Основные дефекты литья под давлением. Решения с применением разделительных составов Petrofer.

Большинство деталей для литья под давлением изготавливаются из цветных металлов, таких как цинк, медь, алюминий, магний, и их сплавов. В зависимости от типа отливаемого металла используется горячая или холодная камера.

Литье под давлением – это метод точного литья. Детали, изготовленные методом литья под давлением, имеют очень низкие допуски на размеры и высокую точность производства. Процесс литья под давлением позволяет изготавливать изделия с высокой степенью точности, не требуя дальнейшей обработки. Резьбовые детали также могут быть отлиты напрямую.  Процесс литья под давлением является подходящим выбором для изделий массового производства из-за его способности производить детали с высокой степенью детализации. Методом литья под давлением изготавливаются сложные детали для  автомобилей, железнодорожных локомотивов, авиационной, дорожно-строительной и судовой техники.

qq1.png

В этой статье мы рассмотрим основные дефекты, встречающиеся при литье металла под давлением, где в каждом случае играет важную роль разделительный состав (разделительная смазка), применяемая в данном процессе. Производство литья под давлением включает в себя ряд этапов, любой из которых может привести к браку отливки, если он не будет выполнен должным образом. Поскольку ремонт бракованных  отливок может быть дорогостоящим, крайне важно, по возможности, избегать возникновения дефектов. Мы рассмотрим некоторые общие области дефектов литья под давлением, включая толщину стенок и пористость поверхности штампа, их причины и способы их предотвращения.

Что вызывает дефекты литья под давлением?
Поверхностные дефекты  представляют собой серьезную проблему при литье под давлением, которая может быть вызвана рядом факторов, непосредственно связанных с самим литьем. Знаете ли вы, каковы наиболее распространенные дефекты литья под давлением? Чем вызваны дефекты? И как предотвратить эти дефекты? Давайте рассмотрим основные причины, вызывающие дефекты литья.

Дефект литья под давлением: Газовые поры

Описание проблемы:
В теле литых деталей появляются газовые поры круглой или овальной формы с гладкой поверхностью ярко-белого или ярко-желтого цвета. Обработанная поверхность может быть идентифицирована визуальным осмотром после обработки, а необработанная поверхность должна быть идентифицирована с помощью рентгеновского детектирования.

qq2.png

Причины:

1. Выделившийся водород из расплавленного металлического сплава

Чем выше температура плавления, тем выше растворимость водорода в расплавленном металлическом сплаве. При охлаждении и затвердевании литья под давлением растворимость водорода снижается, и он выделяется из расплавленного металла, образуя газовые поры. Источники водорода:

  • Влага воздуха попадает в расплавленный металлический сплав и разлагается на водород;
  • Влага, масло на слитке металлического сплава попадают в расплавленный металлический сплав и разлагаются на водород;
  • Влага на плавильных инструментах попадает в расплавленный металлический сплав и разлагается на водород;

2. Участвующие газы во время заливки расплавленного металлического сплава

В процессе литья под давлением расплавленный металлический сплав заливается в формы с высоким давлением и высокой скоростью, если жидкость из сплава не может течь упорядоченно и стабильно, легко вызвать турбулентность и вовлечь газы. Причиной турбулентности являются:

  • Нерациональное проектирование вентиляционных охлаждающих каналов;
  • Необоснованные параметры литья под давлением и скорость впрыска;

3. Газы от разделительных составов для пресс-форм

Смазки для форм разлагаются и выделяют газы при нагревании расплавленным металлическим сплавом. Или слишком частое использование смазок для форм вызывает улетучивание газа.

Решения:
  • Контролируйте температуру плавки в случае перегрева и проводите дегазацию расплавленного металлического сплава;
  • Правильно выбирайте параметры литья под давлением, особенно скорость впрыска;
  • Для стабильного течения расплавленного сплава и легкого отвода газов убедитесь, что длина литника достаточна, > 50 мм;
  • установите вентиляционные и переливные каналы в местах, где могут образовываться поры газа;
  • Выберите высококачественную смазку для пресс-форм и контролируйте количество распыления;

Дефект литья под давлением: образование выпуклостей (пузырей)

Описание:

Пузыри появляются на поверхности литых деталей в виде выпуклостей разного размера. Эти выпуклости вызваны расширением газа под поверхностями. Пузыри можно определить при визуальном осмотре.

qq3.png

Причины:

  • Вовлеченные газы в процессе закачки;
  • Плохая производительность вентиляции, вызванная неправильной конструкцией литниковой системы;
  • Отсутствие дегазации расплавленного сплава или температуры плавления при перегреве;
  • Перегрев формы, недостаточное время выдержки под давлением, недостаточное время затвердевания - все это приводит к снижению прочности деталей литья под давлением и вызывает расширение газа в отливке.
  • Слишком много смазки для пресс-формы или слишком много смазки на поршне;
  • Недостаточное время продувки после распыления смазки для форм.

