Centrifugalno lijevanje

Kako izbjeći defekte poroznosti kod centrifugalnog lijevanja

U području moderne industrijske proizvodnje, centrifugalno lijevanje naširoko se koristi u proizvodnji ključnih komponenti na visokoj temperaturi, visokom tlaku i jakim korozivnim okruženjima zbog svojih prednosti visoke gustoće, ujednačene strukture i izvrsnih mehaničkih svojstava. Osobito u proizvodima visokih performansi kao što su visokolegirane cijevi, dijelovi opreme za toplinsku obradu, metalurški valjci itd., centrifugalno lijevanje ima nezamjenjive tehničke prednosti.
Međutim, jedan od najčešćih i najopasnijih nedostataka u procesu centrifugalnog lijevanja je poroznost. Poroznost ne samo da utječe na kvalitetu izgleda odljevka, već također može uzrokovati ozbiljnu degradaciju mehaničkih svojstava i čak dovesti do prijevremenog kvara u radu. Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. dugo je bio predan optimizaciji i kontroli kvalitete tehnologije centrifugalnog lijevanja, akumulirao je bogato praktično iskustvo i oslanjao se na naprednu opremu za simulaciju i testiranje kako bi učinkovito smanjio stopu defekata poroznosti i osigurao stabilne performanse proizvoda u složenim radnim uvjetima.
Kratka analiza uzroka pora
Stvaranje pora u centrifugalnom lijevanju uglavnom je povezano sa sljedećim čimbenicima:
Sadržaj plina u talini je previsok: Tijekom procesa taljenja i lijevanja, tekući metal apsorbira veliku količinu vodika, kisika, dušika itd., stvarajući zatvorene mjehuriće.
Ozbiljne turbulencije u procesu izlijevanja: Nerazumna brzina i način izlijevanja uzrokuju uvlačenje plina u rastaljeni metal i zarobljavanje u tkivu tijekom hlađenja.
Loš ispuh kalupa: Dizajn kalupa ne uzima u obzir ventilaciju u potpunosti, što dovodi do zadržavanja plina u kalupu.
Neracionalna kontrola brzine: Nedovoljna ili pretjerana centrifugalna sila može spriječiti migraciju i ispuštanje plina u središte.
Isparavanje elemenata legure ili stvaranje reaktivnih plinova: Na visokim temperaturama, neki elementi legure mogu se raspasti i osloboditi plinove. Ako se ne kontrolira, lako se stvaraju mikropore.
Rješenja i tehnički putovi Wuxi Dongmingguan
Dongmingguan je duboko uključen u područje vrhunskog centrifugalnog lijevanja dugi niz godina, posebno u proizvodnji visokolegiranih centrifugalnih odljevaka kao što su cijevi za zračenje, valjci za visokotemperaturne peći, valjci za proizvodnju papira i rešetke za spaljivanje otpada. Ima zreo i stabilan procesni sustav. Kako bi se učinkovito izbjeglo stvaranje pora, tvrtka je izgradila kompletan skup sustavnih rješenja od kontrole sirovina, dizajna procesa, analize simulacije do povratnih informacija o detekciji:
1. Stroga kontrola sirovina i upravljanje taljenjem
Tvrtka je opremljena spektrometrima za izravno očitavanje i ručnim spektrometrima za provedbu detekcije u cijelom procesu sadržaja elemenata osjetljivih na plin (kao što su H, O, S, itd.) u sirovinama. Tijekom procesa taljenja, sadržaj plina u talini kontrolira se upotrebom sredstava za rafiniranje i uređaja za otplinjavanje (kao što je vakuumsko otplinjavanje ili pročišćavanje inertnim plinom) kako bi se smanjio potencijalni rizik od pora iz izvora.
