Hogyan lehet elkerülni a porozitási hibákat a centrifugális öntésnél
A modern ipari gyártás területén centrifugális öntés széles körben használják kulcsfontosságú alkatrészek gyártásában magas hőmérsékleten, nagy nyomáson és erősen korrozív környezetben, köszönhetően a nagy sűrűségnek, az egységes szerkezetnek és a kiváló mechanikai tulajdonságoknak. Különösen az olyan nagy teljesítményű termékekben, mint például a magas ötvözetű csövek, hőkezelő berendezések alkatrészei, kohászati hengerek stb., a centrifugális öntés pótolhatatlan műszaki előnyökkel rendelkezik.
A centrifugális öntési eljárás egyik leggyakoribb és legfigyelemreméltóbb hibája azonban a porozitás. A porozitás nemcsak az öntvény megjelenési minőségét befolyásolja, hanem a mechanikai tulajdonságok súlyos romlását is okozhatja, sőt korai üzemzavarhoz is vezethet. A Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. régóta elkötelezett a centrifugális öntési technológia optimalizálása és minőségellenőrzése mellett, gazdag gyakorlati tapasztalatot halmozott fel, és fejlett szimulációs és tesztelő berendezésekre támaszkodott a porozitási hibaarány hatékony csökkentése és a termékek stabil teljesítményének biztosítása érdekében összetett munkakörülmények között.
A pórusok kialakulásának okainak rövid elemzése
A centrifugális öntés során a pórusok kialakulása főként a következő tényezőkkel függ össze:
Az olvadék gáztartalma túl magas: Az olvasztási és öntési folyamat során a folyékony fém nagy mennyiségű hidrogént, oxigént, nitrogént stb. vesz fel, zárt buborékokat képezve.
Súlyos turbulencia az öntési folyamatban: Az ésszerűtlen öntési sebesség és mód miatt a gáz beszívódik az olvadt fémbe, és a hűtés során a szövetben megreked.
Gyenge elszívás a penészből: A forma kialakítása nem veszi teljes mértékben figyelembe a szellőzést, ami gázvisszatartást eredményez a formában.
Irracionális fordulatszám-szabályozás: Az elégtelen vagy túlzott centrifugális erő akadályozhatja a gáz vándorlását és kiürülését a központba.
Az ötvözetelemek elpárolgása vagy reaktív gázok képződése: Magas hőmérsékleten egyes ötvözetelemek lebomlanak és gázokat bocsáthatnak ki. Ha nem szabályozzuk, könnyen kialakulnak mikropórusok.
Wuxi Dongmingguan megoldásai és technikai útjai
A Dongmingguan évek óta mélyen részt vesz a csúcskategóriás centrifugális öntvények területén, különösen a magas ötvözetű centrifugális öntvények, például sugárcsövek, magas hőmérsékletű kemencehengerek, papírgyártó hengerek és hulladékégetők rácsrudai gyártásában. Érett és stabil folyamatrendszerrel rendelkezik. A pórusok képződésének hatékony elkerülése érdekében a vállalat szisztematikus megoldások teljes készletét építette ki a nyersanyag-ellenőrzéstől a folyamattervezésen, a szimulációs elemzésen át az észlelési visszacsatolásig:
1. Szigorú nyersanyag-ellenőrzés és olvasztási irányítás
A céget közvetlen leolvasási spektrométerekkel és kézi spektrométerekkel szerelték fel, amelyek lehetővé teszik a gázra érzékeny elemek (például H, O, S stb.) tartalmának teljes körű detektálását az alapanyagokban. Az olvasztási folyamat során az olvadék gáztartalmát finomítószerekkel és gáztalanító eszközökkel (például vákuum-gáztalanítással vagy inertgázos öblítéssel) szabályozzák a forrásból származó pórusok lehetséges kockázatának csökkentése érdekében.
