نحوه حل ترک در ریخته گری های مکانیکی پنوماتیک

در فرآیند ریخته گری مکانیکی پنوماتیک ، ترک یک عیب جدی و پیچیده است. تاثیر آن نه تنها در کیفیت ظاهری ریخته گری ها منعکس می شود، بلکه خواص مکانیکی و دوام قطعات ریخته گری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در موارد شدید، ترک ها ممکن است باعث شکستن قطعات ریخته گری در کاربردهای عملی شوند که منجر به حوادث ایمنی بزرگ می شود. بنابراین، داشتن درک عمیق از مکانیسم تشکیل ترک و اقدامات پیشگیرانه آن بسیار مهم است.

تجزیه و تحلیل علل تشکیل ترک
بروز ترک با عوامل مختلفی از جمله جنبه های زیر ارتباط تنگاتنگی دارد:
غلظت تنش: در طی فرآیند انجماد ریخته‌گری، به دلیل شیب دما، تغییرات فاز و ناهمگنی شکل قالب، غلظت تنش در داخل ریخته‌گری رخ می‌دهد. وقتی این تنش از استحکام کششی ریخته گری فراتر رود، ترک هایی ایجاد می شود.
ترک داغ: ترک داغ عموماً در مراحل بعدی انجماد قطعات ریخته گری رخ می دهد. در این زمان، گرادیان دما در داخل ریخته‌گری زیاد است و باعث انقباض ناهموار قسمت‌های مختلف می‌شود و در نتیجه تنش حرارتی ایجاد می‌کند و باعث ایجاد ترک می‌شود. علاوه بر این، وجود عناصر خاص (مانند گوگرد، فسفر و ...) در آلیاژ نیز خطر ترک خوردگی داغ را افزایش خواهد داد.
ترک سرد: ترک سرد معمولاً زمانی رخ می دهد که ریخته گری تا دمای اتاق یا نزدیک به آن خنک شود. در این زمان، ممکن است تنش پسماند یا تجمع عناصر مضر مانند هیدروژن در داخل ریخته گری وجود داشته باشد. این عوامل می توانند در اثر تنش خارجی منجر به ایجاد ترک شوند.
برهمکنش بین قالب و ریخته گری: عواملی مانند مواد قالب، دما، شرایط روانکاری و تبادل حرارت بین قالب و ریخته گری ممکن است بر بروز ترک تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، اگر دمای قالب خیلی بالا یا خیلی پایین باشد، ممکن است باعث ایجاد شکاف در ریخته گری شود.
پارامترهای فرآیند ریخته گری: پارامترهای فرآیند مانند دمای ریخته گری، سرعت ریختن و سرعت سرد شدن در طی فرآیند ریخته گری مستقیماً بر تشکیل تنش داخلی و گرادیان های دما در ریخته گری تأثیر می گذارد. تنظیمات نامعقول پارامتر فرآیند اغلب منجر به تنش بیشتر در داخل ریخته گری می شود و در نتیجه خطر ایجاد ترک را افزایش می دهد.

راه حل هایی برای رفع مشکلات
با توجه به دلایل فوق برای ایجاد ترک، اقدامات زیر می تواند به طور موثری از بروز ترک ها جلوگیری کند:
بهینه سازی فرآیند ریخته گری:
دمای ریختن و سرعت ریختن را دقیقاً کنترل کنید تا از گرم شدن بیش از حد یا سرد نشدن مایع فلزی جلوگیری کنید و در نتیجه اثرات شیب دما و تنش حرارتی را کاهش دهید.
طراحی سیستم خنک کننده را بهبود بخشید تا از خنک شدن یکنواخت تمام قسمت های ریخته گری اطمینان حاصل شود تا ایجاد تنش پسماند کاهش یابد.
آلیاژ ریخته گری مناسب را انتخاب کنید و از موادی که مستعد ترک خوردن هستند اجتناب کنید.
بهبود طراحی قالب:
مواد قالب را با رسانایی حرارتی خوب و پایداری حرارتی انتخاب کنید تا مواد و ساختار قالب را بهینه کنید.
سیستم خنک کننده قالب را به درستی طراحی کنید تا اطمینان حاصل شود که دمای قالب یکنواخت و متوسط ​​است و در نتیجه احتمال ایجاد ترک در ریخته گری کاهش می یابد.
تقویت پیش گرمایش و عملیات حفظ حرارت قالب برای کاهش اختلاف دما بین قالب و ریخته گری و در نتیجه کاهش تولید تنش حرارتی.
بهبود عملیات حرارتی ریخته گری:
انجام عملیات حرارتی مناسب بر روی ریخته گری، مانند بازپخت یا تمپر، برای از بین بردن تنش باقی مانده در داخل ریخته گری و بهبود ساختار سازمانی آن.
در طول فرآیند عملیات حرارتی، دما و زمان به شدت کنترل می شود تا از بروز ترک های جدید جلوگیری شود.
ترکیب آلیاژ کنترل:
محتوای عناصر مضر (مانند گوگرد، فسفر و غیره) در آلیاژ را به شدت کنترل کنید تا تمایل به ایجاد ترک کاهش یابد.
مقادیر مناسبی از عناصر آلیاژی (مانند مولیبدن، نیکل، و غیره) را برای بهبود مقاومت در برابر ترک ریختگی اضافه کنید.3