> Berita > Berita Industri

Ciri-ciri Kritikal yang Mempengaruhi Kemasan Permukaan Tuangan

2022-10-13

Ketepatan dimensi di mana tuangan pasir kini boleh dihasilkan telah menghampiri tuangan pelaburan. Teknologi pencetakan pasir 3-D telah meningkatkan ketepatan dimensi acuan dan teras tetapi telah gagal untuk memadankan kelicinan permukaan tuangan pasir konvensional, apatah lagi tuangan pelaburan.

Tuangan pelaburan menyediakan bahagian yang sangat lancar dengan resolusi ciri yang sangat baik dan ketepatan dimensi. Acuan dan teras pasir bercetak 3-D mungkin memberikan alternatif kos efektif kepada tuangan pelaburan jika proses itu dapat memenuhi kedua-dua keperluan dimensi dan permukaan.

Walaupun banyak perubahan dan penambahbaikan telah dibuat dalam bidang bahan guna guna faundri, pasir adalah bahan yang kekal agak malar. Selepas melombong dan mencuci, jika perlu, pasir faundri dikelaskan kepada kumpulan individu atau dua jaringan dan disimpan. Ia digabungkan menjadi pengedaran biasa untuk penghantaran kepada pelanggan faundri. Walaupun terdapat banyak taburan lombong yang berbeza, pasir dengan nombor kehalusan butiran AFS yang serupa dibekalkan dalam taburan yang serupa. Kemasan permukaan adalah bahagian penting dalam spesifikasi kualiti tuangan. Kemasan permukaan dalaman yang kasar pada tuangan boleh menyebabkan kehilangan kecekapan untuk kedua-dua cecair dan gas halaju tinggi. Begitu juga dengan komponen pengecas turbo dan manifold masukan. Universiti Iowa Utara telah menyiasat ciri bahan acuan yang mempengaruhi kelicinan permukaan untuk tuangan. Penyelidikan telah dijalankan ke atas tuangan aluminium tetapi mempunyai aplikasi dan perkaitan dalam aloi ferus yang tidak menunjukkan kecacatan seperti kecacatan penembusan atau pasir bercantum. Kajian menyiasat pengaruh ciri media acuan seperti kehalusan pasir, jenis bahan dan pemilihan salutan refraktori. Matlamat projek ini adalah untuk mencapai kemasan permukaan tuangan pelaburan dalam bahagian tuang pasir.

Kebolehtelapan dan Hasil Kawasan Permukaan

Kebolehtelapan AFS ditakrifkan sebagai jumlah masa yang diambil untuk isipadu udara yang diketahui melalui sampel standard pada kepala 10 cm air. Ringkasnya, kebolehtelapan AFS mewakili jumlah ruang terbuka antara butiran agregat yang membolehkan udara melaluinya. GFN sesuatu bahan dengan ketara mengubah kebolehtelapan sehingga 80 GFN, di mana arah aliran kelihatan mendatar.

Data menunjukkan bahawa kekasaran permukaan yang sama boleh dicapai dengan sebarang bentuk zarah pada kadar yang berbeza. Bahan butiran sfera dan bulat meningkatkan kelancaran tuangan pada kadar yang dipercepatkan berbanding dengan agregat sudut dan sub-sudut.

Keputusan Sudut Sentuhan Gallium

Pengukuran sudut sentuhan telah dijalankan untuk mengukur kebolehbasahan relatif agregat pengacuan terikat dengan logam cecair menggunakan ujian galium cecair. Pasir seramik mempunyai sudut sentuhan tertinggi manakala zirkon dan olivin berkongsi sudut sentuhan rendah yang serupa. Galium mempamerkan tingkah laku hidrofobik pada semua permukaan pasir. AFS-GFN yang serupa telah digunakan untuk semua sampel. Keputusan menunjukkan sudut sentuhan untuk jenis pasir sangat bergantung pada bentuk butiran agregat seperti yang ditunjukkan pada paksi sekunder, dan bukannya bahan asas. Pasir seramik mempunyai bentuk paling bulat dan pasir olivin mempamerkan bentuk yang sangat bersudut. Walaupun kebolehbasahan permukaan agregat asas mungkin memainkan peranan dalam menuang kemasan permukaan, julat ukuran sudut sentuhan dalam siri ujian adalah lebih rendah daripada bentuk butiran.

Hasil Kekasaran Permukaan daripada Tuangan Ujian

Keputusan kekasaran permukaan diukur menggunakan profilometer kenalan. Terdapat peningkatan ketara dalam kelancaran permukaan daripada silika 44 GFN tiga skrin kepada silika 67 GFN empat skrin. Perubahan melebihi 67 GFN tidak menunjukkan kesan ke atas kekasaran permukaan walaupun terdapat variasi dalam lebar pengedaran. Nilai ambang 185 RMS diperhatikan.

Peningkatan besar dalam kelancaran boleh diperhatikan antara bahan 101 dan 106 GFN. Pasir 106 GFN mempunyai lebih 17% lebih 200 bahan mesh dalam pengedaran skrin. Bahan dua skrin 115 dan 118 GFN mengakibatkan penurunan kelancaran. Pasir 143 GFN menghasilkan bacaan yang serupa dengan zirkon 106 GFN. Nilai ambang ialah 200 RMS.

Peningkatan yang mantap dalam kelicinan permukaan diperhatikan daripada kromit 49 GFN empat skrin kepada kromit 73 GFN tiga skrin walaupun taburan zarah menjadi lebih sempit. Peningkatan 19% dalam pengekalan skrin 140-mesh dilihat dalam kromit 73 GFN berbanding dengan 49 GFN. Peningkatan ketara dalam kelancaran tuangan ditunjukkan daripada 73 GFN tiga skrin kepada pasir kromit 77 GFN empat skrin tanpa mengira nombor kehalusan butiran yang serupa. Tiada perubahan dalam kelancaran diperhatikan antara bahan kromit 77 GFN dan 99 GFN. Menariknya, kedua-dua pasir itu berkongsi pengekalan yang sangat serupa dalam skrin 200-mesh. Nilai ambang ialah 250 RMS.

Terdapat peningkatan yang ketara dalam kelancaran tuangan daripada olivin 78 GFN kepada olivin 84 GFN walaupun pengedaran yang lebih sempit. Peningkatan pengekalan 15% dalam skrin 140-mesh kelihatan dalam olivin 84 GFN. Terdapat kepentingan antara olivin 84 dan 85 GFN. Olivin 85 GFN meningkatkan kelicinan sebanyak 50. Olivin 85 GFN ialah pasir tiga skrin dengan pengekalan hampir 10% dalam skrin 200 mesh manakala olivin 84 GFN hanyalah bahan dua skrin. Peningkatan yang stabil dalam kelancaran boleh diperhatikan daripada olivin 85 GFN kepada olivin 98 GFN. Pengedaran skrin menunjukkan peningkatan pengekalan 5% dalam skrin 200-mesh. Tiada perubahan dilihat daripada 98 GFN kepada 114 GFN olivin walaupun terdapat peningkatan dalam pengekalan 200 mesh hampir 7%.

Nilai ambang 244 RMS boleh diperhatikan.

Keputusan kekasaran permukaan untuk tuangan yang diperoleh daripada teras seramik menunjukkan sedikit peningkatan antara bahan 32 GFN dan 41 GFN. Terdapat peningkatan dalam pengekalan skrin 70-mesh sebanyak 34% dalam pasir 41 GFN. Peningkatan ketara dalam kelancaran diperhatikan antara 41 GFN dan 54 GFN seramik. Bahan 54 GFN mempunyai pengekalan lebih 19% lebih besar dalam skrin 100-mesh berbanding dengan bahan 41 GFN. Peningkatan ini berlaku walaupun pengedaran mengecil dalam bahan 54 GFN. Kesan terbesar dalam hasil seramik dilihat antara 54 GFN dan 68 GFN pasir. Pasir 68 GFN mempunyai pengekalan 15% lebih tinggi dalam skrin 140-mesh yang meluaskan pengedaran. Walaupun terdapat peningkatan lebih daripada 40% pengekalan dalam skrin 140-mesh, sedikit peningkatan telah diperhatikan antara bahan 68 GFN dan 92 GFN. Nilai ambang ialah 236 RMS.

Permukaan yang dihasilkan oleh pasir bercetak 3-D adalah jauh lebih kasar daripada permukaan pasir yang dirempuh menggunakan agregat yang sama. Sampel yang dicetak dalam orientasi XY memberikan permukaan tuangan ujian yang paling licin manakala yang dicetak dalam orientasi XZ dan YZ menghasilkan yang paling kasar.

Pasir silika 83 GFN yang dirempuh tanpa salut menghasilkan nilai kekasaran 185 RMS. Walaupun tuangan kelihatan lebih licin, salutan refraktori meningkatkan kekasaran permukaan seperti yang diukur oleh profilometer. Salutan alumina berasaskan alkohol mempamerkan prestasi terbaik manakala salutan zirkon berasaskan alkohol menghasilkan kekasaran yang paling tinggi. 83 sampel cetakan GFN 3-D menunjukkan kesan sebaliknya. Walaupun sampel tidak bersalut dicetak dalam orientasi XY yang paling menguntungkan, sampel tidak bersalut mempamerkan kekasaran tuangan sebanyak 943 RMS. Salutan itu melicinkan permukaan dengan ketara daripada kemasan permukaan tidak bersalut daripada rendah 339 kepada tinggi 488 RMS. Nampaknya kemasan permukaan pasir bersalut agak bebas daripada kekasaran pasir substrat dan banyak bergantung pada rumusan salutan refraktori. Pasir bercetak 3-D, walaupun bermula dengan kemasan permukaan yang lebih kasar, boleh dipertingkatkan dengan ketara dengan penggunaan salutan refraktori.

Kesimpulan

Agregat acuan yang ada pada masa ini mempunyai keupayaan untuk mencapai nilai kekasaran permukaan kurang daripada 200 RMS mikroinci. Nilai ini berada dalam sedikit nilai yang dikaitkan dengan tuangan pelaburan. Bagi bahan yang diuji, setiap bahan mempamerkan penurunan kekasaran tuangan dengan peningkatan kehalusan butiran AFS agregat. Ini benar dengan semua bahan sehingga nilai ambang, yang pada masa itu tiada lagi penurunan dalam kekasaran tuangan dilihat dengan peningkatan AFS-GFN. Ini disokong oleh penyelidikan yang dijalankan sebelum ini.

Dalam semua kumpulan bahan, kesan AFS-GFN adalah sekunder kepada kedua-dua kawasan permukaan yang dikira dan kebolehtelapan agregat. Walaupun kebolehtelapan boleh dianggap menggambarkan kawasan terbuka pasir yang dipadatkan, kawasan permukaan lebih menggambarkan taburan skrin pasir dan jumlah zarah halus yang sepadan. Kedua-dua kebolehtelapan dan luas permukaan berkaitan secara langsung dengan kelancaran permukaan tuangan. Perlu diingat bahawa ini adalah benar untuk agregat dalam kumpulan bentuk. Walaupun agregat sudut dan sub-sudut mempunyai kawasan permukaan yang tinggi, kebolehtelapannya adalah tinggi dan menunjukkan permukaan terbuka. Agregat sfera dan bulat mempamerkan permukaan paling licin menggabungkan kebolehtelapan rendah dengan luas permukaan yang tinggi.

Ia pada asalnya dipercayai kebolehbasahan permukaan seperti yang diukur dengan sudut sentuhan antara logam cecair dan agregat terikat merupakan faktor kritikal dalam kemasan permukaan tuangan yang terhasil. Walaupun ditunjukkan bahawa sudut sentuhan pada pelbagai bahan pada AFS-GFN yang serupa tidak berkadar dengan kekasaran tuangan, ia telah disahkan bahawa bentuk butiran adalah faktor utama. Ketiadaan hubungan antara sudut sentuhan dan kekasaran permukaan tuangan mungkin dijelaskan oleh fakta bahawa bentuk butiran dilihat sebagai pengaruh utama dalam kekasaran permukaan. Terdapat kemungkinan besar bahawa sudut sentuhan pelbagai bahan lebih terjejas oleh bentuk butiran dan menghasilkan kelicinan permukaan berbanding kebolehbasahan bahan sahaja.

Seperti semua alat pengukur, artifak kaedah ujian mungkin mempengaruhi keputusan pada tahap tertentu. Peningkatan dalam kekasaran tuangan, walaupun secara visual tuangan kelihatan lebih licin dengan penggunaan salutan refraktori, mungkin disebabkan oleh bentuk puncak dan lembah yang dicipta dengan salutan. Mengikut definisi dan ukuran, salutan refraktori hanya meningkatkan kekasaran permukaan ke atas sampel tidak bersalut. Semua salutan refraktori sangat berjaya dalam meningkatkan kekasaran permukaan pasir bercetak 3-D. Nampaknya kemasan permukaan tuangan ujian daripada sampel bersalut agak bebas daripada pasir substrat permulaan. Salutan mempunyai kesan besar pada kemasan permukaan tetapi kerja lanjut diperlukan untuk menyemak salutan untuk menambah baik kemasan tuangan.

Disunting oleh Santos Wang dari Ningbo Zhiye Mechanical Components Co.,Ltd.

https://www.zhiyecasting.com

santos@zy-casting.com

86-18958238181

Sebelumnya:TANGAN KELULI TAHAN KARAT: SEMUA YANG ANDA PERLU TAHU

Seterusnya:Tuangan hijau ialah hala tuju pembangunan industri fauri Ningbo Zhiye