Проектирането на подходящите щрангове и вентилационни системи е един от най-важните процеси в производството на здрави, безотказнилят алуминийчасти. Лошият дизайн на затвора води до турбуленция и улавяне на газ, а лошото повдигане води до порьозност на свиване, като всички те засягат структурната цялост на отливката. Тази статия обхваща основите на размера на щранга, разположението на щранга и инструментите за симулация, които помагат на инженерите да оптимизират потока и втвърдяването на разтопен метал за надеждниизделия от лят алуминий.
Какви фактори определят правилния дизайн на щранг за лят алуминий?
Изчисляване на адекватен обем на тръбата за втвърдяване
Когато проектирате щрангове от лят алуминий, първата стъпка е да се определи достатъчно голям обем, за да компенсира свиването по време на втвърдяването. Алуминият намалява много като обем, докато се охлажда. Това създава вътрешни кухини. Малкоразмерните щрангове не могат да доставят достатъчно разтопен метал за захранване на свиващите се зони. Изчисленията на модула често се използват от инженерите за изчисляване на размера на щранга, за да се гарантира, че отливката се втвърдява преди щранга и че съществува ефективен маршрут за подаване по време на втвърдяването.
Поставяне на щранг спрямо горещите точки на отливката
При производството на лят алуминий, правилното местоположение на щрангове се определя въз основа на топлинни горещи точки, които са зоните, които задържат топлината най-дълго и се втвърдяват последни. Щрангове трябва да бъдат поставени непосредствено над или близо до тези зони, така че да могат непрекъснато да подават течен метал, докато протича втвърдяването. Неправилно разположените щрангове с достатъчен обем обикновено не са ефективни при контролиране на порьозността, освен ако не са в съответствие с истинския процес на втвърдяване на частта от лят алуминий.
Балансиране на размера на щранга спрямо добива на отливане
По-големите щрангове увеличават ефективността на храненелят алуминий, но за сметка на общия добив на отливки, тъй като повече метал трябва да бъде отстранен и рециклиран. Инженерите трябва да съчетаят подходящ капацитет за подаване с икономия на материали, тъй като прекомерните щрангове водят до допълнителни разходи и време за обработка. Балансирането на това уравнение изисква задълбочено изследване на формата на детайла, характеристиките на свиване на сплавта и целите на производствените разходи.
Как Gating Design контролира потока и турбуленцията на разтопен метал?
Оразмеряване на леяк и водач за минимизиране на турбуленцията
Системите за литник за лят алуминий се основават на леяци и канали с правилния размер за регулиране на скоростта, с която разтопеният метал тече в кухината на формата. Високата скорост на потока може да причини турбуленция, улавяне на въздух и производство на оксидни филми в отливката. Изчисляването на подходящите площи на напречното-сечение в цялата литникова система помага да се осигури плавен, не-турбулентен поток на алуминий от басейна за изливане към матрицата.
Поставяне на врата за осигуряване на равномерно пълнене на формата
Позицията и количеството на шибърите значително влияят върху равномерността на запълване на кухината на формата по време на производството на лят алуминий. Големите или сложни парчета може да се нуждаят от много затвори, за да се избегне студено затваряне и да се осигури пълненето на отдалечени области на формата. Местоположението на портите също се използва за регулиране на посоката на втвърдяване и се комбинира с поставянето на щрангове за получаване на здрави отливки.
Филтърни системи за редуциране на включвания и оксидни филми
Много литникови системи от лят алуминий използват филтри от керамична пяна в системата за плъзгане за събиране на включвания и оксидни филми, преди да достигнат кухината на формата. Тези филтри допълнително стабилизират скоростта на потока и намаляват дефектите,-свързани с турбуленцията. Сега филтрирането е типична част от конструкцията на литник за производството на компоненти от лят-алуминий с висока{3}}интегритет за космически и автомобилни приложения.
Могат ли оптимизираните стробиране и повдигане да намалят свиването и порьозността?
Принципи на насочено втвърдяване за предотвратяване на дефекти
Ключът към намаляване на порьозността на свиване влят алуминийе насочено втвърдяване, при което отливката се втвърдява от най-отдалеченото място до щранга. Правилно проектираните литникови и повдигащи системи заедно осигуряват температурен градиент, който насочва реда на втвърдяване. Такава координация гарантира, че течният метал е достъпен за захранване на намаляващи зони, докато втвърдяването завърши.
Комбиниране на охлаждане и надигане за контролирано охлаждане
Втрисане– обикновено се състои от метал или графит – може да се постави стратегически вътре във формите, за да се ускори локалното охлаждане в зоните наелемент от лят алуминийкоито иначе биха могли да се превърнат в изолирани горещи точки. Охлаждането, заедно с правилно проектирани щрангове, спомага за създаването на по-предвидими модели на втвърдяване и намалява вероятността от вътрешна порьозност. Този подход е особено полезен за сложни геометрии с неравномерна дебелина на стената.
Намаляване на газовата порьозност чрез контролирани практики за изливане
Газовата порьозност все още е преобладаващ дефект в лятия алуминий, освен порьозността на свиване, поради абсорбцията на водород или турбулентното пълнене на формата. Използването на добре-проектирани затворни механизми за ограничаване на турбуленцията и правилното обезгазяване на разтопения метал преди изливане също значително намалява недостатъците,-свързани с газа. Комбиниран литник и издигащ се дизайн, който третира свиването и газовата порьозност едновременно, осигурява по-последователно здрави части от лят алуминий.