2. Intelligens öntési folyamat szimuláció
Az ANYCASTING öntési folyamat szimulációs rendszerén keresztül dinamikus elemzést és vizuális modellezést végeznek az olvadt fém áramlásában, a gázvándorlási útvonalon és a penész elszívási területén, hogy előre azonosítsák a turbulens területeket, a pangó gázterületeket és a potenciális zárt gáztömeg-termelési területeket a célzott fejlesztések elérése érdekében. Ez a digitális előrejelző technológia tudományosabbá és megbízhatóbbá teszi a folyamattervezést, és jelentősen csökkenti a pórusok kialakulásának valószínűségét.
3. Optimalizálja az öntési és sebességszabályozási paramétereket
A centrifugális öntési folyamatban a fordulatszám-szabályozás a fő elem a pórusok elkerülése érdekében. A Dongmingguan beállítja a sebességtartományt (például 500-1500 ford./perc) a különböző termékszerkezeteknek és anyagjellemzőknek megfelelően, és beállítja az optimális lineáris fordulatszám-eloszlást az öntvény falvastagságával és hosszával kombinálva, hogy biztosítsa, hogy az olvadt fém elegendő centrifugális erőt hozzon létre a nagy sebességű forgás során, hatékonyan tolja a könnyű szennyeződéseket és a légbuborékokat a központi részbe.
Ezenkívül a progresszív öntési folyamat csökkenti a folyékony fém ütési sebességét a formába, elnyomja a turbulencia kialakulását, és ferde öntő- vagy alsó öntőforma-szerkezetet alkalmaz a töltési stabilitás javítása és a levegő beszivárgási jelenségének további csökkentése érdekében.
4. Finom formatervezés és szellőzőrendszer elrendezése
A formatervezési szakaszban a cég műszaki csapata CAD/UG-t használ a háromdimenziós modellezéshez, ésszerűen beállítja a kipufogócsatornákat és a szellőződugó nyílásait, hogy a nagy sebességű forgás során a felesleges gázt a formaüregben lévő gázok zökkenőmentesen ki lehessen üríteni, így elkerülhető a pangó gázképződés pórusai.
5. Szigorú minőségellenőrzés és visszacsatolás zárt hurok
Az elkészült öntvényeken egy sor roncsolásmentes vizsgálati módszert alkalmaznak, például ultrahangos hibaérzékelést, mágneses részecskehiba-detektálást és légtömörség-tesztet, amelyeket kristályfázis-analízissel, 3D-s szkenneléssel és geometriai összehasonlítással kombinálnak, hogy pontosan megtalálják a hibák forrását, és zárt hurkú visszacsatolási mechanizmust alkossanak a folyamatadatokhoz. Ez az eljárás nemcsak a termék konzisztenciáját javítja, hanem tudományos alapot is biztosít a későbbi folyamatfejlesztésekhez.
Hogyan lehet elkerülni a zárványhibákat a centrifugális öntésnél
A modern öntvényiparban a zárványhibák (zárványok) az egyik fontos tényező, amely befolyásolja a fémöntvények belső minőségét és szolgáltatási teljesítményét. A zárványok nemcsak az anyag mechanikai tulajdonságait gyengítik, hanem biztonsági kockázatokat is okozhatnak, például repedéseket, szivárgást és kifáradási hibákat. Különösen a magas hőmérsékletű, nagy korróziós és nagy terhelésű környezetben végzett öntvényeknél kulcsfontosságú a zárványok keletkezésének és eloszlásának ellenőrzése. Hatékony öntési módszerként a centrifugális öntés (Centrifugal Casting) egyedülálló eljárási elveivel szerkezeti előnyt biztosít a zárványok elkerülésére.
Az öntvények zárványainak ok-elemzése
A befogadások főként a következő szempontokból származnak:
Oxidációs zárványok és salakzárványok az olvasztás során;
Idegen anyag került a formába vagy az öntőrendszerbe;
Az ötvözet összetételében lévő nem fémes elemek reakciója során keletkező részecskék;
Salak vagy szilárd fázisú részecskék, amelyek nem válnak el hatékonyan a finomítás és az öntés során.