2. Inteligentna simulacija procesa lijevanja
Putem ANYCASTING sustava za simulaciju procesa lijevanja, dinamička analiza i vizualno modeliranje toka rastaljenog metala, putanje migracije plina i ispušnog područja kalupa izvode se kako bi se unaprijed identificirala turbulentna područja, područja ustajalog plina i potencijalna zatvorena područja stvaranja plinske mase kako bi se postigla ciljana poboljšanja. Ova digitalna tehnologija predviđanja čini dizajn procesa znanstvenijim i pouzdanijim, a vjerojatnost pora je uvelike smanjena.
3. Optimizirajte parametre izlijevanja i kontrolu brzine
U procesu centrifugalnog lijevanja, kontrola brzine ključna je veza za izbjegavanje pora. Dongmingguan prilagođava raspon brzine (kao što je 500-1500rpm) u skladu s različitim strukturama proizvoda i karakteristikama materijala i postavlja optimalnu linearnu distribuciju brzine u kombinaciji s debljinom stijenke i duljinom odljevka kako bi osigurao da rastaljeni metal stvara dovoljnu centrifugalnu silu tijekom rotacije velikom brzinom, učinkovito gurajući lagane nečistoće i mjehuriće na unutarnju površinu ili središnju šupljinu.
Osim toga, proces progresivnog lijevanja smanjuje brzinu udarca tekućeg metala u kalup, potiskuje stvaranje turbulencije i usvaja strukturu kalupa za koso izlijevanje ili donje izlijevanje kako bi se poboljšala stabilnost punjenja i dodatno smanjio fenomen uvlačenja zraka.
4. Fini dizajn kalupa i raspored ventilacijskog sustava
Tijekom faze dizajna kalupa, tehnički tim tvrtke koristi CAD/UG za trodimenzionalno modeliranje, razumno postavlja ispušne kanale i rupe za ventilacijske čepove kako bi se osiguralo da se tijekom rotacije velike brzine višak plina u šupljini kalupa može glatko isprazniti kako bi se izbjeglo stvaranje pora od ustajalog plina.
5. Stroga kontrola kvalitete i zatvorena petlja povratnih informacija
Gotovi odljevci podvrgavaju se nizu metoda ispitivanja bez razaranja kao što su ultrazvučno otkrivanje grešaka, detekcija grešaka magnetskim česticama i ispitivanje nepropusnosti zraka, u kombinaciji s analizom kristalne faze, 3D skeniranjem i geometrijskom usporedbom kako bi se točno locirao izvor grešaka i formirao mehanizam povratne sprege zatvorene petlje za procesne podatke. Ovaj proces ne samo da poboljšava konzistentnost proizvoda, već također pruža znanstvenu osnovu za naknadna poboljšanja procesa.

Kako izbjeći inkluzijske nedostatke kod centrifugalnog lijevanja

U modernoj industriji lijevanja, inkluzije (inkluzije) su jedan od važnih čimbenika koji utječu na unutarnju kvalitetu i radnu izvedbu metalnih odljevaka. Uključci ne samo da slabe mehanička svojstva materijala, već također mogu uzrokovati sigurnosne opasnosti kao što su pukotine, curenje i kvar uslijed zamora. Osobito za odljevke u okruženjima visoke temperature, visoke korozije i visokog opterećenja, ključno je kontrolirati stvaranje i distribuciju inkluzija. Kao učinkovita metoda lijevanja, centrifugalno lijevanje (Centrifugalno lijevanje) pruža strukturnu prednost za izbjegavanje inkluzija sa svojim jedinstvenim principima procesa.
Analiza uzroka uključaka u odljevcima
Uključivanja uglavnom dolaze iz sljedećih aspekata:
Oksidacijski uključci i uključci troske tijekom taljenja;
Strana tvar dovedena u kalup ili sustav za izlijevanje;
Čestice nastale reakcijom nemetalnih elemenata u sastavu legure;
Troska ili čestice krute faze koje nisu učinkovito odvojene tijekom rafiniranja i lijevanja.
