Տեսեք, ինքնահոս ավազի ձուլում: Պարզ է հնչում, չէ՞: Հալած մետաղը լցրեք ավազի կաղապարի մեջ, թողեք, որ ձգողականությունը անի իր գործը, ջարդեք հատվածը: Ես հազար անգամ լսել եմ այդ պարզեցված տարբերակը, և հենց դա է հանգեցնում առաջին մեծ սխալ պատկերացմանը. որ դա պարզապես էժան, ցածր տեխնոլոգիական գործընթաց է պարզ ձևերի համար: Իրականությունը, նրբությունն այն է, որտեղ իսկական արհեստն է: Խոսքը միայն ձևի ձևավորման մասին չէ. խոսքը վերաբերում է այդ ավազի խոռոչում պինդացումը վերահսկելուն, ջերմության փոխանցմանը կառավարելու նյութի միջոցով, որը բառացիորեն կեղտոտ է, և կանխատեսում է, թե ինչպես կվարվի մետաղը, երբ այն միայն քաշվում է ներքև: Դա օգտագործելի ձուլման և ջարդոնի կույտի միջև եղած բացն է: Ես տեսել եմ, որ խանութները խանդավառվում են ակնհայտ պարզությամբ, իսկ հետո մխրճվում են ծակոտկենության խնդիրների կամ անհամապատասխան չափերի պատճառով, այն պատճառով, որ նրանք ավազին վերաբերվում էին որպես միայն կոնտեյների, այլ ոչ թե ջերմային համակարգի կարևոր մաս:
Ավազը պարզապես ավազ չէ
Սա, հավանաբար, ամենաանտեսված կողմն է: Երբ մենք խոսում ենք ինքնահոս ավազի ձուլում բորբոս, մենք չենք խոսում լողափի ավազի մասին: Դա ձեւակերպված համակարգ է: Կապակցիչը՝ լինի դա կանաչ ավազ (կավով կապակցված), խեժով կամ այլ բան, ամբողջովին փոխում է խաղը: Կանաչ ավազն ունի այդ պլաստիկությունը, որը ֆանտաստիկ է որոշակի երկրաչափությունների համար և թույլ է տալիս պատշաճ թափահարում: Բայց խոնավության պարունակությո՞ւնը: Խոնավ եղանակին հետևողական մնալու մղձավանջ: Մեկ-երկու տոկոսի տեղաշարժը կարող է հանգեցնել գազի թերությունների, այդ ծակոտկեն ծակոտկենությունը հենց ձուլման մաշկի տակ, որը կարող եք գտնել միայն հաստոցների մշակման ժամանակ: Ես հիշում եմ ճկուն երկաթե փակագծերի խմբաքանակ, որ մենք արել ենք. մակերեսը կատարյալ տեսք ուներ, բայց հաստոցների խանութը մեզ հետ կանչեց՝ երեսպատված մակերեսների վրա փոքրիկ փոսերի լուսանկարներով: Մեղավորը. Խոնավության աճ գիշերը, երբ մենք ձևավորեցինք այդ հատվածը: Ավազը հավելյալ խոնավություն էր ներծծել, որը գոլորշու վերածվեց այն պահին, երբ երկաթը հարվածեց դրան:
Այնուհետև դուք ունեք խեժով կապված ավազներ, ինչպիսիք են ֆուրանը կամ ֆենոլ-ուրեթանը: Շատ ավելի լավ ծավալային կայունություն և մակերեսային հարդարում, այդ իսկ պատճառով դրանք հաճախ օգտագործվում են ավելի բարդ միջուկների համար ինքնահոս ավազի ձուլում. Բայց փոխզիջումը հոտն է, արժեքը և այն փաստը, որ ավազը դառնում է թափոն, որն ավելի դժվար է վերականգնել: Դուք ավելի հաճախ նոր ավազ եք գնում: Եվ դարպասի դիզայնը պետք է լինի տեղում: Կանաչ ավազի դեպքում կա որոշակի թափանցելիություն, որը թույլ կտա գազերը դուրս գալ: Այս ավելի կոշտ խեժային համակարգերից մի քանիսի դեպքում, եթե ձեր օդափոխիչները կատարյալ չեն, դուք փակում եք գազը և հարվածներ եք ստեղծում: Դա մշտական հավասարակշռություն է նյութի հատկությունների, արժեքի և վերջնական մասի պահանջների միջև:
Իսկ միջուկի ստեղծումն իր սեփական տիեզերքն է: Փականի մարմնի կամ շարժիչի բլոկի ներքին անցումների համար դուք ավազի միջուկ եք գցում կաղապարի մեջ: Միջուկը պետք է բավականաչափ ամուր լինի հալած մետաղի ճնշումը առանց լվացվելու կարգավորելու համար, բայց նաև այնքան ծալովի, որպեսզի ձուլվածքը փոքրանա առանց տաք պատռվածքներ առաջացնելու: Ավազի հիմնական բաղադրատոմսի ճիշտ ընդունումը՝ ավազի, կապող նյութի և հավելումների խառնուրդը, ալքիմիա է: Ես տեսել եմ միջուկներ, որոնք չափազանց ամուր էին, բառացիորեն կոտրում էին ձուլումը, երբ այն սառչում էր և կծկվում այս անզիջող ներքին ձևի շուրջ: Այլ ժամանակներում միջուկը շատ շուտ էր փափկվում, ինչը հանգեցնում էր նրան, որ մետաղը ներթափանցում էր և լողակներ ստեղծում այն վայրերում, որտեղ դուք երբեք չեք կարող մաքրել: Այն երբեք պարզապես ավազի ձև չի տալիս:
Gating, Feeding, and Physics of Flow
Դարպասի համակարգը հալած մետաղի սանտեխնիկան է: Թվում է, թե դա երկրորդական դետալ է, բայց առաջնային է: Մեջ ինքնահոս ավազի ձուլում, դուք չունեք բարձր ճնշում մետաղը ստիպողաբար կերակրելու համար: Դուք ապավինում եք հիդրավլիկ գլխին՝ մետաղի բարձրության վրա, որը ճնշում է խոռոչը լրացնելու համար: Եթե ձեր ցողունը շատ կարճ է, կարող եք բարակ հատվածներ չլցնել: Չափազանց բարձրահասակ, և դուք ստանում եք ավելորդ տուրբուլենտություն, որը հոսքի մեջ ներմուծում է օքսիդներ և օդ: Նպատակը շերտավոր հոսքն է: Դուք ուզում եք, որ մետաղը լցնի կաղապարը հանգիստ, ինչպես օշարակ լցնելը, ոչ թե ջրվեժի պես:
Մենք դա սովորեցինք հաճախորդի համար նախատեսված մի շարք չժանգոտվող պողպատից պոմպերի պատյանների վրա: Նախնական դիզայնն ուներ հասարակ ներքև՝ մեկ ինգեյթի մեջ: Ձուլվածքները շարունակում էին դուրս գալ վերևի մոտ գտնվող կեղտոտ ներդիրներով: Դրանք բաժանելուց և վերլուծելուց հետո դա կեղտ չէր, այլ խարամ և օքսիդացված մետաղ էր, որը թափվել էր թափման ժամանակ: Մենք վերանախագծեցինք դարպասը, որպեսզի ջրհորը ներառի ցողունի ներքևի մասում՝ առաջին, ավելի կեղտոտ մետաղը թակարդելու համար, և օգտագործեցինք աստիճանավոր վազող համակարգ՝ բազմաթիվ, ավելի փոքր մուտքերով՝ հոսքն ավելի հավասարաչափ բաշխելու համար: Արատների մակարդակը նվազել է ավելի քան 70%-ով։ Հենց դա է տարբերությունը լավ համակարգը. Դա կախարդանք չէ. դա կիրառական հեղուկի դինամիկան է:
Այնուհետև կա սնուցում՝ բարձրացողները: Սրանք տաք մետաղի ջրամբարներն են, որոնք սնուցում են ձուլումը, երբ այն ամրանում և նեղանում է: Մետաղը փոքրանում է, երբ այն անցնում է հեղուկից պինդ: Եթե դուք չեք կերակրում այդ կծկումը, դուք ստանում եք նեղացման ծակոտկենություն, ձուլման ներսում սպունգանման, թույլ տարածք: Հնարքն այն է, որ բարձրացնողը ճիշտ տեղում դնելը, այն դարձնելով ճիշտ չափի և ապահովելով, որ այն ավելի երկար մնա տաք, քան ձուլման հատվածը, որը սնվում է: Երբեմն ձեզ անհրաժեշտ են էկզոթերմիկ բարձրացնող թևեր՝ այդ մետաղը հալած պահելու համար: Ամեն ինչ ուղղված է պինդ ամրացմանը. ստիպելով ձուլումը ամրացնել վերջույթներից դեպի վերելակը, որպեսզի բարձրացնողը կարողանա անընդհատ հեղուկ մետաղ սնուցել նեղացող հատվածներում: Վատ տեղադրված վերելակը պարզապես մեռած քաշ է, որը դուք պետք է կտրեք; լավ մշակվածը ձայնային մետաղի ապահովագրություն է:
Նյութերի ընտրությունը և ամրացման պարը
