Defeitos comuns de peças fundidas tradicionais de alta pressão

Alta pressão fundição injectada é um processo de formação de alta velocidade e alta pressão. Suas vantagens residem na alta eficiência e alta precisão. Porém, justamente pelas características do processo, está sujeito a alguns defeitos típicos.

I. Defeitos do tipo furo

1. Porosidade do gás

• Características: Os furos possuem paredes lisas e formato redondo ou oval. Eles geralmente estão localizados logo abaixo da superfície da peça fundida ou internamente e ficam expostos após a usinagem.

• Causa da ocorrência:

(1) Aprisionamento de ar: Durante o processo de injeção, o ar na cavidade do molde e os gases volatilizados do revestimento da matriz não são expelidos a tempo através das aberturas e poços de transbordamento, ficando presos pelo metal fundido que avança em alta velocidade.

(2) Revestimento da matriz excessivo ou de volatilização rápida:Pulverizar muito agente desmoldante ou volatilização insuficiente leva à geração excessiva de gás ao encontrar o metal fundido em alta temperatura.

(3) Má ventilação do molde: Profundidade insuficiente, bloqueio ou colocação inadequada das ranhuras de ventilação.

• Medidas de melhoria:

(1) Otimize o sistema de gás e o processo de injeção: Reduza a velocidade lenta do disparo para minimizar a turbulência; otimizar o ponto de comutação de alta velocidade.

(2) Melhorar a ventilação do molde: Aumente, limpe e organize racionalmente as aberturas de ventilação e os poços de transbordamento.

(3) Controle de pulverização: Controle com precisão a quantidade e concentração do agente desmoldante, garantindo que esteja completamente seco.

2. Porosidade/cavidades de contração

• Características: Os furos apresentam paredes rugosas e irregulares, com aspecto cinza escuro ou com estrutura cristalina dendrítica. Eles geralmente ocorrem em seções mais espessas, pontos quentes ou áreas que solidificam por último.

• Causa da ocorrência:

(1) Alimentação insuficiente:Durante a solidificação, o volume do metal diminui. No entanto, devido à rápida solidificação de fundição injectadas e à típica falta de risers de alimentação como na fundição por gravidade, seções espessas não podem receber reposição adequada de metal líquido.

(2) Parâmetros de processo inadequados: Pressão de intensificação insuficiente leva a pressão de alimentação final inadequada; a temperatura de vazamento excessivamente alta aumenta a quantidade de encolhimento.

• Medidas de melhoria:

(1) Otimize o design do produto e do molde: evite mudanças drásticas na espessura da parede e adicione canais de água de resfriamento ou agulhas de resfriamento pontuais para acelerar o resfriamento em áreas de paredes espessas.

(2) Ajustar os parâmetros do processo: Aumentar adequadamente a pressão específica da injeção para aumentar o efeito de alimentação; Reduza a temperatura de vazamento sob a premissa de garantir o enchimento.

II. Defeitos superficiais

1. Linhas de fluxo/flocos frios

• Características: Listras ou costuras lisas e irregulares aparecem na superfície da peça fundida. Isso é causado pela fusão incompleta de duas correntes metálicas que se encontram.

• Causa da ocorrência:

(1) Temperatura do metal fundido muito baixa ou temperatura do molde muito baixa, levando a baixa fluidez na frente do fluxo.

(2) Velocidade de enchimento muito lenta, fazendo com que a borda principal do metal fundido esfrie prematuramente.

(3) Agente desmoldante excessivo, que reduz a temperatura da frente de fluxo.

• Medidas de melhoria: Aumentar adequadamente a temperatura do metal fundido e do molde; aumentar a velocidade de injeção; otimizar a pulverização.

2. Arranhões/aderência ao molde

• Características: Arranhões, rugosidades e até defeitos aparecem na superfície da peça fundida no sentido da desmoldagem.

• Causa da ocorrência:

(1) O ângulo de saída do molde é insuficiente.

(2) A superfície do molde está mal polida ou invertida.

(3) A temperatura do molde estava muito alta, fazendo com que a liga se soldasse junto com o aço do molde.

(4) Ejeção desequilibrada ou ajuste irracional da haste ejetora.

• Medidas de melhoria: Garantir ângulo de saída suficiente e bom acabamento superficial do molde; Fortalecer o resfriamento do molde; Use revestimentos especiais antiaderentes para moldes ou realize tratamento de superfície do molde (como nitretação).

III. Defeitos de dimensão e forma

1. Deformação/Deformação

• Características: A geometria da peça fundida não está de acordo com o desenho, apresentando flexão ou torção.

• Causa da ocorrência:

(1) Tensão Interna : Tensões geradas pelo resfriamento e contração não uniforme de diferentes partes da peça fundida.

(2) Ejeção inadequada: Colocação irregular ou força dos pinos ejetores, causando deformação durante a ejeção.

(3) Fraca rigidez estrutural da peça fundida, como peças planas grandes e de paredes finas.

• Medidas de melhoria: Otimizar o layout do sistema de ejeção; adicione nervuras de reforço para aumentar a rigidez; ajustar os tempos de abertura e ejeção do molde para permitir resfriamento suficiente da peça fundida dentro do molde; use acessórios de correção.

2. Desvio Dimensional

• Características: Dimensões de fundição instáveis, ultrapassando as faixas de tolerância.

• Causa da ocorrência:

(1) Flutuação da temperatura do molde: A temperatura instável do molde leva a variações na taxa de encolhimento.

(2) Flutuação dos parâmetros do processo: como variações na velocidade de injeção, pressão, tempo, etc.

(3) Desgaste ou Deformação do Molde.

• Medidas de melhoria: Utilizar controladores de temperatura do molde para estabilizar a temperatura do molde; controlar rigorosamente a estabilidade dos parâmetros do processo; inspecione e mantenha regularmente o molde.

4. Defeito interno

1.Inclusões

• Características: A peça fundida contém impurezas não metálicas, como resíduos de desmoldantes, óxidos, etc.

• Causa da ocorrência:

(1) Refino de alumínio fundido insuficiente: Os óxidos gerados durante a fusão não são completamente removidos.

(2) Resíduo do agente desmoldante:Excesso de agente desmoldante fica preso no metal fundido.

• Medidas de melhoria: Melhorar a remoção e refino de escória durante o processo de fusão; controlar a quantidade de agente desmoldante usado.

V. Defeitos semelhantes a rachaduras

1. Rasgo Quente

• Características: Fissuras que ocorrem nas fases finais de solidificação ou logo após a solidificação devido à contracção dificultada. A superfície da fissura apresenta uma cor oxidada.

• Causa da ocorrência:

(1) Alta fragilidade a quente inerente da liga (por exemplo, ligas de alumínio de alta pureza com teor de ferro excessivamente baixo).

(2) Cantos agudos ou variações excessivas na espessura da parede no projeto da peça, criando concentrações de tensão.

(3) Restrição excessiva de mofo, dificultando a contração.

• Medidas de melhoria: Ajustar a composição da liga; otimizar o design do produto para evitar concentrações de tensão; reduzir adequadamente a restrição do molde.

VI. Conculsão

Alta pressão fundição injectada é um processo sistemático de engenharia. Os defeitos são frequentemente o resultado de múltiplos factores que actuam em conjunto. A solução de problemas de defeitos requer a análise sistemática dos quatro elos principais: material da liga, projeto do molde, processo de fundição e operações de produção, para identificar a causa raiz e implementar contramedidas eficazes.