Nakon što ti uključci ostanu u odljevku, značajno će utjecati na njegovu gustoću, jednoličnost i čvrstoću na zamor. Stoga je u visokokvalitetnim scenarijima primjene, kao što su cijevi za zračenje, valjci za peći, visokotemperaturni cjevovodi i druge komponente, učinkovita kontrola inkluzija postala jedan od ključnih pokazatelja kvalitete lijevanja.
Kako strukturno izbjeći inkluzijske nedostatke u centrifugalnom lijevanju
The centrifugalno lijevanje sam proces ima fizičke karakteristike prirodnog "uklanjanja inkluzija":
Efekt centrifugalnog odvajanja
U brzom rotirajućem kalupu rastaljeni metal se brzo pomiče do stijenke kalupa pod djelovanjem centrifugalne sile, dok se uključci niske gustoće i plinovi bacaju u središte ili na vrh, čime se "fizički uklanjaju" i koncentriraju u središtu odljevka ili u području uspona. Ovo čini područje stvarnog gotovog proizvoda (stijenka cijevi, rukavac itd.) čistom strukturom i iznimno niskom stopom nečistoća.
Dinamički proces skrućivanja
Centrifugalno lijevanje ostvaruje dinamički proces skrućivanja sloj po sloj "izvana prema unutra". Vanjski sloj se prvi skrutne kako bi se stvorila ljuska, a inkluzije se ne mogu lako umotati u sloj skrućivanja. Istodobno, lakše se koncentrira u središte odljevka s preostalom talinom u kasnijoj fazi lijevanja i uklanja naknadnom obradom.
Primjenjivo na sustav čiste legure
Legure otporne na toplinu, habanje i koroziju koje proizvodi Wuxi Dongmingguan, kao što su legure s visokim sadržajem kroma, visokim sadržajem nikla, legure na bazi nikla, čelik za slobodno rezanje s visokim sadržajem sumpora, itd., imaju stabilan sastav i visoku preciznost upravljanja te su posebno prikladne za centrifugalno lijevanje kako bi se dobio idealan učinak jednolike organizacije i niskog sadržaja inkluzija.
Dongmingguanove mjere kontrole uključivanja: dvostruko jamstvo upravljanja tehnologijom
Kao profesionalni proizvođač s godišnjim kapacitetom lijevanja od 5000 tona, Wuxi Dongmingguan usvaja cjelovito upravljanje procesom u kontroli uključivanja:
1. Kontrolirajte generiranje uključivanja iz izvora
Sirovine se provjeravaju pri ulasku u tvornicu, a spektrometri s izravnim očitavanjem i ručni spektrometri koriste se za otkrivanje čistoće metala;
Stroga predobrada prije taljenja, a različiti elementi legure optimizirani su prema rezultatima ANYCASTING simulacije;
Kontrola procesa rafiniranja prije peći i uklanjanja troske, kao što je standardizirana upotreba adsorbenata i topitelja troske;
Temperatura prije peći i vrijeme metalurške reakcije precizno se kontroliraju kako bi se izbjeglo pregrijavanje ili gorenje metala.
2. Dizajn procesa osigurava vanjsko pražnjenje inkluzija
Dizajn kalupa za centrifugalno lijevanje u potpunosti uzima u obzir kombinaciju područja za sakupljanje inkluzija i usponskog sustava;
Kontrolirajte brzinu rotacije i protok izlijevanja kako biste optimizirali stanje protoka metala i smanjili turbulenciju;
Zagrijte kalup na zadanu temperaturu prije upotrebe kako biste izbjegli stvaranje troske uzrokovano hladnim metalom;
Zatvoreno upravljanje tijekom procesa izlijevanja kako bi se spriječilo vanjsko onečišćenje prašinom.