Решения:


  • Отрегулируйте параметры обработки литья под давлением и скорость впрыска;
  • Более низкая температура матрицы, где могут возникнуть дефекты, чтобы уменьшить влияние давления газа;
  • Отрегулировать процесс плавки;
  • Увеличьте время удержания давления и время продувки после распыления;
  • Оптимизация использования количества разделительной смазки и смазки для пресс-форм;

Дефект литья под давлением: следы подтекания

Описание:

На поверхности литейной детали имеются полосы в том же направлении, что и поток металлической жидкости, и четко видны ненаправленные линии, отличные от цвета литейной основы. Эти полосы и линии не имеют тенденции к расширению. Метки потока можно определить при визуальном осмотре.

qq4.png

Причины:

  • Жидкий металл, первым попавший в полость, образует тонкий и неполный металлический слой, а неполные части заполняются жидким металлом, поступившим позже, оставляя тем самым следы.
  • Температура штампа слишком низкая;
  • Площадь поперечного сечения затвора слишком мала и неправильно расположена, что приводит к выплескиванию расплавленного металла во время заливки;
  • Недостаточное давление заливки расплавленного металла;
  • Слишком много смазки для форм;

Решения:

  • Увеличить температуру штампа;
  • Выберите подходящую разделительную смазку для пресс-формы, а также отрегулируйте ее количество;

Дефект литья под давлением: Недостаточное заполнение

Описание:

Часть материала отсутствует на части поверхности отливки. Этот дефект можно выявить при визуальном осмотре.

qq5.png

Причины:

  • Плохая текучесть расплавленного металлического сплава, вызванная:
  • Металлическая жидкость содержит газы, включения или содержит слишком много элемента Fe;
  • Слишком низкая температура наполнения или слишком низкая температура матрицы;
  • Плохое состояние наполнения, вызванное:
  • Давление впрыска слишком низкое;
  • Слишком большое количество вовлеченных газов приводит к высокому противодавлению в полости пресс-формы, а высокое противодавление в конечном итоге препятствует процессу заполнения;
  • Использование слишком большого количества смазки для форм или смазки приводит к слишком большому выделению газа в полости матрицы;

Решения:

  • Выберите правильный металлический сплав и улучшите качество;
  • Увеличьте температуру наполнения или температуру штампа;
  • Улучшить конструкцию литниковой системы и отвода потока металлической жидкости, добавить переливные желоба и вентиляционные желоба в местах недостаточного заполнения;
  • Выберите подходящую смазку и смазку для пресс-формы и контролируйте их количество;

Дефект литья под давлением: включения

Описание:

Отверстия неправильной формы находятся на поверхности или внутри отливки с включениями внутри. Включения на поверхности отливки могут быть идентифицированы при визуальном осмотре, а включения внутри отливки должны быть идентифицированы с помощью УЗК или рентгенографии.

qq6.png

Причины:

  • Жидкость металлического сплава не очищается должным образом или шлаки не удаляются полностью;
  • Жидкость из металлического сплава загрязняется мусором при разливке;
  • Полость штампа не очищается;
  • Слишком много включения графита в смазку для форм;

Решения:

  • Обеспечить чистоту шихты;
  • Тщательно очищайте металлическую жидкость и тщательно удаляйте шлаки;
  • Очищать ковши и не допускать вовлечения шлаков;
  • Очистите полость штампа;
  • Графит необходимо размешать и равномерно перемешать, если смазка для форм содержит графит;

Выводы: Как мы с вами видим из приведенных выше примеров, во всех случаях большое значение для получения качественной отливки играет разделительный состав (разделительная смазка).  Правильно подобранный разделительный состав, скорость и количество ее подачи, а также наличие дополнительных твердых смазывающих добавок гарантирует получение высококачественных отливок с наибольшей производительностью и наименьшим количеством брака.

Компания Petrofer производит серию разделительных составов DIE-LUBRIC -  водосмешиваемые с водой и безводные разделительные составы для литья под давлением алюминия, магния, медных и цинковых сплавов. В линейке представлены продукты с содержанием воска, безвосковые сорта, а также биостабильные продукты  для применения в центральных системах снабжения. Также, в линейке продуктов Petrofer в широком ассортименте производятся  смазки для штампов -  разделительные составы Die-Forgent.