Ha ezek a zárványok az öntvényben maradnak, jelentősen befolyásolják az öntvény sűrűségét, egyenletességét és kifáradási szilárdságát. Ezért a csúcskategóriás alkalmazási forgatókönyvekben, mint például a sugárcsövek, a kemencehengerek, a magas hőmérsékletű csővezetékek és más alkatrészek, a zárványok hatékony ellenőrzése az öntési minőség egyik kulcsfontosságú mutatója lett.
Hogyan lehet szerkezetileg elkerülni a zárványhibákat a centrifugális öntésnél
A centrifugális öntés Maga a folyamat a természetes "zárványeltávolítás" fizikai jellemzőivel rendelkezik:
Centrifugális elválasztó hatás
A nagy sebességű forgó öntőformában az olvadt fém centrifugális erő hatására gyorsan a formafalhoz vándorol, miközben a kis sűrűségű zárványok és gázok a közepére vagy a tetejére kerülnek, ezáltal "fizikailag eltávolítva" és az öntvény közepén vagy a felszálló területén koncentrálódnak. Ezáltal a tényleges késztermék terület (csőfal, hüvely stb.) tiszta szerkezetű és rendkívül alacsony szennyeződési arányú.
Dinamikus szilárdulási folyamat
A centrifugális öntés egy dinamikus megszilárdulási folyamatot valósít meg rétegről rétegre "kívülről befelé". A külső réteg először megszilárdul, és héjat képez, és a zárványok nem könnyen csomagolódnak be a szilárdító rétegbe. Ugyanakkor könnyebb az öntvény közepén koncentrálni a visszamaradó olvadékkal az öntés későbbi szakaszában, és utólagos feldolgozással eltávolítható.
Tiszta ötvözetrendszerre alkalmazható
A heat-resistant, wear-resistant and corrosion-resistant alloys produced by Wuxi Dongmingguan, such as high chromium, high nickel, nickel-based alloys, high-sulfur free-cutting steel, etc., have stable composition and high control precision, and are particularly suitable for centrifugal casting to obtain the ideal effect of uniform organization and low inclusion content.
A Dongmingguan befogadási ellenőrzési intézkedései: technológiamenedzsment kettős garancia
Professzionális gyártóként 5000 tonna éves öntési kapacitással, a Wuxi Dongmingguan a teljes folyamatkezelést alkalmazza a befogadás szabályozásában:
1. Az inklúzió létrehozásának szabályozása a forrásból
A nyersanyagokat a gyárba való belépéskor ellenőrzik, és közvetlen leolvasási spektrométereket és kézi spektrométereket használnak a fémtisztaság kimutatására;
Szigorú előkezelés olvasztás előtt, és a különféle ötvözetelemek az ANYCASTING szimulációs eredményeinek megfelelően optimalizálva;
A kemence előtti finomítási és salakeltávolítási folyamat szabályozása, például salak adszorbensek és folyasztószerek szabványosított használata;
A kemence előtti hőmérsékletet és a kohászati reakcióidőt pontosan szabályozzák, hogy elkerüljék a túlmelegedést vagy a fémégést.
2. A folyamattervezés biztosítja a zárványok külső kiürítését
A design of centrifugal casting molds fully considers the combination of inclusion collection area and riser system;
Szabályozza a forgási sebességet és az öntési áramlási sebességet a fém áramlási állapotának optimalizálása és a turbulencia csökkentése érdekében;
Használat előtt melegítse elő a formát a beállított hőmérsékletre, hogy elkerülje a hideg fém okozta salakképződést;
Zárt kezelés az öntési folyamat során a külső porszennyezés megelőzése érdekében.
