Какие распространенные дефекты встречаются в формах для литья под давлением и как их можно предотвратить?

Литье под давлением — популярный и эффективный производственный процесс изготовления высокоточных металлических деталей. Он широко используется во многих отраслях промышленности, таких как автомобильная, аэрокосмическая и электронная. Как и любой производственный процесс, литье под давлением подвержено дефектам, которые могут отрицательно повлиять на качество детали, производительность и общую себестоимость продукции.

1. Пористость

Пористость является одним из наиболее распространенных дефектов форм для литья под давлением. Это происходит, когда воздушные карманы или пузырьки газа попадают в металл во время его затвердевания. Эти пустоты могут присутствовать на поверхности (поверхностная пористость) или внутри отливки (внутренняя пористость).

Причины пористости

• Улавливание воздуха : Когда расплавленный металл впрыскивается в полость формы, воздух может задерживаться и образовывать газовые карманы.
• Недостаточная вентиляция : Недостаточное количество или плохо спроектированные вентиляционные каналы в форме могут привести к попаданию газа внутрь отливки.
• Высокое содержание газа в расплавленном металле : Расплавленный металл, содержащий большое количество растворенных газов, может привести к образованию пузырьков по мере затвердевания металла.
• Высокая скорость охлаждения : Если скорость охлаждения слишком высокая, газы могут задерживаться внутри отливки, прежде чем они смогут выйти наружу.

Предотвращение пористости

• Правильный дизайн вентиляции : Убедитесь, что форма имеет достаточную вентиляцию, позволяющую газу выходить при попадании расплавленного металла в полость формы. Вентиляционные отверстия должны быть стратегически расположены в самых высоких точках формы.
• Контроль температуры расплавленного металла : Контролируя температуру расплавленного металла, можно минимизировать количество растворенного газа, снижая риск пористости.
• Разогрейте форму : Предварительный нагрев формы до определенной температуры может помочь уменьшить захват воздуха, гарантируя, что расплавленный металл не остынет слишком быстро при впрыске.
• Оптимизация скорости впрыска : Отрегулируйте скорость впрыска, чтобы расплавленный металл текал плавно и воздух не задерживался в форме.

2. Холодное закрытие

Холодное закрытие происходит, когда два потока расплавленного металла встречаются, но не могут плавиться должным образом из-за недостаточной температуры. Это приводит к появлению видимых линий или расслоений на отливке, что может повлиять на ее структурную целостность.

Причины холодного закрытия

• Медленная скорость впрыска : Если расплавленный металл поступает в форму слишком медленно, он может начать затвердевать до того, как два потока встретятся, что приведет к холодному закрытию.
• Плохая конструкция пресс-формы : Плохо спроектированная система ворот или направляющих может привести к неравномерному потоку расплавленного металла, что приведет к холодному закрытию.
• Неправильная температура металла : Если расплавленный металл при впрыскивании в форму слишком холодный, он может преждевременно затвердеть, препятствуя правильному сплавлению потоков металла.

Предотвращение холодного закрытия

• Увеличение скорости впрыска : Увеличение скорости впрыска расплавленного металла гарантирует, что металл останется расплавленным достаточно долго для правильного плавления.
• Оптимизация конструкции пресс-формы : Правильно спроектируйте литник, желоб и систему литника, чтобы обеспечить равномерный поток расплавленного металла в полость формы. Это гарантирует, что два потока металла встречаются равномерно, не вызывая холодного закрытия.
• Поддержание надлежащей температуры расплавленного металла : Перед инъекцией убедитесь, что расплавленный металл имеет правильную температуру. Используйте регуляторы температуры для контроля и поддержания температуры во избежание преждевременного затвердевания.

3. Усадка

Под усадкой понимается уменьшение объема расплавленного металла по мере его охлаждения и затвердевания. Это может привести к образованию пустот или полостей внутри отливки, особенно в более толстых секциях, и часто приводит к тому, что отливка не соответствует размерным характеристикам.

Причины усадки

• Неадекватная система кормления : Если в форме отсутствует достаточная система подачи, она может не обеспечить достаточное количество расплавленного металла, чтобы компенсировать усадку, возникающую при затвердевании металла.
• Быстрое охлаждение : Если скорость охлаждения слишком высокая, металл может затвердеть слишком быстро, что приведет к сжатию и усадке.
• Неправильная конструкция пресс-формы : конструкция формы с неравномерной толщиной стенок может привести к усадке в определенных областях, поскольку более толстым секциям требуется больше времени для охлаждения и затвердевания.

Предотвращение усадки

• Проектируйте правильные системы кормления : Убедитесь, что форма имеет правильную систему подачи, которая компенсирует усадку, подавая расплавленный металл к отливке по мере ее охлаждения.
• Контроль скорости охлаждения : Используйте методы контролируемого охлаждения, чтобы расплавленный металл охлаждался медленно и равномерно, предотвращая чрезмерную усадку.
• Оптимизация конструкции пресс-формы : Спроектируйте форму с одинаковой толщиной стенок, чтобы обеспечить равномерное охлаждение. Избегайте толстых секций, которые затвердевают дольше и вызывают усадку.

4. Вспышка

Заусенец – это нежелательный излишек металла, который затекает в зазор между деталями формы в процессе литья. Это приводит к образованию тонких выступов металла на поверхности отливки.

Причины вспышки

• Чрезмерное давление впрыска : Слишком большое давление во время впрыска может привести к тому, что расплавленный металл потечет в те места, где ему быть не должно, что приведет к вспышке.
• Плохое выравнивание пресс-формы : Если половины формы не выровнены правильно, расплавленный металл может вытечь и образовать вспышку.
• Чрезмерное впрыскивание металла : Впрыск большего количества расплавленного металла, чем необходимо, может привести к переливанию металла и образованию бликов.

Профилактика вспышки

• Правильное выравнивание формы : Убедитесь, что половины формы правильно выровнены, чтобы предотвратить утечки и образование заусенцев.
• Контроль давления впрыска : Поддерживайте необходимое давление впрыска, чтобы предотвратить попадание чрезмерного количества металла в полость формы.
• Отрегулируйте объем инъекции : Используйте необходимое количество расплавленного металла для каждой отливки. Этого можно добиться, оптимизировав размер системы литника и литника.

5. Несоосность

Несоосность возникает, когда половины формы не выровнены должным образом во время процесса впрыска, что приводит к неровным поверхностям, неточностям размеров или неправильным формам отливки.

Причины смещения

• Пресс-форма : Со временем компоненты пресс-формы могут изнашиваться, что приводит к нарушению соосности.
• Неправильный зажим : Если форма закреплена неправильно, она может сместиться во время процесса впрыска.
• Неправильная настройка машины : Неправильная настройка машины для литья под давлением может привести к перекосу половин формы.

Предотвращение смещения

• Регулярное обслуживание пресс-формы : Регулярно проверяйте и обслуживайте пресс-форму, чтобы убедиться, что все компоненты находятся в хорошем рабочем состоянии и правильно выровнены.
• Правильная сила зажима : Убедитесь, что к форме приложено правильное усилие зажима, чтобы предотвратить смещение во время впрыска.
• Точная настройка машины : Правильно настройте и откалибруйте машину для литья под давлением, чтобы обеспечить правильное выравнивание формы.

Распространенные дефекты литья под давлением и их предотвращение