Jak zaprojektowano wlewnice do pracy-w wysokich temperaturach?

W hutach aluminium proces odlewania stopionego aluminium w stałe, nadające się do transportu formy wymaga sprzętu, który niezawodnie wytrzyma ekstremalne warunki termiczne cykl po cyklu. Jakiśwlewnicamusi otrzymać stopione aluminium w temperaturze około 660 stopni lub wyższej, wytrzymać powstałe naprężenia termiczne i uwolnić czysty, w miarę jednolity odlew po zestaleniu metalu. W tym artykule omówiono podstawowe zasady projektowania wlewnic budowanych do-pracy w wysokich temperaturach, obejmujące dobór materiałów, inżynierię konstrukcyjną i środki zapewnienia jakości, które łącznie decydują o tym, czy forma przetrwa miesiące, czy lata w ciągłej produkcji.

Wybór materiału: podstawa trwałościWlewnica

Wybór materiału jest najważniejszą decyzją przy projektowaniu wlewnicy do operacji aluminiowych. Roztopione aluminium wylewa się w temperaturze przekraczającej jego temperaturę topnienia 660 stopni, a forma musi szybko wchłonąć tę energię cieplną, następnie ostygnąć i powtórzyć cykl przez cały okres użytkowania. Tradycyjna stal lana od dawna jest standardem w tych zastosowaniach ze względu na jej wytrzymałość mechaniczną i dostępność. Jednakże nie wszystkie staliwa zachowują się równie dobrze w przypadku powtarzających się cykli termicznych. Długotrwałe narażenie na ogrzewanie i chłodzenie generuje naprężenia wewnętrzne, które prowadzą do pękania powierzchni i ostatecznego zniszczenia konstrukcji. Właśnie dlatego firma Xi'an Huan-Tai opracowała swój własny materiał DuraCast®, specjalistyczną formułę stali opracowaną tak, aby była odporna na inicjowanie pęknięć w wymagających środowiskach. W przypadku operacji, które wykorzystują chłodzenie wodą w celu przyspieszenia wydajności produkcji, gradienty termiczne stają się jeszcze bardziej dotkliwe. W odpowiedzi firma Huan-Tai opracowała specjalne gatunki stali, które są mniej podatne na pękanie w tak ekstremalnych warunkach. Niezależnie od tego, czy zakład wybierze konwencjonalną wlewnicę ze staliwa aluminiowego, czy opcję DuraCast®, materiał musi zapewniać zrównoważone połączenie odporności na zmęczenie cieplne, wytrzymałości i stabilności wymiarowej. Wybór materiału, który nie spełnia któregokolwiek z tych obszarów, skróci żywotność formy i z czasem zwiększy koszty, sprawiając, że wybór materiału będzie prawdziwą podstawą, na której opierają się wszelkie inne decyzje projektowe.

Projekt konstrukcyjny i geometria zapewniające niezawodne działanie odlewnicze

Nie tylko materiały wpływają na to, jak dobrzewlewnicadziała w wysokich temperaturach; bardzo ważny jest również kształt i rozmiar samej formy. Forma musi być w stanie prawidłowo wypełnić się roztopionym metalem, utwardzić się z kilkoma wadami i łatwo wychodzić z formy. W przypadku mniejszych wlewnic, z których wykonywane są odlewy o wadze kilkudziesięciu kilogramów, projekt skupia się na jednolitym kształcie ścianek i odpowiednich kątach pochylenia, aby utwardzony wlewek można było łatwo wyjąć z formy. Te mniejsze elementy są wysyłane do dalszych firm, np.-odlewni i producentów samochodów, gdzie są-ponownie topione i wykorzystywane w innych procesach. Ekstremalna dokładność pomiarów nie jest zbyt ważna, ponieważ pręty zostaną ponownie włożone do pieca i wygotowane. Liczy się to, że aluminiowa wlewnica tworzy kształt, który jest dość równy i łatwy do układania, przenoszenia i obsługi. Z drugiej strony formy loch są znacznie większe i mogą wytwarzać lochy z metali ciężkich o normalnej wadze 1200, 1500 i 2000 funtów. Firmy aluminiowe, zarówno główne, jak i drugorzędne, wytwarzają te maciory jako produkt biznesowy, który sprzedają innym hutom. Konstrukcja każdej wlewnicy aluminiowej, niezależnie od jej wielkości, musi mieć duże promienie naroży i zrównoważone przekroje ścian, które równomiernie rozkładają naprężenia termiczne i zatrzymują gorące punkty przyspieszające pękanie. Huan-Tai ma duży zapas modeli zarówno standardowych, jak i unikalnych. W ten sposób mogą mieć pewność, że kształt każdej formy będzie najlepszy dla zadania odlewniczego i warunków pracy.

