Proces odlievania je dôležitou výrobnou metódou v oblasti tvárnenia kovov. Jeho jadrom je nalievanie roztaveného kovu do gravitačná odlievacia forma a počkajte, kým vychladne a stuhne, aby sa vytvoril požadovaný odliatok. Počas procesu odlievania má tvorba plynu vo vnútri formy významný vplyv na kvalitu odlievania, efektivitu výroby a prevádzkovú bezpečnosť.
Analýza zdroja plynu
Počas procesu odlievania vzniká plyn hlavne z nasledujúcich aspektov:
Prchavosť kovovej kvapaliny: Niektoré kovové zliatiny uvoľňujú plyn pri tavení pri vysokej teplote. Napríklad hliníkové zliatiny môžu pri vysokej teplote uvoľňovať vodík, čo nemožno ignorovať.
Rozklad materiálov foriem: Niektoré materiály foriem podliehajú tepelnému rozkladu pri vysokej teplote a uvoľňujú plyn. Tento jav je zrejmý najmä pri použití organických povlakov alebo určitých polymérnych materiálov.
Vlhkosť prostredia odlievania: Potom, čo sa vlhkosť v prostredí odlievania dostane do kontaktu s roztaveným kovom, môže vytvárať paru a zvyšovať tvorbu plynu.
Chemická reakcia: Chemické reakcie medzi rôznymi kovmi alebo zliatinami môžu tiež viesť k uvoľňovaniu plynu, najmä ak je zloženie zliatiny zložité alebo je reakcia aktívna.
Vplyv plynu na kvalitu odliatku
Vplyv plynu na kvalitu odlievania počas procesu odlievania sa prejavuje najmä v nasledujúcich aspektoch:
Pórovitosť a inklúzie: Ak sa plyn včas neodvedie, môžu sa vo vnútri odliatku vytvoriť póry alebo inklúzie. Tieto chyby ovplyvňujú nielen vzhľad odliatku, ale výrazne znižujú aj jeho mechanické vlastnosti, ako je pevnosť a húževnatosť, čím sa skracuje životnosť výrobku.
Povrchové chyby: Zadržiavanie plynu môže spôsobiť chyby, ako sú bubliny a praskliny na povrchu odliatku. Tieto povrchové chyby ovplyvňujú nielen vzhľad odliatku, ale môžu spôsobiť aj vážnejšie problémy pri následnom spracovaní a používaní.
Poruchy fázovej zmeny: V niektorých prípadoch bude prítomnosť plynu spôsobovať nerovnomerné fázové zmeny v odliatku počas tuhnutia, čo následne ovplyvní mikroštruktúru odliatku a vedie k zníženiu výkonu.
Vplyv plynu na efektivitu výroby
Vytváranie plynu ovplyvňuje nielen kvalitu odlievania, ale má tiež významný vplyv na efektívnosť procesu odlievania:
Predĺžený čas chladenia: Zadržiavanie plynu môže spôsobiť spomalenie rýchlosti chladenia kovovej kvapaliny vo forme, čím sa predĺži cyklus odlievania. To ovplyvňuje nielen efektivitu výroby, ale môže viesť aj k zvýšeniu výrobných nákladov.
Prepracovanie a zošrotovanie: Kvôli chybám spôsobeným plynom môže byť potrebné prepracovať alebo zošrotovať odliatky, čo priamo zvyšuje výrobné náklady a znižuje efektivitu výroby.
Opotrebenie zariadenia: Tvorba plynu môže tiež spôsobiť zvýšené opotrebovanie foriem a odlievacieho zariadenia, čo ovplyvňuje životnosť zariadenia, čím sa zvyšujú náklady na údržbu a výmenu.
Vplyv plynu na bezpečnosť
Počas procesu odlievania môže tvorba plynu predstavovať hrozbu pre bezpečnosť operátorov:
Riziko výbuchu: Niektoré plyny (napríklad vodík) majú riziko výbuchu v podmienkach vysokej teploty, najmä v uzavretom prostredí. Ak sa plyn nedá účinne vypustiť, môže spôsobiť nahromadenie tlaku, čo predstavuje nebezpečenstvo výbuchu.
Uvoľňovanie toxických plynov: Niektoré odlievacie materiály môžu pri vysokých teplotách uvoľňovať toxické plyny, čo predstavuje hrozbu pre zdravie operátorov. Preto je obzvlášť dôležité zabezpečiť dobrú ventiláciu a dizajn výfuku počas procesu odlievania.