Колко алуминиев се свива по време на леене на матрици?
Кастингът е широко използван производствен процес за производство на метални части с висока точност и сложни дизайни. Сред различните метали, използвани при леене на матрици, алуминият е един от най-популярните поради отличното си съотношение сила към тегло, устойчивост на корозия и термична проводимост. Въпреки това, едно от критичните съображения в леенето на алуминиеви матрици е свиването, което влияе върху точността на размерите, механичните свойства и цялостното качество на крайния продукт.
Какво е свиването в кастинга?
Свиването в леенето на матрици се отнася до намаляването на обема, което се случва, когато разтопеният метал се втвърдява и се охлажда във вътрешността на кухината. Всички метали претърпяват някакво ниво на свиване, когато преминават от течност в твърдо състояние поради разликите в плътността между тези фази. Това свиване трябва да се отчита в дизайна и контрола на процесите, за да се гарантира, че крайният компонент отговаря на необходимите спецификации.
Фактори, влияещи върху алуминиевото свиване
Няколко фактора влияят на поведението на свиване на алуминия по време на леене на матрица. Разбирането на тези фактори е от решаващо значение за минимизиране на дефектите и осигуряване на висококачествени отливки.
1. Състав на сплав
Различните алуминиеви сплави проявяват различна степен на свиване поради техните уникални химични състави. Общите алуминиеви сплави, използвани в леене на матрици, включват:
A380:Една от най -популярните алуминиеви сплави при леене на матрици, A380 предлага добри механични свойства и умерено свиване.
A383:Проектиран за по -добра термична стабилност, A383 има малко по -различни характеристики на свиване в сравнение с A380.
A360:Известен със своята превъзходна устойчивост на корозия и механична якост, тази сплав има и различни свойства на свиване.
Наличието на елементи като силиций, магнезий и мед влияе върху характеристиките на втвърдяването на метала, влияещо върху скоростта на свиване.
2. Процес на втвърдяване и скорост на охлаждане
Скоростта, с която разтопеният алуминий втвърдява, играе значителна роля в поведението на свиване. По -бързите скорости на охлаждане обикновено водят до по -ниско свиване поради бърза фазова трансформация. Въпреки това, неравномерното охлаждане може да доведе до вътрешни натоварвания, дефекти на изкривяване или свиване, като порьозност.
3. Дизайн на плесен и топлинна проводимост
Дизайнът на формата, включително подстригването и поставянето на щранг, влияе върху това как металът запълва кухината и се охлажда. Правилният дизайн на плесента свежда до минимум свиването чрез осигуряване на равномерно охлаждане. Материали с висока топлопроводимост, като стоманени форми, помагат да се разсейват ефективно топлина, намалявайки прекомерното свиване.
4. Контрол на температурата на умира
Машините за леене на матрици използват системи за контрол на температурата, за да поддържат оптимални температури на плесен. Добре регулираната температура на матрицата свежда до минимум топлинните градиенти, като гарантира постоянно свиване и намаляване на дефекти като горещи сълзи или пукнатини.
5. Налягане на инжектиране и скорост на пълнене
Отливането на матрици с високо налягане разчита на интензивно налягане, за да се наложи разтопен алуминий в кухината на формата. Скоростта и налягането на инжектиране влияят върху начина, по който металът се втвърдява, влияе върху моделите на свиване. Правилното контролирани параметри на инжектиране намалява вероятността от дефекти, причинени от свиване.
Колко алуминиев се свива в кастинга?
Средно алуминият се свива приблизително{{0}}. 6% до 0,7%от първоначалните си размери по време на леене на матрица. Точният процент на свиване обаче зависи от състава на сплавта, дизайна на плесени и параметрите на процеса. Типичните стойности на свиване на обикновените сплави за леене на алуминиеви матрици са:
A380: ~0.6%
A383: ~0.7%
A360: ~0.6%
Инженерите трябва да включат тези фактори на свиване в дизайна на плесента, за да гарантират, че крайният компонент отговаря на точните допустими отклонения. CAD модели и симулации спомагат за прогнозиране на поведението на свиване преди началото на производството.
Видове дефекти на свиване при леене на алуминиев матрица
Свиването може да доведе до различни дефекти на леене, ако не се управлява правилно. Общите дефекти, свързани с свиване, включват:
1. Портозаност на свиване
Това се случва, когато металните се свиват и оставят празнини или газови джобове вътре в кастинга. Порьозността на свиването отслабва механичните свойства на частта и може да повлияе на повърхностното покритие.
2. Горещи сълзи или пукнатини
Ако металът се втвърди неравномерно, топлинните напрежения могат да доведат до напукване или разкъсване. Правилният дизайн на плесента и контролираното охлаждане помагат да се предотвратят тези дефекти.
3. Изкривяване и размерена неточност
Прекомерното свиване може да доведе до изкривяване на частите, което води до отклонения от размерите. Регулирането на дизайна и скоростта на охлаждане може да смекчи този проблем.
Методи за контрол и минимизиране на свиването
За да произвеждат висококачествени алуминиеви отливки, производителите използват различни техники за контрол и намаляване на свиването:
1. Оптимизиран дизайн на плесента
Включването на подходящи ъгли и филета на черновата помага за приспособяване на свиване, без да се причинява дефекти.
Стратегически поставените отвори и преливанията подобряват потока на металите и намаляват захващането на въздуха.
2. Контролирано охлаждане и втвърдяване
Използване на инструменти за термичен анализ за проектиране на ефективни канали за охлаждане във формата.
Използване на охладителни плочи или вложки за насърчаване на равномерно охлаждане.
3. Регулиране на параметрите на инжектиране
Оптимизирането на скоростта и налягането на инжектиране гарантира правилното пълнене и втвърдяване.
Намаляването на турбулентността свежда до минимум образуването на порьозност на свиването.
4. Използване на компенсация за свиване в CAD модели
Инженерите прилагат фактори на свиване на CAD дизайни, като гарантират, че крайните размери остават в толерантност след охлаждане.
Заключение
Разбирането на алуминиевото свиване в леенето на матрици е от съществено значение за производството на висококачествени компоненти. Като внимателно разглеждат фактори като избор на сплав, дизайн на плесен, скорост на охлаждане и параметри на процеса, производителите могат да сведат до минимум дефектите, свързани с свиването. Типичната скорост на свиване на алуминиевото леене на матрици е наоколо{{0}}. 6% до 0,7%, но това може да варира в зависимост от специфичните условия. Усъвършенстваните техники за симулация и прецизният контрол на процесите помагат да се осигури точни и без дефекти алуминиеви части от отливане, което прави кастинга на надежден метод за производство за широк спектър от индустрии.
PowerWinx е лидер в индустрията за кастинг на алуминиеви матрици, доставяйки прецизно проектирани компоненти с несравнима експертиза. Специализирайки се в процеса на леене на алуминиеви матрици, ние гарантираме превъзходно качество чрез щателно управление на свиването, оптимизиране на дизайна на плесени и използвайки усъвършенствани инструменти за симулация. Нашият ангажимент за високи постижения прави PowerWinx надеждния избор за трайни, високоефективни части в различни приложения.