3. Višedimenzionalne metode detekcije osiguravaju čistoću gotovog proizvoda
Dongmingguan je opremljen nizom vrhunske opreme za detekciju:
Ultrazvučni detektor nedostataka može otkriti inkluzije i njihovu dubinu distribucije;
Detektor grešaka s magnetskim česticama identificira sitne nemetalne strane tvari;
3D laserski skener GEOMAGIC sustav usporedne analize može postići visoko preciznu usporedbu veličine proizvoda i modela dizajna te pomoći u otkrivanju abnormalnosti unutarnjeg tkiva;
Analizator kristalne faze procjenjuje čistoću mikrostrukture;
Svi podaci o ispitivanju arhiviraju se i njima se upravlja putem digitalnog sustava kako bi se postigla potpuna sljedivost kvalitete.

Koje su vrste dijelova prikladne za centrifugalno lijevanje?

U području moderne proizvodnje metala, centrifugalno lijevanje je učinkovit i visokokvalitetan proces oblikovanja metala. Zbog svog jedinstvenog mehanizma procesa i izvrsne kvalitete gotovog proizvoda, igra nezamjenjivu ulogu u mnogim vrhunskim industrijskim područjima. Ovaj proces koristi rotirajuće kalupe velike brzine za ravnomjernu raspodjelu tekućeg metala na stijenku kalupa pod djelovanjem centrifugalne sile, čime se proizvode odljevci visokih performansi s ravnomjernom debljinom stijenke, gustom strukturom i nečistoćama koncentriranim u središtu ili isključenim. U usporedbi s tradicionalnim statičnim lijevanjem, centrifugalno lijevanje ima značajne prednosti u strukturnoj čvrstoći, unutarnjoj kvaliteti i vijeku trajanja gotovog proizvoda.
Kao profesionalna tvrtka za specijalni lijev metala, Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. već je dugo posvećen istraživanju i razvoju i proizvodnji proizvoda za centrifugalno lijevanje od legura otpornih na toplinu, habanje i koroziju. Oslanjajući se na svoj vrhunski zemljopisni položaj na obali jezera Taihu i snažnu tehničku snagu, nastavlja širiti polje primjene centrifugalnih odljevaka kako bi zadovoljio različite potrebe domaćih i stranih kupaca za dijelovima visokih performansi.
Koje su vrste dijelova prikladne za centrifugalno lijevanje?
Centrifugalno lijevanje najbolje je u proizvodnji dijelova sa simetričnom šupljom strukturom, visokim zahtjevima za aksijalnu čvrstoću i otpornošću na koroziju pri visokim temperaturama i visokim tlakovima. Prema proizvodnom iskustvu Dongmingguana, primjenjivi dijelovi mogu se grubo klasificirati na sljedeći način:
1. Dijelovi opreme za toplinsku obradu na visokim temperaturama
Ovi dijelovi moraju raditi dugo vremena u okruženju visoke temperature (općenito 800 ℃ ~ 1200 ℃), zahtijevajući da materijal ima izvrsnu otpornost na oksidaciju, otpornost na toplinski zamor i organizacijsku stabilnost. Centrifugalno lijevanje može značajno poboljšati gustoću i otpornost dijelova na toplinsku deformaciju, te je idealan izbor za proizvodnju takvih dijelova opreme.
Tipični proizvodi:
Zračeće cijevi
Valjci za dno peći
Transportni valjci
Oprema za toplinsku obradu, vješalice itd.
Wuxi Dongmingguan isporučuje centrifugalno lijevane radijacijske cijevi i valjke za peći u serijama mnogim poznatim domaćim i stranim proizvođačima opreme za toplinsku obradu (kao što su Epson, Aixie Lin, Fengdong). U stvarnoj su uporabi pokazali dug vijek trajanja i izvrsnu stabilnost na visokim temperaturama, uspješno zamjenjujući mnoge uvezene slične proizvode.
2. Valjci za metalurgiju i industriju valjanja čelika
Valjci u metalurškoj opremi obično su podvrgnuti složenim mehaničkim opterećenjima i toplinskim ciklusima te imaju izuzetno visoke zahtjeve za strukturnu čvrstoću i otpornost na toplinske pukotine. Centrifugalno lijevanje ne samo da može osigurati jednoliku strukturu i odsustvo pukotina od skupljanja, već i dodatno poboljšati performanse i isplativost valjaka kroz dizajn unutarnjih i vanjskih legura.
