Tehnologia de turnare cu spumă pierdută, ca metodă de formare aproape statică pentru piese turnate, s-a dezvoltat rapid în ultimii ani. În țările străine, datorită finalizării și punerii în funcțiune succesive a liniilor de producție de turnare a spumei pierdute mecanizate și automatizate și a beneficiilor economice și sociale semnificative generate, tehnologia de turnare a spumei pierdute a dat dovadă de o puternică vitalitate.
Deși aplicarea tehnologiei de turnare a spumei pierdute în țara mea a făcut progrese lente în urmă cu ceva timp, s-a dezvoltat rapid în ultimii ani. În special datorită investiției reduse în echipamentele de turnare a spumei pierdute și a traseului scurt al procesului, multe companii originale de turnătorie mici și mijlocii adoptă din ce în ce mai mult această tehnologie. Cu toate acestea, unele companii nu reușesc să acorde atenție unor probleme operaționale, rezultând unele probleme în timpul procesului de producție, care au un impact mare asupra calității pieselor turnate.
1.Crearea modelelor
În procesul de turnare a spumei pierdute, modelarea este o verigă foarte importantă. Selecția materiilor prime EPS, tehnologia de prelucrare a modelului, acuratețea dimensională, densitatea modelului, controlul factorilor precum cantitatea de produse de piroliză în timpul turnării sunt premisele pentru obținerea de piese turnate de înaltă calitate. În prezent, există mai multe modalități de a crea modele pentru întreprinderile mici și mijlocii:
(1) Tăiate și lipite din folii EPS de ambalare.
(2) Faceți-vă propriile matrițe și încredințați fabricilor externe să le prelucreze.
(3) Faceți-vă propriul echipament simplu de preformare.
Atunci când se realizează modele folosind metoda de mai sus, există un fenomen comun de a nu acorda atenție schimbării densității modelului. Mai ales atunci când modelul este încredințat unei fabrici exterioare pentru prelucrare, umiditatea nu este ușor de controlat. Se întâmplă adesea ca fierul topit să pulverizeze înapoi de la poartă în timpul turnării, sau turnarea are izolație la rece, turnare insuficientă etc. Din acest motiv, densitatea modelului trebuie inspectată în timpul procesului de producție, iar timpul de uscare al modelului ar trebui mărit. După ce margelele EPS sunt selectate prin experimente de proces, producătorul de materie primă nu poate fi schimbat după bunul plac. Instrumentele de cântărire trebuie folosite pentru a controla margelele în timpul preproducției. densitatea particulelor, schimbarea metodei de control a densității granulelor pe baza experienței manuale; după adoptarea metodei de mai sus, problema a fost rezolvată.
2. Probleme cu vibrațiile
Compactarea prin vibrații este una dintre cele patru tehnologii cheie ale turnării spumei pierdute. Funcția vibrației este de a face ca nisipul uscat să curgă dinamic în cutia de nisip, de a îmbunătăți umplerea și densitatea nisipului uscat și de a preveni defectele de turnare. La vibrarea nisipului uscat pentru umplere, situația ideală este ca nisipul uscat să curgă ordonat în timpul procesului de vibrație și să umple uniform toate părțile modelului, fără a deforma modelul, astfel încât nisipul de turnare din cutia de nisip să obțină o valoare mai mare. și o densitate de umplere mai uniformă.
Mesele de vibrații de turnare a spumei pierdute ale întreprinderilor mici și mijlocii sunt în cea mai mare parte echipamente auto-fabricate. La vibrare, fenomenul cel mai frecvent se datorează funcționării necorespunzătoare a vibrațiilor, rezultând deformarea modelului, fisurarea stratului de vopsea etc., provocând astfel defecte de turnare corespunzătoare. Unele mese vibrante în sine sunt predispuse la deformare din cauza forței excesive de excitare și a blocurilor de polarizare dezechilibrate ale aceluiași grup de motoare. În acest scop, forța de excitație, amplitudinea și timpul de vibrație ar trebui în principal ajustate; pentru piese turnate cu dimensiuni mai mari și structuri simple, vibrația tridimensională a șase motoare poate fi schimbată la vibrația verticală sau orizontală a motoarelor duble; în special instrumentul de detectare a vibrațiilor Fiecare parametru al platformei este testat și ajustat pentru a îndeplini cerințele de proiectare.
