در چشم انداز تولید مدرن، ریخته گری آلومینیوم به دلیل توانایی در ایجاد هندسه های پیچیده، راندمان تولید بالا و نسبت قدرت به وزن عالی، به فرآیند برتر برای صنایعی مانند خودروسازی، مخابرات و الکترونیک تبدیل شده است. با این حال، ریخته گری یک فرآیند دینامیکی است که شامل فشار بالا، سرعت های شدید و تبادلات حرارتی شدید است که باعث می شود قطعات به دست آمده در برابر عیوب مختلف مستعد شوند. برای کسبوکارها، این نقصها چیزی بیش از نرخهای ضایعات و هزینههای تولید بالاتر است. آنها می توانند به خطرات ایمنی در محصول نهایی منجر شوند.
درک علل این عیوب و تسلط بر اقدامات پیشگیرانه برای هر مهندس طراح و متخصص تدارکات ضروری است. با بهینه سازی دستورالعمل های طراحی و کنترل دقیق پارامترهای فرآیند، می توانید عملکرد قطعات دایکاست آلومینیومی با کیفیت بالا را به میزان قابل توجهی افزایش دهید.
تخلخل شاید شایع ترین و ناامید کننده ترین نقص در آن باشد ریخته گری آلومینیوم . این به صورت سوراخ های کوچک، حفره ها یا حباب های گاز در داخل یا روی سطح قطعه ظاهر می شود. وجود تخلخل به شدت خواص مکانیکی قطعه را تضعیف می کند، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به بارهای زیاد یا نیاز دارند. تنگی فشار . حتی منافذ میکروسکوپی نیز می تواند منجر به نشت یا شکست ساختاری تحت فشار بالا شود.
تخلخل به طور کلی به دو دسته تخلخل گاز و تخلخل انقباضی طبقه بندی می شود.
جلوگیری از تخلخل مستلزم تمرکز دوگانه بر طراحی محصول و بهینه سازی قالب است.
دریچه های سرد و اشتباه از انواع عیوب پرکننده هستند. الف سرد بسته به صورت یک خط یا درز قابل مشاهده روی سطح قطعه ظاهر می شود که شبیه یک ترک است. در واقع به دلیل برخورد دو جریان آلومینیوم مذاب در دمای بسیار پایین ایجاد می شود که به طور کامل ذوب می شود. الف میسرون حتی شدیدتر است، جایی که فلز قبل از پر کردن کامل حفره قالب جامد می شود و در نتیجه ویژگی های از دست رفته یا لبه های ناقص ایجاد می شود.
ریشه این عیوب در از دست دادن نهفته است ترازوی حرارتی . هنگامی که دمای ریختن آلومینیوم خیلی کم است یا سطح قالب خیلی سرد است، سیالیت فلز مذاب به سرعت کاهش می یابد. علاوه بر این، اگر فشار تزریق کافی نباشد یا سرعت پرشدن خیلی کند باشد، جریان فلزی انرژی جنبشی را از دست داده و قبل از رسیدن به انتهای دور یا بخشهای جدار نازک قالب جامد میشود.
کلید حل عیوب پر کردن، افزایش "انرژی حرارتی" و "انرژی جنبشی" جریان فلز است.
در حالی که معایب سطح ممکن است همیشه بر استحکام ساختاری تأثیر نگذارند، اما برای قطعاتی که نیاز به عملیات ثانویه مانند پوشش پودری، آبکاری الکتریکی یا آنودایز دارند، کشنده هستند.
برای ارائه دید واضح تری از اقدامات پیشگیرانه، جدول زیر پارامترهای کلیدی در تولید صنعتی را خلاصه می کند:
| نام نقص | علت اولیه | استراتژی کاهش |
|---|---|---|
| تخلخل | هوای محبوس شده یا انقباض فلز | استفاده از فرآیند خلاء؛ بهینه سازی ضخامت دیوار؛ افزایش فشار تشدید |
| سرد بسته | سیالیت ضعیف / دمای قالب پایین | افزایش دمای قالب و ریختن؛ بزرگ کردن مقطع دروازه |
| فلش | گیره ناکافی / مناسب قالب ضعیف | بررسی تناژ دستگاه؛ سطوح جداکننده قالب را آسیاب کنید. اوج فشار را کاهش دهید |
| لحیم کاری | گرمای بیش از حد موضعی قالب | افزایش خنک کننده محلی؛ از عوامل آزاد کننده سیلیکون بالاتر استفاده کنید. پوشش های قالب را اعمال کنید. |
| تاول | هوای فشرده زیر پوست به دام افتاده است | کاهش دمای قالب برای جلوگیری از گسترش حباب؛ بهبود عمق دریچه |
س: آیا می توان تخلخل در قالب های ریخته گری آلومینیوم را با ماشینکاری پس از اتمام ثابت کرد؟
پاسخ: خیر. ماشینکاری اغلب "پوست" متراکم ریخته گری را از بین می برد و منافذ داخلی پنهان را آشکار می کند که خطر نشت را افزایش می دهد. بنابراین، کنترل تخلخل در مرحله ریخته گری بسیار مهم است.
س: کدام آلیاژ آلومینیوم کمتر مستعد نقص است؟
الف: ADC12 و A380 رایج ترین آلیاژها با سیالیت عالی هستند. آنها در هنگام پر کردن قالب های پیچیده عملکرد فوق العاده ای دارند و به طور موثری از بسته شدن سرد و عدم اجرای اشتباه می کنند. در صورت نیاز به مقاومت در برابر خوردگی، A360 یک گزینه است، اگرچه بازیگران کمی سخت تر است.
س: زاویه پیش نویس چقدر در کاهش عیوب مهم است؟
الف: The draft angle is key to preventing “drag marks” and “deformation.” Typically, internal walls require a 1.5° - 3° angle, while external walls need at least 1°. A proper angle reduces ejection resistance and extends mold life.
س: چگونه عیوب در زمان تولید نظارت می شوند؟
الف: Modern factories typically use بازرسی اشعه ایکس برای بررسی تخلخل و انقباض داخلی، در کنار ماشینهای اندازهگیری مختصات (CMM) برای بررسی انحرافات ابعادی.
