8 difetti nella fusione a pressione e come superarli

La fusione sotto pressione è un processo di produzione che utilizza metallo fuso ad alta pressione per creare parti metalliche intricate. È un processo versatile che può essere utilizzato per produrre una vasta gamma di componenti, inclusi componenti automobilistici, alloggiamenti elettronici e dispositivi medici.

Sebbene la fusione sia un processo affidabile, a volte può causare difetti. Questo articolo discuterà alcuni dei difetti di fusione sotto pressione più comuni, le loro cause e le soluzioni.

Difetti di fusione a pressione

Quando la fusione a zinco è diventata disponibile, ha rapidamente guadagnato riconoscimento come alternativa leggera ed economica ad altre leghe come stagno e piombo. Nel corso dell'ultimo secolo, le leghe di zinco hanno fatto progressi costanti. Sebbene lo zinco sia sempre stato riconosciuto per la sua elevata resistenza, l'introduzione della famiglia Zamak, e ora della rivoluzionaria lega EZAC™, ha ulteriormente migliorato l'idoneità delle leghe di zinco pressouse a camera calda per una vasta gamma di applicazioni. Prima dell'introduzione dell'EZAC™, lo zinco era spesso trascurato per applicazioni che richiedevano alta resistenza alla trazione, in particolare la resistenza alla trazione ad alta temperatura. Inoltre, la maggior parte delle leghe di zinco mostrava una bassa resistenza al flusso rispetto ad altri materiali. Queste aree di miglioramento sono state il focus principale durante la creazione di EZAC,™ ottenendo una lega di zinco che supera le limitazioni precedenti.

Controllo calore

Il controllo termico è una crepa localizzata o un danno superficiale che può verificarsi sullo stampo pressofuso. È causata da stress termico e cicli, che possono essere aggravati da fattori come raffreddamento inadeguato, sovraspruzzo eccessivo o sezioni di muffa spesse.

Saldatura

La saldatura è la formazione di uno strato metallico sottile sulla superficie di fusione. È causata dall'erosione o dalla dissoluzione del materiale del die dovuta a raffreddamento disomogeneo, alte temperature localizzate o un flusso improprio del metallo. La saldatura può essere prevenuta migliorando il raffreddamento, ottimizzando la progettazione dei componenti e migliorando la gestione del flusso dei metalli.

Crepe

Le crepe sono fratture o separazioni che possono verificarsi durante la fusione sotto pressione. Possono essere causati da concentrazione di stress, raffreddamento rapido e gradienti termici irregolari. Le crepe possono essere ridotte al minimo valutando la geometria della fusione, regolando la tempistica del processo e migliorando la gestione termica.

Preoccupazioni dimensionali

Le preoccupazioni dimensionali riguardano deviazioni dalle dimensioni e tolleranze desiderate nella parte pressofusa. Possono essere causate da tolleranze di stampa irrealistiche, variazioni nei parametri di processo ed effetti di espansione termica. Le preoccupazioni dimensionali possono essere minimizzate ottimizzando le tolleranze, controllando i parametri di processo e considerando gli effetti termici.

Flash

Il flash è il materiale eccessivo che sfugge tra le due metà dello stampo, formando sottili alne o flange sulla colata. Può essere causato da tonnellaggio meccanico insufficiente, usura o disallineamento del die e parametri di processo subottimali. Il flash può essere evitato garantendo un adeguato tonnellaggio della macchina, effettuando una manutenzione regolare del die e ottimizzando i parametri del processo.

Porosità restringente

La porosità da ritiro è caratterizzata da vuoti o cavità formati a causa del ritiro del metallo fuso durante la solidificazione. Può essere causata da spessore non uniforme della parete e transizioni brusche di sezione nel progetto del pezzo. La porosità di ritiro può essere ridotta ottimizzando la geometria della colata e implementando una gestione termica efficace.

Segni di flusso (flusso freddo, non riempimento, ecc.)

I segni di flusso si manifestano come linee o striature visibili sulla superficie di colata a causa del flusso di metallo fuso durante il riempimento dello stampo. Possono essere causati da difetti nella geometria delle parti e da un design inadeguato delle rampe e dei canali. I segni di flusso possono essere minimizzati perfezionando la geometria dei pezzi, utilizzando software di simulazione del flusso e implementando il monitoraggio in tempo reale.

Una comprensione approfondita dei difetti comuni di fusione sotto pressione, dei loro fattori causali e delle soluzioni pratiche è fondamentale per l'ingegneria di fusioni di alta qualità. Implementando le soluzioni discusse in questo articolo, i produttori possono affrontare efficacemente i difetti, migliorare l'efficienza produttiva e fornire prodotti che soddisfano rigorosi standard di qualità.