3. Există probleme cu utilizarea vopselei
În procesul de turnare a spumei pierdute, utilizarea acoperirilor poate îmbunătăți rigiditatea și rezistența modelului, poate izola modelul EPS de matriță și poate preveni aderența nisipului și prăbușirea mucegaiului; în timpul procesului de turnare, produsele de descompunere la temperatură înaltă ai modelului sunt lăsate să fie descărcate prin acoperire în timp util și fără probleme. Acoperirile sunt în general compuse din materiale refractare, lianți, agenți de suspendare etc. Proporția fiecărui component are o mare influență asupra performanței acoperirii.
Cu toate acestea, unele companii nu sunt foarte clare cu privire la rolul compoziției de acoperire și schimbă în mod arbitrar formula de acoperire și procesul de preparare sau continuă să o pregătească și să o utilizeze din cauza lipsei unei anumite componente, ceea ce duce la o scădere semnificativă a performanței acoperirii. ; unele companii au probleme în procesul de scufundare și uscare a modelului. Uneori, pentru a scurta timpul, următoarea acoperire prin scufundare este efectuată înainte ca prima acoperire să fie uscată, rezultând că interiorul modelului nu este complet uscat și conține umiditate; vara, se folosește doar metoda de uscare, iar în proces există instabilitate, rezultând Spray pentru spate sau se generează pori în timpul turnării; grosimea stratului de acoperire nu se modifică în funcție de diferitele turnări, temperatura de turnare și capul de presiune al fierului topit.
Doar acordând atenție și rezolvând problemele de mai sus și lucrând la detaliile operațiunii nu vor exista defecte de turnare cauzate de acoperire.
4. Există probleme în procesul de turnare
În timpul turnării turnării spumei pierdute, pentru a descărca gazul și reziduurile de vaporizare a modelului, canalul de alimentare trebuie să aibă o înălțime suficientă, astfel încât metalul topit să aibă o înălțime suficientă pentru a împinge fluxul de metal topit pentru a umple matrița în mod stabil și rapid, asigurându-se că suprafața turnării este completă și clară. În practică, unele companii folosesc cupa originală de sprue pentru turnarea cu nisip. Datorită dimensiunilor sale mici, fluxul instabil de lichid este predispus să provoace casarea piesei de prelucrat. Pentru a se asigura că există suficient debit pentru a menține curgerea procesului de turnare și pentru a stabili rapid presiunea de pornire, se poate folosi o cupă de colectare mai mare; canalul de alimentare este scobit pentru a reduce stropirea de gaz și pentru a crește presiunea la începutul turnării. cap.
Turnarea cu spumă pierdută folosește turnare prin vibrație cu nisip uscat la presiune negativă. Când este turnat folosind această metodă, rezistența matriței este mult mai mare decât rezistența nisipului verde. Utilizarea presiunii negative poate îmbunătăți stabilitatea matriței de turnare și poate îndepărta rapid produsele de piroliză și gazeificare produse atunci când matrița este vaporizată. Cu toate acestea, în timpul procesului de producție, unele fabrici acordă atenție doar observării presiunii negative la suprafață înainte de turnare, dar adesea ignoră modificările presiunii negative în timpul procesului de turnare, ceea ce duce la defecte de turnare. Această problemă poate fi bine rezolvată prin ajustarea presiunii negative în timpul procesului de turnare în funcție de dimensiunea turnării și cantitatea de produse de piroliză.
Metoda de turnare cea mai frecvent utilizată este turnarea cu nisip, urmată de metode speciale de turnare, cum ar fi turnarea cu matrițe metalice, turnarea cu investiții, turnarea cu matrițe de ipsos, etc. Turnarea cu nisip poate fi împărțită în forme de nisip de argilă, forme de nisip pentru lianți organici, forme de auto-întărire cu rășină. forme de nisip, forme de spumă pierdută etc.
Principii pentru selectarea metodelor de turnare:
1. Se preferă turnarea cu nisip. Motivul principal este că, în comparație cu alte metode de turnare, turnarea cu nisip are un cost scăzut, un proces de producție simplu și un ciclu de producție scurt. Când tipul umed nu poate îndeplini cerințele, luați în considerare utilizarea tipului de nisip uscat de suprafață de argilă, tip de nisip uscat sau alt tip de nisip. Greutatea pieselor turnate produse prin turnarea cu nisip verde argilos poate varia de la câteva kilograme la zeci de kilograme, în timp ce piesele turnate produse prin turnare uscată de argilă pot cântări zeci de tone.
