{"id":1156,"date":"2025-03-11T16:31:51","date_gmt":"2025-03-11T16:31:51","guid":{"rendered":"https:\/\/ygdiecasting.com\/?p=1156"},"modified":"2025-03-14T15:51:49","modified_gmt":"2025-03-14T15:51:49","slug":"slag-in-vacuum-diecast-aluminum-shock-tower","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/slag-in-vacuum-diecast-aluminum-shock-tower\/","title":{"rendered":"Porosidade e esc\u00f3ria em torres de choque de alum\u00ednio fundido sob press\u00e3o"},"content":{"rendered":"<h1>Problemas de porosidade e esc\u00f3ria em torres de choque de alum\u00ednio fundido sob v\u00e1cuo: An\u00e1lise e solu\u00e7\u00f5es<\/h1>\n<h2>Problema: As propriedades mec\u00e2nicas da torre de choque s\u00e3o insuficientes<\/h2>\n<p>As torres de amortecedores em liga de alum\u00ednio, componentes cr\u00edticos de suporte de carga em ve\u00edculos de energia nova (NEVs), exigem uma elevada resist\u00eancia ao escoamento (\u2265150 MPa) e alongamento (como fundido \u22655%) para garantir a seguran\u00e7a em projectos complexos de paredes finas. No entanto, os ensaios iniciais de uma torre de choque (532\u00d7365\u00d7299 mm, ~3 mm de espessura de parede, 4,043 kg) para um OEM revelaram propriedades mec\u00e2nicas irregulares, com o alongamento a descer at\u00e9 1,78% em algumas \u00e1reas-bem abaixo do objetivo de 5%. Isto p\u00f5e em risco a produ\u00e7\u00e3o em massa est\u00e1vel. A an\u00e1lise dos defeitos apontou a porosidade e as inclus\u00f5es de esc\u00f3ria como os culpados. Como \u00e9 que a fundi\u00e7\u00e3o injetada a v\u00e1cuo pode ultrapassar estas falhas?<\/p>\n<h2>Abordagem: Do teste de desempenho \u00e0 causa raiz do defeito<\/h2>\n<p>Para diagnosticar o problema, recolhemos amostras do corpo de fundi\u00e7\u00e3o em locais-chave (ver Fig. 1): porta pr\u00f3xima (n.\u00ba 5), porta distante (n.\u00ba 1), sec\u00e7\u00e3o m\u00e9dia (n.\u00bas 2-4) e zonas de transi\u00e7\u00e3o de fluxo (n.\u00bas 6-7). As propriedades mec\u00e2nicas foram testadas utilizando um aparelho de ensaio de tra\u00e7\u00e3o WDW3200 (taxa de 2 mm\/min), enquanto a microestrutura e as superf\u00edcies de fratura foram examinadas atrav\u00e9s de um microsc\u00f3pio metalogr\u00e1fico OLYMPUS GX51 e de um microsc\u00f3pio eletr\u00f3nico de varrimento JEOL JSM6480 (SEM).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/ygdiecasting.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Aluminum-Shock-Towers-sampling-points.png\" alt=\"Shock Tower Sampling Locations\" \/><br \/>\n<em>Alt: Posi\u00e7\u00f5es de amostragem na torre do para-choques em alum\u00ednio fundido sob v\u00e1cuo<\/em><\/p>\n<h3>Resultados de desempenho<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o<\/strong>: Os n.\u00bas 2, 3 e 4 atingiram, em m\u00e9dia, valores superiores a 265 MPa (pico de 271 MPa); os outros ca\u00edram abaixo de 250 MPa (m\u00ednimo de 247,5 MPa).<\/li>\n<li><strong>Resist\u00eancia ao escoamento<\/strong>: Consistente a ~150 MPa em todos, com varia\u00e7\u00e3o \u22647 MPa.<\/li>\n<li><strong>Alongamento<\/strong>: Os n.\u00bas 2, 3 e 4 atingiram em m\u00e9dia ~8% (pico 9,11%); os outros ~4%, com o n.\u00ba 1 a 1,78%.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Insights sobre defeitos<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Microestrutura<\/strong>: Tamanhos de gr\u00e3o uniformes (\u03b1-Al + fases eut\u00e9cticas), mas os n\u00fameros 1, 5, 6 mostraram poros (10-50 \u03bcm), enquanto o n\u00famero 3 n\u00e3o tinha nenhum (ver Fig. 2).<\/li>\n<li><strong>Morfologia da fratura<\/strong>: O n.\u00ba 3 mostrou uma quase clivagem com covinhas e sulcos (fases eut\u00e9cticas Si + AlMnFeSi); os n.\u00bas 1, 5 e 6 revelaram poros e esc\u00f3ria, com os n.\u00bas 6 e 7 a mostrarem tamanhos de poros aleat\u00f3rios (ver Fig. 3).<\/li>\n<\/ul>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/ygdiecasting.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Aluminum-Shock-Towers-sampling-OM.png\" alt=\"Microstructure Comparison of Shock Tower\" \/><br \/>\n<em>Alt: Porosidade e microestrutura em amostras de torres de choque<\/em><br \/>\n<img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/ygdiecasting.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Aluminum-Shock-Towers-OM2.png\" alt=\"Aluminum Shock Towers OM2\" title=\"Torres de choque em alum\u00ednio OM2\" \/><\/p>\n<h3>Causas de base<\/h3>\n<ol>\n<li><strong>N.\u00ba 1 (Far-Gate)<\/strong>: \u00daltimo a encher, temperatura de fus\u00e3o mais baixa, aprisionamento de g\u00e1s residual e esc\u00f3ria - porosidade mais elevada.<\/li>\n<li><strong>N.\u00ba 5 (Near-Gate)<\/strong>: O corredor estreito criou uma zona morta de fluxo, retendo g\u00e1s e esc\u00f3ria.<\/li>\n<li><strong>N.\u00bas 6 e 7 (Zonas de transi\u00e7\u00e3o)<\/strong>: O desvio brusco do fluxo de 90\u00b0 e o fornecimento insuficiente de massa fundida causaram turbul\u00eancia e aprisionamento de g\u00e1s.