ขั้นตอนการผลิตโดยละเอียด-การหล่อ

5. หล่อแรงดันต่ำ

การหล่อโดยใช้ความดันต่ำ หมายถึง วิธีการบรรจุแม่พิมพ์ด้วยโลหะเหลวภายใต้ความดันค่อนข้างต่ำ (0.02-0.06 MPa) และตกผลึกภายใต้ความดันเพื่อสร้างชิ้นงานหล่อ

เทโลหะหลอมเหลวลงในเบ้าหลอมที่มีฉนวน ติดตั้งฝาปิดปิดผนึก ท่อโลหะเหลวเชื่อมโลหะหลอมเหลวกับแม่พิมพ์ ล็อกแม่พิมพ์ และค่อยๆ เติมอากาศอัดแห้งเข้าไปในเตาเผาเบ้าหลอม โลหะหลอมเหลวจะถูกทำให้มีแรงดันแก๊ส ช่องว่างจะถูกเติมจากล่างขึ้นบนตามระบบไรเซอร์และเกต และตกผลึกภายใต้แรงดัน หลังจากที่หล่อขึ้นรูปแล้ว แรงดันในเบ้าหลอมจะถูกกำจัดออก และของเหลวโลหะในไรเซอร์จะตกลงสู่ระดับของเหลวโลหะในเบ้าหลอม เปิดแม่พิมพ์และนำโลหะหล่อออกมา

ประโยชน์:

∙ สามารถปรับความเร็วในการเพิ่มขึ้นและแรงดันในการตกผลึกของโลหะที่หลอมละลายได้ระหว่างการเท จึงสามารถนำไปใช้กับแม่พิมพ์หล่อต่างๆ (เช่น แม่พิมพ์โลหะ แม่พิมพ์ทราย ฯลฯ) การหล่อโลหะผสมต่างๆ และการหล่อขนาดต่างๆ

∙ ใช้การบรรจุแบบฉีดจากด้านล่าง ซึ่งการบรรจุโลหะเหลวจะมีเสถียรภาพ ไม่มีการกระเซ็น ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงก๊าซที่เกี่ยวข้องและการสึกกร่อนของผนังแม่พิมพ์และแกน และชิ้นงานหล่อจะมีข้อบกพร่องน้อยลง เช่น รูพรุนและการรวมตัวของตะกรัน ซึ่งช่วยปรับปรุงอัตราคุณสมบัติของชิ้นงานหล่อ

∙ งานหล่อจะตกผลึกภายใต้แรงกดดัน โครงสร้างงานหล่อมีความหนาแน่น โครงร่างชัดเจน พื้นผิวเรียบ และมีคุณสมบัติทางกลสูง ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับงานหล่อชิ้นส่วนขนาดใหญ่และมีผนังบาง

∙ ละเว้นรางป้อน และอัตราการใช้โลหะจะเพิ่มขึ้นเป็น 90% ถึง 98%

∙ ใช้แรงงานน้อย สภาพการทำงานดี อุปกรณ์เรียบง่าย ใช้งานกลไกและอัตโนมัติได้ง่าย

ข้อเสียและข้อ จำกัด :

อายุการใช้งานของไรเซอร์สั้น และโลหะหลอมเหลวจะเกิดการออกซิไดซ์ได้ง่ายและเกิดตะกรันระหว่างกระบวนการเก็บรักษาความร้อน ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมและโลหะผสมแมกนีเซียมที่มีความต้องการคุณภาพสูง เช่น ชิ้นส่วนที่มีผนังบาง เช่น บล็อกกระบอกสูบ หัวกระบอกสูบ ห้องข้อเหวี่ยง และลูกสูบอะลูมิเนียมของเครื่องยนต์สันดาปภายในความเร็วสูง

6. การหล่อแบบแรงเหวี่ยง

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเป็นวิธีการหล่อโดยเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์หมุน จากนั้นจึงเติมและทำให้แม่พิมพ์แข็งตัวภายใต้แรงกระทำของแรงเหวี่ยง