Ձեր ընտրած մետաղը թելադրում է ամեն ինչ ինքնահոս ավազի ձուլում գործընթաց։ Մոխրագույն երկաթը ոչ մի կերպ չի վարվում ճկուն երկաթի նման, որը նման չէ պողպատի կամ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքի: Մոխրագույն երկաթը, իր գրաֆիտի փաթիլներով, ունի լավ հեղուկություն և ընդլայնվում է գրաֆիտի տեղումների պատճառով պնդացման ժամանակ: Սա իրականում կարող է օգնել նվազեցնել նեղացման խնդիրները: Ճկուն երկաթը, իր գնդաձև գրաֆիտով, ունի կծկման տարբեր բնութագրեր և ավելի հակված է կեղտի առաջացմանը, եթե խնամքով չմշակվի:
Պողպատը գազան է: Լցնելու ջերմաստիճանը շատ ավելի բարձր է, քան երկաթը, ինչը նշանակում է ավելի շատ ջերմություն կառավարելու համար: Ավազի կաղապարն ավելի կատաղի ջերմային ցնցում է ստանում։ Պողպատը նաև ունի շատ ավելի մեծ կծկման արագություն՝ մոտ 2% կամ ավելի ածխածնային պողպատի դեպքում: Ձեր կերակրման համակարգը (բարձրացնողները) պետք է զգալիորեն ավելի մեծ և ամուր լինի: Իսկ որոշ համաձուլվածքների դեպքում, ինչպիսիք են չժանգոտվող կամ բարձր լեգիրված պողպատները, հոսունությունը կարող է ավելի ցածր լինել՝ պահանջելով նույնիսկ ավելի զգույշ դարպասի դիզայն՝ բարակ հատվածները լրացնելու համար: Ես աշխատել եմ նման խանութների հետ Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) հատուկ համաձուլվածքների հետ կապված նախագծերի վրա: Դուք կարող եք տեսնել նրանց փորձը իրենց կայքում https://www.tsingtaocnc.com. Երբ գործ ունես կոբալտի կամ նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքների հետ, մետաղի ինքնարժեքն այնքան բարձր է, որ ջարդոնային ձուլումը մեծ կորուստ է: Սխալների սահմանը փոքրանում է: Գործընթացի հսկողությունը՝ ավազի ջերմաստիճանից մինչև մետաղի թափման ջերմաստիճանը մինչև թափվելու արագությունը, պետք է մանրակրկիտ լինի: Ձուլման և հաստոցների նրանց երկար պատմությունը, ինչպես նշված է նրանց ներածության մեջ, հուշում է, որ նրանք հաղթահարել են նյութին հատուկ այս մարտահրավերները կեղևի, ներդրումների և ավազի գործընթացներում:
Ալյումինն ու պղնձի վրա հիմնված համաձուլվածքները լրիվ այլ աշխարհ են: Նրանք թափվում են ավելի ցածր ջերմաստիճանում, բայց կարող են լինել գազավորված: Նրանք հաճախ պահանջում են գազազերծում վառարանում կամ շերեփում լցնելուց առաջ ջրածինը հեռացնելու համար, որն առաջացնում է կոպիտ ծակոտկենություն: Ավազը պետք է բացարձակապես չորանա: Ցանկացած խոնավություն կատաղի արձագանքելու է ալյումինի հետ՝ ոչ միայն գազ ստեղծելով, այլ կարող է գոլորշու պայթյուն առաջացնել, որը փչացնում է կաղապարը: Յուրաքանչյուր նյութ ունի իր անհատականությունը, գործընթացի նկատմամբ իր պահանջները:
Որտեղ է այն տեղավորվում և երբ փնտրել այլուր
Ինքնահոս ավազի ձուլում գերազանցում է միջինից մեծ մասերը՝ համեմատաբար պարզ և չափավոր բարդ երկրաչափություններով: Մտածեք շարժիչի բլոկները, փոխանցման տուփի պատյանները, մեծ փականների մարմինները, հաստոցների հիմքերը, պոմպի պատյանները: Դա ծախսարդյունավետ է ցածր և միջին ծավալների համար, քանի որ գործիքավորումը (նախշը) համեմատաբար էժան է մշտական կաղապարի կամ ձուլման ձուլվածքների համեմատ: Նոր մասի արտադրության ժամկետը կարող է կարճ լինել, եթե դուք օգտագործում եք փայտե կամ պլաստմասե նախշ: Չափերի շրջանակը գործնականում անսահմանափակ է. կարող եք ձուլել տոննա կշռող մասեր:
Բայց դա իր սահմաններն ունի։ Մակերեւույթի ավարտը և չափերի ճշգրտությունը, չնայած լավը, այնքան ամուր չեն, որքան դուք ստանում եք ներդրումային ձուլման կամ բարձր ճնշման ձուլման դեպքում: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է ծայրահեղ բարակ պատերով մաս (մետաղների մեծ մասի համար՝ 1/8 դյույմից ցածր), ներքին բարդ մանրամասներ կամ հայելանման ձուլածո մակերես, դուք հավանաբար նայում եք ներդրումային ձուլմանը: Ահա թե ինչու է լիարժեք սպասարկվող ձուլարանը նման QSY իրենց հնարավորություններին զուգահեռ կառաջարկեն ինչպես կեղևի կաղապար, այնպես էլ ներդրումային ձուլում: Shell կաղապարը ձեզ ավելի բարձր ճշգրտության և ավարտի հնարավորություն է տալիս հիմնական ավազի ձուլման արդյունքում, իսկ ներդրումային ձուլումն ավելի հեռուն է գնում: Խոսքը գնում է գործընթացը մասի պահանջներին համապատասխանեցնելու մասին:
Մյուս կարևոր հանգամանքը արտադրության տեմպերն են: Յուրաքանչյուր ավազի կաղապար ձեռքով պատրաստելը դանդաղ է: Փոքր մասերի մեծածավալ արտադրության համար կան կանաչ ավազի կաղապարման ավտոմատ գծեր, բայց դա մեծ կապիտալ ներդրում է: Աշխատանքի խանութի կամ նախատիպերի համար, ձեռքով կամ կիսաավտոմատացված ինքնահոս ավազի ձուլում աներևակայելի ճկուն է: Դուք կարող եք կատարել միանվագ կամ փոքր խմբաքանակներ՝ առանց գործիքավորման բանկը կոտրելու: Սա աշխատանքային ձիու գործընթաց է ինչ-որ պատճառով. այն հարմարվող է, որոշ առումներով ներողամիտ է (դուք միշտ կարող եք շտկել օրինաչափությունը) և ունակ է արտադրել աներևակայելի ամուր, դիմացկուն բաղադրիչներ:
Անխուսափելի փոփոխականները և մարդկային գործոնը
Ինչքան էլ ստանդարտացնես, ձուլման աշխատանքը լի է փոփոխականներով: Ավազի ջերմաստիճանը, երբ լցնում եք: Մետաղի ջերմաստիճանը շերեփում, և այն սառչում է, երբ լցնում եք, այնպես որ վերջին կաղապարը կարող է մի փոքր ավելի սառը մետաղ ստանալ, քան առաջինը: Լցնողի հմտությունը. Լավ հոսող սարքը վերահսկում է արագությունը, պահում է ցողունը լիքը գլխի ճնշումը պահպանելու համար և նվազագույնի է հասցնում տուրբուլենտությունը: Սկսնակը կարող է քանդել կաղապարի կատարյալ դիզայնը:
Այնուհետև կա ցնցում և մաքրում: Ավազը կոտրելը պարզ է թվում, բայց դուք կարող եք վնասել փխրուն ձուլվածքը, եթե չափազանց կոպիտ եք: Դարպասները և վերելակները պետք է կտրվեն, սովորաբար ժապավենի սղոցով կամ հղկող կտրիչով: Այնուհետև կա մանրացում՝ կտրված հատվածները հարթելու համար, կրակոցային պայթեցում՝ մակերեսը մաքրելու համար և հաճախ ջերմային բուժում՝ վերջնական հատկությունների համար: Յուրաքանչյուր քայլ ներկայացնում է սխալի կամ վնասի ներուժ: Ես տեսել եմ, որ գեղեցիկ, ձայնային ձուլվածքը չափազանց եռանդուն սրճաղացից ստանում է խորը ողորկ՝ վերածելով այն վերանորոգման կամ ջարդոնի:
Օրվա վերջում, ինքնահոս ավազի ձուլում հիմնարար գործընթաց է։ Դա գլամուրային չէ: Այն հաճախ կեղտոտ է և տաք: Բայց կա խորը բավարարվածություն՝ վերցնելով ավազի մի կույտ, մետաղի մի կտոր և այն վերածել ճշգրիտ, ֆունկցիոնալ, բեռ կրող բաղադրիչի՝ այս հիմնարար սկզբունքները հասկանալու միջոցով: Այն հնագույն արհեստի և ժամանակակից մետալուրգիական գիտության խառնուրդ է: Այն խանութները, որոնք դա լավ են անում, դուր են գալիս տասնյակ տարիներ ունեցող խանութները QSY, ներքինացրել են այս բոլոր նրբերանգները՝ ավազի բաղադրատոմսերը, բացման կանոնները, յուրաքանչյուր խառնուրդի տարօրինակությունները: Նրանք պարզապես քասթինգ չեն անում. նրանք ղեկավարում են վերահսկվող ամրացման իրադարձությունը: Եվ դա դրա իրական հնարքն է:
