הארכת חיי השירות של תבניות יציקת אלומיניום תמיד הייתה דאגה. גורמים רבים משפיעים על חיי השירות של תבניות יציקת אלומיניום, כגון עיצוב תבניות, חומרי תבניות, דיוק בעיבוד שבבי, טיפול פני השטח והיבטים נוספים. ביניהם, החומר הוא הסיבה הפנימית העיקרית המשפיעה על חיי תבניות יציקת אלומיניום.
3 צורות כשל של תבניות ליציקת אלומיניום
1. פיצוח חם
פיצוח חם הוא צורת הכשל הנפוצה ביותר בתבניות יציקת אלומיניום. פני הסדק מחומצנים (משטח הסדק של יציקת הפלדה כמעט שחור וסגסוגת האלומיניום אפורה כהה), לא חלק וניתן לראות דנדריטים. סדקים נוצרים ומתפתחים לאורך גבולות התבואה, והצורה מפותלת.
סדקים תרמיים נוצרים בדרך כלל על פני חלל העובש או במקום בו מתרכז הלחץ התרמי הפנימי. לאחר יצירת הסדק, הלחץ יתפזר מחדש. כאשר הסדק נוצר במידה מסוימת, צמיחת הסדק נעצרת עקב הרפיית המתח הנגרמת מהמתח הפלסטי. עם העלייה במספר המחזורים, ייווצרו בהדרגה מיקרו-סדקים ליד קצה הסדק, יתמזגו עם הסדק הראשי שנוצר בשלב הראשוני, והסדק ימשיך להתרחב. לבסוף, הסדקים יתחברו כדי לייצר סדקים ברשת ויובילו לכשל עובש.
2. שבר שביר כללי
שבר שביר כולל נגרם על ידי עומס מכני או עומס תרמי הנגרם על ידי גורמים מקריים, וכתוצאה מכך שבר קטסטרופלי של העובש. עקב פגמים חמורים בחומר או פעולה לא תקינה, תתרחש תופעת השבר השביר הכוללת.
3. שחיקה או שחיקה
סגסוגת האלומיניום המותכת נכנסת לחלל במהירות גבוהה, וכתוצאה מכך שחיקה מכנית של פני החלל. במקביל, האלומיניום המתכתי וחומר התבנית מייצרים תרכובות ברזל-אלומיניום שבירות, שהופכות למקור חדש להתחלת סדקים חמים. בנוסף, אם מילוי אלומיניום לתוך הסדק, האלומיניום וקיר הסדק יהוו אפקט מכני. הסופרפוזיציה המקבילה של השפעה זו ושל מתח תרמי מתרחשת, ובכך מאיץ את קצב התפשטות הסדקים.
כיצד לשפר את חיי עובש יציקה במונחים של חומר עובש?
שיפור חיי יציקת התבנית יכול להיות חיוני להפחתת עלויות ולהבטחת איכות ייצור עקבית. בחירת חומרי התבנית צריכה להיבחר באופן סביר בהתאם לקבוצות ייצור שונות, שיטות תהליך, סוגי יציקת מתכות, טמפרטורת יציקת מתכות והשפעה ובלאי של חלקים שונים של תבניות היציקה על ידי יציקת מתכות. להלן כמה דרכים לשפר את חיי יציקת התבנית במונחים של חומר התבנית:
- עמידות בפני עייפות תרמית: בחר בחומרי עובש בעלי עמידות עייפות תרמית מצוינת כדי לעמוד בחימום והקירור המחזוריים במהלך תהליך יציקת התבנית. זה עוזר למנוע סדקים וכישלון מוקדם של העובש. פלדות בעלות מוליכות תרמית טובה יכולות גם לסייע בפיזור חום אחיד, להפחתת מתח תרמי. עבור מתנות פרזול חמות, עלינו לבחור חומרים בעלי קשיחות חזקה, חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה טובה ועמידות גבוהה בפני עייפות קור ותרמית.
- איזון קשיות וקשיחות: צור איזון בין קשיות וקשיחות בחומר התבנית. בעוד קשיות גבוהה יותר מספקת עמידות טובה יותר לבלאי, קשיות יתר עלולה להוביל לשבירות מוגברת ורגישות לסדקים. לתבניות שקל לעיוות ולשבור, יש צורך לבחור חומרים בעלי קשיות גבוהה וקשיחות חזקה. תבניות פלסטיק יכולות להיות עשויות מחומרים בעלי מבנים מולקולריים צפופים ותכונות ליטוש טובות. יש להתאים את האגרוף או התבנית עם קוביות מחומרים או קשיות שונים.
- אופטימיזציה של עיצוב עובש: עבוד בשיתוף פעולה הדוק עם מעצבי תבניות כדי לייעל את העיצוב לזרימת חומרים טובים יותר, קירור ופליטת חלקים. תבנית מעוצבת היטב יכולה למזער את הלחצים על חומר התבנית, ובכך להאריך את תוחלת החיים שלו. לחומרים טובים לייצור תבניות יציקה יש בדרך כלל את המאפיינים הבאים: יכולת חישול טובה, יכולת עיבוד טובה, עמידות טובה בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה. יש לו חוזק גבוה וקשיות אדומה גבוהה בטמפרטורות גבוהות. קשיחות השפעה טובה, עמידות חמצון בטמפרטורה גבוהה ויציבות מזג. עמידות טובה לעייפות, מקדם התפשטות תרמית קטן וקצב דפורמציה קטן של טיפול בחום.
- אופטימיזציה של היחס בין רכיבי סגסוג: אופטימיזציה של היחס בין אלמנטים מתגזרים יכולה לשפר את המאפיינים הקשורים לפלדה. תכולת הסגסוגת הגבוהה בפלדה מעידה על קשיחות פלסטית נמוכה ברוב המקרים, וחשוב יותר, המוליכות התרמית של הפלדה מופחתת משמעותית. אז מוטב שנבחר בפלדות כלי עבודה איכותיות המיועדות במיוחד ליישומי יציקה. פלדות כמו H13, H11 ו-H12 נמצאות בשימוש נפוץ בשל תכונות העמידות הגבוהות שלהן בחום, קשיות ועמידות בפני שחיקה.
- שימוש בפלדה טהורה וטכנולוגיית התכה של פלדה טהורה במיוחד: הכישלון של תבניות יציקת אלומיניום נגרם בעיקר מהתרחבות מתמשכת של סדקים עדינים ברשת הנגרמת על ידי מחזוריות תרמית. סדקי עייפות תרמית מתחילים בדרך כלל במיקום שבו מרוכזים התכלילים, במיוחד תכלילי תחמוצת קשים הם הגורמים העיקריים המשפיעים על תכונות העייפות התרמית ותכונות אחרות. לכן, שיפור טוהר הפלדה, ושיפור ושכלול הצורה והפיזור של התכלילים יכולים לשפר ביעילות את עמידות הסדקים התרמיים של התבנית. טכנולוגיית ההתכה של פלדה טהורה במיוחד שהופיעה בשנים האחרונות הפחיתה מאוד את תכולת מרכיבי הטומאה בפלדה, דבר המסייע לשיפור טוהר הפלדה כך שניתן לשפר מאוד את ביצועי התבנית.
ל-BE-CU צוות מקצועי וציוד ייצור למתן שירותי יציקת אלומיניום באיכות גבוהה. אם תרצו ללמוד עוד על יציקת אלומיניום או שירותים נלווים, אנא פנו אלינו.
