تخلخل یک نقص شایع و مشکل ساز در ریخته گری های ماسه ای رزین است ، که می تواند خصوصیات مکانیکی ، چگالی و کیفیت کلی ریخته گری ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. ما به عنوان یک تأمین کننده حرفه ای ریخته گری رزین ، ما تجربه گسترده ای و دانش عمیق در مقابله با این موضوع داریم. در این وبلاگ ، من برخی از روش های مؤثر را برای کاهش تخلخل در ریخته گری های ماسه رزین به اشتراک می گذارم.
درک علل تخلخل در ریخته گری های ماسه رزین
قبل از شروع بحث در مورد راه حل ها ، درک دلایل ریشه تخلخل بسیار مهم است. عمدتاً سه نوع تخلخل وجود دارد: تخلخل گاز ، تخلخل انقباض و ریزگردها.
تخلخل گاز در اثر گرفتاری گاز در فلز مذاب در طی فرآیند ریخته گری ایجاد می شود. گازهایی مانند هیدروژن ، نیتروژن و اکسیژن می توانند در فلز مذاب در دماهای بالا حل شوند. هنگامی که فلز خنک می شود و جامد می شود ، حلالیت این گازها کاهش می یابد و حباب هایی را تشکیل می دهند که در ریخته گری به دام می افتند. منابع گاز می تواند شامل رزین موجود در ماسه ، رطوبت در ماسه یا فلز مذاب و محصولات واکنش در طی فرآیند ریخته گری باشد.
تخلخل انقباض به دلیل انقباض حجم فلز در حین جامد شدن رخ می دهد. با خنک شدن فلز مذاب ، از نظر حجم منقبض می شود. اگر فلز مذاب به اندازه کافی برای پر کردن فضای ایجاد شده توسط این انقباض وجود نداشته باشد ، حفره ها یا تخلخل شکل می گیرد. این به خصوص در بخش های ضخیم از ریخته گری که میزان خنک کننده کندتر است ، یک مشکل است.
ریزگردها اغلب مربوط به ریزساختار جامد سازی است و می تواند ناشی از عواملی مانند ناخالصی در فلز ، خنک کننده غیر یکنواخت و وجود عناصر آلیاژ باشد که بر رفتار جامد سازی تأثیر می گذارد.
روشهای کاهش تخلخل
1. کیفیت مواد اولیه را کنترل کنید
- کیفیت شن و ماسه: بالا - شن و ماسه با کیفیت پایه و اساس ریخته گری های ماسه ای رزین خوب است. شن و ماسه باید دارای مقدار سیلیس بالا ، محتوای خشت کم و گرد و غبار و توزیع مناسب اندازه دانه باشد. ما همیشه ماسه را با دقت انتخاب می کنیم و کنترل کیفیت دقیق را انجام می دهیم. به عنوان مثال ، ما از ماسه سیلیس با حداقل میزان سیلیس 95 ٪ استفاده می کنیم و اطمینان حاصل می کنیم که میزان خاک رس و گرد و غبار کمتر از 1 ٪ است. این میزان گاز تولید شده در طی فرآیند ریخته گری را کاهش داده و باعث افزایش نفوذپذیری قالب شن می شود.
- رزین و سخت کننده: رزین و سخت کننده مورد استفاده در مخلوط ماسه نقش مهمی در کاهش تخلخل دارد. ما رزین و سخت کننده با کیفیت بالا را با خواص تولید کننده گاز کم انتخاب می کنیم. رزین باید از سرعت و قدرت مناسب پخت و پز برخوردار باشد. ما همچنین نسبت رزین به ماسه و سخت کننده را به طور دقیق به رزین کنترل می کنیم. یک مخلوط متناسب ، پیوند خوبی بین دانه های شن و ماسه را تضمین می کند و میزان گاز تولید شده در طی فرآیند پخت را کاهش می دهد.
2. طراحی ریخته گری و قالب را بهبود بخشید
- طرح ریخته گری: یک ریخته گری چاه - طراحی شده می تواند شکل گیری تخلخل را به حداقل برساند. به عنوان مثال ، ما سعی می کنیم تا حد امکان از بخش های ضخیم دیواری جلوگیری کنیم. اگر بخش های دیواری ضخیم غیرقابل اجتناب باشند ، ما از لرز یا ریزش استفاده می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که فلز مذاب به اندازه کافی برای پر کردن فضای ایجاد شده توسط انقباض حجم در هنگام جامد سازی وجود دارد. ما همچنین برای اطمینان از خنک کننده یکنواخت به شکل ریخته گری توجه می کنیم. به عنوان مثال ، گوشه های گرد در گوشه های تیز ترجیح داده می شوند زیرا باعث افزایش جریان فلز بهتر و کاهش خطر ابتلا به گاز می شوند.
- طرح قالب: طراحی قالب ماسه نیز مهم است. قالب باید از نفوذپذیری خوبی برخوردار باشد تا گازها در طی فرآیند ریخته گری فرار کنند. ما سیستم شیروانی و بالابر را با دقت طراحی می کنیم. یک سیستم دروازه مناسب ، جریان صاف و کنترل شده فلز مذاب را به داخل حفره قالب تضمین می کند و احتمال گرفتاری گاز را کاهش می دهد. Risers در مکان های استراتژیک برای تغذیه فلز مذاب به مناطقی که به احتمال زیاد تخلخل انقباض تشکیل می شوند ، قرار می گیرند. به عنوان مثال ، در aBogie Bolster Railway، ما برای اطمینان از تغذیه مناسب در هنگام جامد سازی ، ما را در بخش های ضخیم طراحی می کنیم.