3. A többdimenziós kimutatási módszerek biztosítják a késztermék tisztaságát
A Dongmingguan számos csúcskategóriás érzékelő berendezéssel van felszerelve:
Az ultrahangos hibadetektor érzékeli a zárványokat és azok eloszlási mélységét;
A mágneses részecskehiba-érzékelő azonosítja az apró, nem fémes idegen anyagokat;
3D lézerszkenner A GEOMAGIC összehasonlító elemző rendszer nagy pontosságú termékméret és tervezési modell összehasonlítást tesz lehetővé, és segít a belső szöveti rendellenességek felfedezésében;
A kristályfázis-analizátor értékeli a mikrostruktúra tisztaságát;
Minden vizsgálati adatot archiválunk és egy digitális rendszeren keresztül kezelünk a teljes minőségi nyomon követhetőség érdekében.
Milyen típusú alkatrészek alkalmasak centrifugális öntésre?
A korszerű fémgyártás területén a centrifugális öntés hatékony és jó minőségű fémalakítási eljárás. Egyedülálló folyamatmechanizmusának és kiváló késztermék-minőségének köszönhetően számos high-end ipari területen pótolhatatlan szerepet tölt be. Ez az eljárás nagy sebességgel forgó formákat használ a folyékony fém egyenletes eloszlatására a forma falán centrifugális erő hatására, ezáltal nagy teljesítményű öntvényeket állít elő egyenletes falvastagsággal, sűrű szerkezettel és a szennyeződésekkel, amelyek a közepén koncentrálódnak vagy kizártak. A hagyományos statikus öntéshez képest a centrifugális öntvény jelentős előnyökkel rendelkezik a szerkezeti szilárdság, a belső minőség és a késztermék élettartama tekintetében.
Professzionális speciális fémöntő cégként a Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. régóta elkötelezett a hőálló, kopásálló és korrózióálló ötvözetekből készült centrifugális öntvénytermékek kutatása, fejlesztése és gyártása mellett. A Taihu-tó partján elhelyezkedő kiváló földrajzi elhelyezkedésére és erős műszaki erejére támaszkodva folyamatosan bővíti a centrifugális öntvények alkalmazási területét, hogy megfeleljen a hazai és külföldi vásárlók nagy teljesítményű alkatrészek iránti változatos igényeinek.
Milyen típusú alkatrészek alkalmasak centrifugális öntésre?
A centrifugális öntéssel a legjobban szimmetrikus üreges szerkezetű, magas tengelyirányú szilárdsági követelményekkel, valamint magas hőmérsékletű és nagynyomású korrózióállósággal rendelkező alkatrészeket lehet előállítani. A Dongmingguan gyártási tapasztalatai szerint az alkalmazható alkatrészek nagyjából a következőképpen osztályozhatók:
1. Magas hőmérsékletű hőkezelő berendezések alkatrészei
Ase parts need to operate for a long time in a high temperature environment (generally 800℃~1200℃), requiring the material to have excellent oxidation resistance, thermal fatigue resistance and organizational stability. Centrifugal casting can significantly improve the density and thermal deformation resistance of parts, and is an ideal choice for manufacturing such equipment parts.
Tipikus termékek:
Sugárzó csövek
Kemence alsó görgők
Szállítószalag görgők
Hőkezelő szerelvények, akasztók stb.
A Wuxi Dongmingguan centrifugálisan öntött sugárzó csöveket és kemencehengereket szállított tételekben számos jól ismert hazai és külföldi hőkezelő berendezésgyártónak (például Epson, Aixie Lin, Fengdong). A tényleges használat során hosszú élettartamot és kiváló magas hőmérsékleti stabilitást mutattak, sikeresen helyettesítve sok importált hasonló terméket.
2. Hengerek kohászat és acélhengerlés számára
A kohászati berendezések hengerei általában összetett mechanikai terheléseknek és hőciklusoknak vannak kitéve, és rendkívül magas követelményeket támasztanak a szerkezeti szilárdság és a hőrepedések elleni ellenállás tekintetében. A centrifugális öntés nemcsak egységes szerkezetet és zsugorodási repedésmentességet biztosíthat, hanem a belső és külső ötvözetek kialakítása révén tovább javítja a görgők teljesítményét és költséghatékonyságát.
