كيف تتحكم في عيوب المسامية في صب الرغوة المفقودة؟

تشكل عيوب المسامية - ثقوب الغاز ، وتجويف الانكماش ، والثقوب الدبالية - تحديات مستمرة في المفقودة صب الرغوة (LFC) ، مما يؤثر بشكل مباشر على سلامة المكون ، وضيق الضغط ، والعائد العام. يتطلب التحكم في المسامية بنجاح اتباع نهج منهجي يعالج كل مرحلة من مراحل عملية LFC الفريدة.

فهم جذور المسامية في LFC:
تنبع المسامية في LFC في المقام الأول من مصدرين:

1. مسامية الغاز: الناتج عن تحلل نمط الرغوة عندما يتصل به المعدن المنصهر. إذا لم تتمكن الغازات الناتجة من الهروب بالكامل من خلال القالب والرمل قبل تصلب المعادن ، فإنها أصبحت محاصرة.

2. مسامية الانكماش: يحدث بسبب عدم كفاية التغذية أثناء تصلب المعدن ومرحلة الانكماش ، وتفاقم إذا كان ضغط الغاز يعوق تدفق المعادن السائل إلى مناطق تقلص.

الاستراتيجيات الرئيسية للسيطرة:

1. تحسين المواد والتصميم:

   • كثافة الرغوة ونوعها: استخدم البوليسترين العالي الجودة والمنخفض الكثافة (EPS) أو رغوة مماثلة مصممة للصب. تتحلل رغوة الكثافة المنخفضة بشكل عام بشكل أسرع مع بقايا أقل ولكنها تتطلب النظر في القوة الدقيقة. كثافة متسقة في جميع أنحاء النمط أمر بالغ الأهمية.

   • تصميم النمط: تجنب التغييرات المفاجئة في سمك القسم. دمج نصف قطر سخية والتحولات السلسة. تصميم مقاطع داخلية للسماح بالهروب من البخار السهل باتجاه فتحات فتحات العفن أو كوب صب. قلل من خطوط الغراء وضمان روابط قوية خالية من الفجوة باستخدام المواد اللاصقة المتخصصة.

2. مهندس نظام الطلاء:

   • نفاذية: هذا أمر بالغ الأهمية. الطلاء الحراري يجب السماح للغازات الحرارية بالمرور بسرعة. حدد الطلاءات التي تم صياغتها خصيصًا للنفاذية العالية في درجات حرارة مرتفعة. تحسين سماكة الطلاء - يعوق تدفق الغاز الكثيف للغاية ، ويخاطر باختراق المعادن.

   • طلب: ضمان طبقة طلاء موحدة خالية من الفقاعات. يجب أن يكون التجفيف دقيقًا والتحكم فيه لمنع توليد الغاز المرتبط بالرطوبة أثناء صبه. التجفيف غير الكافي هو سبب متكرر للمسامية تحت السطحية.

3. ممارسة صب دقيقة:

   • درجة حرارة صب: التوازن الحرج. يجب أن يكون المعدن ساخنًا بدرجة كافية لتحلل نمط الرغوة بشكل كامل بسرعة والحفاظ على السيولة للتغذية ولكن ليس ساخنًا بحيث يسبب توليد الغاز المفرط ، أو تآكل العفن ، أو مشاكل الانكماش. متطلبات درجة الحرارة تختلف اختلافا كبيرا عن طريق السبائك. السيطرة الصارمة غير قابلة للتفاوض.

   • معدل صب: الحفاظ على صب ثابت وسريع بما فيه الكفاية لإنشاء ضغط رأس معدني إيجابي. يساعد هذا الضغط في إجبار غازات التحلل من خلال الطلاء والرمال مع تعزيز التغذية لمواجهة الانكماش. يزيد صب البطيء من خطر رفع الغاز.

   • تقليل الاضطرابات: تجنب الرش أو الاضطراب المفرط في حوض Sprue/Dorcing ، والذي يمكن أن يؤدي إلى تقطيع الهواء أو الغازات في وقت مبكر من الملء.

4. ضمان ضغط العفن الفعال والتنفيس:

   • ضغط الرمال: من الضروري ضغط موحد وكافي من الرمال الجافة وغير الموروثة حول الكتلة المطلية. يؤدي ضعف الضغط إلى مناطق فضفاضة حيث يمكن أن تتراكم الغازات أو يمكن أن تخترق المعدن ، مما يسبب عيوب. تقنيات الاهتزاز المتسقة أمر حيوي.

   • تنفيس: توفير مسارات تنفيس كافية. ويشمل ذلك التنفيس من مجموعة الأنماط نفسها (غالبًا عن طريق الناهضين أو فتحات الفتحات المخصصة التي تؤدي إلى سطح الطلاء) ، والتنفيس المناسب للقارورة ، وأنظمة تنفيس بمساعدة الفراغ الشائعة في LFC. يجب أن تكون الفتحات واضحة وتؤدي مباشرة إلى الجو.

5. السيطرة على جودة المعادن:

   • degassing: تأكد من أن المعادن المنصهرة بشكل صحيح قبل صب لإزالة الهيدروجين المذاب والغازات الأخرى المتأصلة في الذوبان ، مما يمنعهم من المساهمة في المسامية عند التصلب.

   • اختيار السبائك وتعديله: كن على دراية بخصائص الانكماش المتأصل للسبائك التي يتم إلقاؤها. تستفيد بعض السبائك من التعديل أو مصافي الحبوب المحددة التي يمكن أن تحسن خصائص التغذية.

إن التحكم في المسامية في صب الرغوة المفقودة لا يتعلق بإصلاح واحد بل يتقن التفاعل بين النمط والطلاء والرمل والمعادن والعملية. المسابك التي تحقق معدلات منخفضة من المسامية باستمرار تتحكم بدقة في كل متغير:

• استخدام أنماط رغوة عالية الجودة ومناسبة مصممة للهروب من البخار.

• تطبيق وتجفيف الطلاءات عالية نفاذية وموحدة.

• صب في درجة الحرارة المثلى والمعدل للسبائك.

• ضمان ضغط العفن الممتاز والتنفيس الفعال.

• ابدأ مع المعادن النظيفة ، degassed.

من خلال معالجة هذه المناطق بشكل منهجي وتنفيذ التحكم الصارم للعمليات ومراقبتها ، يمكن للمسابك أن تقلل بشكل كبير من عيوب المسامية ، وتعزيز جودة وموثوقية وفعالية التكلفة لسباقات الرغوة المفقودة. يظل التحليل المستمر للعيوب من خلال طرق مثل الأشعة السينية أو التقسيم أمرًا بالغ الأهمية لتحسين العملية المستمرة.