ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ЛИТЬЯ

В процессе производства литой детали всегда возникает проблема, связанная с неполным заполнением форм (недолив) или со спаями. Что можно сделать, чтобы найти причину недолива и устранить ее?

Наши эксперты рекомендуют:

Для точной оценки и анализа дефекта важно знать, изготавливалась ли отливка ранее без проблем или дефект возник при производстве совершенно новой отливки. Например, был ли изменен заливаемый сплав или изменена литноково-питающая система?

На первом этапе мы рекомендуем посмотреть, достаточно ли заливаемого металла, правильно ли спроектирована литниковая система и используется ли оптимальная высота отливки (металлостатическое давление).

Температурный фактор также очень важен: слишком низкая температура заливки всегда приводит к спаям. Поэтому внимательно посмотрите на температурную кривую заливаемого металла (температуры ликвидуса и солидуса), а также на места измерения температуры. Остается ли необходимый температурный баланс в пределах заданных допусков даже в случае сбоя? Предусмотрены ли в вашем процессе какие-либо устройства, например, холодильники, которые влияют на заполнение и/или поведение металла при отверждении? Правильны ли температуры в печи (выдержки или плавильной) и в ковше?

Если вы проверили эти данные, следует обратить внимание на то, всегда ли дефект возникает в одной и той же полости формы (несколько отливок одного типа в одном литейном блоке) или всегда в одном и том же месте в отливке. Проверьте, есть ли значительные различия в толщине стенок в локальной близости, большие различия из-за разной геометрии поперечного сечения (опускание горловины), или есть ли уход металла из-за плохо герметизированных знаков стержней (обратный поток от знаков стержня).

В целом, хорошая вентиляция формы и стержней очень важна! Следует использовать воздушные трубы, которые обеспечивают лучшую вентиляцию форм и, таким образом, предотвращают появление газовых дефектов и плохое заполнение формы из-за избыточного динамического давления.

Если проблема все еще остается после проверки всех вышеперечисленных пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашей сервисной службой ASK-Tech Service.

Наши эксперты рекомендуют:

Вы описываете так называемый дефект просечки. Он проявляется в виде тонких металлических ребер на отливках, в основном в углах, углах и кромках. Просечки обусловлены расширением кварцевого песка при определенной температуре (573°C для кварцевого песка). Формовочный материал разрывается, а поступающий металл заполняет образовавшуюся щель и образует ребристое основание. Этот эффект усиливается за счет более быстрого термического разложения связующего при более высоких температурах заливки. 

Слишком мелкий песок, слишком высокая доля мелких частиц, приводят к высокой плотности набивки, что может быть причиной образования просечек. Используемая в каждом случае формовочная смесь должна рассматриваться в соответствии с ее специфическими свойствами. Кроме того, недостаточная термическая стойкость, слишком высокая температура и высота заливки, а также слишком длительное время заливки способствуют образованию просечек. Неправильная  литниковая система может стать причиной так называемых "горячих точек" (термических центров), которые способствуют возникновению этого дефекта.

Ваш процесс может быть оптимизирован несколькими способами.

Со стороны стержня использование многозернового песка с более крупным размером зерна (ситовое распределение) или, в качестве альтернативы, менее расширяющегося песка (хромитовый или цирконовый пески) приводит к предотвращению возникновения просечек. Положительное влияние оказывают также использование регенерированных песков или песка с содержанием полевого шпата 5-6%, а также добавки в песок с хорошей теплопроводностью. Уплотняющее напряжение, вызываемое расширением кварцевого песка, компенсируется более низкими температурами размягчения этих специальных песков и добавок.

Со стороны формы можно увеличить содержание бентонита для повышения прочности при растяжении. Кроме того, удаление мелкой фракции кварцевого песка улучшает газопроницаемость формы. Уменьшение количества нового песка и/или использование менее влажных формовочных материалов позволяет снизить газообразование и, следовательно, давление газа в форме.

Кроме того, может помочь использование огнеупорного покрытия. Если выбрана подходящая структура огнеупорного керамического наполнителя,  то повышается устойчивость к давлению газа. Увеличение толщины слоя нанесенного покрытия приводит к улучшению термоизолирующих свойств. Если дать покрытию высохнуть медленно, это предотвратит растрескивание в высохшем слое покрытия.

