Poroznost je pogosta okvara v aluminijastih peskah, ki negativno vplivajo na mehanske lastnosti, tlačno tesnost in površinsko obdelavo. Izhaja iz zaprtja plina, krčenja ali nepravilnih pogojev plesni.
1. Razumevanje oblikovanja poroznosti
Poroznost v aluminijastih litih lahko razvrstimo v dve glavni vrsti:
Poroznost plina: povzroča absorpcija vodika med taljenjem ali razgradnjo vlage v kalupih.
Poroznost krčenja: Pojavi se zaradi neustreznega hranjenja med strjevanjem, kar vodi do praznin.
Prepoznavanje vzroka je bistvenega pomena za izbiro ustrezne tehnike ublažitve.
2. zdravljenje s taljenjem in kovino
a. Tehnike razpadanja
Rotacijsko razpadanje: Inertni plini vbrizgavanja (argon ali dušik) skozi vrteči se rotor odstrani raztopljeni vodik.
Flukstična sredstva: tokovi na osnovi klorida (npr. Heksakloroetan) zmanjšujejo vsebnost vodika, vendar zahtevajo pravilno ekstrakcijo dima.
Razmerje med vakuumom: Učinkovito za odlitke z visoko integracijo, vendar povečuje proizvodne stroške.
b. Nadzor sestave zlitine
Prilagoditev vsebnosti silicija: Hipoeutektične al-Si zlitine (npr. A356) kažejo boljše lastnosti hranjenja, kar zmanjšuje krčenje.
Rafinerje zrnja (Tib₂, Al-TI-B): spodbujanje fine zrnske strukture, zmanjšanje mikroporoznosti.
3. Optimizacija plesni in jedra
a. Izbira peska
Smole z nizko vsebnostjo: fenolne vezive uretana ali furan zmanjšujejo nastajanje plina v primerjavi z zelenim peskom.
Anorganske vezive (npr. Natrijev silikat/Co₂): Odpravite emisije organskega plina, vendar lahko zahtevajo močnejše prevleke za plesni.
b. Dizajn odzračevanja plesni
Pravilna namestitev odzračevanja: Strateški zračniki omogočajo, da ujeti plini uhajajo pred strjevanjem kovin.
Nadzor prepustnosti: Optimalna velikost peska (AFS 50–70) uravnoteži trdnost in prepustnost plina.
c. Sušenje in predgrevanje plesni
Pekača jedra: Ogrevalne kalupe do 150–200 stopinj odstrani preostalo vlago.
Plesni premazi: ognjevzdržni premazi (npr. Cirkonija) zmanjšujejo kovinske reakcije in nabiranje plina.
4. Strategije strjevanja in hranjenja
a. Oblikovanje riserja
Usmerjena strjevanje: Uporaba koničastih dviž zagotavlja zaporedno strjevanje do podajalnika.
Eksotermični dvižni rokavi: podaljšajte čas hranjenja, kar zmanjšuje krčenje praznin.
b. Hladne tehnike
Kovinska mrzlica: pospešite hlajenje v debelih odsekih, kar zmanjša poroznost krčenja.
Nadzorovane hitrosti hlajenja: Postopno hlajenje v tankih odsekih preprečuje vroče trganje.
5. Spremljanje procesov in nadzor kakovosti
Testiranje vodika v realnem času: znižani test tlaka (RPT) ali analizatorji Telegas spremljajo čistočo taline.
Rentgenski pregled: zazna notranjo poroznost za visoke specifikacije.
Simulacija procesa (Magmasoft, Procast): napoveduje krčenje in optimizira oblikovanje gatinga/dvigala.
Zaključek
Zmanjšanje poroznosti v aluminijevih peščenih litih zahteva celostni pristop, vključno z zdravljenjem taline, optimizacijo plesni in nadzorovanim strjevanjem. Združevanje razplinjevanja, pravilno odzračevanje in usmerjeno strjevanje znatno izboljša celovitost vlivanja. Napredna simulacijska orodja nadalje izpopolnjujejo parametre procesa, s čimer zagotavljajo kakovostne komponente z nizko poroznostjo za avtomobilske in vesoljske aplikacije.
