ریخته‌گری شن و ماسه پرمصرف‌ترین فرآیند شکل‌دهی فلز است که بیش از 70 درصد از کل ریخته‌گری‌های تولید شده در سطح جهان را تشکیل می‌دهد. اما برای تازه واردانی که وارد کارخانه ریخته گری می شوند، تعداد زیادی از قطعات ریخته گری شن و ماسه می تواند احساس طاقت فرسا کند. الگوها، مقابله و کشیدن، اسپروها، رایزرها، هسته‌ها، دروازه‌ها - هر کدام نقشی غیرقابل مذاکره در اینکه آیا یک ریخته‌گری صدا یا ضایعات ظاهر می‌شود، بازی می‌کند.
ده‌ها مهندس را دیده‌ایم که برای اولین‌بار، خط جداکننده را در طول مونتاژ قالب، نادرست تراز کرده‌اند. ما تکنسین‌های با تجربه را تماشا کرده‌ایم که از قرارگیری دریچه چشم‌پوشی می‌کنند - و در نهایت با جیب‌های گاز در بدنه شیرهای هیدرولیک مواجه می‌شوند. در QINGDAO QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO.، LTD.، جایی که ما قطعات ریخته گری آهن و فولاد دقیق را برای محفظه های پمپ فشار بالا و نازل های آلیاژ کبالت تولید می کنیم، همه اجزای قالب ماسه تایید شده است - فرض نمی شود. بیایید موارد ضروری را تجزیه کنیم قطعات ریخته گری شن و ماسه، نه به عنوان تعاریف کتاب درسی، بلکه به عنوان عناصر عملکردی ما روزانه برای تحویل قطعاتی که فشار بیش از 350 بار را بدون نشتی دارند، به آنها تکیه می کنیم.
اجزای اصلی که باید قبل از ریختن درک کنید
قالب ریخته گری شن و ماسه فقط ماسه بسته بندی شده نیست. این یک سیستم دقیقا مهندسی شده است که برای کنترل جریان فلز، انجماد تغذیه و انتشار گازهای به دام افتاده طراحی شده است. در اینجا پنج بخش فیزیکی غیرقابل مذاکره وجود دارد و در صورت شکست هر کدام چه اتفاقی می‌افتد:
- الگو: یک کپی در اندازه کامل از قسمت نهایی - معمولاً از چوب، پلاستیک یا آلومینیوم ماشینکاری شده ساخته می‌شود. دقت آن به طور مستقیم تحمل ابعادی را تعریف می کند. ما از الگوهای آلومینیومی با ماشینکاری CNC برای محفظه سیلندر استفاده می کنیم، زیرا آنها 0.15 ± میلی متر را در طول 400 میلی متر نگه می دارند که هنگام ماشینکاری سطوح آب بندی پس از ریخته گری بسیار مهم است.
- مقابله کنید و بکشید: قسمت بالایی (کنار) و پایینی (کشیدن) قالب. رابط آنها خط جدایی است. ناهماهنگی در اینجا باعث ایجاد فلاش می شود که باید خاموش شود - یک مرحله دوباره کاری پرهزینه که با استفاده از ثبت پین رولپلاک در همه قالب های تولیدی از آن اجتناب می کنیم.
- اسپرو: کانال عمودی که فلز مذاب از طریق آن وارد حفره قالب می شود. خیلی باریک؟ آشفتگی باعث افزایش تشکیل اکسید می شود. خیلی پهن؟ راندمان تغذیه ضعیف برای قطعات پمپ آلیاژ کبالت T800، ما اسپروها را بر اساس محاسبات هد متالوستاتیک اندازه می‌دهیم - نه نمودارهای اصولی.
- رایزر: مخزنی که در بالا یا کنار ریخته گری برای تغذیه انقباض در طول انجماد قرار می گیرد. یک اشتباه رایج: کم کردن اندازه رایزر برای مقاطع ضخیم. در یک دسته از محفظه‌های سیلندر پمپ پیستونی، حجم ناکافی رایزر باعث تخلخل خط مرکزی می‌شود - که فقط در طول بازرسی اولتراسونیک شناسایی می‌شود. اکنون انجماد را با MAGMAsoft قبل از ساخت قالب شبیه سازی می کنیم.
- هسته: یک درج ماسه جداگانه که حفره های داخلی را تشکیل می دهد - مانند گذرگاه مایع خنک کننده یا سوراخ سوپاپ. هسته ها باید فشار متالوستاتیک و شوک حرارتی را تحمل کنند. برای استحکام هسته از ماسه سیلیکا پیوند شیمیایی با رزین فوران استفاده می کنیم، سپس در دمای 220 درجه سانتی گراد به مدت 90 دقیقه می پزیم. هسته های پخته نشده در زیر فولاد مذاب 1450 درجه سانتیگراد فرو می ریزند.