Мы также рекомендуем проверить конструкцию литниково-питающей системы, удостовериться, что отсутствует локальный перегрев форм и стержней, отсутсвует эффект "горячей точки". Дальнейшее улучшение может быть достигнуто также за счет сокращения времени заливки.

Если проблема сохраняется после проверки всех упомянутых пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашей технической службой ASK-Tech Service.

Наши эксперты рекомендует:

В вашем случае это может быть металлизированный пригар.

Этот дефект может возникнуть во всех отливках, отлитых в песчаных формах (особенно ПГС), независимо от материала. Проникновение металла происходит, в частности, в местах, где форма сильно разогрета, например, на кромках или в местах подвода металла, в местах, где формовочная смесь плохо уплотнена, и при изготовлении толстостенных отливок. Этот дефект часто затрагивает целые секции отливки, его можно увидеть невооруженным глазом, как в вашем случае.

Возможными причинами образования такого дефекта может быть избыточная влажность ПГС ("свободная" вода), чрезмерно или неравномерно уплотненная форма, высокая скорость заливки или недостаточное удаление газов из полости формы. Поэтому мы рекомендуем проверить четыре момента и при необходимости оптимизировать их.

Первое - это материал формы: Особое внимание следует уделить использованию термостабильного бентонита с высоким содержанием монтмориллонита, что приводит к снижению доли инертных мелкодисперсных веществ, а также к снижению необходимого количества воды. Положительный эффект может быть достигнут также за счет снижения рециркуляции пыли. Кроме того, здесь следует обратить внимание на степень предварительной обработки, регенерации ПГС. Можно предварительно увлажнить регенерированную смесь, ускорить абсорбцию бентонита водой или, возможно, увеличить время смесеприготовления. Использование стержней, изготовленных из мелкозернистого песка,  или более мелкого свежего песка в качестве циркуляционного песка, в котором размер зерна песка уменьшен, может помочь избежать возникновения описанного Вами дефекта. Необходимо отметить, что средний размер зерна песка никогда не должно быть меньше AFS 60; полезно проверить газовую проницаемость формовочной смеси. Другой возможностью для улучшения может быть использование материалов с более низким образованием кокса, но более высоким образованием блестящего углерода.

Во-вторых, на формовочной линии особо следует проверить, уплотняется ли смесь абсолютно равномерно, является ли уплотнение как можно более низким. Кроме того, следует проверить твердость формы и при необходимости снизить давление уплотнения. При этом формовочная линия должна гарантированно заполнять опоки одинаковым количеством смеси.

В-третьих, эффективной мерой может быть нанесение огнеупорного покрытия на формы и стержни или увеличение толщины слоя покрытия на местах, склонных к образованию дефекта.

Наконец, можно изменить литниковую систему и расположение отливок в форме, проверяя, не слишком ли малы расстояния между ними. Увеличивая расстояние можно избавиться от риска возникновения "горячих точек".

Вы также можете попробовать установить в формы вентшнуры для улучшения газоудаления. Во избежание конденсации воды при заливке сырых форм, на части формы, склонные к образованию пригара, можно нанести водостойкий разделительный состав. Заполнение формы может быть оптимизировано путем изменения литниковой системы за счет снижения скорости заливки.

Если проблема сохраняется после проверки всех вышеперечисленных пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашей сервисной службой ASK-Tech Service.

Наши эксперты рекомендуют:

Описываемый вами дефект отливок, пузырьки, в основном, возникают в результате плохого газоотвода из стержней илиформ и чаще встречаются в отливках из чугуна с пластинчатым графитом (GJL), чем в отливках из чугуна с шаровидным графигом (ЧШГ). Полости с круглыми, гладкими стенками обычно образуются на больших площадях. Причиной образования округлых или удлиненных пузырьков являются газы, застрявшие в затвердевающем металле ближе к  поверхности отливки, часто сопровождающиеся шлаковыми или оксидгыми включениями. Такие дефекты обычно возникают в верхней полуформе формы, в плохо вентилируемых карманах и/или подрезах.

Причины газообразования мы рекомендуем проверить отдельно. 

Стержни

Выброс газов из стержня может способствовать образованию пузырьков. Уменьшение количества добавки связующего или использование газозадерживающих связующих в данном случае может стать преимуществом.
Примечание: чем ниже содержание связующего, тем ниже газообразование.

В зависимости от скорости заполнения формы сплавом необходимо учитывать газопроницаемость огнеупорного покрытия формы/стержня. В целом: быстрое заполнение формы = низкая газопроницаемость, медленное заполнение формы = высокая газопроницаемость.