การจำแนกประเภทของการหล่อแบบแรงเหวี่ยง

ตามตำแหน่งแกนหมุนแม่พิมพ์ในอวกาศ การหล่อแบบแรงเหวี่ยงทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท:

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงแนวนอน: การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเมื่อแกนหมุนของแม่พิมพ์เป็นแนวนอนหรือมุมกับเส้นแนวนอนมีขนาดเล็ก (<4°)

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงแนวตั้ง: การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเมื่อแกนหมุนของแม่พิมพ์อยู่ในสถานะแนวตั้ง เรียกว่าการหล่อแบบแรงเหวี่ยงแนวตั้ง

การหล่อแบบแรงเหวี่ยงซึ่งแกนหมุนของแม่พิมพ์สร้างมุมใหญ่กับเส้นแนวนอนและแนวตั้ง เรียกว่า การหล่อแบบแรงเหวี่ยงแกนเอียง แต่ใช้กันน้อยมาก

ประโยชน์:

∙ สามารถละเว้นระบบแกน เกต และไรเซอร์ได้เมื่อใช้การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเพื่อผลิตการหล่อที่มีตัวหมุนเป็นโพรง

∙ เนื่องจากแรงเหวี่ยงที่เกิดจากโลหะเหลวในระหว่างการหมุน โลหะที่มีความหนาแน่นสูงจึงถูกผลักไปที่ผนังด้านนอก ในขณะที่ก๊าซและตะกรันที่มีความหนาแน่นต่ำจะเคลื่อนไปยังพื้นผิวอิสระ ทำให้เกิดการแข็งตัวแบบมีทิศทางจากภายนอกเข้าใน ทำให้สภาพการป้อนดี โครงสร้างการหล่อมีความหนาแน่น และคุณสมบัติเชิงกลดี

∙ การหล่อบูชและบูชลูกปืนแบบ “ไบเมทัลลิก” เป็นเรื่องง่าย เช่น การหล่อบูชทองแดงชั้นบางๆ ในบูชเหล็ก ซึ่งสามารถช่วยประหยัดวัสดุทองแดงที่มีราคาแพงได้

∙ มีความสามารถในการบรรจุที่ดี;

∙ การกำจัดและลดการใช้ในระบบเกตและไรเซอร์

ข้อเสียและข้อ จำกัด :

∙ พื้นผิวอิสระภายในชิ้นงานหล่อมีความหยาบ มีความผิดพลาดของมิติมากและคุณภาพไม่ดี

∙ ไม่เหมาะสำหรับโลหะผสมที่มีการแยกความหนาแน่นสูง (เช่น ทองแดงตะกั่ว) และโลหะผสม เช่น อะลูมิเนียมและแมกนีเซียม

ข้อบกพร่องในการหล่อและวิธีการควบคุม

ข้อบกพร่องในการหล่อมีหลายประเภท และสาเหตุของข้อบกพร่องก็มีความซับซ้อนมากเช่นกัน ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหล่อเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น คุณสมบัติของโลหะผสมในการหล่อ การหลอมของโลหะผสม และประสิทธิภาพของวัสดุในการหล่อ ดังนั้น เมื่อวิเคราะห์สาเหตุของข้อบกพร่องในการหล่อ จำเป็นต้องดำเนินการจากสถานการณ์เฉพาะและดำเนินการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมโดยอิงจากลักษณะเฉพาะ ตำแหน่ง กระบวนการ และทรายหล่อที่ใช้สำหรับข้อบกพร่อง จากนั้นจึงใช้มาตรการทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องเพื่อป้องกันและกำจัดข้อบกพร่อง

1. ไม่พอที่จะเท

มีข้อบกพร่องบางส่วนในการหล่อ โดยมักเกิดขึ้นที่ส่วนที่มีผนังบาง ส่วนที่อยู่ห่างจากรางมากที่สุด หรือส่วนบนสุดของการหล่อ มุมที่ไม่สมบูรณ์จะเรียบและสดใสโดยไม่ติดกับทราย

สาเหตุ:

∙ อุณหภูมิในการเทต่ำ ความเร็วในการเทช้าเกินไป หรือเทไม่ต่อเนื่อง

∙ พื้นที่หน้าตัดของรันเนอร์และรันเนอร์ชั้นในมีขนาดเล็ก

∙ ปริมาณคาร์บอนและซิลิกอนในเหล็กหลอมเหลวต่ำเกินไป

∙ ความชื้นและผงถ่านหินในทรายหล่อมากเกินไป การเกิดก๊าซจำนวนมากหรือปริมาณโคลนที่สูงเกินไป การซึมผ่านของอากาศไม่ดี

∙ ความสูงของแม่พิมพ์ทรายด้านบนไม่เพียงพอ และแรงดันของเหล็กหลอมเหลวไม่เพียงพอ

วิธีการป้องกัน:

∙ เพิ่มอุณหภูมิในการเท เร่งความเร็วในการเท และป้องกันการเทแบบไม่สม่ำเสมอ

∙ เพิ่มพื้นที่หน้าตัดของรันเนอร์และรันเนอร์ชั้นใน

∙ ปรับส่วนผสมหลังเข้าเตาเพื่อเพิ่มปริมาณคาร์บอนและซิลิกอนให้เหมาะสม

∙ เสริมความแข็งแรงให้กับไอเสียในแม่พิมพ์ ลดปริมาณผงถ่านหินและอินทรียวัตถุที่เพิ่มเข้าไปในทรายหล่อ

∙ เพิ่มความสูงของขวดด้านบน

2. น้อยไป

ส่วนบนของการหล่อไม่สมบูรณ์ ระดับของเหล็กหลอมเหลวในสปริงเท่ากันกับของการหล่อ และขอบมีความโค้งมนเล็กน้อย

สาเหตุ:

∙ ปริมาณเหล็กหลอมเหลวในทัพพีไม่เพียงพอ

∙ สปริงแคบและความเร็วในการเทเร็วเกินไป เมื่อเหล็กหลอมเหลวล้นออกมาจากถ้วยสปริง ผู้ปฏิบัติงานจะเข้าใจผิดว่าแม่พิมพ์เต็มแล้วและหยุดเทก่อนเวลาอันควร

วิธีการป้องกัน:

∙ ประเมินปริมาณเหล็กหลอมเหลวในทัพพีได้อย่างถูกต้อง

∙ สำหรับแม่พิมพ์ที่มีส่วนรองรับแคบ ควรลดความเร็วในการเทให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าแม่พิมพ์เต็ม

3. ความเสียหาย

ตัวหล่อชำรุดเสียหาย

สาเหตุ:

∙ ทรายที่ตกลงมาจากชิ้นงานหล่อมีความรุนแรงเกินไป หรือการหล่อได้รับความเสียหายจากแรงกระแทกระหว่างการจัดการ

∙ เมื่อทำความสะอาดถังแล้ว ชิ้นส่วนหล่อไม่ได้รับการโหลดอย่างถูกต้อง และชิ้นส่วนหล่อที่อ่อนแอจะแตกหักเมื่อถูกพลิกคว่ำ

∙ ขนาดของส่วนไรเซอร์และคอไรเซอร์มีขนาดใหญ่เกินไป คอไรเซอร์ไม่มีส่วนน็อคเอาท์ (ร่อง) หรือวิธีการน็อคเอาท์ไรเซอร์ไม่ถูกต้อง จะทำให้ตัวหล่อเสียหายและเนื้อไม่แน่น

วิธีการป้องกัน:

∙ เมื่อทำความสะอาดและขนย้ายชิ้นส่วนหล่อ ควรระมัดระวังหลีกเลี่ยงการกระแทกและการสั่นสะเทือนที่มากเกินไป และหลีกเลี่ยงการทิ้งโดยไม่สมเหตุสมผล

∙ ดำเนินการอย่างเคร่งครัดตามระเบียบและข้อกำหนดกระบวนการเมื่อทำความสะอาดถัง

∙ ปรับเปลี่ยนขนาดของไรเซอร์และคอไรเซอร์ ทำส่วนที่เป็นรูพรุนของคอไรเซอร์ และจับทิศทางของไรเซอร์ที่เทให้ถูกต้อง