3. فرآیند ریخته گری را بهینه کنید
- روند ذوب: فرآیند ذوب فلز برای کاهش تخلخل بسیار مهم است. ما برای جلوگیری از معرفی ناخالصی ها از تجهیزات ذوب تمیز استفاده می کنیم. ما همچنین دمای ذوب و زمان را با دقت کنترل می کنیم. گرم کردن فلز می تواند حلالیت گازها را افزایش دهد ، در حالی که گرمایش می تواند منجر به ذوب ناقص و سیالیت ضعیف شود. ما اغلب در طی فرآیند ذوب از مواد مخدر استفاده می کنیم تا گازهای حل شده از فلز مذاب را از بین ببریم. به عنوان مثال ، مقدار کمی آلومینیوم یا منیزیم را به آهن مذاب اضافه می کنیم تا با گازهای محلول واکنش نشان داده و ترکیبات جامد را تشکیل دهیم که قابل برداشت باشند.
- روند نزله: روند ریختن باید با دقت انجام شود. ما سرعت و دمای ریختن را کنترل می کنیم. سرعت ریختن آهسته و پایدار ، احتمال گرفتاری گاز را کاهش می دهد ، در حالی که دمای مناسب ، سیالیت خوبی از فلز مذاب را تضمین می کند. ما همچنین برای جلوگیری از اکسیداسیون فلز مذاب در هنگام ریختن اقدامات انجام می دهیم. به عنوان مثال ، ما برای کاهش تماس بین فلز مذاب و هوا از یک چمن زنی یا یک ملاقه ریخته شده با یک پوشش استفاده می کنیم.
4. پس از درمان ریخته گری
- عملیات حرارتی: گاهی اوقات از عملیات حرارتی می توان برای کاهش تخلخل در ریخته گری های ماسه رزین استفاده کرد. به عنوان مثال ، بازپخت می تواند فشارهای داخلی در ریخته گری را تسکین دهد و چگالی را بهبود بخشد. با این حال ، اثربخشی عملیات حرارتی در کاهش تخلخل بستگی به نوع و اندازه تخلخل دارد. در بعضی موارد ، عملیات حرارتی فقط می تواند ریزش تخلخل را تا حدی کاهش دهد.
- بازرسی و تعمیر: پس از اتمام ریخته گری ، ما با استفاده از روشهای آزمایش غیر مخرب مانند تست اولتراسونیک و آزمایش X - Ray ، یک بازرسی کامل انجام می دهیم. اگر تخلخل تشخیص داده شود ، می توانیم با استفاده از روش هایی مانند جوش یا اشباع ، آن را ترمیم کنیم. از جوشکاری می توان برای پر کردن تخلخل در مقیاس بزرگ استفاده کرد ، در حالی که اشباع برای آب بندی میکروپوراس در مقیاس کوچک مناسب است.
مطالعات موردی
ما با موفقیت از این روش ها در بسیاری از پروژه های خود استفاده کرده ایم. به عنوان مثال ، در تولیدجعبه محور، ما با مشکل تخلخل در بخش های ضخیم دیواری روبرو شدیم. با بهینه سازی سیستم شیروانی و آسانسور ، با استفاده از لرز و کنترل دقیق فرآیند ریختن ، ما توانستیم تخلخل را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم. خصوصیات مکانیکی و کیفیت جعبه های محور بسیار بهبود یافته است و نیازهای دقیق مشتریان ما را برآورده می کند.
در یک پروژه دیگر ساختقاب بوگی راه آهن، ما بر بهبود کیفیت مواد اولیه و طراحی ریخته گری تمرکز داشتیم. ما شن و رزین با کیفیت بالا را انتخاب کردیم و ریخته گری را دوباره طراحی کردیم تا از بخش های ضخیم دیواری جلوگیری شود. در نتیجه ، تخلخل موجود در قاب راه آهن به سطح بسیار کمی کاهش یافته و کیفیت کلی محصول افزایش یافته است.
پایان
کاهش تخلخل در ریخته گری های رزین یک هدف پیچیده اما قابل دستیابی است. با درک دلایل تخلخل و اجرای یک رویکرد جامع که شامل کنترل کیفیت مواد اولیه ، بهبود طراحی ریخته گری و قالب ، بهینه سازی فرآیند ریخته گری و انجام درمان مناسب پس از ریخته گری است ، می توانیم به طور مؤثر تخلخل را کاهش داده و کیفیت بازیگران را بهبود بخشیم.
ما به عنوان یک تأمین کننده حرفه ای ریخته گری رزین ، ما متعهد هستیم که ریخته گری های با کیفیت بالا را با تخلخل کم فراهم کنیم. تجربه و تخصص ما در مقابله با مسائل مربوط به تخلخل به ما این امکان را داده است تا نیازهای متنوع مشتریان را برآورده کنیم. اگر به دنبال ریخته گری های ماسه ای با کیفیت بالا هستید یا در مورد کاهش تخلخل در پروژه های ریخته گری خود سؤالی دارید ، لطفاً برای بحث و گفتگو بیشتر با ما تماس بگیرید.
منابع
- Campbell ، J. (2003). ریخته گری Butterworth - Heinemann.
- Flemings ، MC (1974). پردازش جامد سازی. مک گرا - هیل.
- ساموئل ، FH ، و ساموئل ، AM (2001). آلیاژهای آلومینیوم: ساختار و خواص. Elsevier