מדי. כאשר הברזל המותך עולה על גדותיו מכוס המזיגה, המפעיל חושב בטעות שהתבנית מלאה ומפסיק את המזיגה בטרם עת.

שיטת מניעה:

∙ להעריך נכון את כמות הברזל המותך במצקת;

∙ עבור תבנית עם פתח צר, האטו את מהירות המזיגה בהתאם כדי להבטיח שהתבנית מלאה.

3. נזק

היציקה פגומה ושבורה.

לגרום:

∙ החול נופל מהיציקה בצורה אלימה מדי, או שהיציקה ניזוקה כתוצאה ממכה במהלך הטיפול;

∙ כאשר מנקים את התוף, היציקה אינה נטענת כראוי, והחלק החלש של היציקה נשבר כאשר היא מתגלגלת;

∙ גודל מקטע היציקה וצוואר היציקה גדולים מדי; לצוואר היציקה אין מקטע נוקאאוט (חריץ). או ששיטת הניקוז של היציקה אינה נכונה, מה שיגרום נזק לגוף היציקה וחוסר בשר.

שיטת מניעה:

∙ בעת ניקוי והובלת היציקות, יש לשים לב להימנע מצורות שונות של פגיעות ורעידות מוגזמות, ולהימנע מזריקה בלתי סבירה;

∙ יש לפעול בהתאם אך ורק לתקנות ולדרישות התהליך בעת ניקוי התוף;

∙ שנו את גודל צינור העלייה וצוואר צינור העלייה, צרו קטע שקיעה בצוואר צינור העלייה, ותפסו נכון את כיוון צינור המזיגה.

4. חול דביק וחספוס פני השטח

הידבקות חול היא פגם פני שטח של יציקות, המאופיין בהידבקות של חלקיקי חול שקשה להסיר על פני השטח של היציקות; אם ליציקה יש משטח לא אחיד ולא חלק לאחר הסרת חלקיקי חול, זה נקרא משטח מחוספס.

לגרום:

∙ גרגירי החול גסים מדי, ודחיסות תבנית החול אינה מספקת;

∙ רמת הלחות בחול היציקה גבוהה מדי, מה שמקשה על דחיסה של חול היציקה;

∙ מהירות המזיגה מהירה מדי, הלחץ גבוה מדי והטמפרטורה גבוהה מדי;

∙ יש מעט מדי אבקת פחם בחול היציקה;

∙ אם טמפרטורת האפייה של התבנית גבוהה מדי, חול היציקה שעל פני השטח יתייבש; או אם טמפרטורת האפייה של התבנית נמוכה מדי, חול היציקה יידבק לתבנית.

שיטת מניעה:

∙ כאשר חדירות האוויר מספקת, יש להשתמש בחול גולמי עדין יותר ולהגדיל כראוי את דחיסות חול היציקה;

∙ להבטיח תכולת אבקת פחם יציבה ויעילה בחול היציקה;

∙ יש לשלוט בקפדנות בלחות החול;

∙ שיפור מערכת המזיגה, שיפור פעולת המזיגה, הפחתת טמפרטורת המזיגה;

∙ טמפרטורת אפייה של התבנית, בדרך כלל שווה או מעט גבוהה מטמפרטורת חול היציקה.

5. טרכומה

חורים מלאים בחול יציקה בתוך או על פני השטח של היציקה.

לגרום:

∙ חוזק פני השטח של חול היציקה אינו מספיק;

∙ אין פינה מעוגלת על הצורה או שזווית הטיוטה קטנה, מה שמוביל להיתפסות חול, והתבנית לא מתוקנת לאחר נזק או שהקופסה סגורה ללא תיקון;

∙ אם תבנית החול מונחת זמן רב מדי לפני היציקה, חוזק פני השטח יפחת לאחר ייבוש באוויר;

∙ התבנית ניזוקה במהלך האריזה או הטיפול;

∙ החול הצף בתבנית לא נוקה כאשר הקופסה נסגרה, וכוס ההשקיה לא כוסתה כראוי לאחר סגירת הקופסה, והחול השבור נפל לתוך התבנית.

