Контроль и влияние температуры на процесс литья под давлением

В литье под давлением используются два температурных показателя. Первый — температура заливки, а второй — температура формы. Влияние этих двух температурных показателей на процесс литья под давлением обсуждается ниже.

1, температура заливки

Температура заливки — это температура, при которой расплавленный металл поступает в полость из камеры давления, а температура литья контролируется путем регулирования температуры жидкого сплава в печи-миксере.

Для отливок различной формы и конструкции температура заливки может регулироваться в диапазоне 630-730 °C; для тонкостенных сложных деталей более высокие температуры могут использоваться для улучшения текучести расплавленного металла и получения хорошей формовки; для толстостенных конструкционных деталей более низкие температуры используются для уменьшения усадки при затвердевании. Однако, если температура заливки слишком высокая, количество воздуха в алюминиевой воде увеличится, что приведет к образованию пор, усадочных раковин и поверхностного пузырения в толстостенной отливке. В то же время будет ускорена коррозия формы, и форма преждевременно стареет и трескается. Слишком низкая температура заливки, плохая текучесть, и легко возникают такие дефекты, как холодное расслоение, растекание и недостаточная заливка; если температура слишком низкая, алюминий склонен к отклонению компонентов, что приводит к образованию твердых пятен в отливке, что затрудняет последующую обработку. С повышением температуры литья механические свойства литейной формы значительно ухудшаются.

2, температура формы

Под температурой формы обычно понимается температура её поверхности. В стандартном состоянии она должна составлять около 1/3 от температуры литья расплавленного сплава. Температура формы существенно влияет на механические свойства, размерную точность и срок службы литейной формы.

(1) Температура формы влияет на срок службы литья под давлением

В процессе непрерывного литья под давлением, при каждом литье под давлением температура формы циклически меняется от высокой к низкой, и она непрерывно нагревается и охлаждается, что приводит к возникновению термических напряжений внутри формы из-за разницы температур. Когда материал формы находится в вязком состоянии, напряжения вызывают пластическую деформацию формы; в хрупком состоянии напряжения вызывают образование горячих трещин и растрескивание формы. Периодические термические напряжения приводят к термической усталости формы и образованию трещин. Слишком высокая температура формы легко деформирует форму.

(2) Влияние температуры формы на разделительный состав

При слишком высокой температуре формы разделительный состав чрезмерно испаряется, и плотная плёнка не может быть сформирована, что легко приводит к прилипанию формы. При слишком низкой температуре формы плёнка разделительного состава содержит нелетучую воду, что ухудшает разделительный эффект, а также приводит к образованию пор в отливке и дефектам холодных перегородок.

(3) Влияние температуры формы на качество литья под давлением

Если температура формы ниже 130 градусов: из-за слишком низкой температуры формы в отливках почти все дефекты такие как недолив, трещины, холодное расслоение, текучесть и т.д., выход годных практически нулевой.

При температуре формы 130–150 градусов: поскольку температура формы близка к идеальной, отливка может быть сформирована, но качество будет нестабильным. Большинство рабочих в этом случае находятся в состоянии текучести и холода.

Когда температура формы составляет 150–300 градусов: подходящая стабильная зона литья.

Если температура формы превышает 300 градусов: температура литья слишком высокая, и легко образуются поверхностные пузыри, прилипания, усадка, спайки и другие дефекты.

Видно, что температура формы превышает 250 °С и механические свойства ухудшаются.

(4) тепловой баланс формы

Температура пресс-формы напрямую влияет на качество и производительность литья под давлением. Для повышения стабильности процесса литья под давлением теплопоглощение и теплоотдача пресс-формы должны поддерживать тепловой баланс. Q0 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Q0 – Q1 = Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Где: Q0 — теплота (Дж) расплавленного металла, подаваемая в форму формой,

Q1 — тепло (Дж), выделяемое при литье под давлением;

Q2 — тепло, поглощаемое формой (Дж);

Q3 — тепло, отводимое охлаждающей водой (Дж);

Q4 — тепло, рассеиваемое естественным образом (Дж);

Q5 отводит тепло (J) от распыляемого разделительного состава.

Пример: масса отливки АЦП12 1 кг, температура заливки 650 ° C, температура извлечения отливки 465 ° C, удельная теплоемкость 1,09 кДж/кг/° C, полная явная теплота 201 кДж/кг, скрытая теплота затвердевания 389 кДж/кг, далее: теплота всасывания формы - литейная лента Тепловая мощность = [(650 – 465) x1,09 + 389] = 590 кДж Из этого анализа следует, что форма поглощает больше тепла, чем делает. Чтобы повысить производительность, полагаясь на естественное рассеивание тепла, рассеивание тепла во время напыления ограничивается, в основном полагаясь на охлаждающую воду и контролируя температуру формы путем регулирования объема воды, давления воды, температуры воды и расположения труб. Более продвинутый метод заключается в использовании машины температуры формы.

(5) рабочая температура формы

1) Температура предварительного нагрева: 150 - 180 °C.

Преимущества разминки:

1. Чтобы избежать расплавления металла в результате охлаждения и снижения текучести:

2 повысить прочность формы;

3 Уменьшите разницу температур и защитите форму.

2) Работа по поддержанию температуры: 180 – 280 °C.

(6) Проблемы в производстве

1) Перед литьем под давлением форму следует предварительно нагреть.

2) Производственный цикл каждой отливки (от литья до литья) максимально постоянен, а рабочий ритм операторов Шэньчжэнь Юге постоянен.

3) Всегда проверяйте температуру формы и вовремя корректируйте ее, чтобы поддерживать стабильное температурное поле.

4) Для крупных отливок и отливок с толстыми стенками регулирование температуры формы позволяет обеспечить последовательное затвердевание жидкого сплава в процессе охлаждения и его полное восполнение для устранения усадки и усадочных дефектов.

5) Лучший способ контролировать температуру пресс-формы — использовать автоматическую систему контроля температуры пресс-формы и термометр. В настоящее время большинство операторов малых и средних машин для литья под давлением всё ещё обладают опытом и чувствительностью к контролю температуры пресс-формы.

Температура формы высокая, и распыляется больше разделительной смазки; температура формы ниже, а распыление меньше. Хотя это тоже позволяет контролировать температуру, это также отрицательно влияет на качество литья и срок службы формы. Ненаучные методы работы очень вредны.

В настоящее время для поддержания оптимальной температуры пресс-формы многие отечественные и зарубежные производители используют ряд автоматических терморегулирующих устройств, которые контролируют открытие, закрытие и расход воды в электромагнитном клапане трубопровода охлаждающей воды, используя показания термопары. Некоторые производители также используют терморегуляторы для литья под давлением с функциями предварительного нагрева и охлаждения, что позволяет поддерживать температуру пресс-формы в оптимальном диапазоне.