Nel processo di produzione, le aziende di fonderia incontreranno inevitabilmente difetti di fusione come ritiro, bolle e segregazione, con conseguenti basse rese di fusione. Anche la rifusione e la produzione dovranno affrontare una grande quantità di manodopera e di consumo di elettricità. Come ridurre i difetti di fusione è un problema di cui i professionisti della fonderia si sono sempre preoccupati.
Per quanto riguarda la riduzione dei difetti di fusione, John Campbell, professore dell'Università di Birmingham nel Regno Unito, ha una comprensione unica nel campo della riduzione dei difetti di fusione. Già nel 2001, Li Dianzhong, ricercatore presso l'Istituto di ricerca sui metalli, Accademia cinese delle scienze, ha effettuato la simulazione dell'organizzazione del processo di lavorazione a caldo e la progettazione del processo sotto la guida del professor John Campbell. Oggi, Intercontinental Media ha stilato un elenco dei dieci principi principali per ridurre i difetti di fusione proposti dal maestro internazionale del casting John Campbell.
1. I buoni getti iniziano con una fusione di alta qualità
Una volta che inizi a versare i getti, devi prima preparare, controllare e gestire il processo di fusione. Se necessario, può essere adottato lo standard accettabile più basso. Tuttavia, un’opzione migliore è preparare e adottare un piano di fusione prossimo allo zero difetti.
2. Evitare inclusioni turbolente sulla superficie libera del liquido
Ciò richiede di evitare un'eccessiva velocità del flusso sulla superficie libera anteriore del liquido (menisco). Per la maggior parte dei metalli, la velocità massima del flusso è controllata a 0,5 m/s. Per i sistemi di colata chiusi o per pezzi a pareti sottili, la velocità massima del flusso verrà opportunamente aumentata. Questo requisito significa anche che l'altezza di caduta del metallo fuso non può superare il valore critico dell'altezza di "caduta statica".
3. Evitare inclusioni laminari di gusci di condensa superficiale nel metallo fuso
Ciò richiede che durante l'intero processo di riempimento, nessuna estremità anteriore del flusso di metallo fuso smetta di scorrere prematuramente. Il menisco di metallo fuso nella prima fase di riempimento deve restare mobile e non risentire dell'ispessimento dei gusci di condensa superficiale, che diverranno parte della fusione. Per ottenere questo effetto, l'estremità anteriore del metallo fuso può essere progettata per espandersi continuamente. In pratica solo il versamento dal fondo “in salita” può realizzare un processo di lievitazione continua. (Ad esempio, nella fusione per gravità, inizia a fluire verso l'alto dal fondo del canale rettilineo). Ciò significa:
Sistema di versamento dal basso;
Nessuna caduta o scivolamento “in discesa” del metallo;
Nessun grande flusso orizzontale;
Nessun arresto frontale del metallo dovuto a colate o flussi a cascata.
4. Evitare l'intrappolamento di aria (generazione di bolle)
Evitare che l'aria intrappolata nel sistema di colata causi l'ingresso di bolle nella cavità. Ciò può essere ottenuto:
Progettare ragionevolmente la tazza versatrice a gradini;
Progettare ragionevolmente il canale di colata per un riempimento rapido;
Usando ragionevolmente la "diga";
Evitare l'uso del “pozzo” o altro sistema di colata aperto;
Utilizzando un canale di piccola sezione o utilizzando un filtro ceramico in prossimità del collegamento tra canale di colata e canale trasversale;
Utilizzando un dispositivo di degasaggio;
Il processo di colata è ininterrotto.
5. Evitare i pori del nucleo della sabbia
Evitare che le bolle d'aria generate dall'anima di sabbia o dallo stampo di sabbia penetrino nel metallo fuso nella cavità. Il nucleo di sabbia deve avere un contenuto d'aria molto basso o utilizzare uno scarico appropriato per prevenire la generazione di pori del nucleo di sabbia. Le anime di sabbia a base di argilla o la colla per la riparazione degli stampi non possono essere utilizzate se non sono completamente asciutte.
6. Evitare cavità da ritiro
A causa della convezione e dei gradienti di pressione instabili, è impossibile ottenere un'alimentazione di ritiro verso l'alto per getti spessi e di grande sezione trasversale. Pertanto, è necessario seguire tutte le regole di alimentazione del ritiro per garantire una buona progettazione dell'alimentazione di ritiro e la tecnologia di simulazione computerizzata deve essere utilizzata per la verifica e i campioni di fusione effettivi. Controllare il livello di evaporazione nel collegamento tra lo stampo in sabbia e l'anima in sabbia; controllare lo spessore del rivestimento di fusione (se presente); controllare la temperatura della lega e della fusione.
7. Evitare la convezione
I rischi di convezione sono legati al tempo di solidificazione. I getti a pareti sottili e spesse non sono influenzati dai rischi di convezione. Per getti di medio spessore: ridurre i rischi di convezione attraverso la struttura o il processo di fusione;
Evitare l'alimentazione con restringimento verso l'alto;
Girare dopo aver versato.
8.Ridurre la segregazione
Prevenire la segregazione e controllarla entro l'intervallo standard o nell'area limite di composizione consentita dal cliente. Se possibile, cerca di evitare la segregazione dei canali.
9.Ridurre lo stress residuo
Dopo il solubilizzazione delle leghe leggere non spegnere con acqua (fredda o calda). Se lo stress della fusione non sembra essere elevato, utilizzare un mezzo di tempra per polimeri o un sistema di tempra ad aria forzata.
10. Punti di riferimento dati
A tutte le fusioni dovranno essere forniti dei punti di riferimento di posizionamento per il controllo dimensionale e la lavorazione.
Orario di pubblicazione: 30 maggio 2024