Всегда следите за тем, чтобы стержни после нанесения покрытия хорошо просушивались!

Стержни следует хранить в сухом помещении при низкой относительной влажности, чтобы исключить насыщение стержней влагой из воздуха. Теплые стержни или стержни, хранящиеся при высокой температуре, имеют тенденцию поглощать больше влаги!

Недостаточная вентиляция стержней также играет важную роль. При использовании огнеупорных покрытий убедитесь в том, что знаковые части стержней не окрашиваюся. В некоторых случаях рекомендуется впоследствии просверлить вентиляционные отверстия или соединить вентиляционные отверстия с помощью керамических вставок.

Формы

При изг+R[-1]Cотовлении форм, особенно на автоматических формовочных линиях, уплотнение формовочной смеси не должно быть слишком высоким. Слишком низкая газопроницаемость формовочной смеси (песчано-смоляной смеси) или слишком высокое газовыделение, например, от связующего, выделяющего блестящий углерод, используемого в ПГС, приводят к риску повышенного газовыделения.

Если при изготовлении формы используется слишком влажный и/или слишком теплый песок, это может привести к "закипанию" формы и, как следствие, к повышенному давлению пара в форме. Улучшить газоудаление из формы можно путем снижения содержания мелкой фракции в песке, использования более крупнозернистого песка, снижения углеродсодержащих компонентов смеси или использования материалов, формирующих блестящий углерод медленно, а также использования бентонита с высоким содержанием монтмориллонита (высокая удельная вяжущая способность) и высокой термической стабильностью. Абсолютно необходим непрерывный контроль за подготовкой формовочного смеси. Снижение силы уплотнения и, как следствие, снижение твердости формы также дает результаты; формовочная смесь должна быть равномерно уплотнена.

При проверке литниковой системы и заливки важно обеспечить достаточную вентиляцию формы (наколы). Увеличение высоты и времени заливки также может обеспечить улучшение.

Расплав

Убедитесь, что расплав достаточно дегазирован, в частности, необходимо соблюдать специфическую температуру кипения и время выдержки расплава. Используйте чистые шихтовые материалы, например, нержавеющую сталь и чушковый чугун, для снижения количества оксидов непосредственно в начале плавки. Во время плавки необходимо быстро пройти температурный диапазон, в котором расплав поглощает больше газа.

Если проблема все еще остается после проверки всех вышеприведенных пунктов, пожалуйста, свяжитесь с нашим техническим сервисом ASK.

Наши эксперты рекомендуют:

Проблемы в процессе настрела стержней вызваны многими факторами. Прежде всего, следует проверить пригодность выбранного стержневого автомата для изготовления конкретногостержня в конкретной стержневой оснастке. Важен достаточный объем стержневого автомата по отношению к объему оснастки (объем стержневого ящика). Пескострельная головка должна иметь достаточно большой радиус действия. Проверьте, обеспечивает ли головка достаточный объем для заполнения стержневого стержневого ящика, даже если выбранный размер пескострельного рукава или стержневого автомата не соответствует требованиям. Для оптимального заполнения стержневой ящика в пескострельной головке можно установить заглушки,  направляющие или лабиринты.

Кроме того,необходимо проверить все находящиеся под давлением компоненты, уплотнения и клапаны стержневого автомата, включая уплотнения сопел.

На следующем этапе следует проверить суммарное сечение площади надува и убедиться, что эта площадь достаточна  для заполнения стержневого ящика за запланированное время и/или находятся ли сопла в благоприятном для заполнения месте (например, знаковые части стержней).

То же самое относится и к площади отвода воздуха из стержневого ящика: проверьте, соответствует ли суммарная пложадь сечения отвода воздуха ~50% от суммарной площади надува. Вентиляционные отверстия (венты) должны быть расположены в оптимальных для заполнения ящика местах. Тип и размеры вент, включая вентканалы после них,  должны быть достаточными для эффективного удаления воздуха из ящика во время настрела. При использовании полиуретановых колд-бокс связующих холодного отверждения необходимо обеспечить прохождение катализатора по полости стержневого ящика. При этом основное внимание уделяется равномерному отверждению.

Если после проверки всех вышеперечисленных пунктов проблема сохраняется, пожалуйста, свяжитесь с нашей службой технической поддержки.