Valf gövdesinin dökümü, valf üretim sürecinin önemli bir parçasıdır ve valf dökümünün kalitesi, valfin kalitesini belirler.Aşağıda vana endüstrisinde yaygın olarak kullanılan çeşitli döküm proses yöntemleri tanıtılmaktadır:
Kum dökümü:
Vana endüstrisinde yaygın olarak kullanılan kum dökümü, farklı bağlayıcılara göre yaş kum, kuru kum, su camı kumu ve furan reçine kendiliğinden sertleşen kuma ayrılabilir.
(1) Yaş kum, bağlayıcı olarak bentonitin kullanıldığı bir kalıplama işlemidir.
Özellikleri şunlardır:Bitmiş kum kalıbının kurutulmasına veya sertleştirilmesine gerek yoktur, kum kalıbı belirli bir ıslak mukavemete sahiptir ve kum çekirdeği ve kalıp kabuğu iyi bir verime sahiptir, bu da dökümlerin temizlenmesini ve sallanmasını kolaylaştırır.Kalıplama üretim verimliliği yüksektir, üretim döngüsü kısadır, malzeme maliyeti düşüktür ve montaj hattı üretimini organize etmek uygundur.
Dezavantajları şunlardır:dökümler gözenekler, kum kalıntıları ve kumun yapışması gibi kusurlara eğilimlidir ve dökümlerin kalitesi, özellikle de içsel kalite ideal değildir.
Çelik dökümler için yaş kumun oran ve performans tablosu:
(2) Kuru kum, bağlayıcı olarak kilin kullanıldığı bir kalıplama işlemidir.Biraz bentonit eklemek ıslak mukavemetini artırabilir.
Özellikleri şunlardır:kum kalıbının kurutulması gerekir, hava geçirgenliği iyidir, kum yıkama, kum yapışması ve gözenekler gibi kusurlara eğilimli değildir ve dökümün doğal kalitesi iyidir.
Dezavantajları şunlardır:kum kurutma ekipmanı gerektirir ve üretim döngüsü uzundur.
(3) Su camı kumu, su camının bağlayıcı olarak kullanıldığı bir modelleme işlemidir.Özellikleri şunlardır: Su camı, CO2'ye maruz kaldığında otomatik olarak sertleşme işlevine sahiptir ve modelleme ve maça yapımı için gaz sertleştirme yönteminin çeşitli avantajlarına sahip olabilir, ancak kalıp kabuğunun zayıf katlanabilirliği, kum temizleme zorluğu gibi eksiklikler vardır. dökümler ve eski kumun yenilenme ve geri dönüşüm oranının düşük olması.
Su bardağı CO2 sertleştirme kumunun oran ve performans tablosu:
(4) Furan reçinesi kendiliğinden sertleşen kum kalıplama, furan reçinesinin bağlayıcı olarak kullanıldığı bir döküm işlemidir.Kalıplama kumu, oda sıcaklığında kürleme maddesinin etkisi altında bağlayıcının kimyasal reaksiyonu nedeniyle katılaşır.Özelliği, kum kalıbının kurutulmasına gerek olmamasıdır, bu da üretim döngüsünü kısaltır ve enerji tasarrufu sağlar.Reçine kalıplama kumunun sıkıştırılması kolaydır ve iyi parçalanma özelliklerine sahiptir.Dökümlerin kalıp kumunun temizlenmesi kolaydır.Dökümlerin yüksek boyutsal doğruluğu ve iyi yüzey kalitesi vardır, bu da dökümlerin kalitesini büyük ölçüde artırabilir.Dezavantajları şunlardır: ham kum için yüksek kalite gereklilikleri, üretim sahasında hafif keskin koku ve yüksek reçine maliyeti.
Furan reçinesi pişmeyen kum karışımının oranı ve karıştırma işlemi:
Furan reçine kendiliğinden sertleşen kumun karıştırılma işlemi: Reçine kendiliğinden sertleşen kum yapmak için sürekli bir kum karıştırıcı kullanmak en iyisidir.Ham kum, reçine, kür maddesi vb. sırasıyla eklenir ve hızlı bir şekilde karıştırılır.İstenildiği zaman karıştırılıp kullanılabilir.