Zapewnienie jakości: gwarancja, że ​​każda wlewnica spełnia wysokie-wymagania temperaturowe

Nawet najlepszy materiał i najbardziej przemyślana geometria nie mogą zagwarantować wydajności, jeśli jakość produkcji jest niespójna. Dlatego przy produkcji każdego produktu niezbędna jest rygorystyczna kontrola jakościwlewnicaprzeznaczony do odlewania aluminium-w wysokiej temperaturze. Xi'an Huan-Tai produkuje wszystkie formy do wytapiania pod rygorystyczną kontrolą procesu, a każda forma przechodzi dokładne-testy nieniszczące pod kątem nieciągłości powierzchniowych i podpowierzchniowych na wszystkich powierzchniach mających kontakt ze stopionym aluminium. Metody NDT wykrywają wady niewidoczne gołym okiem - mikro-pęknięcia, porowatość lub wtrącenia, które mogą służyć jako punkty inicjacji pękania zmęczeniowego cieplnego podczas pracy. Identyfikując i eliminując te wady, zanim pleśń dotrze do odlewanej podłogi, całkowity koszt posiadania znacznie spada. Wlewnica aluminiowa, która została odpowiednio sprawdzona i zweryfikowana, zapewni dłuższą żywotność, mniej nieplanowanych wymian i bardziej stałą wydajność odlewania. Jako firma posiadająca certyfikat ISO 9001, Huan-Tai systematycznie stosuje te zasady jakości w całym asortymencie wlewnic do wyrobów aluminiowych, dając operatorom pewność, że każda forma będzie działać niezawodnie od pierwszego do ostatniego wylania.

Wniosek

Aby wykonać wlewnice do pracy z aluminium w wysokich temperaturach, potrzebny jest odpowiedni materiał, dobry projekt konstrukcji i ścisła kontrola jakości. Każda część współpracuje z innymi, aby zapewnić hutom aluminium niezawodność i trwałość, których potrzebują do ciągłej produkcji. Kiedy coś nie działa prawidłowo, żywotność formy spada, a koszty rosną.

Działając przez ponad trzydzieści lat na rzecz światowego przemysłu aluminiowego, firma Xi'an Huan-Tai łączy w sobie zaawansowaną konstrukcję, materiały DuraCast® i światowej-kontrolę jakości, aby dostarczaćwlewnicektóre wytrzymują dłużej i obniżają całkowity koszt posiadania. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz rozwiązań standardowych, czy niestandardowych, nasz zespół jest gotowy do pomocy. Skontaktuj się z nami już dziś pod adresem tech@huan-tai.org i pozwól nam zapewnić odpowiednie rozwiązanie w zakresie form dla Twojego zakładu.

Referencje

1. Peterson, RD, „A Review of Aluminium Dross Processing and Casting Practices”, Light Metals, TMS Annual Meeting Proceedings, 2002.

2. Campbell, J., Castings, Butterworth-Heinemann, wydanie 2, 2003.

3. Ravi, B. i Srinivasan, MN, „Casting Solidification Analysis and Mold Design Optimization”, Indian Foundry Journal, tom. 42, nr. 7, 1996.

4. Sturm, JC i Schäfer, W., „Thermal Fatigue Behavior of Steel Molds in Aluminium Casting Operations”, International Journal of Metalcasting, tom. 6, nr. 4, 2012.