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Serie di difetti di pressofusione - Ritiro (porosità da ritiro)
2025-09-03
Uno dei difetti comuni di pressofusione Si tratta di cavità da ritiro (contrazione, porosità). La lega liquida per pressofusione si contrae di volume durante il processo di raffreddamento e solidificazione. A causa di un'insufficiente compensazione del volume interno della lega, si formano dei fori. La superficie interna del foro appare scura, di forma irregolare e ruvida.
Le cavità da ritiro e la porosità da ritiro si distinguono in base alle dimensioni e alla densità dei difetti. Le cavità da ritiro sono grandi e concentrate, mentre le porosità da ritiro sono piccole, disperse, a nido d'ape e poco dense.
In base all'esperienza passata, queste zone di contrazione densa sono spesso le più soggette a perdite nelle fasi successive del mercato, soprattutto in prossimità di aree riscaldate come i corsi d'acqua. Durante l'utilizzo effettivo, i ripetuti shock termici provocano l'espansione e la penetrazione dei piccoli fori densi, formando canali di infiltrazione.
Caratteristiche del difetto:
I difetti di ritiro all'interno dei getti richiedono la dissezione e l'ispezione visiva o l'ispezione non distruttiva.
Le cavità da ritiro si verificano tipicamente nelle pareti spesse, nei punti caldi, nelle zone calde, nelle aree con temperature dello stampo più elevate e dove la lega solidifica per ultima. Sebbene la loro profondità e dimensione siano difficili da determinare visivamente, è più probabile che si verifichino nelle pareti spesse e nei punti caldi a causa di un'insufficiente compensazione del ritiro. Le cavità da ritiro si trovano spesso in aree soggette a porosità gassosa, con conseguente presenza, nei getti pressofusi, di una miscela di porosità gassosa e cavità da ritiro. Una frattura lassa è caratterizzata da una struttura grossolana e lassa.
Esistono due tipi di porosità: la porosità da ritiro e la porosità da gas, e i meccanismi di formazione dei due tipi di porosità sono differenti.
① La porosità da ritiro si verifica quando il metallo liquido cristallizza e solidifica, riducendo il suo volume. Questo crea cavità tra i rami dendritici perché non c'è metallo liquido a compensare il ritiro. La porosità da ritiro è in genere molto piccola e difficile da evitare da un tecnica di fusioneprospettiva.
②. Il meccanismo della porosità gassosa consiste nell'elevato contenuto di gas e idrogeno nel fuso, che si annida negli spazi tra i dendriti. Durante la cristallizzazione, i rami dendritici si sovrappongono formando uno scheletro. Il fuso residuo e il gas tra gli scheletri cristallini si dividono in piccole pozze fuse non collegate tra loro da dendriti e ramificazioni. Il gas tra le ramificazioni e l'idrogeno rilasciato durante la solidificazione non possono fuoriuscire e si accumulano. Dopo la cristallizzazione, la posizione occupata da questi gas diventa una cavità. Questa cavità costituisce la porosità gassosa, che porta alla formazione di porosità macroscopica e microscopica.
La distribuzione lassa è generalmente più concentrata al centro della fusione rotonda e nella parte finale del riempimento, mentre nella fusione piana è distribuita principalmente al centro o in prossimità del centro della superficie ampia, e la parete spessa e il punto caldo appaiono entro metà dello spessore della parete dal centro.
③. Cavità di ritiro superficiale del nucleo. L'estremità anteriore della barra del nucleo di fusione e il nucleo stesso sono punti caldi. La velocità di solidificazione del metallo in questa zona è lenta e la parte che solidifica è l'ultima. Quando il metallo fuso non può essere reintegrato, si verifica una cavità di ritiro o una cavità di ritiro interna.
④. Agli angoli della cavità, nelle zone del raccordo R, a causa delle scarse condizioni di dissipazione del calore locale, si verifica un surriscaldamento. Questa parte del getto diventa l'ultima a solidificarsi. Quando l'apporto di metallo fuso è insufficiente, si formeranno dei fori di ritiro agli angoli.
Causa:
(1) La temperatura di colata della lega è troppo elevata, oppure il metallo liquido è fuso o mantenuto caldo per troppo tempo.
(2) Il rapporto di pressione di iniezione è troppo basso, oppure l'aumento di pressione non è abbastanza tempestivo e il restringimento non è sufficiente.
(3) La fusione è strutturalmente irregolare, con grandi variazioni nello spessore delle pareti, pareti spesse o punti caldi e un gran numero di aree ispessite. In particolare, la fusione è troppo spessa all'imboccatura, oppure la temperatura dello stampo all'imboccatura è troppo elevata, causando un raffreddamento e una solidificazione lenti della lega liquida, con conseguente formazione di un gran numero di cavità di ritiro all'interno.
(4) Il grado di riempimento della camera di pressione è troppo basso, il panetto di materiale è troppo sottile e la compensazione del ritiro risulta in definitiva inefficace.
(5) La temperatura locale dello stampo è troppo alta.
(6) Il cancello è troppo spesso o il cancello è posizionato in modo errato e sono presenti fori di ritiro nel cancello e nelle sue vicinanze.
(7) Se il canale di iniezione è troppo sottile, si solidificherà prematuramente, influenzando l'aumento di pressione e la compensazione del ritiro.
Contromisure:
(1) Rispettare le specifiche di fusione della lega per evitare il surriscaldamento del metallo fuso della lega per un periodo di tempo eccessivo.
(2) Partendo dal presupposto che la fusione non produca chiusura a freddo o fusione incompleta, la temperatura di colata del liquido della lega può essere ridotta il più possibile.
(3) Aumentare opportunamente il rapporto di pressione di sovralimentazione per la compensazione finale del ritiro. L'utilizzo della funzione di estrusione locale può risolvere efficacemente la cavità di ritiro.
(4) Migliorare il struttura di fusioneEliminare le pareti spesse e i punti caldi in cui si accumula il metallo, uniformare lo spessore delle pareti del getto, consentire una transizione graduale tra pareti spesse e sottili e ridurre l'accumulo di metallo nelle aree con grandi variazioni di sezione trasversale. È possibile adottare strutture cave o inserti e aumentare il raffreddamento ad acqua dello stampo in queste zone.
(5) Utilizzare leghe con minore ritiro volumetrico e ritiro lineare, oppure regolare il liquido della lega per ridurne il ritiro. Oppure modificare la lega per ridurre la tendenza alla formazione di cavità di ritiro.
(6) Migliorare opportunamente il sistema di colata per trasmettere meglio la pressione. Ispessire il sistema di colata, ridurre la differenza di spessore tra i canali orizzontali (verticali) primari e secondari e aumentare il raggio di raccordo agli angoli dei canali.
(7) Selezionare la pressione di colata appropriata e aumentare la pressione di colata in modo appropriato.
(8) Prolungare il tempo di mantenimento fino a quando il cancello non è completamente solidificato.
L'implementazione di tutte le misure di miglioramento deve superare la verifica del processo e dell'efficacia, e deve garantire i requisiti di stampaggio del prodotto, gli standard estetici e i requisiti di prestazione.