Уменьшение усадки при литье металла под давлением

Литье металла, как и все промышленные методы, требует достаточной точности и верности предполагаемому дизайну. Тем не менее, вещи редко бывают такими простыми, как выполнение метода производства, потому что нерассчитанные переменные могут поднять голову и испортить дизайн неровностями, крошечными зазорами и сегодняшней темой:усадкой.

Скорость усадки должна находиться в определенном диапазоне, чтобы конечный продукт был точным. Максимум, что можно сделать в этих сценариях, — это контролировать количество изменений и принять соответствующие меры для предотвращения выхода таких изменений из-под контроля. Есть некоторые основные меры предосторожности, которые можно предусмотреть, и некоторые вещи, о которых следует помнить, прежде чем приступить к процедуре литья под давлением.

Исследуйте уровни сокращения и расширения

В первую очередь следует помнить о свойствах выбранного материала. Это может показаться очевидным, но быстро усложняется, когда приходится учитывать различные деформации сплавов, уровни усадки и усадки, а также свойства материалов в сплаве. Изучение материалов и того, как они изменяются при нагревании и охлаждении, является жизненно важной подготовкой.

Для расплавленных металлов существует 3 различных типа усадки материала:усадка при жидкостном охлаждении, усадка при затвердевании и усадка в твердом состоянии. В то время как каждый материал испытывает их при разных уровнях расширения/сжатия и разных температурах кипения/затвердевания, для металлов существует общее правило. Сжатие жидкости происходит вблизи диапазона температур разжижения и может довольно быстро изменить скорость изменения плотности. В этом разделе важно использовать как можно меньше перегрева, чтобы уменьшить усадку и микрополости.

Усадка при затвердевании – это следующее, за чем нужно следить. Сплавы, отлитые под давлением, дают значительную усадку, но стоит помнить, что алюминий во время затвердевания получает колоссальные 6,5 %, в то время как магний и цинк дают усадку только примерно на 4 % или 3 % соответственно. Следует отметить, что алюминий с более высоким процентным содержанием кремния может привести к уменьшению общей объемной усадки детали. Усадка при затвердевании приводит к большой пористости конечной детали, поэтому важно знать уровень изменения размера перед выбором материала и при контроле температуры.

Твердое сжатие является наиболее трудным для расчета. Для этого аспекта усадка происходит соразмерно объему материала, использованного для его изготовления, то есть уменьшение объема на дюйм материала на дюйм. На сайте Diecasting.org есть отличная сводка расчетов.

Отслеживание температуры

Опять же, поначалу это может показаться очевидным, но если учесть все, что необходимо учитывать при правильном контроле температурного потока, следует помнить о некоторых основных хитростях.

При литье под давлением следует нагревать металл до достижения соответствующих характеристик расплава, но делать это без полного достижения его жидкого состояния. Перегрев может привести к ненужному уровню сжатия, что также может привести к дефектам детали. С другой стороны, при литье металлов также важно следить за охлаждением. При использовании определенных методов литья, таких как литье под давлением в вакууме, лучше держать оборудование для обработки готовым к формованию объекта до его полного затвердевания, поскольку металлы могут охлаждаться до 100 °C в минуту.

Знайте свою форму и метод осаждения

Справедливо сказать, что ваш объект будет настолько хорош, насколько хороша ваша форма. Таким образом, есть несколько общих недостатков, с которыми можно столкнуться в этой области процесса. Некоторые области формы могут быть тяжелее в зависимости от формы желаемого объекта. Это приводит к некоторым расхождениям в скорости затвердевания и сжатия. Лучшее лекарство от этого — использовать другой литейный литник.

Различные литники имеют разные свойства, когда дело доходит до их способа нанесения расплавленного металла, и это удобно помнить. Литник подходящего размера, прикрепленный непосредственно к более тяжелым частям формы, может подавать материал таким образом, чтобы уменьшить усадку при охлаждении. Кроме того, использование закругленных, а не плоских или квадратных литников на литнике может дополнительно снизить риск образования дефектов.

Узкие или конические литники могут распылять металл, а не заливать его в полость. В этом методе некоторые участки объекта затвердевают до того, как будет заполнена вся форма. Таким образом, более крупные центральные литники или несколько литников обеспечивают более равномерное осаждение расплавленного металла.