Wie kann man Porositätsfehler im verlorenen Schaumstoffguss kontrollieren?

Porositätsfehler - Gaslöcher, Schrumpfhöhlen, Stecklöcher - sind anhaltende Herausforderungen in Lost Foam Casting (LFC), die die Integrität der Komponenten, die Druckdichtheit und die Gesamtausbeute direkt beeinflussen. Die erfolgreiche Kontrolle von Porosität erfordert einen systemischen Ansatz, der jede Phase des einzigartigen LFC -Prozesses befasst.

Verständnis der Wurzeln der Porosität in LFC:
Die Porosität in LFC stammt hauptsächlich aus zwei Quellen:

1. Gasporosität: Erzeugt durch die Zersetzung des Schaumstoffmussers, wenn geschmolzene Metall es kontaktiert. Wenn die resultierenden Gase vor der Verfestigung der Metall nicht vollständig durch die Beschichtung und Sandform entkommen können, werden sie gefangen.

2. Schrumpfporosität: Tritt aufgrund einer unzureichenden Fütterung während der Verfestigung und Kontraktionsphase des Metalls auf, die verschärft werden, wenn der Gasdruck den flüssigen Metallstrom in schrumpfende Bereiche behindert.

Schlüsselstrategien für die Kontrolle:

1. Optimieren Sie Mustermaterial und Design:

   • Schaumdichte und Typ: Verwenden Sie hochwertige und dicht erweiterte Polystyrol (EPS) oder einen ähnlichen Schaum, der zum Gießen ausgelegt ist. Schaum mit niedrigerer Dichte zersetzt sich im Allgemeinen schneller mit weniger Rückständen, erfordert jedoch eine sorgfältige Berücksichtigung der Festigkeit. Die konsistente Dichte im gesamten Muster ist kritisch.

   • Musterdesign: Vermeiden Sie abrupte Änderungen der Abschnittsdicke. Integrieren Sie großzügige Radien und glatte Übergänge. Entwerfen Sie interne Passagen, um eine einfache Dampf in Form von Schimmelpilzen oder den gießenden Tassen zu ermöglichen. Minimieren Sie Kleblinien und gewährleisten Sie starke, spaltfreie Bindungen mit speziellen Klebstoffen.

2. Ingenieur des Beschichtungssystems:

   • Permeabilität: Dies ist von größter Bedeutung. Die freche Beschichtung must Lassen Sie die Pyrolysegase schnell durchlaufen. Wählen Sie Beschichtungen aus, die speziell für eine hohe Permeabilität bei erhöhten Temperaturen formuliert wurden. Optimieren Sie die Dicke der Beschichtungsdicke - zu dicker Behinderung des Gasflusss, zu dünnes Risikodurchdringung.

   • Anwendung: Stellen Sie eine einheitliche, blasenfreie Beschichtungsschicht sicher. Das Trocknen muss gründlich und kontrolliert sein, um beim Gießen eine feuchtigkeitsbedingte Gaserzeugung (Dampf) zu verhindern. Eine unzureichende Trocknung ist eine häufige Ursache für die Porosität unter der Oberfläche.

3. Präzise Ausgusspraxis:

   • Gießtemperatur: Kritisches Gleichgewicht. Das Metall muss heiß genug sein, um das Schaumstoffmuster schnell zu zersetzen und die Flüssigkeit für die Fütterung aufrechtzuerhalten, aber nicht so heiß, dass sie übermäßige Gaserzeugung, Schimmelherstellung oder Schrumpfprobleme verursachen. Die Temperaturanforderungen variieren durch Legierung erheblich; Die strenge Kontrolle ist nicht verhandelbar.

   • Gussrate: Halten Sie einen stetigen, ausreichend schnellen Guss bei, um einen positiven Metallkopfdruck zu ermitteln. Dieser Druck hilft, Zersetzungsgase durch die Beschichtung und den Sand zu erzwingen und gleichzeitig die Fütterung zu fördern, um dem Schrumpfen entgegenzuwirken. Langsames Gießen erhöht das Risiko einer Gaseinnahme.

   • Turbulenzminimierung: Vermeiden Sie Spritz- oder übermäßige Turbulenz im Gruppen-/Gießbecken, der zu Beginn der Füllung Luft oder Gase einschließen kann.

4. Stellen Sie eine effektive Formverdichtung und -entlüftung sicher:

   • Sandverdichtung: Einheitliche, angemessene Verdichtung von trockenem, ungebundenem Sand um den beschichteten Cluster ist unerlässlich. Eine schlechte Verdichtung führt zu lockeren Bereichen, in denen sich Gase ansammeln oder Metall eindringen können, was zu Mängel führt. Konsistente Vibrationstechniken sind von entscheidender Bedeutung.

   • Entlüftung: Bieten ausreichende Entlüftungswege. Dies beinhaltet das Entlüften des Musterclusters selbst (häufig über Riser oder dedizierte Lüftungsöffnungen, die zur Beschichtungsfläche führen), die ordnungsgemäße Entlüftung des Kolbens und möglicherweise vakuumgestützte Entlüftungssysteme, die in LFC üblich sind. Die Lüftungsschlitze müssen klar sein und direkt zur Atmosphäre führen.

5. Kontrollmetallqualität:

   • Degen: Stellen Sie sicher, dass geschmolzenes Metall richtig entgast ist vor Gießen, um gelöste Wasserstoff und andere Gase zu entfernen, die der Schmelze innewohnt, und verhindert, dass sie bei der Verfestigung zur Porosität beitragen.

   • Legierungsauswahl und -änderung: Beachten Sie sich der inhärenten Schrumpfeigenschaften der Legierung, die besetzt wird. Einige Legierungen profitieren von Modifikationen oder spezifischen Kornraffiner, die die Fütterungseigenschaften verbessern können.

Bei der Kontrolle der Porosität im verlorenen Schaumstoffguss geht es nicht um ein einzelnes Fix, sondern um das Zusammenspiel von Muster-, Beschichtungs-, Sand-, Metall- und Prozessparametern. Gießereien, die eine konsequent niedrige Porositätsraten erreichen, steuern jede Variable streng:

• Verwenden Sie hochwertige, geeignete Schaumstoffmuster für Dampfflucht.

• Sehr durchlässige, gleichmäßige Beschichtungen auftragen und trocknen.

• Mit der optimalen Temperatur und der Rate für die Legierung gießen.

• Gewährleisten Sie eine hervorragende Formverdichtung und eine effektive Entlüftung.

• Beginnen Sie mit sauberem, entgastem Metall.

Durch die systematische Bewältigung dieser Bereiche und die Implementierung strenger Prozesskontrolle und -überwachung können Gießerei Porositätsfehler erheblich reduzieren und die Qualität, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz ihrer verlorenen Schaumstoffgüsse verbessern. Die kontinuierliche Analyse von Defekten durch Methoden wie Röntgen- oder Abschnitt bleibt für die laufende Prozessverfeinerung von entscheidender Bedeutung.