Poroznost je uobičajena mana u aluminijumskim odljevcima pijeska, negativno utječući na mehanička svojstva, čvrstoće pritiska i površinske obrade. To se pojavljuje iz plinskog hvatanja, skupljanja ili nepravilnog uvjeti plijesni.
1. Razumijevanje formiranja poroznosti
Poroznost u aluminijumskim odljevcima može se svrstati u dvije glavne vrste:
Poroznost plina: uzrokovana apsorpcijom vodonika tokom raspadanja ili raspadanja vlage u kalupima.
Poroznost skupljanja: događa se zbog neadekvatnog hranjenja tokom učvršćivanja, što dovodi do praznina.
Prepoznavanje osnovnog uzroka je neophodno za odabir odgovarajuće tehnike ublažavanja.
2. Tlak topljenja i metala
a. Tehnike degastiranja
Rotacioni degascizacija: ubrizgavanje inertnih gasova (argona ili azota) kroz rotirajuće rotora uklanja rastvorenu vodonik.
Fluxing agensi: flukse na bazi hlorida (npr. Heksahloroetan) smanjuje sadržaj vodika, ali zahtijevaju pravilnu vađenje dima.
Vakuumski degascizacija: efikasan za odlivke visokog integriteta, ali povećava troškove proizvodnje.
b. Kontrola sastava legure
Prilagođavanje sadržaja silikona: hipoeutektičke legure al-SI (npr., A356) pokazuju bolje karakteristike hranjenja, smanjujući skupljanje.
Refineri zrna (Tib₂, Al-TI-B): Promicati konstrukciju finog žitarica, minimiziranje mikroporoznosti.
3. Optimizacija kalupa i jezgre
a. Odabir veziva sa pijeskom
Nisko vlage smole: fenolilni veziči uretana ili furana smanjuju generiranje plina u odnosu na zeleni pijesak.
Anorganski veziva (npr., Natrijum silikat \/ co₂): eliminirati emisije organske plinove, ali mogu zahtijevati jače premazi kalupa.
b. Dizajn odzračivanja kalupa
Pravilni otvor za odzračivanje: Strateški otvori omogućuju zarobljeni plinovi da pobjegnu prije metalnog učvršćivanja.
Kontrola propusnosti: optimalna veličina zrna pijeska (AFS 50-70) uravnotežuje snagu i propusnost plina.
c. Sušenje i predgrijavanje kalupa
Kursevi pečenja: Kalupi za grijanje do 150-200 stupnjeva uklanja preostalu vlagu.
Premazi kalupa: vatrostalni premazi (npr. Cirkonijski) smanjuju reakcije metala-kalupe i pikap gasa.
4. Strategije za učvršćivanje i hranjenje
a. Dizajn riser
Usmjeravanje učvršćenja: Korištenje suženih uspona osigurava sekvencijalno učvršćivanje prema ulagaču.
Egzotermični rumenilo suvale: Proširite vrijeme za hranjenje, minimiziranje praznina skupljanja.
b. Tehnike hlađenja
Metalne hladnoće: ubrzati hlađenje u debelim presjecima, smanjujući poroznost skupljanja.
Kontrolirane stope hlađenja: postepeno hlađenje u tankim dijelovima sprečava vruće suze.
5. Praćenje i kontrola kvaliteta procesa
Testiranje vodika u realnom vremenu: Smanjeni test pritiska (RPT) ili telegaški analizatori prate čistoću topljenja.
Rendgenski pregled: otkriva internu poroznost za odljeve visoke specifikacije.
Simulacija procesa (MagmaSoft, ProCast): predviđa skupljanje i optimizira dizajn grede \/ riser.
Zaključak
Smanjenje poroznosti u aluminijumskim pijeskom odljevcima zahtijeva holistički pristup, uključujući tretman topline, optimizaciju kalupa i kontroliranu učvršćivanje. Kombiniranjem degasije, pravilno odzračivanje i usmjeravanje učvršćivanja značajno poboljšava integritet livenja. Napredni alati za simulaciju Dodatni pročišćavanje parametara procesa, osiguravajući visokokvalitetne, niske poroznosti komponente za automobile i zrakoplovne aplikacije.
