Kad dzirdat “metāla liešanas pamati”, lielākā daļa mācību grāmatu pāriet tieši uz plūsmas diagrammu: raksts, veidne, ielej, atdzesē, apdare. Tas nav nepareizi, taču tas ir tāpat kā braukšanu raksturojot, uzskaitot automašīnas detaļas. Īstie pamatelementi ir starp šiem soļiem — karstuma migla pār kausu, metāla skaņa, kas piepilda veidni, kā čaumalas veidne jūtas, kad tā ir pareiza. Esmu redzējis, ka pārāk daudz inženieru tikko no skolas pieķērās CAD modelim, aizmirstot, ka metālam ir sava griba. Tas ir pirmais un, iespējams, lielākais nepareizais priekšstats: liešana nav tikai ražošanas process; tās ir sarunas ar fiziku.
Galvenā deja: raksts, veidne un metāls
Sāksim ar modeli. Tas ir sākumpunkts, taču tā dizains ir vieta, kur jūs iegūstat vai zaudējat darbu. Iegrimes leņķi nav tikai cipars rokasgrāmatā; pusgrāds var nozīmēt atšķirību starp tīru sloksni un iznīcinātu pelējumu. Mēs to uzzinājām, veicot agrīnu sūkņa korpusa darbu, izmantojot sveķu modeli. Dizains ekrānā izskatījās ideāls, taču mēs neņēmām vērā sveķu termisko izplešanos intensīvā karstuma ietekmē. čaumalu liešana veidnēs process. Rezultāts? Skaista veidne ar šausmīgu izmēru precizitāti. Daļa bija lūžņi. Šī neveiksme man iemācīja vairāk par Metāla liešanas pamati nekā jebkura mācību grāmata: katrs materiāls ķēdē, no raksta līdz galīgajam metālam, izplešas un saraujas. Jums tie visi ir jāzina.
Kas mani noved pie veidnēm. Mūsu veikalā, QINGDAO QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO.,LTD., mēs ļoti paļaujamies uz čaulu un investīciju liešanu. Izvēle nav patvaļīga. Liela apjoma, salīdzinoši vienkāršākām ģeometrijām tādos materiālos kā čuguns vai oglekļa tērauds, čaumalu formēšana ir neticami efektīva. Silīcija dioksīda smiltis, kas pārklātas ar fenola sveķiem, nodrošina veidni ar lielisku virsmas apdari un pienācīgu caurlaidību. Bet galvenais triks ir sacietēšanā. Veidnei cepeškrāsnī ir nepieciešams tieši tik daudz laika. Pārāk maz, un tas ir vājš, riskējot beigties ieliešanas laikā. Pārāk daudz, un tas kļūst trausls, kas var izraisīt ieslēgumus lējumā. Jūs iemācāties to spriest pēc krāsas un smaržas — ļoti specifiska, nedaudz asa sacietējušu sveķu smarža. Tas nav nevienā rokasgrāmatā.
Investīciju liešana jeb pazaudētais vasks ir cits zvērs. Tas ir paredzēts sarežģītām lietām — turbīnu lāpstiņām, sarežģītiem vārstu korpusiem. Šeit galvenais ir kontrole, absolūta kontrole pār katru keramikas apvalka slāni. Sīks burbulītis vai vāja vieta trešajā kārtā parādīsies kā spura vai tulzna uz pēdējās nerūsējošā tērauda daļas. Mēs to plaši izmantojam darbam ar īpašiem sakausējumiem, piemēram, uz niķeļa bāzes. Keramikas apvalka termiskā triecienizturībai ir pilnībā jāatbilst šo supersakausējumu liešanas temperatūrai. Izdari to nepareizi, un korpuss saplaisā, noplūst metāls, un rodas ļoti dārgs, bīstams haoss. Tas ir augstas likmju process, kura pamatprincipi ir pacietība un rūpīga atkārtošana.
Izliešana: kur teorija satiekas ar grīdu
Šis ir patiesības brīdis. Visa plānošana šeit sasniedz kulmināciju. The Metāla liešanas pamati ieliešanas laikā ir par termodinamiku un šķidruma dinamiku, bet jūs neatrisināt vienādojumus; jūs pieņemat lēmumus sekundes daļā. Metāla temperatūra ir kritiska. Kaļamā čuguna gadījumā mēs tiecamies uz aptuveni °C. Bet tas nav noteikts skaitlis. Ja veidnes ir aukstas un mitras mitrā dienā, varat kļūt karstākas, lai novērstu priekšlaicīgu sasalšanu plānās daļās. Jūs vērojat, kā metāls plūst no kausa — tai jābūt vienmērīgai, spilgtai straumei, nevis šļakatām. Turbulenta izliešana ievada gaisu un oksīdus, izraisot defektus.
Stāvvadi un vārtu sistēmas ir neapdziedātie varoņi. Tie nav tikai metāla kanāli; tie ir spiediena un barošanas sistēma. Es atceros darbu pie tērauda zobratu sagataves ar biezu šķērsgriezumu. Mēs novietojām stāvvadu, pamatojoties uz standarta aprēķinu. Lējums sacietēja, un tas izskatījās ideāli. Līdz apstrādei. Milzīgs saraušanās dobums bija paslēpts tieši tīklā. Stāvvads bija aizsalis pirms biezākā posma, tāpēc nevarēja to pabarot. Pamata, ko mēs palaidām garām? Cietināšanas modelēšana nav saistīta tikai ar apjomu; tas ir par virzienu un laiku. Tagad mēs izmantojam simulācijas programmatūru kā ceļvedi, taču mēs joprojām salīdzinām ar vecajiem īkšķa noteikumiem, piemēram, pārliecināmies, ka stāvvada termiskā masa ir ievērojami lielāka par sekcijas, kuru tas baro.
