Superare gli ostacoli: svelare la strada per migliorare la riduzione delle crepe nei componenti pressofusi

Fessure da ritiro

Questo fenomeno si verifica solitamente durante il processo di raffreddamento dei getti a causa di una contrazione volumetrica non uniforme del metallo. Si riscontra comunemente nelle zone del getto con significative variazioni di spessore o dove il metallo si raffredda rapidamente.

crepa da stress

Queste crepe sono causate da sollecitazioni meccaniche interne o esterne durante il processo di raffreddamento. Si trovano comunemente in corrispondenza degli angoli vivi, attorno ai fori o nella zona di transizione tra sezioni spesse e sottili del getto.

crepe

Quando un getto viene estratto dallo stampo, una forza di espulsione eccessiva o una progettazione inadeguata dello stampo possono causare crepe superficiali o interne, che si riscontrano comunemente in corrispondenza del perno di espulsione o in altre aree del getto soggette a sollecitazioni.

1. Questioni relative ai materiali

Un rapporto improprio tra Fe, Cu e Si nella composizione della lega porta a proprietà del materiale instabili e a una tendenza alla formazione di crepe.

Difetti del materiale: Le inclusioni o la porosità possono ridurre le proprietà meccaniche dei getti e aumentare il rischio di fessurazioni.

2. Fattori legati alla muffa

(1) Progettazione inadeguata: se la progettazione dello stampo è irragionevole, ad esempio con una ventilazione insufficiente o un'impostazione errata del canale di raffreddamento, possono verificarsi delle crepe.

(2) Problemi del sistema di espulsione: Una progettazione o un funzionamento non corretti del sistema di espulsione possono provocare delle crepe. Tra questi rientrano una forza di espulsione non uniforme, un'azione di espulsione non uniforme, una forza non uniforme sui perni di espulsione, lo spostamento o l'adesione dello stampo durante l'espulsione, tutti fattori che possono causare crepe sulla superficie o all'interno del getto.

3. Usura da muffa

L'utilizzo prolungato o una manutenzione impropria dello stampo possono compromettere la qualità della fusione.

(1) Pulizia incompleta della muffa: i residui che non vengono puliti correttamente possono diventare la causa delle crepe.

(2) Controllo improprio del processo di temperatura di fusione: una temperatura di fusione troppo alta o troppo bassa influenzerà il processo di solidificazione dei getti e porterà a crepe.

(3) Velocità di raffreddamento inadeguata: Una velocità di raffreddamento troppo elevata causerà stress termico, che a sua volta provocherà la formazione di crepe. Versare troppo velocemente o troppo lentamente provocherà in entrambi i casi la formazione di crepe.

1. Selezione e controllo dei materiali

(1) Controllo della composizione della lega

Un rigoroso monitoraggio delle proporzioni degli elementi di lega come Fe, Cu e Si nelle leghe di alluminio è essenziale per garantire che la composizione del metallo fuso rimanga entro un intervallo ragionevole, prevenendo instabilità e fessurazioni del materiale. Inoltre, un efficace trattamento di modifica del silicio è necessario per migliorare la qualità del materiale.

(2) Purezza del materiale

Le materie prime ad alta purezza vengono utilizzate nel processo di produzione della fusioneInoltre, i materiali vengono trattati in modo più accurato durante la fusione per rimuovere gas e scorie, migliorando così la resistenza dei getti e riducendo la possibilità di crepe.

2. Progettazione e manutenzione degli stampi

(1) Progettazione del canale di raffreddamento

Assicurarsi che i canali di raffreddamento dello stampo siano disposti correttamente, soprattutto nelle zone con spessore non uniforme o che si raffreddano rapidamente, per evitare surriscaldamenti localizzati che potrebbero causare crepe. Se le crepe sono causate dal ritiro, verificare che l'angolo di transizione in corrispondenza della crepa sia adeguato. Se necessario, regolare il sistema di raffreddamento o aumentare la pressione in quella zona per migliorare il problema delle crepe.

(2) Ottimizzazione del sistema di scarico

Migliorare la progettazione del sistema di ventilazione dello stampo e predisporre scanalature o fori di sfiato adeguati per impedire l'accumulo di gas e la conseguente formazione di difetti superficiali e crepe nei getti.

(3) Regolazione del sistema di espulsione

Ottimizzazione dell'espulsione: assicurarsi che il processo di espulsione sia rettilineo, stabile e guidato per evitare oscillazioni o spinte irregolari che potrebbero causare crepe. Se durante l'espulsione si verificano inceppamenti o blocchi, ridurre la velocità di espulsione, osservare il problema ed effettuare le regolazioni necessarie. Utilizzare un lubrificante o trattare la superficie dello stampo per ridurre l'adesione.

Manutenzione della guida e del carrello: Ispezionare regolarmente il carrello dello stampo e il sistema di espulsione per assicurarsi che siano privi di usura o oscillazioni e che l'espulsione avvenga senza intoppi e senza applicare sollecitazioni inutili al getto. Se compaiono crepe nelle aree di maggiore contatto tra il getto e lo stampo, potrebbe essere necessario regolare la posizione del perno di espulsione o ridurre la forza di espulsione.

(4) Manutenzione e regolazione dello stampo

Eseguire regolarmente la manutenzione e l'assistenza degli stampi e riparare o sostituire tempestivamente le parti usurate. In caso di crepe causate da un disallineamento degli stampi, si raccomanda di verificare l'allineamento degli stampi mobili e fissi per assicurarsi che non vi siano disallineamenti durante la separazione degli stampi. Se necessario, regolare la pressione della piastra di supporto dello stampo mobile o del perno di espulsione per garantire una forza di bloccaggio uniforme.

3. Ottimizzazione dei processi

(1) Controllo della temperatura di fusione e della velocità di raffreddamento

In base alle caratteristiche delle diverse leghe di alluminio, la temperatura di colata dell'alluminio fuso deve essere controllata con precisione per evitare temperature eccessivamente alte o basse che influiscano sul processo di solidificazione. Per quanto riguarda le cricche da stress, soprattutto nelle fusioni a parete sottile, è possibile ridurle aggiungendo opportunamente nervature di rinforzo e regolando la velocità di raffreddamento. Nelle fusioni a parete sottile, le tensioni possono essere alleviate raffreddando il canale di colata ed estraendo il getto prima; mentre nelle fusioni a parete spessa, le tensioni possono essere controllate aumentando lo spessore della parete o intensificando il raffreddamento.

(2) Regolazione della velocità e della pressione di versamento

In base alla geometria e alle dimensioni della fusione, la velocità di colata e la pressione devono essere regolate in modo appropriato per garantire l'equilibrio delle sollecitazioni durante la processo di fusioneDurante la fase di mantenimento della pressione, assicurarsi che il getto riceva un'alimentazione sufficiente durante la solidificazione, soprattutto nelle zone a parete spessa e nei punti caldi, per ridurre le crepe causate dal ritiro.