Как формите за блокове са проектирани за операции при висока-температура?

В съоръженията за топене на алуминий процесът на леене на стопен алуминий в твърди, транспортируеми форми изисква оборудване, което може надеждно да издържи на екстремни термични условия цикъл след цикъл. Анкалъп за слитъктрябва да получи разтопен алуминий при температури около или над 660 градуса, да издържи на полученото топлинно напрежение и да освободи чиста, сравнително равномерна отливка, след като металът се втвърди. Тази статия разглежда основните принципи на проектиране зад формите за слитъци, създадени за работа при висока-температура, като обхваща избора на материал, структурното инженерство и мерките за осигуряване на качеството, които заедно определят дали една форма издържа месеци или години при непрекъснато производство.

Избор на материал: основата на издръжливотоФорма за слитък

Изборът на материал е единственото най-последователно решение при проектирането на леярска форма за операции с алуминий. Разтопеният алуминий се излива при температури, надвишаващи неговата точка на топене от 660 градуса, и формата трябва да абсорбира тази топлинна енергия бързо, след това да се охлади и да повтори цикъла през целия си експлоатационен живот. Традиционната лята стомана отдавна е стандарт за тези приложения поради своята механична якост и наличност. Въпреки това, не всички отлети стомани се представят еднакво при многократни термични цикли. Продължителното излагане на нагряване и охлаждане генерира вътрешни напрежения, които водят до напукване на повърхността и евентуална структурна повреда. Ето защо Xi'an Huan-Tai разработи своя патентован материал DuraCast®, специализирана стоманена формула, проектирана да устои на образуването на пукнатини в взискателни среди. За операции, които използват водно охлаждане за ускоряване на производствената производителност, топлинните градиенти стават още по-тежки. В отговор Huan-Tai разработи специални видове стоманени материали, които са по-малко податливи на напукване при такива екстремни условия. Независимо дали заводът избере конвенционална отливка за алуминиеви блокове от лята стомана или опция DuraCast®, материалът трябва да предлага балансирана комбинация от устойчивост на термична умора, издръжливост и стабилност на размерите. Изборът на материал, който не отговаря на някоя от тези области, ще съкрати живота на матрицата и ще увеличи разходите с течение на времето, превръщайки избора на материал в истинската основа, върху която почива всяко друго дизайнерско решение.

Структурен дизайн и геометрия за надеждно представяне при отливане

Не само материалите влияят върху това колко добрекалъп за слитъкработи при високи температури; формата и размерът на самата форма също са много важни. Формата трябва да може правилно да се напълни с разтопен метал, да се втвърди с малко дефекти и лесно да излезе от формата. За по-малките форми за слитък, които правят отливки, които тежат няколко десетки килограма, дизайнът се фокусира върху еднаква форма на стената и правилните ъгли на изтегляне, така че втвърденият слитък да може лесно да бъде изваден от формата. Тези по-малки части се изпращат до бизнеси по-надолу по линията, като-леене под налягане и производители на автомобили, където се-претопяват и използват в други процеси. Изключителната точност на измерванията не е много важна, тъй като пръчките ще бъдат поставени обратно в пещ и изварени. Важното е, че формата за алуминиеви слитъци прави форма, която е доста равна и лесна за подреждане, преместване и боравене. От друга страна, формите за свине майки са много по-големи и могат да произвеждат свине свине от тежки метали с нормално тегло от 1200, 1500 и 2000 паунда. Алуминиеви компании, както основни, така и вторични, правят тези свине като бизнес продукт, който продават на други съоръжения за топене. Структурата на всяка форма за алуминиеви блокове, независимо от размера, трябва да има големи радиуси на ъглите и балансирани стенни секции, които разпределят термичното напрежение еднакво и спират горещи точки, които ускоряват напукването. Huan-Tai поддържа голям запас от модели както за стандартни, така и за уникални дизайни. По този начин те могат да се уверят, че формата на всяка форма е най-добра за работата по леене и работните условия.

Гарантиране на качеството: Гарантиране, че всяка форма за слитък отговаря на високи-температурни изисквания

Дори най-добрият материал и най-внимателната геометрия не могат да гарантират производителност, ако качеството на изработка е непоследователно. Ето защо строг контрол на качеството е от съществено значение при производството на всекикалъп за слитъкпредназначен за-отливане на алуминий при висока температура. Xi'an Huan-Tai произвежда всички форми за топене при строг контрол на процеса и всяка форма се подлага на задълбочено не-разрушително изпитване за повърхностни и подповърхностни прекъсвания на всички повърхности, които влизат в контакт с разтопен алуминий. Методите за NDT откриват дефекти, невидими с просто око - микро-пукнатини, порьозност или включвания, които могат да служат като начални точки за напукване поради термична умора по време на експлоатация. Чрез идентифициране и елиминиране на тези дефекти, преди матрицата изобщо да достигне пода на цеха, общата цена на притежание намалява значително. Формата за алуминиеви блокове, която е надлежно проверена и проверена, ще осигури по-дълъг експлоатационен живот, по-малко непланирани смени и по-последователна производителност при отливане. Като компания, сертифицирана по ISO 9001, Huan-Tai прилага тези дисциплини за качество систематично в цялата си гама форми за слитък за алуминиеви продукти, като дава на операторите увереност, че всяка форма ще работи надеждно от първото си изливане до последното.

Заключение

За да направите калъпи за обработка с алуминий при високи температури, имате нужда от правилния материал, добър дизайн на структурата и строг контрол на качеството. Всяка част работи с останалите, за да осигури на производителите на алуминий надеждността и дълготрайността, от които се нуждаят за текущо производство. Когато едно нещо не работи както трябва, животът на матрицата намалява и разходите се повишават.

С повече от три десетилетия обслужващи глобалната алуминиева индустрия, Xi'an Huan-Tai съчетава усъвършенстван дизайн, материали DuraCast® и световен-контрол на качеството, за да доставиотливки за слитъцикоито издържат по-дълго и намаляват общите ви разходи за притежание. Независимо дали имате нужда от стандартни или персонализирани решения, нашият екип е готов да ви помогне. Свържете се с нас днес на адрес tech@huan-tai.org и ни позволете да предоставим правилното решение за формите за вашия завод.

Референции

1. Питърсън, Р. Д., „Преглед на практиките за обработка и леене на алуминиева шлака,“ Леки метали, доклади на годишната среща на TMS, 2002 г.

2. Campbell, J., Castings, Butterworth-Heinemann, 2-ро издание, 2003 г.

3. Рави, Б. и Сринивасан, Минесота, „Анализ на втвърдяването на отливките и оптимизация на дизайна на матрицата,“ Indian Foundry Journal, том. 42, №. 7, 1996 г.

4. Sturm, JC и Schäfer, W., „Поведение на термична умора на стоманени форми при операции по леене на алуминий“, International Journal of Metalcasting, том. 6, №. 4, 2012 г.