Tipični proizvodi:
Hladno valjani valjci grijaće peći
Valjci za prešanje vrućeg valjanja
Transportni valjci, valjci za ravnanje itd.
Visoko legirani valjci za peći, stakleni valjci i pocinčani valjci za tonjenje spremnika koje proizvodi Dongmingguan naširoko se koriste u visokotemperaturnim kontinuiranim proizvodnim linijama kao što su čelik i staklo. Izvozili su se u Europu, Japan, Južnu Ameriku i druge zemlje i regije, a kupci su ih dobro prihvatili.
3. Proizvodi za cjevovode otporne na habanje/koroziju
Za cjevovode u industrijama kao što su nafta, kemijska industrija, proizvodnja papira i zaštita okoliša koji trebaju transportirati korozivne ili visokotemperaturne medije dugo vremena, tradicionalni lijevi teško mogu ispuniti zahtjeve za životni vijek. Proces centrifugalnog lijevanja može postići gustu strukturu stijenke cijevi, strukturu bez nedostataka i bez rupa od pijeska i pora na unutarnjoj stijenci, čime se znatno poboljšava otpornost cijevnih spojeva na koroziju i pritisak.
Tipični proizvodi:
Centrifugalno lijevane cijevi s visokim sadržajem sumpora
Cijevi otporne na toplinu od legure s visokim sadržajem kroma i nikla
Visoko legirane cijevi otporne na koroziju na bazi nikla ili željeza
Valjci za celulozu, transportni valjci, toneće cijevi
Dongmingguan može proizvoditi različite proizvode od centrifugalnih lijevanih cijevi s vanjskim promjerima u rasponu od 50 mm do 1000 mm i duljinama do 4000 mm, te može prilagoditi integrirane usluge sastava legure, toplinske obrade i mehaničke obrade prema zahtjevima kupaca, pružajući rješenja za više scenarija za petrokemijsku i energetsku industriju.
4. Šuplji rotirajući dijelovi pod velikim opterećenjem
Kao što su košuljice cilindara motora, rukavci otporni na habanje, rukavci ležajeva itd., ovi dijelovi obično imaju visoke zahtjeve za točnost dimenzija, otpornost na habanje i koncentričnost unutarnjeg i vanjskog kruga. Centrifugalno lijevanje može značajno poboljšati koaksijalnost dijelova i smanjiti dodatke za obradu, te je isplativ izbor za masovnu proizvodnju takvih strukturnih dijelova.
Prednosti centrifugalnog lijevanja u Wuxi Dongmingguan
Snažne mogućnosti procesa: godišnji kapacitet lijevanja od 5000 tona, s različitim specifikacijama kalupa i mogućnostima kontrole brzine, kako bi se zadovoljile potrebe centrifugalnog lijevanja različitih veličina i materijala.
Specijalizirani materijali: Fokusirajući se na sustave legura otpornih na toplinu, habanje i koroziju, može točno odgovarati različitim scenarijima upotrebe u visokim uvjetima.
Potpuna oprema: Opremljen opremom za toplinsku obradu kao što su peći za žarenje i peći za normalizaciju, kao i oprema za cjelovitu obradu kao što su tokarilice, glodalice i bušilice, kako bi se postigla integrirana isporuka od lijevanja do gotovih proizvoda.
Vodeća kontrola kvalitete: Kompletna oprema za testiranje, uključujući spektrometre s izravnim očitavanjem, analizatore kristalne faze, 3D skenere, ultrazvučne detektore grešaka, detektore grešaka s magnetskim česticama itd., kako bi kupcima pružili osiguranje kvalitete cijelog procesa.
Napredna softverska podrška: Predstavljanje softverskih platformi kao što su ANYCASTING simulirano lijevanje i ABAQUS simulacija naprezanja za poboljšanje upravljivosti procesa i smanjenje troškova pokušaja i pogrešaka.