<\/li>\n<\/ol>\n<p>A porosidade resultava de um elevado teor de g\u00e1s de fus\u00e3o, de uma ventila\u00e7\u00e3o deficiente ou de par\u00e2metros suboptimizados; a esc\u00f3ria estava ligada a uma refina\u00e7\u00e3o inadequada e a zonas mortas de fluxo.<\/p>\n<h2>M\u00e9todos: Melhorias direcionadas de processos e moldes<\/h2>\n<p>Com base na an\u00e1lise, implement\u00e1mos estas correc\u00e7\u00f5es:<\/p>\n<ol>\n<li><strong>Alargamento do corredor n.\u00ba 5<\/strong>: Alargado para assegurar um enchimento suave das paredes laterais, minimizando as zonas mortas.<\/li>\n<li><strong>Expandir o coletor de esc\u00f3ria n.\u00ba 1<\/strong>: Aumento da dimens\u00e3o para captar esc\u00f3rias e gases no port\u00e3o distante.<\/li>\n<li><strong>Melhorar a desgaseifica\u00e7\u00e3o da massa fundida<\/strong>: Aumento da temperatura de fus\u00e3o para 690-700 \u2103 com intensifica\u00e7\u00e3o da refina\u00e7\u00e3o para reduzir o teor de g\u00e1s.<\/li>\n<li><strong>N\u00edvel de v\u00e1cuo de refor\u00e7o<\/strong>: Melhoria da veda\u00e7\u00e3o do molde, reduzindo a press\u00e3o da cavidade para \u22645\u00d710\u00b3 Pa (de 9\u00d710\u00b3 Pa).<\/li>\n<\/ol>\n<p>O ensaio utilizou uma m\u00e1quina de fundi\u00e7\u00e3o injectada IDR3500T com uma disposi\u00e7\u00e3o de duas cavidades. Par\u00e2metros principais: Manga de tiro de 1250 mm, r\u00e1cio de enchimento de 29,64%, temperatura de fus\u00e3o de 680-700 \u2103, temperatura do molde \u2265200 \u2103 (ver Fig. 4).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/ygdiecasting.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Aluminum-Shock-Towers-gating-system.png\" alt=\"Optimized Gating System Design\" \/><br \/>\n<em>Alt: Sistema melhorado de fecho para a torre do amortecedor fundido sob v\u00e1cuo<\/em><\/p>\n<h2>Conclus\u00e3o: Ganhos significativos de desempenho<\/h2>\n<p>Os resultados p\u00f3s-melhoria (Quadro 1) revelaram ganhos significativos:<\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Localiza\u00e7\u00e3o<\/th>\n<th>Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o (MPa)<\/th>\n<th>Resist\u00eancia ao escoamento (MPa)<\/th>\n<th>Alongamento (%)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>1<\/td>\n<td>284<\/td>\n<td>152<\/td>\n<td>7.13<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>2<\/td>\n<td>290<\/td>\n<td>150<\/td>\n<td>8.25<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>3<\/td>\n<td>295<\/td>\n<td>151<\/td>\n<td>8.40<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>4<\/td>\n<td>288<\/td>\n<td>149<\/td>\n<td>8.10<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>5<\/td>\n<td>286<\/td>\n<td>153<\/td>\n<td>7.90<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>6<\/td>\n<td>285<\/td>\n<td>150<\/td>\n<td>7.95<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>7<\/td>\n<td>287<\/td>\n<td>152<\/td>\n<td>8.05<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<ul>\n<li><strong>Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o<\/strong>: O valor m\u00ednimo subiu para 284 MPa (de 225 MPa para 26%).<\/li>\n<li><strong>Alongamento<\/strong>: O m\u00ednimo atingido foi de 7,13% (mais 100% do que 3,56%), tendo todos excedido 5%.<\/li>\n<li><strong>Resist\u00eancia ao escoamento<\/strong>: Est\u00e1vel a ~150 MPa.<\/li>\n<\/ul>\n<p>A porosidade e a esc\u00f3ria diminu\u00edram drasticamente, produzindo propriedades uniformes. Isto valida que a otimiza\u00e7\u00e3o do sistema de gating, da qualidade da fus\u00e3o e do n\u00edvel de v\u00e1cuo resolve eficazmente os defeitos em pe\u00e7as complexas de paredes finas, abrindo caminho para transi\u00e7\u00f5es fi\u00e1veis de \"a\u00e7o para alum\u00ednio\" na produ\u00e7\u00e3o em massa.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Porosity and Slag Issues in Vacuum Die-Cast Aluminum Shock Towers: Analysis and Solutions Problem: Shock Tower Mechanical Properties Fall Short Aluminum alloy shock towers, critical load-bearing components in new energy vehicles (NEVs), demand high yield strength (\u2265150 MPa) and elongation (as-cast \u22655%) to ensure safety in complex, thin-walled designs. However, initial trials of a shock [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1162,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[17],"tags":[],"class_list":["post-1156","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-case-study"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1156","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1156"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1156\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1163,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1156\/revisions\/1163"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1162"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1156"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1156"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ygdiecasting.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1156"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}