در زمینه ریخته گری مکانیکی پنوماتیک ، نقص منافذ یک مشکل رایج و مهم است که نیاز به توجه فوری دارد. تخلخل نه تنها بر کیفیت ظاهری ریخته گری تأثیر منفی می گذارد، بلکه خواص مکانیکی و دوام آن را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در موارد شدید، حتی ممکن است باعث شکسته شدن قالب یا شکست در استفاده واقعی شود. بنابراین، درک عمیق مکانیسم تشکیل منافذ و اقدامات پیشگیرانه آنها برای بهبود کیفیت کلی قطعات ریخته گری بسیار مهم است.
علل تشکیل روزنه
دلایل زیادی برای ایجاد روزنه وجود دارد که می توان آنها را به شرح زیر خلاصه کرد:
گازهای محلول در فلز مایع: در طی فرآیند ذوب فلز، مایع فلز مقدار معینی از گازها از جمله هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و غیره را جذب خواهد کرد و زمانی که فلز مذاب سرد می شود و شروع به جامد شدن می کند، حلالیت این گازها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. اگر گازها نتوانند به موقع خارج شوند، منافذی در داخل ریخته گری ایجاد می شود.
اگزوز قالب ضعیف: طراحی غیر معقول قالب یا مسدود شدن کانال اگزوز باعث می شود گاز در حفره قالب جمع شود و سپس در طی فرآیند ریختن توسط فلز مذاب پیچیده شود و منافذ ایجاد کند.
طراحی نامناسب سیستم دریچه ای: طراحی سیستم دروازه به طور مستقیم بر ویژگی های جریان و فشار فلز مذاب تأثیر می گذارد. اگر طراحی نامعقول باشد، ممکن است باعث جریان متناوب فلز مذاب در طول فرآیند ریختهگری شود و در نتیجه خطر گیر افتادن گاز در داخل ریختهگری را افزایش دهد.
ناخالصی های فلز مذاب: ناخالصی هایی مانند اکسیدها و سولفیدهای موجود در فلز مذاب در طی فرآیند ریختن تجزیه شده و گاز آزاد می کنند. اگر این گازها به موقع تخلیه نشوند، منافذی در ریخته گری ایجاد می شود.
اقدامات برای حل مشکل روزنه
به منظور کاهش موثر یا جلوگیری از بروز منافذ، اقدامات زیر را می توان به طور گسترده اعمال کرد:
بهینه سازی فرآیند ذوب: عملیات گاززدایی فلز مذاب باید تقویت شود، مانند استفاده از روش های پیشرفته مانند گاز زدایی در خلاء یا گاز زدایی دمشی، تا محتوای گاز در فلز مذاب کاهش یابد. علاوه بر این، دمای ذوب و زمان نگهداری باید به شدت کنترل شود تا از گرم شدن بیش از حد یا نگهداری طولانی مدت فلز مذاب برای کاهش حلالیت گاز جلوگیری شود.
بهبود طراحی قالب: بهینه سازی سیستم اگزوز قالب بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که گاز می تواند به آرامی تخلیه شود. در عین حال، عملیات پیش گرمایش قالب تقویت می شود تا اختلاف دما بین قالب و فلز مذاب کاهش یابد و در نتیجه امکان تولید گاز کاهش یابد.
بهینه سازی سیستم دروازه: شکل و اندازه سیستم دروازه را به طور منطقی طراحی کنید تا اطمینان حاصل شود که فلز مذاب می تواند به طور روان و یکنواخت به داخل حفره قالب جریان یابد. سرعت و فشار ریختن را کنترل کنید تا از جریان متناوب و جریان های گردابی در فلز مذاب جلوگیری کنید، که می تواند به طور موثر احتمال گیر افتادن گاز در ریخته گری را کاهش دهد.
تقویت کنترل در طول فرآیند ریختهگری: دمای ریختهگری و سرعت خنکسازی را به شدت کنترل کنید تا از سرد شدن بیش از حد فلز مذاب جلوگیری کنید و در نتیجه گاز به موقع خارج نشود. در عین حال، کنترل مرزهای دانه در طول فرآیند ریختهگری برای کاهش محتوای گاز بین دانهها تقویت میشود.
مواد ریختهگری مناسب را انتخاب کنید: استفاده از مواد ریختهگری که میتوانند تولید منافذ را کاهش دهند، مانند افزایش محتوای سیلیکون، کاهش محتوای اکسیژن و غیره، میتواند به طور موثری تشکیل منافذ را در طول فرآیند ریختهگری کاهش دهد.
کنترل در حین پردازش ریخته گری: در طول پردازش بعدی ریخته گری، عملیاتی مانند چرخش و برش باید به حداقل برسد تا از قرار گرفتن منافذ در سطح ریخته گری جلوگیری شود. ریخته گری هایی که منافذ ایجاد کرده اند را می توان از طریق روش های تعمیری مانند جوشکاری تعمیری و پرس گرم ترمیم کرد. طرح تعمیر مناسب را می توان بر اساس اندازه و محل منافذ انتخاب کرد.