Im Produktionsprozess werden Gießereiunternehmen unweigerlich auf Gussfehler wie Schrumpfung, Blasen und Entmischung stoßen, was zu geringen Gussausbeuten führt. Auch das Umschmelzen und die Produktion werden mit einem hohen Personal- und Stromverbrauch verbunden sein. Die Reduzierung von Gussfehlern ist ein Problem, das Gießereifachleuten seit jeher am Herzen liegt.
Was die Reduzierung von Gussfehlern angeht, verfügt John Campbell, Professor an der Universität Birmingham im Vereinigten Königreich, über ein einzigartiges Verständnis für die Reduzierung von Gussfehlern. Bereits im Jahr 2001 führte Li Dianzhong, Forscher am Institut für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, unter der Leitung von Professor John Campbell eine Simulation der Organisation von Heißverarbeitungsprozessen und ein Prozessdesign durch. Intercontinental Media hat heute eine Liste der zehn wichtigsten Prinzipien zur Reduzierung von Gussfehlern zusammengestellt, die vom internationalen Gussmeister John Campbell vorgeschlagen wurden.
1.Gute Gussteile beginnen mit einer qualitativ hochwertigen Verhüttung
Sobald Sie mit dem Gießen von Gussstücken beginnen, müssen Sie zunächst den Schmelzprozess vorbereiten, prüfen und abwickeln. Bei Bedarf kann der niedrigste akzeptable Standard übernommen werden. Eine bessere Option besteht jedoch darin, einen Schmelzplan zu erstellen und zu übernehmen, der nahezu fehlerfrei ist.
2. Vermeiden Sie turbulente Einschlüsse auf der freien Flüssigkeitsoberfläche
Dies erfordert die Vermeidung einer zu hohen Strömungsgeschwindigkeit an der vorderen freien Flüssigkeitsoberfläche (Meniskus). Für die meisten Metalle wird die maximale Fließgeschwindigkeit auf 0,5 m/s geregelt. Bei geschlossenen Gießsystemen oder dünnwandigen Teilen wird die maximale Strömungsgeschwindigkeit entsprechend erhöht. Diese Anforderung bedeutet auch, dass die Fallhöhe der Metallschmelze den kritischen Wert der „statischen Fallhöhe“ nicht überschreiten darf.
3. Vermeiden Sie laminare Einschlüsse von Oberflächenkondensatschalen in der Metallschmelze
Dies erfordert, dass während des gesamten Füllvorgangs kein vorderes Ende des geschmolzenen Metallstroms vorzeitig aufhört zu fließen. Der Meniskus des geschmolzenen Metalls in der frühen Füllphase muss beweglich bleiben und darf nicht durch die Verdickung der Oberflächenkondensatschalen beeinträchtigt werden, die Teil des Gussstücks werden. Um diesen Effekt zu erzielen, kann das vordere Ende der Metallschmelze so gestaltet werden, dass es sich kontinuierlich ausdehnt. In der Praxis kann nur das Bodengießen „bergauf“ einen kontinuierlichen Steigvorgang erreichen. (Zum Beispiel beginnt es beim Schwerkraftguss von der Unterseite der geraden Gießrinne nach oben zu fließen). Das heisst:
Bodenausgießsystem;
Kein „bergab“ Fallen oder Verrutschen des Metalls;
Keine großen horizontalen Strömungen;
Kein Stillstand des Metalls am vorderen Ende durch Ausgießen oder kaskadierende Strömungen.
4. Vermeiden Sie Lufteinschlüsse (Blasenbildung)
Vermeiden Sie Lufteinschlüsse im Gießsystem, die dazu führen, dass Blasen in den Hohlraum gelangen. Dies kann erreicht werden durch:
Sinnvolle Gestaltung des gestuften Ausgießbechers;
Angemessene Gestaltung des Angusses für schnelles Befüllen;
Den „Damm“ sinnvoll nutzen;
Vermeiden Sie die Verwendung des „Brunnens“ oder eines anderen offenen Gießsystems;
Verwendung eines Angusskanals mit kleinem Querschnitt oder Verwendung eines Keramikfilters in der Nähe der Verbindung zwischen Anguss und Querkanal;
Verwendung einer Entgasungseinrichtung;
Der Gießvorgang erfolgt unterbrechungsfrei.
5. Vermeiden Sie Sandkernporen
Vermeiden Sie, dass durch den Sandkern oder die Sandform erzeugte Luftblasen in die Metallschmelze im Hohlraum gelangen. Der Sandkern muss einen sehr geringen Luftgehalt haben oder eine geeignete Absaugung verwenden, um die Bildung von Sandkernporen zu verhindern. Tonbasierte Sandkerne oder Schimmelreparaturkleber können nur verwendet werden, wenn sie vollständig trocken sind.
6. Lunker vermeiden
Aufgrund von Konvektion und instabilen Druckgradienten ist es unmöglich, bei dicken Gussstücken mit großem Querschnitt eine Aufwärtsschrumpfung zu erreichen. Daher müssen alle Schrumpfzuführungsregeln befolgt werden, um ein gutes Schrumpfzuführungsdesign zu gewährleisten, und Computersimulationstechnologie muss zur Überprüfung und für tatsächliche Gussproben verwendet werden. Kontrollieren Sie die Flash-Stufe an der Verbindung zwischen Sandform und Sandkern. Kontrollieren Sie die Dicke der Gussbeschichtung (falls vorhanden); Kontrollieren Sie die Legierungs- und Gusstemperatur.
7. Konvektion vermeiden
Konvektionsgefahren hängen mit der Erstarrungszeit zusammen. Bei dünnwandigen und dickwandigen Gussteilen besteht keine Konvektionsgefahr. Für Gussteile mittlerer Dicke: Konvektionsgefahren durch Gussstruktur oder -prozess reduzieren;
Vermeiden Sie eine nach oben gerichtete Schrumpfzufuhr;
Nach dem Ausgießen umdrehen.
8.Segregation reduzieren
Verhindern Sie eine Entmischung und kontrollieren Sie sie innerhalb des Standardbereichs oder des vom Kunden zugelassenen Zusammensetzungsgrenzbereichs. Vermeiden Sie nach Möglichkeit eine Kanaltrennung.
9. Restspannung reduzieren
Nach dem Lösungsglühen von Leichtmetalllegierungen nicht mit Wasser (kaltes oder heißes Wasser) abschrecken. Wenn die Belastung des Gussteils nicht groß zu sein scheint, verwenden Sie ein Polymer-Abschreckmedium oder eine Zwangsluftabschreckung.
10.Gegebene Bezugspunkte
Alle Gussteile müssen mit Positionierungsreferenzpunkten für die Maßprüfung und Bearbeitung versehen werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. Mai 2024