Materiāls ir viss (un nekas)
Cilvēki bieži domā, ka materiāla izvēle ir pirmais solis. Dažreiz tā ir, bet bieži vien dizains to nosaka, un jums tas ir jāstrādā. Mēs darām visu, sākot no kopējā čuguns eksotiskiem sakausējumiem uz kobalta bāzes. Materiālu pamatā ir izpratne par viņu personību. Pelēks dzelzs lej skaisti, ir piedodošs pret mašīnu, bet ienīst triecienu. Kaļamais čuguns ar tā mezglaino grafītu ir izturīgāks, bet vairāk pakļauts saraušanās problēmām, ja tas netiek pareizi apstrādāts tieši kausā.
Nerūsējošais tērauds, piemēram, 304 vai 316, ir izaicinājums, jo tiem ir augsts kušanas punkts un tendence veidot cietas, trauslas fāzes, ja dzesēšanas ātrums netiek kontrolēts. Un īpašie sakausējumi? Tas ir augstākā līmeņa darbs. Niķeļa sakausējuma ieliešana izmantošanai augstā temperatūrā nozīmē kontrolēt visu, sākot no krāsns atmosfēras (lai novērstu dārgu elementu, piemēram, hroma, oksidēšanos) un beidzot ar aizbīdņu projektēšanu, lai samazinātu turbulenci, kas var sagraut keramikas veidni un piesārņot kausējumu. Galvenais šeit ir cieņa. Jūs ne tikai ielejiet šos; jūs organizējat visu to termisko vēsturi.
Ārpus liešanas: apstrādes rokasspiediens
Liešana reti ir gatava daļa. Šeit ir sinerģija tādā vietā kā QSY parāda tā vērtību. Ņemot CNC apstrāde in-house nav tikai ērtības; tā ir būtiska atgriezeniskās saites cilpa. Mašīnisti mums precīzi norāda, kur lējums ir ciets vai mīksts, kur ir neparedzēta porainība vai mūsu izmēru pielaides ir spēkā. Reiz mēs izstrādājām kronšteinu, kur atstājām, mūsuprāt, pietiekamu apstrādes materiālu. CNC komanda atgriezās un teica, ka lējumi izkropļo griešanas spēku vienā noteiktā atlokā. Jautājums? Atlikušais spriegums no nevienmērīgas dzesēšanas. Pielāgojām dzesēšanas protokolu kratīšanas zonā, problēma atrisināta. Galvenā mācība: aktieru atlase nebeidzas ar shakeout. Pirmā apstrādes instrumenta griešana ir augstākā kvalitātes pārbaude.
Šī integrācija nosaka veidu, kā mēs veidojam modeļus un veidnes. Mēs zinām, ko mūsu pašu mašīnas var un ko nevar, tāpēc mēs projektējam lējumus ar mehānisko apstrādājamību jau no paša sākuma. Mēs varētu pievienot nelielu atskaites punktu uz nekritiskas virsmas, lai nodrošinātu CNC uzticamu nulles punktu. Tas ir praktisks pamats, ko jūs apgūstat, tikai veicot abas darba puses.
Neveiksmes ir īstās mācību grāmatas
Ļaujiet man beigt ar stāstu, kas aptver netīro, nelineāro realitāti Metāla liešanas pamati. Mums bija pasūtījums pret korozijizturīgu lāpstiņriteņu sēriju no dupleksa nerūsējošā tērauda. Ģeometrija bija sarežģīta, plānas lāpstiņas, tāpēc mēs devāmies ar investīciju liešanu. Pirmie daži iznāca ar tādām, kas izskatījās kā sīkas asaras uz lāpstiņu virsmām. Nevis plaisas, bet virsmas nelīdzenumi. Pārbaudījām visu: vaska iesmidzināšanas parametrus, keramikas suspensijas viskozitāti, atvaskošanas autoklāva ciklu. Visi bija specifikācijas robežās.
Izrāviens notika, kad kāds vecāks lietuvis, kurš klusi vēroja, norādīja uz atvasināšanas tvaika autoklāvu. Jūs pārāk ātri izvārāt vasku, viņš teica. Tvaiki ietriecas aukstajā apvalkā, kondensējas, un ūdens tiek iesprostots veidnes apakšējās daļās, pirms tas var izplūst. Kad jūs ielejat izkausētu metālu, šis ūdens uzreiz tvaicē un izpūš mazu caurumu keramikas virsmā, ko metāls aizpilda. Tas bija fundamentāls attiecībā uz fāzes maiņu un kondensāciju, nevis par liešanu kā tādu. Mēs palēninājām tvaika paaugstināšanu, veicinājām labāku drenāžu, un defekti pazuda. Īstais pamats nebija metālā; tas bija ūdenī. Un jūs to neatradīsit, ja vien neesat stāvējis uz grīdas, satriekts un skatījies uz skaistu, bojātu detaļu rindu. Tā ir visa būtība.
