V procese navrhovania a výroby formy hlavy valcov , výber materiálu hrá zásadnú úlohu, ktorá priamo súvisí s celkovým výkonom formy, efektívnosťou konštrukcie výfuku a kvalitou finálneho odliatku. Konštrukcia výfuku formy hlavy valcov má zabezpečiť hladké vypúšťanie plynu počas procesu odlievania, aby sa účinne zabránilo vytváraniu defektov, ako sú bubliny a inklúzie.
Tepelný výkon
Hlava valcov je počas prevádzky často vo vysokoteplotnom prostredí, takže tepelný výkon materiálu formy je obzvlášť kritický. Vlastnosti ako tepelná vodivosť, koeficient tepelnej rozťažnosti a tepelná odolnosť majú dôležitý vplyv na účinnosť konštrukcie výfuku.
Tepelná vodivosť: Materiály s vysokou tepelnou vodivosťou môžu rýchlo odvádzať teplo z formy, účinne znižovať teplotu povrchu formy a znižovať tvorbu tepelného napätia. Táto vlastnosť je obzvlášť dôležitá pri konštrukcii výfuku, pretože v podmienkach vysokej teploty sa rýchlosť expanzie plynu vo vnútri formy výrazne zvyšuje. Ak sa teplo nemôže včas rozptýliť, môže to spôsobiť slabé vypúšťanie plynov, čo ovplyvňuje kvalitu odliatku.
Koeficient tepelnej rozťažnosti: Koeficient tepelnej rozťažnosti materiálu formy priamo ovplyvňuje jeho geometrickú stabilitu. Ak sa materiál pri vysokej teplote príliš roztiahne, môže to spôsobiť deformáciu formy, čím sa ovplyvní veľkosť a tvar výfukového kanála a tým sa ovplyvní prietoková kapacita plynu.
Tepelná odolnosť: Materiál formy musí mať vynikajúcu tepelnú odolnosť, aby sa vyrovnal s prostredím s vysokou teplotou vznikajúcou počas procesu odlievania. Materiály s nedostatočnou tepelnou odolnosťou môžu pri vysokých teplotách zmäknúť alebo deformovať, čo spôsobí zlyhanie formy, čím sa ovplyvní celková kvalita odliatku.
Mechanické vlastnosti
Mechanické vlastnosti formy majú významný vplyv aj na jej životnosť a efektivitu konštrukcie výfuku. Bežne používané materiály foriem na hlavy valcov zahŕňajú liatinu, hliníkovú zliatinu a oceľ.
Pevnosť a tvrdosť: Pevnosť a tvrdosť materiálu formy priamo ovplyvňuje jeho odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti deformácii. Počas procesu vysokotlakového odlievania musí forma odolať zodpovedajúcemu tlaku a nárazu. Materiály s nedostatočnou pevnosťou môžu spôsobiť poškodenie plesní, čo následne ovplyvňuje stabilitu konštrukcie výfuku.
Húževnatosť: Dobrá húževnatosť pomáha zlepšiť odolnosť formy voči praskaniu pri nárazovom zaťažení a znižuje riziko poškodenia spôsobeného krehkosťou materiálu. Počas používania môže forma naraziť na teplotný šok spôsobený zmenami teploty. Materiály s nedostatočnou húževnatosťou môžu spôsobiť prasknutie formy, čo ovplyvní integritu výfukového kanála.
Odolnosť proti korózii
Počas procesu odlievania sa forma dostáva do kontaktu s roztaveným kovom a inými chemikáliami, takže odolnosť materiálu voči korózii je obzvlášť dôležitá.
Korozívne médiá: Niektoré odlievacie materiály môžu pri vysokej teplote reagovať s plynmi alebo roztavenými kovmi, čo spôsobuje koróziu na povrchu formy, čo následne ovplyvňuje tvar a veľkosť výfukového kanála. Výber materiálov so silnou odolnosťou proti korózii môže účinne predĺžiť životnosť formy a zachovať účinnosť konštrukcie výfuku.
Povrchová úprava: V niektorých prípadoch môže povrchová úprava materiálov formy (ako je náter, nástrek atď.) zvýšiť odolnosť voči korózii, čím sa zníži negatívny vplyv na dizajn výfuku. Prostredníctvom primeranej technológie povrchovej úpravy možno výrazne zlepšiť odolnosť formy proti korózii, čím sa zabezpečí stabilita a spoľahlivosť formy v drsnom prostredí.