Понимание процесса почернения литья под давлением: Причины и решения

Литые детали - алюминиевые, цинковые или магниевые - часто страдают от неприглядного дефекта: почернения поверхности. Этот дефект, проявляющийся в виде неравномерных темных пятен, разводов или налетов, не просто визуальная неприятность; он намекает на более глубокие проблемы, которые могут беспокоить инженеров и производителей. Давайте разберемся, почему происходит почернение литья под давлением и как его предотвратить, обеспечивая техническую точность для тех, кто создает будущее металлических деталей.

Часть 1: Сложность чернения литья под давлением

Активные металлы, используемые в литье под давлением, окисляются естественным образом, но под воздействием тепла или влажности этот процесс усиливается, оставляя на поверхности пятна обесцвечивания. Начиная с литья и заканчивая хранением, почернение происходит на разных этапах, и его форма позволяет определить его происхождение.

Поверхность, предающая качество

Представьте себе покраску автомобиля: вы стремитесь к гладкому, безупречному покрытию, а вместо него появляются разводы и пятна. Это почернение литья под давлением - дефект, который подрывает блеск прецизионных деталей. Помимо эстетики, оно сигнализирует о загрязнении или окислении, которые могут ослабить целостность конструкции, что расстраивает инженеров, требующих совершенства.

Выявление виновных

Вот как проявляется почернение и что за ним стоит:

Рис.1

Рис.2

Рис.4

Выявление этих закономерностей - шаг первый: каждая из них связана с ошибкой в процессе, которую мы можем устранить.

Часть 2: Почему все хуже, чем вы думаете

Последствия дефектов

Почернение - это не просто поверхностная царапина. Масляный дым, просачивающийся в жидкость сплава, может образовывать внутренние пустоты или шлак, снижая прочность (например, с 280 МПа до уровня ниже спецификации).¹. Для дорогостоящих деталей это чревато поломкой, переделкой или подрывом репутации. Упорное внутреннее окисление даже противостоит дробеструйной обработке, оставляя инженерам головоломку, которую трудно разгадать.

Что движет им?

1. Перегрузка масла в перфораторе
   Избыток масла сгорает в камере сгорания неравномерно, выбрасывая дым и углерод, которые затемняют детали вблизи затвора.

2. Ошибки агентов по освобождению
   Толстые слои или высокие концентрации (>1:100) превращаются в дым при температуре выше 240°C, покрывая формы и отливки.

3. Скопление углерода
   Нечистые агенты оставляют остатки, которые обугливаются на формах в горячих зонах (≥220°C), оставляя грубые следы.

4. Влагостойкость
   Мокрые формы выделяют кислород при высокой температуре, окисляя сплав до темных пятен.

5. Складские приспособления
   Влажность сильно сказывается - 10 дней в открытой мастерской по сравнению с 35 днями в герметичной упаковке показывают разительную разницу.

Часть 3: Устранение чернения литья под давлением навсегда

Практичные решения, продуманная точность

Решение проблемы почернения похоже на настройку двигателя - отрегулируйте топливо, подстройте фазы газораспределения, и вы снова будете контролировать ситуацию. Вот как изгнать эти дефекты:

1. Масло для перфоратора

   • Уменьшайте до тех пор, пока край литника не останется чистым, а чернение не будет ограничено поверхностью пуансона.
   • Для уменьшения дыма используйте водорастворимые масла с низким содержанием графита.
   • Распыляйте масло вне камеры или после выстрела, удаляя излишки струей воздуха.

2. Агенты освобождения

   • Для минимального дыма выбирайте термостойкие средства в разведении 1:120-150.
   • Нанесите тонкий и ровный слой, высушите сжатым воздухом, чтобы удалить влагу.
   • Смешайте с очищенной водой, чтобы избежать ионов, усиливающих окисление.

3. Укрощение плесени

   • Отполируйте формы, чтобы удалить налет углерода (например, наждачной бумагой).
   • Температура крышки ниже 240°C при дополнительном потоке охлаждающей воды.
   • Нагревайте низкие зоны (>160°C) для быстрого испарения влаги.

4. Перепроектируйте формы с умом

   • Добавьте ворота и вентиляционные отверстия, чтобы ускорить заполнение и выпустить дым - например, ребра радиатора очистились после установки ворот (рис. 14)².
   • Переливные отверстия для лучшей вытяжки.

5. Детали щита после литья

   • При хранении в сухом помещении герметизируйте влагопоглотителями.
   • Замените мокрый картон на пластиковую упаковку.

Материальные вопросы

Сплавы различаются по устойчивости к окислению. Например, ENAC-434000 чернеет сильнее, чем ADC12, что обусловлено его химическим составом³. Правильный выбор сплава - или добавление 0,1-0,3% фторалюмината натрия во время рафинирования - может снизить риск обесцвечивания.

Заключение: От недостатков к безупречности

Почернение отливок происходит из-за масляного дыма, ошибок в работе пресс-формы и проблем с хранением. Точная настройка масла для пуансонов, разделительных агентов и конструкции пресс-формы позволит вам устранить эти дефекты и получить детали с высокими эксплуатационными характеристиками. Речь идет не только об устранении недостатков, но и о создании доверия к каждой отливке.

Я Шон из компании YG Die Casting, которая уже более 20 лет занимается литьем под давлением потребительского класса и производит потрясающие детали из цинка, алюминия и сплавов. Не стесняйтесь обращаться к нам - мы повысим ценность вашей продукции и с радостью свяжем вас с экспертами по производству в других областях!

Сноски