שיטת מניעה:

∙ הגדל את תכולת החימר בחול היציקה, הוסף חול חדש בזמן ושפר את חוזק פני השטח של חול היציקה;

∙ גימור התבנית צריך להיות גבוה, וזווית הטיוטה ופילה היציקה צריכים להיות עשויים באופן סביר. יש לתקן תבניות פגומות לפני האריזה מחדש;

∙ קצר את זמן ההנחה של תבנית החול לפני היציקה;

∙ יש לנקוט משנה זהירות בעת סגירת התבנית או טיפול בה כדי למנוע נזק או נפילת גרגירי חול לתוך חלל החול;

∙ יש לנקות את החול הצף בתבנית לפני סגירת הקופסה, ולכסות את השער.

6. מפרקים עטופים וחול מתרחב

הגימור מופיע לעתים קרובות על משטח הפרידה של היציקה, שהוא בליטה דקה של מתכת בעלת עובי לא אחיד הניצבת לפני השטח של היציקה. התנפחות חול היא התפשטות מקומית של המשטחים הפנימיים והחיצוניים של היציקה, ויוצרת בליטות מתכת גבשושיות לא סדירות.

לגרום:

∙ קשיות לא מספקת או לא אחידה;

∙ חוזק חול השטח אינו מספיק, או שתכולת הלחות של חול היציקה גבוהה מדי;

∙ ראש המתכת הנוזלית גדול מדי ומהירות המזיגה מהירה מדי.

שיטת מניעה:

∙ לשפר את הקומפקטיות של התבנית ולהימנע מרפיון מקומי;

∙ להתאים את תהליך ערבוב החול, לשלוט בלחות ולשפר את חוזק חול היציקה;

∙ הפחת את ראש הלחץ של מתכת נוזלית והפחת את מהירות המזיגה.

7. נשיאת ארגזים

ליציקה יש שטח תפרים גדול במשטח הפרידה, מה שמשנה את צורת וגודל התבנית. אם תיבת ההרמה גדולה מדי, היא תגרום לדליקת אש - הברזל המותך גולש מעל פני המשטח הפרידה, ובמקרים חמורים, היא תגרום לפגמים לא מספקים במזיגה.

לגרום:

∙ ארגז החול אינו מחובר, איכות המשקולת אינה מספקת או שהמשקולת הוסרה מוקדם מדי;

∙ המזיגה מהירה מדי וכוח הפגיעה גדול מדי;

∙ טפסות מעוקלות.

שיטת מניעה:

∙ הגדל את משקל הברזל הדחוס, הסר את הברזל הדחוס לאחר שהברזל המותך המיוחד מתמצק;

∙ הנמך את מיקום המצקת והנמך את מהירות המזיגה;

∙ תבניות נכונות.

8. טיפת חול

בליטות מתכתיות גושיות המופיעות על פני השטח של יציקה, הדומות במראה לגושי חול שנפלו. בחלקים אחרים של היציקה מופיעים לעתים קרובות חורי חול או פגמים.

לגרום:

∙ ישנם חריצים עמוקים וקטנים על התבנית, אשר זהים למאפיינים המבניים או שזווית הטיוטה קטנה, ותבנית החול תיפגע או תיסדק בעת הוצאת התבנית;

∙ דחיסות לא אחידה וחוזק מקומי לא מספק של התבנית;

∙ נפלו בטעות כמה גושי חול מהתבנית בעת סגירת הקופסה והובלת התבנית.

שיטת מניעה:

∙ זווית הטיוטה של ​​התבנית צריכה להיות מתאימה והמשטח צריך להיות חלק;

∙ דחיסות גבוהה ואחידה של התבנית;

∙ יש לנקוט משנה זהירות בעת אריזה והובלה.