Основы процесса тиксоформования: глубокое погружение в контроль пульпы и твердой фракции

Технология формовки магниевых сплавов, являющихся ключевым материалом для облегчения автомобильной промышленности и производства 3C-продуктов, постоянно развивается. В то время как традиционныеЛитье магния под давлениемшироко используется передовой процесс, известный какЛитье полутвердого металла (ЛТМ)предлагает превосходную альтернативу для производства высоконадежных компонентов.Тиксоформование, ведущая технология ССМ, отлично справляется с уменьшением общихДефекты литья под давлениемпутем объединения текучести жидкого литья с точностью твердотельного формования.

Однако этот передовой процесс также известен своими строгими требованиями к контролю и крайне узким временным интервалом. В этой статье представлен подробный анализ наиболее критического этапаТиксоформование: приготовление и контроль качества полутвердой суспензии.

I. Суспензия: душа тиксоформования

В отличие от традиционного литья, при котором используется полностью расплавленный металл, успехТиксоформованиеПочти полностью зависит от качества её полутвёрдой суспензии. Идеальная суспензия представляет собой уникальную смесь мелких сферических твёрдых частиц, равномерно взвешенных в жидкой матрице. Точный контроль качества этой суспензии — важнейший аспект всего процесса.

1. Ключевой параметр: точность балансировки контроля твердой фракции

Твёрдая фракция, объёмная доля твёрдого металла в пульпе, является важнейшим параметром процесса. Она напрямую определяет текучесть пульпы и характеристики конечного продукта. ОсвоениеКонтроль твердой фракцииэто деликатный процесс балансирования.

• --Низкая твердая фракция (более высокая температура):При низком содержании твёрдой фазы шликер ведёт себя скорее как жидкость. Высокая текучесть благоприятна для заполнения тонкостенных деталей, значительно снижая пористость и увеличивая удлинение детали. Однако при слишком низком содержании твёрдой фазы шликер теряет свою полутвёрдую скелетную структуру. Это может привести к турбулентности во время заполнения и образованию жидких тел.Дефекты литья под давлениемнапример, усадочная пористость, которую данный процесс призван исключить.

• --Высокая твердая фракция (более низкая температура):Более высокая доля твердой фазы делает шликер более вязким и увеличивает его сопротивление сдвигу, затрудняя течение. Хотя это помогает предотвратить образование внутренней усадочной пористости в толстостенных деталях, это затрудняет заполнение формы, создавая высокий риск возникновения дефектов, таких как «холодное закрытие» или недолив. Это также увеличивает нагрузку на машину, что может привести к нестабильности процесса.

Таким образом, оптимальная доля твёрдой фазы не является фиксированным значением. Она должна быть тщательно определена и подтверждена на начальном этапе разработки технологического процесса с учётом толщины стенки детали, сложности конструкции, веса и требований к конечным эксплуатационным характеристикам.

2. Основа качества: высокая однородность пульпы

Помимо содержания твердой фазы, первостепенное значение имеет однородность внутренней структуры шликера. Это включает в себя равномерный размер и распределение частиц твердой фазы, а также однородность химического состава. Обычно это достигается такими методами, как электромагнитное перемешивание, механическое сдвиговое воздействие или добавление измельчителей зерна (например, Ca, старший). Гомогенность шликера обеспечивает равномерное распределение первичной фазы α-Мг и предотвращает сегрегацию вторичных фаз (например, Мг₁₇Эл₁₂). Любая неоднородность напрямую приводит к значительному снижению локальных механических свойств, таких как прочность, вязкость и усталостная долговечность, создавая слабые места в готовой детали.

II. Проблемы и основные причины: почему окно процесса настолько узкое?

ПроблемыТиксоформованиевытекают из нескольких основных факторов:

• --"dОбоюдоострый меч" твердой дроби:Как указано выше, допустимый диапазон колебаний содержания твёрдой фракции крайне мал. Любое отклонение от оптимального диапазона напрямую приводит к дефектам, предъявляя высокие требования к точности и стабильности регулирования температуры оборудования.

• --Внутренние свойства магния:Высокая теплопроводность и низкая скрытая теплота плавления магния приводят к тому, что его полутвёрдая суспензия очень быстро теряет температуру во время инжекции. Это крайне затрудняет поддержание идеального состояния суспензии на протяжении всего процесса заполнения, а любое незначительное отклонение может привести к сегрегационным дефектам. Эта чувствительность представляет собой серьёзную проблему по сравнению с традиционными методами.Литье магния под давлением.

• --Чувствительность к неоднородности:Любая неоднородность (термическая или композиционная) в суспензии во время приготовления будет заморожена в конечной детали из-за быстрого затвердевания, и возможность ее исправления будет практически исключена.

• 
  

Заключение

Вкратце, суть МагнияТиксоформованиеПроцесс заключается в максимальном контроле над полутвердым состоянием суспензии. Успешное достижение балансаКонтроль твердой фракциии обеспечение высокой однородности суспензии являются ключами к раскрытию потенциала этой передовой технологии для производства превосходных, высокопроизводительных компонентов.

В данной статье в первую очередь анализируется наиболее важный этап подготовки шликера. Однако для успешного литья под давлением требуется столь же точный контроль последующих параметров, таких как процесс литья и температура пресс-формы.В будущих обновлениях мы продолжим подробно рассматривать этапы процесса. Следите за новостями.