На поверхности отливок из алюминиевого сплава, особенно на тонкостенных крышках, часто появляются пузырьки разного размера. В чем причина? Как предотвратить появление пузырьков на алюминии и устранить их — давайте кратко проанализируем этот вопрос.
Пузырьки на поверхности деталей, изготовленных методом литья под давлением, часто появляются на том конце изделия, который находится дальше всего от внутреннего литникового канала. Иногда пузырьки остаются и после термообработки отливки. В некоторых пузырьках после распиловки обнаруживаются черные примеси, а в других — газ.
Характерные признаки пузырей: на поверхности отливки наблюдается выпуклость размером с рисовое зерно, а под поверхностным слоем образуется полость. После дробеструйной или пескоструйной обработки она приобретает рыхлый или вогнутый вид.
В целях предотвращения и устранения пузырьков на алюминии был проведен следующий анализ:
Человеческий фактор
① Является ли разделительное средство нанесли слишком много? Поскольку разделительный агент содержит большое количество газа, при избыточном нанесении он не успеет выгореть до заливки, в результате чего летучий газ останется на поверхности отливки, поэтому при одинаковых условиях у некоторых рабочих получается больше пор. Одной из причин этого является выбор разделительного средства с небольшим содержанием воздуха, нанесение которого должно быть тонким и равномерным, а форма должна закрываться после выгорания;
②Канавка для перелива и выпускной канал очищаются нечасто;
③Не открывается ли форма слишком рано;
④Нет. Форма предварительно нагревается, и необходимо следить за тем, чтобы каждая деталь нагревалась медленно и равномерно, так чтобы температура поверхности полости и сердечника составляла 180℃～260℃;
⑤Если устройство для предварительного нагрева отсутствует, следует ли медленно вводить алюминиевый сплав в полость для предварительного нагрева или использовать другие методы нагрева;
⑥Была ли загружена чистая жидкая алюминиевая смесь и попал ли оксидный слой в камеру пресса;
⑦Как только расплавленный металл заливается в камеру пресса, определяется, проводится ли впрыск и снижается ли температура;
⑧Охлаждение и открытие пресс-формы. Следует ли подбирать время открытия пресс-формы в зависимости от конкретного изделия;
⑨ Соблюдает ли оператор все требования технологического процесса литья под давлением;
⑩ Следует ли применять количественную заливку и как определить объем заливки.
Факторы, влияющие на форму для литья под давлением
①Неправильное положение литникового канала и форма направляющей, что приводит к попаданию расплавленного металла в полость и возникновению лобового удара и вихря (необходимо снизить скорость впрыска, чтобы избежать захвата вихря);
②Неправильно ли спроектирована форма бегунка;
③Является ли скандал с прачечной слишком высокая скорость, вызывающая турбулентность;
④Не прерывисты ли выхлопные газы;
⑤Не нанесено ли на пуансон слишком много смазки или он не подгорел, что также является одной из причин появления газа;
⑥Неправильное расположение вытяжного канала, что приводит к ухудшению условий вытяжки;
⑦ Достаточно ли велика площадь переливного канала, не заблокирован ли он, расположено ли он в месте последнего наполнения, проводится ли регулярная очистка выпускной части формы, чтобы избежать потери выпускного эффекта из-за забивания разделительным средством;
⑧ Не слишком ли низкая температура пресс-формы;
⑨Есть ли какие-либо детали, которые трудно полностью опорожнить из-за нерациональной конструкции литейной формы;
⑩Является ли суммарная площадь поперечного сечения переливного отверстия меньше 60% от суммарной площади поперечного сечения внутреннего затвора, и при этом эффективность удаления шлака низкая.
Относится к параметрам литья под давлением и технологии производства:
① Необходимо ли подбирать технологические параметры с учетом особенностей различных изделий (температура расплава алюминия при литье — 630–670 °C), рационально выбирать параметры процесса литья под давлением, особенно скорость впрыска, а также настраивать начальную точку переключения на высокую скорость;
② Следует ли уменьшить содержание воды в разделительном средстве, используется ли разделительное средство с небольшим объемом газа;
③ не слишком ли высока температура плавления сплава;
④ как определить температуру расплавленного алюминия и насколько точен термометр;
⑤ своевременно ли регулируются скорость впрыска и скорость медленного впрыска в зависимости от продукта — в точке перехода от быстрой скорости впрыска;
⑥ Даже если имеется крупное оборудование для литья под давлением мелких деталей, камера давления может оказаться слишком малой. На основании производственной практики и обобщенных данных считается, что причины образования пузырей в целом следующие: ① Уровень расплава в камере давления слишком низкий, что способствует увлечению воздуха, а скорость впрыска слишком высока; ② Плохая вентиляция формы; слишком высокая температура дегазации и плавки; ④ Слишком высокая температура формы, недостаточное время затвердевания металла, недостаточная прочность, а также слишком раннее открытие формы для извлечения отливки, что приводит к расширению газа под давлением; ⑤ Чрезмерное количество разделительного средства и смазочного масла для пуансона; ⑥ Недостаточное раскрытие литникового канала, изменение направления наполнения, образование вихревых потоков, что приводит к увлечению; ⑦ Слишком короткое время продувки после наполнения, вода на поверхности формы не высохла.
Решение проблемы образования пузырьков
Исходя из вышеуказанных причин, можно:
① изменить диаметр малой напорной камеры для увеличения объёма расплавленного металла;
② увеличить время впрыска, снизить скорость впрыска на первом этапе, изменить точку переключения между низкоскоростным и высокоскоростным режимами впрыска;
③ снизить температуру формы для поддержания теплового баланса;
④Установить сливные желоба и переливные желоба для полного слива и своевременного удаления масла и отходов, скопившихся в сливных желобах;
⑤ Оптимизировать процесс плавки и провести процесс дегазации;
⑥Соответствующим образом увеличить время выдержки в форме;
⑦Уменьшите количество разделительного средства.