Reçine kumunu karıştırırken çeşitli hammaddelerin ilave edilme sırası aşağıdaki gibidir:
Ham kum + kürleme maddesi (p-toluensülfonik asit sulu çözeltisi) – (120 ~ 180S) – reçine + silan – (60 ~ 90S) – kum üretimi
(5) Tipik kum döküm üretim süreci:
Hassas döküm:
Son yıllarda vana üreticileri dökümlerin görünüm kalitesine ve boyutsal doğruluğuna giderek daha fazla önem vermeye başladı.İyi görünüm pazarın temel gereksinimi olduğundan, aynı zamanda işlemenin ilk adımı için konumlandırma kriteridir.
Valf endüstrisinde yaygın olarak kullanılan hassas döküm, aşağıda kısaca tanıtılan hassas dökümdür:
(1) Çözelti dökümünün iki süreç yöntemi:
①Düşük sıcaklıkta balmumu bazlı kalıp malzemesi (stearik asit + parafin), düşük basınçlı balmumu enjeksiyonu, su camı kabuğu, sıcak suyla mum alma, atmosferik eritme ve dökme işlemi, esas olarak genel kalite gereksinimlerine sahip karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik dökümler için kullanılır , Dökümlerin boyutsal doğruluğu ulusal standart CT7~9'a ulaşabilir.
② Orta sıcaklıkta reçine bazlı kalıp malzemesi, yüksek basınçlı balmumu enjeksiyonu, silika sol kalıp kabuğu, buharla mum alma, hızlı atmosferik veya vakumlu eritme döküm işlemi kullanılarak, dökümlerin boyutsal doğruluğu CT4-6 hassas dökümlere ulaşabilir.
(2) Hassas dökümün tipik süreç akışı:
(3) Hassas dökümün özellikleri:
①Döküm yüksek boyutsal doğruluğa, pürüzsüz yüzeye ve iyi görünüm kalitesine sahiptir.
② Diğer işlemlerle işlenmesi zor olan karmaşık yapı ve şekillere sahip parçaların dökümü mümkündür.
③ Döküm malzemeleri sınırlı değildir, çeşitli alaşımlı malzemeler, örneğin: karbon çeliği, paslanmaz çelik, alaşımlı çelik, alüminyum alaşımı, yüksek sıcaklık alaşımı ve değerli metaller, özellikle dövülmesi, kaynaklanması ve kesilmesi zor olan alaşımlı malzemeler.
④ İyi üretim esnekliği ve güçlü uyarlanabilirlik.Büyük miktarlarda üretilebildiği gibi tek parça veya küçük seri üretime de uygundur.
⑤ Hassas dökümün aynı zamanda hantal proses akışı ve uzun üretim döngüsü gibi bazı sınırlamaları da vardır.Kullanılabilen sınırlı döküm teknikleri nedeniyle, basınç taşıyan ince kabuklu valf dökümlerinin dökümünde kullanıldığında basınç taşıma kapasitesi çok yüksek olamaz.
Döküm Kusurlarının Analizi
Her dökümde iç kusurlar bulunacağından, bu kusurların varlığı dökümün iç kalitesine büyük gizli tehlikeler getireceği gibi, üretim sürecinde bu kusurların giderilmesine yönelik kaynak onarımı da üretim sürecine büyük bir yük getirecektir.Özellikle vanalar basınç ve sıcaklığa dayanıklı ince kabuklu dökümlerdir ve iç yapılarının kompaktlığı çok önemlidir.Bu nedenle dökümlerin iç kusurları döküm kalitesini etkileyen belirleyici faktör haline gelmektedir.
Valf dökümlerinin iç kusurları esas olarak gözenekleri, cüruf kalıntılarını, büzülme gözenekliliğini ve çatlakları içerir.
(1) Gözenekler:Gözenekler gaz tarafından üretilir, gözeneklerin yüzeyi pürüzsüzdür ve döküm yüzeyinin içinde veya yakınında oluşturulur ve şekilleri çoğunlukla yuvarlak veya dikdörtgendir.
Gözenek oluşturan ana gaz kaynakları şunlardır:
① Metalde çözünmüş nitrojen ve hidrojen, dökümün katılaşması sırasında metalin içinde tutulur ve metalik parlaklığa sahip kapalı dairesel veya oval iç duvarlar oluşturur.
②Kalıplama malzemesindeki nem veya uçucu maddeler ısınma nedeniyle gaza dönüşerek koyu kahverengi iç duvarlara sahip gözenekler oluşturur.