2 Metoda de turnare ar trebui să fie potrivită pentru lotul de producție. Metodele de turnare, cum ar fi turnarea la presiune joasă, turnarea sub presiune și turnarea centrifugă sunt potrivite numai pentru producția de masă datorită echipamentelor și matrițelor scumpe.
3. Metoda de modelare ar trebui să fie potrivită pentru condițiile din fabrică.
De exemplu, în producția de piese turnate, cum ar fi paturi mari de mașini-unelte, se utilizează în general metoda de turnare a miezului, fără a face modele și cutii de nisip, iar miezul este asamblat în groapă; în timp ce alte fabrici folosesc metoda de turnare cu nisip pentru a face modele. Diferite întreprinderi au condiții de producție diferite (inclusiv echipamente, locații, calitatea angajaților etc.), obiceiuri de producție și experiență acumulată. Pe baza acestor condiții, ar trebui să luăm în considerare ce produse sunt potrivite și ce produse nu sunt potrivite (sau nu pot) fi luate în considerare
4. Trebuie luate în considerare cerințele de precizie și costul piesei turnate.
Defecte și prevenire în tratamentul termic al mucegaiului
1. Există puncte moi pe suprafața matriței
Există puncte moi pe suprafața matriței după tratamentul termic, care vor afecta rezistența la uzură a matriței și vor reduce durata de viață a matriței.
(1) Cauze
Există solzi de oxid, pete de rugină și decarburare parțială pe suprafața matriței înainte de tratamentul termic. După stingere și încălzire, mediul de răcire și stingere este selectat incorect și există prea multe impurități sau îmbătrânire în mediul de stingere.
(2) Măsuri preventive
Petele de oxid și rugina trebuie îndepărtate înainte de tratarea termică a matriței. Suprafața matriței trebuie protejată corespunzător în timpul călirii și încălzirii. Cuptoarele electrice cu vid, cuptoarele cu baie de sare și cuptoarele cu atmosferă protectoare trebuie utilizate pentru încălzire cât mai mult posibil. La răcire după stingere și încălzire, trebuie selectat un mediu de răcire adecvat, iar mediul de răcire folosit pentru o perioadă lungă de timp trebuie filtrat frecvent sau înlocuit în mod regulat.
2. Structura slabă a matriței înainte de tratamentul termic
Structura finală sferoidizată a matriței este grosieră și neuniformă, sferoidizarea este imperfectă, iar structura are carburi asemănătoare ochiurilor, a curelei și a lanțului, ceea ce va face matrița predispusă la crăpături după călire și va face matrița să fie casat.
(1) Cauze
Structura originală a materialului din oțel matriță are o segregare severă de carbură. Procesul slab de forjare, cum ar fi temperatura prea mare de încălzire a forjarii, deformarea mică, temperatura ridicată de oprire a forjarii, viteza de răcire lentă după forjare etc., face structura de forjare grosieră și are carburi de rețea, bandă și lanț, ceea ce face recoacerea prin sferoidizare. greu de eliminat. Procesul slab de recoacere cu sferoidizare, cum ar fi temperatura de recoacere prea ridicată sau prea scăzută, timpul scurt de recoacere izotermă etc., poate provoca o structură de recoacere sferoidizată neuniformă sau o sferoidizare slabă.
(2) Măsuri preventive
În general, materialele din oțel pentru matriță de bună calitate trebuie selectate cât mai mult posibil pe baza condițiilor de lucru ale matriței, a dimensiunii lotului de producție și a proprietăților de întărire ale materialului în sine. Îmbunătățiți procesul de forjare sau utilizați un tratament termic pregătitor de normalizare pentru a elimina neomogenitatea carburilor și carburilor din rețea și lanț din materiile prime.
Oțelurile tip matriță cu conținut ridicat de carbon, cu segregare severă a carburilor, care nu pot fi forjate, pot fi supuse unui tratament termic de rafinare cu soluție solidă. Pentru a formula specificațiile corecte ale procesului de recoacere cu sferoidizare pentru semifabricatul de matriță forjată, pot fi utilizate tratament termic de călire și revenire și recoacere rapidă și uniformă cu sferoidizare. Instalați cuptorul în mod rezonabil pentru a asigura uniformitatea temperaturii bazei matriței în cuptor.