4. ทรายเหนียวและพื้นผิวขรุขระ

การเกาะติดของทรายเป็นข้อบกพร่องที่พื้นผิวของชิ้นงานหล่อ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการยึดเกาะของอนุภาคทรายที่ยากต่อการขจัดออกบนพื้นผิวของชิ้นงานหล่อ หากชิ้นงานหล่อมีพื้นผิวที่ไม่เรียบและไม่เรียบหลังจากขจัดอนุภาคทรายออกแล้ว จะเรียกว่าพื้นผิวขรุขระ

สาเหตุ:

∙ เม็ดทรายหยาบเกินไป และความแน่นของแม่พิมพ์ทรายไม่เพียงพอ

∙ ความชื้นในทรายหล่อมีมากเกินไป ทำให้ทรายหล่ออัดแน่นได้ยาก

∙ ความเร็วในการเทเร็วเกินไป แรงดันสูงเกินไป และอุณหภูมิสูงเกินไป

∙ มีผงถ่านหินน้อยเกินไปในทรายหล่อ

∙ หากอุณหภูมิในการอบเทมเพลตสูงเกินไป ทรายสำหรับหล่อบนพื้นผิวจะแห้ง หรือหากอุณหภูมิในการอบเทมเพลตต่ำเกินไป ทรายสำหรับหล่อจะเกาะติดกับเทมเพลต

วิธีการป้องกัน:

∙ เมื่อการซึมผ่านของอากาศเพียงพอ ให้ใช้ทรายดิบที่ละเอียดกว่า และเพิ่มความแน่นของทรายหล่อให้เหมาะสม

∙ รับประกันปริมาณผงถ่านหินที่มีประสิทธิภาพคงที่ในทรายหล่อ

∙ ควบคุมความชื้นของทรายอย่างเคร่งครัด;

∙ ปรับปรุงระบบการเท ปรับปรุงการทำงานในการเท ลดอุณหภูมิในการเท

∙ ควบคุมอุณหภูมิการอบเทมเพลต โดยทั่วไปจะเท่ากับหรือสูงกว่าอุณหภูมิของทรายหล่อเล็กน้อย

5. ริดสีดวงตา

รูที่เต็มไปด้วยทรายหล่อในหรือบนพื้นผิวของชิ้นงานหล่อ

สาเหตุ:

∙ ความแข็งแรงพื้นผิวของทรายหล่อไม่เพียงพอ

∙ ไม่มีมุมโค้งมนบนรูปทรงหรือมุมร่างเล็กซึ่งนำไปสู่การเกี่ยวทรายและไม่สามารถซ่อมแซมแม่พิมพ์หลังจากได้รับความเสียหายหรือปิดกล่องโดยไม่ได้ซ่อมแซม

∙ หากวางแม่พิมพ์ทรายไว้นานเกินไปก่อนเท ความแข็งแรงของพื้นผิวจะลดลงเมื่อแห้งด้วยอากาศ

∙ แม่พิมพ์ได้รับความเสียหายระหว่างการบรรจุหรือการจัดการ

∙ ทรายที่ลอยอยู่ในแม่พิมพ์ไม่ได้รับการทำความสะอาดเมื่อปิดกล่อง และถ้วยสปริงไม่ได้รับการปิดอย่างถูกต้องหลังจากปิดกล่อง และทรายที่แตกก็ตกลงไปในแม่พิมพ์

วิธีการป้องกัน:

∙ เพิ่มปริมาณดินเหนียวในทรายหล่อ เติมทรายใหม่ตามเวลา และปรับปรุงความแข็งแรงพื้นผิวของทรายหล่อ

∙ การตกแต่งลวดลายควรสูง และมุมร่างและรอยเชื่อมควรทำได้อย่างเหมาะสม ควรซ่อมแซมแม่พิมพ์ที่เสียหายก่อนบรรจุใหม่

∙ ลดระยะเวลาการวางแม่พิมพ์ทรายก่อนการเท

∙ ควรระมัดระวังในการปิดหรือจัดการแม่พิมพ์เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายหรือเม็ดทรายตกลงไปในโพรงทราย