③ Metalin dökme işlemi sırasında dengesiz akış nedeniyle hava karışarak gözenekler oluşturur.
Stoma kusurunun önlenmesi yöntemi:
① Ergitmede paslı metal hammaddeleri mümkün olduğu kadar az kullanılmalı veya kullanılmamalı, alet ve potalar pişirilip kurutulmalıdır.
②Erimiş çeliğin dökülmesi yüksek sıcaklıkta yapılmalı ve düşük sıcaklıkta dökülmelidir ve erimiş çeliğin, gazın yüzmesini kolaylaştırmak için uygun şekilde sakinleştirilmesi gerekir.
③ Dökme yükselticisinin proses tasarımı, gaz sıkışmasını önlemek için erimiş çeliğin basınç yükünü artırmalı ve makul egzoz için yapay bir gaz yolu kurmalıdır.
④Kalıplama malzemeleri su içeriğini ve gaz hacmini kontrol etmeli, hava geçirgenliğini arttırmalı ve kum kalıbı ve kum çekirdeği mümkün olduğunca pişirilip kurutulmalıdır.
(2) Büzülme boşluğu (gevşek):Dökümün içinde (özellikle sıcak noktada) oluşan, pürüzlü bir iç yüzeye ve daha koyu renge sahip, tutarlı veya tutarsız dairesel veya düzensiz bir boşluktur (boşluk).Çoğunlukla dendrit formundaki, bir veya daha fazla yerde toplanmış, hidrolik test sırasında sızıntıya yatkın kaba kristal taneleri.
Büzülme boşluğunun (gevşeklik) nedeni:metalin sıvı halden katı duruma katılaşması sırasında hacim büzülmesi meydana gelir.Bu sırada yeterli miktarda erimiş çelik takviyesi olmazsa, kaçınılmaz olarak büzülme boşluğu meydana gelecektir.Çelik dökümlerin büzülme boşluğu temel olarak sıralı katılaşma sürecinin yanlış kontrolünden kaynaklanır.Bunun nedenleri arasında yanlış yükseltici ayarları, erimiş çeliğin çok yüksek dökme sıcaklığı ve büyük metal büzülmesi sayılabilir.
Büzülme boşluklarını (gevşekliği) önleme yöntemleri:① Erimiş çeliğin sıralı katılaşmasını sağlamak için dökümlerin dökme sistemini bilimsel olarak tasarlayın ve ilk katılaşan parçalar erimiş çelikle doldurulmalıdır.②Sıralı katılaşmayı sağlamak için yükselticiyi, sübvansiyonu, iç ve dış soğuk demiri doğru ve makul bir şekilde ayarlayın.③Erimiş çelik döküldüğünde, yükselticiden üst enjeksiyon, erimiş çeliğin ve beslemenin sıcaklığını sağlamak ve büzülme boşluklarının oluşumunu azaltmak için faydalıdır.④ Dökme hızı açısından, düşük hızlı dökme, yüksek hızlı dökmeye göre sıralı katılaşmaya daha elverişlidir.⑸Döküm sıcaklığı çok yüksek olmamalıdır.Erimiş çelik yüksek sıcaklıkta fırından alınarak sedasyondan sonra dökülür, bu da rötre boşluklarının azaltılmasına fayda sağlar.
(3) Kum kalıntıları (cüruf):Genellikle kabarcıklar olarak bilinen kum kalıntıları (cüruf), dökümlerin içinde görünen süreksiz dairesel veya düzensiz deliklerdir.Delikler, düzensiz boyutlardaki kalıp kumu veya çelik cürufu ile karıştırılarak içlerinde toplanır.Bir veya daha fazla yer, genellikle daha fazlası üst kısımda.
Kum (cüruf) oluşumunun nedenleri:Cüruf katılımı, eritme veya dökme işlemi sırasında erimiş çelikle birlikte döküm parçasına giren ayrı çelik cürufundan kaynaklanır.Kum birikmesi, kalıplama sırasında kalıp boşluğunun yetersiz sıkılığından kaynaklanır.Erimiş çelik kalıp boşluğuna döküldüğünde kalıp kumu erimiş çelik tarafından yıkanır ve dökümün iç kısmına girer.Ayrıca kesme ve kutu kapatma sırasındaki hatalı işlemler ve kumun dışarı düşmesi de kumun birikme nedenleridir.
