ریخته گری های پروانه چرخان اجزای اصلی هستند که به طور گسترده در پمپ های گریز از مرکز ، ماشین آلات توربین و تجهیزات اختلاط مایع مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به ساختار پیچیده ، سرعت بالا و نیازهای عملکرد دقیق ، کنترل انتشار گاز در طی فرآیند ریخته گری ، کلید اصلی اطمینان از فشردگی و قابلیت اطمینان عملکرد ریخته گری است. طراحی سیستم اگزوز نقش مهمی در کل فرآیند ریخته گری دارد که مستقیماً بر کیفیت پر کردن مایع فلزی و کنترل نقص داخلی و خارجی محصول نهایی تأثیر می گذارد. یک سیستم اگزوز علمی نه تنها می تواند نقص هایی از قبیل منافذ ، تعطیل های سرماخوردگی ، علائم جریان و غیره را به میزان قابل توجهی کاهش دهد ، بلکه ثبات فرآیند و عملکرد ریخته گری را نیز بهبود می بخشد.
چالش های ساختار پروانه چرخش برای طراحی اگزوز
پروانه های چرخان معمولاً دارای یک ساختار سطح خمیده چند منظوره ، با یک مرکز ضخیم مرکزی ، تیغه های نازک و شکنجه و کانال های داخلی باریک هستند. در طی فرآیند پر کردن ریخته گری ، فلز مذاب باید به سرعت چندین مسیر باریک را پر کند. اگر اگزوز صاف نباشد ، ایجاد فشار کمر ، رکود هوا ، ورود هوا و سایر مشکلات بسیار آسان است.
محل اتصال بین مرکز مرکز و ریشه تیغه اغلب یک "منطقه به دام افتاده گاز" معمولی است و فرار از آن آسان نیست. تیغه ها نزدیک به لبه بیرونی قالب هستند اما نسبتاً مستقل هستند و اگزوز محلی ضعیف باعث می شود که خاموش شود. اگر گاز از حفره بین تیغه ها به موقع تخلیه نشود ، تشکیل گرداب رخ می دهد و خطر ابتلا به گاز را افزایش می دهد. بنابراین ، سیستم اگزوز باید دقیقاً برای مطابقت با مسیر جریان و توالی جامد سازی فلز مذاب طراحی شود.
ترتیب معقول مجاری اگزوز و سوراخ های اگزوز
چیدمان مجرای اگزوز باید در موقعیت جمع آوری گاز ، دورترین انتهای حفره و آخرین منطقه پر کردن اولویت داشته باشد. معمولاً ساختار اگزوز باید در موقعیت های زیر تنظیم شود:
سوراخ های میکرو اگزوز مستقل در انتهای یا بالای هر تیغه ترتیب داده می شوند.
شیارهای اگزوز و کانال های اگزوز در محل اتصال توپی و ریشه تیغه تنظیم شده اند.
تمام مناطق با موقعیت بالا در انتها باید به سیستم اگزوز در بالای قالب وصل شوند تا یک گذرگاه گاز بدون مانع تشکیل شود.
قطر سوراخ اگزوز باید بین 0.2 تا 1.0 میلی متر کنترل شود که برای اطمینان از اگزوز صاف و جلوگیری از حباب فلز مذاب برای شکل گیری فلش لازم است. برای ریخته گری ماسه ، ماسه سرامیکی و روکش با نفوذپذیری هوای خوب می توان استفاده کرد. در حین ریخته گری دقیق ، پنبه اگزوز ، شاخه های فیبر سرامیکی ، لوله های اگزوز با دیواره نازک و سایر سازه ها باید روی لایه بیرونی قالب پوسته تنظیم شوند تا گاز برای فرار از آن استفاده کنند.
نفوذپذیری هوا و کنترل فرآیند مواد قالب
نفوذپذیری هوا قالب به طور مستقیم بر راندمان اگزوز تأثیر می گذارد. هنگام استفاده از ماسه رزین یا ماسه شیشه ای آب ، لازم است با اضافه کردن مواد قالب گیری ، نفوذپذیری هوا را بهبود بخشید. برای پوسته های ریخته گری دقیق ، می توان اقدامات زیر را برای بهبود عملکرد اگزوز پوسته انجام داد:
برای افزایش نفوذپذیری کلی هوا از پوسته های سرامیکی توخالی یا مصالح سبک استفاده کنید.
ضخامت پوشش و تعداد لایه ها را کنترل کنید تا از سطح پوسته بسیار متراکم جلوگیری شود.
یک ساختار "پنجره قابل تنفس" را بین لایه های پوسته طراحی کنید تا پوسته با جو وصل شود.
پس از آب گیری ، پخت و پز درجه حرارت بالا انجام می شود تا کاملاً موم و رطوبت باقیمانده را بسوزاند تا اطمینان حاصل شود که هیچ منبع گاز باقیمانده در حفره پوسته وجود ندارد. اگر پوسته به طور کامل نپخته یا خشک نشود ، گاز محصور در طی فرآیند پر کردن ریخته گری گرم می شود و گسترش می یابد ، که ممکن است به راحتی باعث ایجاد منافذ یا انفجار پوسته شود.
سرعت پر کردن و ورود گاز را کنترل کنید
سیستم اگزوز باید بسیار با فرآیند پر کردن مطابقت داشته باشد. پر شدن بیش از حد سریع باعث می شود فلز مذاب مقدار زیادی هوا را وارد کند و تلاطم و جریانهای گرداب را تشکیل دهد. پر کردن خیلی آهسته به راحتی باعث خاموش شدن سرد محلی ، انجماد جلوی فلزی و کانال های گاز بسته می شود. کنترل سرعت ریختن و جهت جریان مایع می تواند به سیستم اگزوز کمک کند تا در بهترین حالت انجام شود.
هنگام طراحی سیستم دروازه ، موارد زیر باید انجام شود:
برای کاهش ضربه و تلاطم ، از حرکت مستقیم به طور مستقیم در مناطق ساختاری پیچیده خودداری کنید.
برای هدایت فلز مذاب برای پر کردن قالب در حالت لمینار ، یک دروازه داخلی مخروطی را تنظیم کنید.
یک کانال اگزوز کمکی را در منطقه ترمینال به عنوان یک مسیر اضافی برای انتشار گاز تنظیم کنید.
به طور مناسب دمای ریختن و فشار سر را کاهش دهید تا تمایل به ورود به گاز کند شود.
هنگام استفاده از فرآیند پر کردن دستگاه ریخته گری یا فشار منفی ، از فشار منفی نیز می توان برای مجبور کردن گاز در حفره قالب برای تخلیه ، بهبود راندمان اگزوز و کاهش چشمگیر تخلخل ریخته گری استفاده کرد. $ $