Gjutprocessen är en viktig tillverkningsmetod inom området metallformning. Dess kärna är att hälla smält metall i gravitationsgjutform och vänta tills det svalnat och stelnat för att bilda det erforderliga gjutgodset. Under gjutningsprocessen har genereringen av gas inuti formen en betydande inverkan på gjutkvaliteten, produktionseffektiviteten och driftsäkerheten.
Gaskälla analys
Under gjutningsprocessen kommer genereringen av gas huvudsakligen från följande aspekter:
Förflyktigande av metallvätska: Vissa metallegeringar avger gas när de smälts vid hög temperatur. Till exempel kan aluminiumlegeringar frigöra väte vid hög temperatur, vilket inte kan ignoreras.
Nedbrytning av formmaterial: Vissa formmaterial kommer att genomgå termisk nedbrytning vid hög temperatur och släpper ut gas. Detta fenomen är särskilt uppenbart när man använder organiska beläggningar eller vissa polymermaterial.
Fuktighet i gjutmiljön: Efter att fukten i gjutmiljön kommer i kontakt med den smälta metallen kan den bilda ånga och öka genereringen av gas.
Kemisk reaktion: Kemiska reaktioner mellan olika metaller eller legeringar kan också leda till frigöring av gas, särskilt när legeringssammansättningen är komplex eller reaktionen är aktiv.
Gasens inverkan på gjutkvaliteten
Effekten av gas på gjutkvaliteten under gjutningsprocessen återspeglas huvudsakligen i följande aspekter:
Porositet och inneslutningar: Om gasen inte släpps ut i tid kan porer eller inneslutningar bildas inuti gjutstycket. Dessa defekter påverkar inte bara utseendet på gjutgodset, utan minskar också avsevärt dess mekaniska egenskaper, såsom hållfasthet och seghet, vilket förkortar produktens livslängd.
Ytdefekter: Retention av gas kan orsaka defekter som bubblor och sprickor på gjutgodsets yta. Dessa ytdefekter påverkar inte bara utseendet på gjutgodset, utan kan också orsaka allvarligare problem vid efterföljande bearbetning och användning.
Fasändringsdefekter: I vissa fall kommer närvaron av gas att orsaka ojämna fasförändringar i gjutgodset under stelning, vilket i sin tur kommer att påverka gjutstyckets mikrostruktur och leda till prestandaförsämring.
Gasens effekt på produktionseffektiviteten
Genereringen av gas påverkar inte bara kvaliteten på gjutgodset, utan har också en betydande inverkan på gjutningsprocessens effektivitet:
Förlängd kylningstid: Retentionen av gas kan göra att kylningshastigheten för metallvätskan i formen saktar ner, vilket förlänger gjutcykeln. Detta påverkar inte bara produktionseffektiviteten utan kan också leda till ökade produktionskostnader.
Omarbetning och skrotning: På grund av defekter orsakade av gas kan gjutgods behöva omarbetas eller skrotas, vilket direkt ökar produktionskostnaderna och minskar produktionseffektiviteten.
Utrustningsslitage: Genereringen av gas kan också orsaka ökat slitage på formar och gjututrustning, vilket påverkar utrustningens livslängd, vilket ökar underhålls- och utbyteskostnaderna.
Gasens inverkan på säkerheten
Under gjutningsprocessen kan genereringen av gas också utgöra ett hot mot operatörernas säkerhet:
Explosionsrisk: Vissa gaser (som väte) har en explosionsrisk under höga temperaturer, särskilt i en begränsad miljö. Om gasen inte kan tömmas på ett effektivt sätt kan det orsaka att trycket ackumuleras, vilket utgör en explosionsrisk.
Utsläpp av giftig gas: Vissa gjutmaterial kan släppa ut giftiga gaser vid höga temperaturer, vilket utgör ett hot mot operatörernas hälsa. Därför är det särskilt viktigt att säkerställa god ventilation och frånluftsdesign under gjutningsprocessen.