چرا طراحی گیت، ریخته گری قابل اعتماد را از ضایعات جدا می کند؟
دروازه‌ها - کانال‌هایی که اسپرو را به حفره متصل می‌کنند - به ندرت مورد بحث قرار می‌گیرند، با این حال آنها یکپارچگی سطح، ساختار دانه‌ها و توزیع گنجایش را تعیین می‌کنند. برخی ممکن است استدلال کنند که مکان دروازه برای طراحی الگو ثانویه است. با این حال، در تجربه ما با AMS 5387 آلیاژ کبالت 6 جزء، دروازه نامناسب باعث سه شکست قابل تکرار می شود: بسته شدن سرد در نزدیکی دیوارهای نازک، فرسایش شن و ماسه در مناطق با سرعت بالا، و گیر افتادن پساب در نقاط ورودی حفره.
برای به حداقل رساندن اغتشاش از درگاه پایینی برای محفظه های بلند و دیواره نازک استفاده می کنیم. برای قطعات متقارن مانند غلتک‌های محور مرکزی وینچ، چندین دروازه شعاعی اعمال می‌کنیم که از پر شدن یکنواخت و انجماد جهت دار به سمت بالابرها اطمینان حاصل می‌کنیم. هر مقطع دروازه با استفاده از اصل برنولی تنظیم شده برای ویسکوزیته فلز و افت دما محاسبه می شود. این یک تئوری نیست، بلکه نحوه دستیابی به Cpk> 1.33 در قطرهای بحرانی در بیش از 500 دوره تولید است.
آنچه مبتدیان از آن چشم پوشی می کنند: دریچه ها، شن های جداکننده، و زمان تکان دادن
دریچه‌ها سوراخ‌های کوچکی هستند - اغلب به قطر 1 تا 2 میلی‌متر - که از طریق کوپ سوراخ می‌شوند یا می‌کشند تا هوا و گازهای قالب خارج شوند. از آنها بگذرید و سوراخ یا سوراخ سوراخ می کنید. پس از مونتاژ قالب، دریچه‌ها را به صورت دستی سوراخ می‌کنیم و آنها را در آخرین نواحی پرشده مشخص شده در شبیه‌سازی قرار می‌دهیم. بدون اتوماسیون - زیرا سایش ابزار هندسه سوراخ را تغییر می دهد و هواگیری ناسازگار ساختار میکرو را خراب می کند.
شن و ماسه جدا کننده - لایه ریز گرد و غبار شده بین کوپ و درگ - باید خشک، جریان آزاد و غیر چسبنده باشد. ما از پودر آلومینا کلسینه شده استفاده می کنیم نه گرافیت. گرافیت رطوبت را در رابط قالب جذب می کند و باعث ایجاد نقص در رگه های ریخته گری فولاد ضد زنگ می شود.
زمان بندی تکان دادن بیش از آن چیزی است که بیشتر تصور می کنند. برداشتن زودهنگام قطعات ریخته گری باعث ترک خوردن شوک حرارتی می شود - به خصوص در آهن با کربن بالا. خیلی دیر، و گرمای باقیمانده باعث ایجاد اعوجاج در سطوح مرجع ماشینکاری شده می شود. استاندارد ما: ریخته‌گری‌ها در هوا خنک می‌شوند تا دمای سطح به زیر 150 درجه سانتیگراد کاهش یابد، با دماسنج‌های مادون قرمز دستی تأیید می‌شود - نه تایمر.
از قالب تا بخش مهم ماموریت: جایی که ریخته گری شن و ماسه امروزی مناسب است
ریخته گری شن و ماسه یک فناوری قدیمی نیست - این پایه و اساس تولید هیبریدی است. در QINGDAO QIANGSENYUAN TECHNOLOGY، ما روکش‌های ریخته‌گری شن و ماسه را با ماشینکاری چند محوره CNC، عملیات حرارتی و تکمیل سطح ادغام می‌کنیم—همه زیر یک سقف مطابق با ISO. این کنترل عمودی به ما امکان می‌دهد انطباق GD&T را در مورد ویژگی‌هایی مانند تمرکز حفره به فلنج (±0.05 میلی‌متر) یا زبری سطح Ra ≤0.8 میکرومتر در وجه‌های آب‌بندی تضمین کنیم.
اگر یک محفظه شیر فشار یا جزء وینچ خودرو مهندسی را مشخص می‌کنید، آن را درک کنید قطعات ریخته گری شن و ماسه به این معنی است که بدانیم تلورانس‌ها در کجا قرار می‌گیرند، نقص‌ها از کجا منشأ می‌گیرند، و چگونه انتخاب‌های طراحی بر هزینه و زمان تولید تأثیر می‌گذارند. این به این معنی است که نپرسید "آیا می توان آن را بازیگر کرد؟" اما "هر جزء قالب در دمای 1520 درجه سانتیگراد با زمان ریختن 12 ثانیه چگونه رفتار خواهد کرد؟"
این تفاوت بین نقاشی و قابل تحویل است. و به همین دلیل است که مشتریان ما - از آمریکای شمالی تا آسیای جنوب شرقی - نقشه‌های غنی از GD&T را با مشخصات متالورژیکی دقیق، نه فقط طرح‌ها، برای ما ارسال می‌کنند. زیرا آنها می دانند که قالب فقط یک ظرف نیست. این اولین مرحله کنترل کیفیت است.