Tipikus termékek:
Hidegen hengerelt fűtő kemence hengerek
Melegen hengerelt préshengerek
Szállítógörgők, egyengető görgők stb.
A high alloy furnace rollers, glass rollers, and galvanized tank sinking rollers produced by Dongmingguan are widely used in high-temperature continuous production lines such as steel and glass. They have been exported to Europe, Japan, South America and other countries and regions, and are well received by customers.
3. Kopásálló/korrózióálló csővezeték-termékek
Az olyan iparágak csővezetékei esetében, mint a kőolaj-, vegyipar, papírgyártás és környezetvédelem, amelyeknek hosszú ideig kell korrozív vagy magas hőmérsékletű közegeket szállítaniuk, a hagyományos öntéssel nehéz megfelelni az élettartamra vonatkozó követelményeknek. A centrifugális öntési eljárással sűrű csőfalszerkezet, hibamentes szerkezet érhető el, homoklyukak és pórusok nélkül a belső falon, ezáltal nagymértékben javítva a csőszerelvények korrózió- és nyomásállóságát.
Tipikus termékek:
Magas kéntartalmú, szabadon vágó centrifugális öntött csövek
Magas króm- és magas nikkelötvözet tartalmú hőálló csövek
Nikkel alapú vagy vas alapú, erősen ötvözött korrózióálló csövek
Pulphengerek, szállítógörgők, süllyedő csövek
A Dongmingguan különféle, 50–1000 mm-es külső átmérőjű és 4000 mm hosszúságú centrifugális öntött csőtermékeket tud gyártani, és az ötvözet-összetételt, a hőkezelést és a mechanikai feldolgozás integrált szolgáltatásait az ügyfelek igényei szerint testre szabhatja, több forgatókönyvű megoldást kínálva a petrolkémiai és az energiaipar számára.
4. Nagy terhelésű üreges forgó alkatrészek
Mint például a motorhengerbetétek, kopásálló hüvelyek, csapágyperselyek stb., ezeknek az alkatrészeknek általában magas követelményei vannak a méretpontosság, a kopásállóság és a belső és külső körök koncentrikussága tekintetében. A centrifugális öntés jelentősen javíthatja az alkatrészek koaxiálisságát és csökkentheti a feldolgozási ráfordításokat, és költséghatékony választás az ilyen szerkezeti alkatrészek tömeggyártásához.
A centrifugális öntés előnyei Wuxi Dongmingguanban
Erős feldolgozási képességek: 5000 tonna éves öntési kapacitás, különféle formaleírásokkal és sebességszabályozási lehetőségekkel, hogy megfeleljen a különböző méretű és anyagok centrifugális öntési igényeinek.
Speciális anyagok: A hőálló, kopásálló és korrózióálló ötvözetrendszerekre összpontosítva pontosan illeszkedik a különféle magas kondíciójú felhasználási forgatókönyvekhez.
Komplett felszerelés: Hőkezelő berendezésekkel, például izzító kemencékkel és normalizáló kemencékkel, valamint teljes folyamatot feldolgozó berendezésekkel, például esztergagépekkel, marógépekkel és fúrógépekkel felszerelt, az öntéstől a késztermékig történő integrált szállítás érdekében.
Vezető minőség-ellenőrzés: Komplett vizsgálóberendezések, beleértve a közvetlen leolvasási spektrométereket, kristályfázis-analizátorokat, 3D szkennereket, ultrahangos hibaérzékelőket, mágneses részecskehiba-detektorokat stb., hogy az ügyfelek a folyamat teljes minőségbiztosítását biztosítsák.
Fejlett szoftvertámogatás: Olyan szoftverplatformok bevezetése, mint az ANYCASTING szimulált öntés és az ABAQUS stresszszimuláció a folyamatok irányíthatóságának javítása és a próba- és hibaüzenetek költségeinek csökkentése érdekében.
Centrifugális öntés
