Услуги литья алюминия под давлением, сертифицированные по ISO 9001 и IATF 16949, с поддержкой форматов чертежей 3D/CAD/DWG/STEP/PDF

Пористость в литом под давлением алюминии ухудшает усталостную прочность, целостность поверхности для механической обработки/окраски и выход по размерам. Для инженеров-технологов и команд снабжения снижение пористости означает меньше бракованных деталей, более низкую стоимость последующей механической обработки и меньше гарантийных возвратов. Остальная часть этой статьи представляет воспроизводимый, готовый к производству рабочий процесс для уменьшения пористости, документируя измеренные преимущества от заводских испытаний.

Таблица 1 — Представительные механические показатели и показатели пористости (PFT, производственные циклы Шэньчжэнь)

(Все значения — среднее ± стандартное отклонение; n=10 на условие. Процедуры испытаний и измерений воспроизводимы и архивированы.)

Основные выводы: скоординированные изменения перегрева расплава, температуры пресс-формы и профиля впрыска привели к уменьшению пористости на один порядок и измеримому увеличению прочности при растяжении в отливках под давлением серии A380.

• Сплав: серия A380 (используйте сертифицированные данные партии).

• Флюсование перед заливкой и обработка расплава в контролируемой атмосфере для ограничения поглощения водорода.

• Регистрируйте температуру расплава с помощью термопары типа K при заливке (выборка каждые 5 с).

• Записывайте температуру пресс-формы с помощью термопар в полости, литниковом канале и стержне.

• Используйте программируемый профиль впрыска с обратной связью по замкнутому контуру (скорость впрыска и гидравлическое давление).

• Убедитесь, что карты каналов охлаждения и состояние вентиляции пресс-формы записаны.

• Извлеките n ≥ 10 образцов на растяжение на условие; пометьте номером цикла, полостью и временной меткой.

• Пористость: примените объемный метод Архимеда плюс анализ изображений на полированных сечениях. Предоставьте скрипты для пороговой обработки изображений и объемной доли (храните код в приложении).

• Сообщайте среднее ± стандартное отклонение и включайте необработанные журналы CSV для отслеживаемости.

• Целевая температура расплава умеренно ниже базовой (но выше ликвидуса). Обоснование: более низкая растворимость водорода и меньшие ячейки усадки. Контролируйте температуру расплава в режиме реального времени.

• Слегка увеличьте температуру пресс-формы, чтобы способствовать направленной кристаллизации и уменьшить температурные градиенты, которые задерживают газ. Используйте управление температурой пресс-формы с обратной связью по замкнутому контуру и записывайте тенденции.

• Запрограммируйте профиль впрыска с контролируемой фазой ускорения и избегайте резких переходов. Используйте высокоскоростное ведение журнала для проверки плавности заполнения.

• Применяйте выдержку под давлением достаточно рано, чтобы питать усадку, но после того, как достаточно жидкого металла заполнило тонкие участки. Время зависит от станка и геометрии отливки.

• Используйте флюсование, дегазацию (если применимо), хорошо спроектированные литники и вентиляционные отверстия, а также убедитесь, что геометрия литникового канала сводит к минимуму захват воздуха.

• Внедрите карту контроля пористости (ежемесячная или посменная выборка) и контролируйте ключевые переменные процесса с пороговыми значениями сигнализации.

• Более низкий перегрев уменьшает растворенный газ и ограничивает объем усадки.

• Повышенная температура пресс-формы уменьшает холодные точки и способствует направленной кристаллизации, а не случайному дендритному захвату.

• Контролируемый профиль впрыска уменьшает попадание оксидов и воздушных карманов.
  Эти объяснения на уровне механизма соответствуют изменениям микроструктуры, наблюдаемым на оптических микрофотографиях: меньше междендритных пор и более тонкие эвтектические сети.

• Задокументированные данные относятся к сплаву серии A380 в двухполостной пресс-форме на машине холодного прессования 1000 кН; другие сплавы, более крупные пресс-формы или оборудование горячего прессования могут потребовать перенастройки.

• Для внутренних сложных элементов рекомендуется рентгеновская компьютерная томография для количественной оценки 3D-распределения пористости за пределами поперечных сечений поверхности.

• Запишите сертифицированную партию сплава и сохраните сертификат.

• Установите/проверьте термопары в точках расплава и пресс-формы.

• Запрограммируйте профиль впрыска с управлением по замкнутому контуру и включите регистрацию данных.

• Внедрите еженедельный протокол флюсования/дегазации и осмотр литника/вентиляции.

• Примите карту SPC для доли пористости; установите пределы действия.

• Архивируйте необработанные журналы и идентификаторы образцов для отслеживаемости.

В1: Что вызывает пористость при литье алюминия под давлением?
О1: Пористость обычно возникает из-за растворенных газов (водорода) и усадки во время затвердевания; турбулентность, холодные точки и плохая литниково-вентиляционная система увеличивают захват.

В2: Какие переменные процесса наиболее сильно влияют на пористость?
О2: Температура расплава и профиль впрыска являются основными факторами; температура пресс-формы и выдержка под давлением оказывают значительное, но меньшее влияние.

В3: Какого уменьшения пористости можно ожидать от настройки процесса?
О3: В задокументированных испытаниях PFT, Шэньчжэнь, на сплаве A380 скоординированная настройка уменьшила объемную пористость с ~1,8% до ~0,2% с улучшением прочности при растяжении.

В4: Когда следует использовать рентгеновскую компьютерную томографию?
О4: Используйте рентгеновскую компьютерную томографию для компонентов с внутренними полостями или там, где 3D-распределение пор влияет на функцию; анализ поперечных изображений может пропустить внутренние поры.