Как симулацията може да подобри дизайна на щранг и щранг за лят алуминий?
Прогнозиране на модели на втвърдяване чрез симулация на леене
Инженерите могат да симулират поведението на втвърдяване начасти от лят алуминийпреди да бъде изградена истинска инструментална екипировка с помощта на модерен софтуер за симулация на леене. Такива модели могат да се използват за прогнозиране на местоположения на горещи точки, скорости на охлаждане и вероятни зони на порьозност. Това позволява промени в дизайна в началото на фазата на разработка. Подходите, базирани на-симулация, намаляват скъпите пробни-и-итерации с грешки, необходими преди това за оптимизиране на дизайна на щрангове и щрангове.
Оптимизиране на оформлението на стробиране чрез визуализация на потока
Инструментите за симулация на потока показват движението на разтопен метал през литникови системи при производството налят алуминий, показващи области на турбулентност или частично запълване. В симулационната среда инженерите могат да променят размера на вратата, местоположението на вратата и формата на плъзгача преди физическото изпитване. Итеративната дигитална техника драстично намалява времето за разработка и подобрява устойчивостта на крайния дизайн на стробиране.
Валидиране на ефективността на щранга с термичен анализ
Софтуерът за симулация се използва за термично проучване, за да се гарантира, че предложените конструкции на щранг осигуряват достатъчно захранване залети алуминиеви отливкипо време на втвърдяването. Инженерното моделиране на температурни градиенти и криви на охлаждане потвърждава, че щранговете остават в течно състояние по-дълго от околните секции за отливане. Тази проверка помага за предотвратяване на скъпи ре-проекти, след като производствените инструменти вече са изградени.
Заключение
Добре проектираните вентилационни и щрангови системи са важни за производството на здрави, без порьозни, ляти алуминиеви компоненти с предвидими механични качества.Китай Welong, създадена през 2001 г., сертифицирана по ISO 9001:2015, предоставяобичайлят алуминийиметални частидо над 100 клиенти по целия свят в продължение на две десетилетия. С инженерна помощ чрез AutoCAD, Pro-Engineering и SolidWorks, Welong помага на производителите да произвеждат точни отливки без-дефекти. Сътрудничете с Welong за следващия си кастинг проект сега.
ЧЗВ
В1: Защо конструкцията на щранга е толкова важна за качеството на лят алуминий?
A: Правилният дизайн на щранг осигурява адекватно подаване на течен метал по време на втвърдяване, предотвратявайки порьозността на свиване в компонентите от лят алуминий.
Q2: Как разположението на вратата влияе върху дефектите при отливане?
О: Лошото разположение на вратата може да причини турбуленция, студено затваряне и непълно пълнене, като всички те компрометират целостта на частите от лят алуминий.
В3: Може ли симулацията наистина да намали дефектите при леене преди производството?
О: Да, софтуерът за симулация предвижда горещи точки и модели на потока, позволявайки на инженерите да усъвършенстват дизайна на литник и щранг преди изграждането на инструментална екипировка.
Въпрос 4: Каква роля играят охлаждането при производството на лят алуминий?
О: Втрисането ускорява локализираното охлаждане, помагайки за установяване на контролирани модели на втвърдяване, които намаляват порьозността в сложни геометрии на лят алуминий.
Q5: Как може да се сведе до минимум газовата порьозност в лятия алуминий?
О: Намаляването на турбуленцията по време на изливането и правилното обезгазяване на разтопен метал значително намалява риска от газова порьозност в частите от лят алуминий.
Партньор с Welong за прецизно ляти алуминиеви компоненти
Нуждаете се от надежден,дефектни-компоненти от свободно лят алуминийпроектирани по точни спецификации?Китай Welongсъчетава две десетилетия опит в международната верига за доставки със сертифициран по ISO 9001:2015 контрол на качеството, за да предостави надеждни решения за леене. Нашият инженерен екип работи по вашите чертежи или проби с помощта на AutoCAD, Pro-Engineering и SolidWorks. Свържете се с нас днес наmetal@welongpost.comза да обсъдите вашия проект за лят алуминий и да укрепите вашата верига за доставки с доверен партньор.
Референции
1. ASM International.Наръчник на ASM, том 15: Кастинг. ASM International, 2008 г.
2. Кембъл, Джон.Пълен наръчник за леене: Процеси, техники и дизайн на леене на метал. 2nd ed., Butterworth-Heinemann, 2015 г.
3. Американско леярско общество (AFS).Технология за леене на алуминий. 2-ро издание, Американско леярско дружество, 1993 г.
4. Бийли, Питър Р.Леярска технология. 2nd ed., Butterworth-Heinemann, 2001.
5. Северноамериканска асоциация за леене под налягане (NADCA).Насоки за проектиране на вентили и щрангове за алуминиеви отливки. Технически документи на NADCA.
6. Стефанеску, Дору М.Наука и инженерство на втвърдяването на отливки. 3-то издание, Springer, 2015 г.