3. În matriță apar fisuri de stingere
Fisurile din matriță după călire sunt cele mai mari defecte în procesul de tratare termică a matriței, ceea ce va face ca matrița prelucrată să fie casată și va cauza pierderi mari pentru producție și economie.
(1) Cauza producerii
Materialul matriței are o segregare severă de carbură de rețea. Există tensiuni de prelucrare mecanică sau de deformare plastică la rece în matriță. Operare necorespunzătoare a tratamentului termic (încălzire sau răcire prea rapidă, selectarea necorespunzătoare a mediului de răcire de stingere, temperatura de răcire prea scăzută, timpul de răcire prea lung etc.).
Matrița are forme complexe, grosime neuniformă, colțuri ascuțite și găuri filetate, care provoacă stres termic și stres structural excesiv. Temperatura de încălzire de stingere este prea mare pentru a provoca supraîncălzire sau supraardere. Revenirea după călire nu este oportună sau timpul de revenire și conservare a căldurii este insuficient. În timpul reprelucrării, călirii și încălzirii, piesele sunt încălzite și călite din nou fără recoacere intermediară. Tratat termic, proces de măcinare necorespunzător. În timpul EDM după tratamentul termic, există tensiuni mari de tracțiune și microfisuri în stratul întărit.
(2) Măsuri preventive
Strictly control the inherent quality of the mold raw materials, improve the forging and spheroidizing annealing process, eliminate network, ribbon, and chain carbides, and improve the uniformity of the spheroidized structure. After mechanical processing or cold plastic deformation, the mold should be stress-relieved annealed (>600 de grade) și apoi încălzit și stins. Pentru matrițe cu forme complexe, azbest ar trebui să fie utilizat pentru a astupa găurile filetate, a înveli secțiuni periculoase și zone cu pereți subțiri și pentru a utiliza călire gradată sau călire izotermă.
Recoacerea sau revenirea la temperatură înaltă este necesară atunci când se prelucrează sau se recondiționează matrițe. Preîncălzirea trebuie utilizată în timpul călirii și încălzirii, trebuie luate măsuri de prerăcire în timpul răcirii și trebuie selectate mediile de călire adecvate. Temperatura și timpul de încălzire de stingere trebuie controlate cu strictețe pentru a preveni supraîncălzirea și arderea excesivă a matriței.
Forma trebuie călită în timp după stingere, iar timpul de conservare a căldurii ar trebui să fie suficient. Formele complexe din aliaje înalte trebuie temperate de 2-3 ori. Alegeți procesul de șlefuire potrivit și roata de șlefuit potrivită. Îmbunătățiți procesul de electroeroziune a matriței și efectuați reducerea tensiunilor și revenirea.
4. Structura matriței devine grosieră după călire
Structura grosieră a matriței după călire va afecta grav proprietățile mecanice ale matriței. Când este utilizată, matrița se va rupe, afectând grav durata de viață a matriței.
(1) Cauza producerii
Materialele din oțel de matriță sunt confuze, iar temperatura reală de călire a oțelului este mult mai mică decât temperatura de călire necesară a materialului de matriță (cum ar fi tratarea oțelului GCr15 ca oțel 3Cr2W8V). Procesul corect de sferoidizare nu a fost efectuat înainte ca oțelul să fie stins, rezultând o structură slabă de sferoidizare. Temperatura de încălzire de stingere este prea mare sau timpul de menținere este prea lung. Amplasarea necorespunzătoare în cuptor poate provoca supraîncălzire în apropierea electrozilor sau a elementelor de încălzire. Pentru matrițele cu modificări mari de secțiune transversală, selectarea necorespunzătoare a parametrilor procesului de încălzire de călire va cauza supraîncălzirea în secțiunile subțiri și colțurile ascuțite.
(2) Măsuri preventive
Materialele din oțel trebuie inspectate cu strictețe înainte de a intra în depozit pentru a preveni confuzia și plasarea aleatorie a materialelor din oțel. Forjarea corectă și recoacerea cu sferoidizare trebuie efectuate înainte de călirea matriței pentru a asigura o structură de sferoidizare bună. Formulați corect specificațiile procesului de călire și încălzire a matriței și controlați cu strictețe temperatura de încălzire și timpul de menținere. Verificați și calibrați regulat instrumentele de măsurare a temperaturii pentru a asigura funcționarea normală a instrumentelor. Păstrați o distanță adecvată față de electrozi sau elemente de încălzire atunci când încălziți în cuptor.