Kum kalıntılarını (cüruf) önleme yöntemleri:① Erimiş çelik eritildiğinde egzoz ve cürufun mümkün olduğu kadar iyice boşaltılması gerekir.② Erimiş çelik dökme torbasını ters çevirmemeye çalışın, ancak erimiş çeliğin üzerindeki cürufun erimiş çelikle birlikte döküm boşluğuna girmesini önlemek için bir çaydanlık torbası veya alt dökme torbası kullanın.③ Erimiş çelik dökülürken, erimiş çelikle birlikte kalıp boşluğuna cürufun girmesini önlemek için önlemler alınmalıdır.④Kum içerme olasılığını azaltmak için, modelleme sırasında kum kalıbının sıkılığını sağlayın, düzeltme sırasında kum kaybetmemeye dikkat edin ve kutuyu kapatmadan önce kalıp boşluğunu temizleyin.
(4) Çatlaklar:Dökümlerdeki çatlakların çoğu, düzensiz şekilli, nüfuz eden veya nüfuz etmeyen, sürekli veya aralıklı olan sıcak çatlaklardır ve çatlaklardaki metal koyu renktedir veya yüzey oksidasyonuna sahiptir.
çatlakların nedenleriyani yüksek sıcaklık stresi ve sıvı film deformasyonu.
Yüksek sıcaklık stresi, erimiş çeliğin yüksek sıcaklıklarda büzülmesi ve deformasyonu sonucu oluşan strestir.Gerilim bu sıcaklıkta metalin mukavemetini veya plastik deformasyon sınırını aştığında çatlaklar meydana gelecektir.Sıvı film deformasyonu, erimiş çeliğin katılaşması ve kristalleşmesi işlemi sırasında kristal taneleri arasında bir sıvı filmin oluşmasıdır.Katılaşma ve kristalleşmenin ilerlemesi ile sıvı film deforme olur.Deformasyon miktarı ve deformasyon hızı belirli bir sınırı aştığında çatlaklar oluşur.Termal çatlakların sıcaklık aralığı yaklaşık 1200~1450°C'dir.
Çatlakları etkileyen faktörler:
① Çelikteki S ve P elementleri çatlaklar için zararlı faktörlerdir ve bunların demir ile ötektikleri, yüksek sıcaklıklarda dökme çeliğin mukavemetini ve plastisitesini azaltarak çatlaklara neden olur.
② Çelikte cüruf birikmesi ve ayrışması gerilim konsantrasyonunu arttırır, dolayısıyla sıcak çatlama eğilimini artırır.
③ Çelik tipinin doğrusal büzülme katsayısı ne kadar büyük olursa, sıcak çatlama eğilimi de o kadar büyük olur.
④ Çelik tipinin ısıl iletkenliği ne kadar yüksek olursa, yüzey gerilimi o kadar büyük olur, yüksek sıcaklıktaki mekanik özellikler o kadar iyi olur ve sıcak çatlama eğilimi o kadar küçük olur.
⑤ Dökümlerin yapısal tasarımı, çok küçük yuvarlatılmış köşeler, büyük duvar kalınlığı eşitsizliği ve çatlaklara neden olacak ciddi gerilim konsantrasyonu gibi üretilebilirlik açısından zayıftır.
⑥Kum kalıbın kompaktlığı çok yüksektir ve maçanın zayıf verimi dökümün büzülmesini engeller ve çatlak eğilimini artırır.
⑦Yükselticinin yanlış düzenlenmesi, dökümün çok hızlı soğutulması, yükselticinin kesilmesinden kaynaklanan aşırı gerilim ve ısıl işlem vb. gibi diğerleri de çatlak oluşumunu etkileyecektir.
Yukarıdaki çatlakların nedenlerine ve etkileyen faktörlere göre, çatlak kusurlarının azaltılması ve ortaya çıkmasının engellenmesi için ilgili önlemler alınabilir.
Döküm kusurlarının nedenlerine ilişkin yukarıdaki analize dayanarak, mevcut sorunları tespit ederek ve ilgili iyileştirme önlemlerini alarak, döküm kusurlarına, döküm kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olacak bir çözüm bulabiliriz.
Gönderim zamanı: Ağu-31-2023