∙ ทำความสะอาดทรายลอยอยู่ในแม่พิมพ์ก่อนปิดกล่อง และปิดประตู

6. ข้อต่อแบบคลุมและทรายขยายตัว

รอยพับมักปรากฏที่พื้นผิวแยกของชิ้นงานหล่อ ซึ่งเป็นแผ่นโลหะยื่นบางๆ ที่มีความหนาไม่สม่ำเสมอและตั้งฉากกับพื้นผิวของชิ้นงานหล่อ การบวมของทรายคือการขยายตัวเฉพาะที่ของพื้นผิวด้านในและด้านนอกของชิ้นงานหล่อ ทำให้เกิดการยื่นโลหะเป็นปุ่มที่ไม่สม่ำเสมอ

สาเหตุ:

∙ ความแน่นไม่เพียงพอหรือไม่สม่ำเสมอ

∙ ความแข็งแรงของทรายผิวไม่เพียงพอ หรือความชื้นของทรายหล่อสูงเกินไป

∙ หัวโลหะเหลวมีขนาดใหญ่เกินไป และความเร็วในการเทเร็วเกินไป

วิธีการป้องกัน:

∙ ปรับปรุงความแน่นของแม่พิมพ์และหลีกเลี่ยงการหลวมเฉพาะที่

∙ ปรับปรุงกระบวนการผสมทราย ควบคุมความชื้น และปรับปรุงความแข็งแรงของทรายหล่อ

∙ ลดแรงดันของโลหะเหลวและลดความเร็วในการเท

7. กล่องหิ้ว

การหล่อมีรอยต่อขนาดใหญ่ที่พื้นผิวของแม่พิมพ์ ซึ่งทำให้รูปร่างและขนาดของแม่พิมพ์เปลี่ยนไป หากกล่องยกมีขนาดใหญ่เกินไป จะทำให้เกิดไฟไหม้ขึ้น โดยเหล็กหลอมเหลวจะล้นออกมาจากพื้นผิวของแม่พิมพ์ และในกรณีที่ร้ายแรง จะทำให้การเทมีข้อบกพร่องไม่เพียงพอ

สาเหตุ:

∙ กล่องทรายไม่ได้รับการยึดแน่น คุณภาพของน้ำหนักไม่เพียงพอ หรือน้ำหนักถูกเอาออกเร็วเกินไป

∙ การเทเร็วเกินไปและแรงกระแทกก็มากเกินไป

∙ แบบหล่อโค้ง.

วิธีการป้องกัน:

∙ เพิ่มน้ำหนักของเหล็กอัด โดยถอดเหล็กอัดออกเมื่อเหล็กหลอมพิเศษแข็งตัวแล้ว

∙ ลดตำแหน่งทัพพีและลดความเร็วในการเท

∙ เทมเพลตที่ถูกต้อง

8. หยดทราย

ส่วนที่ยื่นออกมาของโลหะเป็นก้อนที่ปรากฏบนพื้นผิวของชิ้นงานหล่อ มีลักษณะคล้ายก้อนทรายที่ตกลงมา ในส่วนอื่นๆ ของชิ้นงานหล่อ มักมีรูทรายหรือตำหนิปรากฏขึ้น

สาเหตุ:

∙ มีร่องลึกและเล็กบนลวดลายที่เหมือนกับลักษณะโครงสร้างหรือมุมร่างเล็ก และเมื่อดึงแม่พิมพ์ออก แม่พิมพ์ทรายจะได้รับความเสียหายหรือแตกร้าว

∙ ความแน่นที่ไม่สม่ำเสมอ และความแข็งแรงของแม่พิมพ์ในพื้นที่ไม่เพียงพอ

∙ ทำบล็อกทรายจากแม่พิมพ์หล่นโดยไม่ได้ตั้งใจเมื่อปิดกล่องและขนย้ายแม่พิมพ์

วิธีการป้องกัน:

∙ มุมร่างของลวดลายควรเหมาะสมและพื้นผิวควรเรียบ

∙ ความแน่นของแม่พิมพ์สูงและสม่ำเสมอ

∙ ควรระมัดระวังในการบรรจุและขนส่ง