Wady odlewnicze

Porowatość gazowa

Porowatości gazowe pojawiają się w korpusach części odlewu ciśnieniowego, okrągłego lub owalnego, o gładkiej powierzchni i jasno-białym lub jasnożółtym kolorze. Po obróbce powierzchniowej można zidentyfikować za pomocą kontroli wizualnej, a powierzchnia nieobjęta musi być zidentyfikowana przez wykrywanie promieniowania rentgenowskiego.

Przyczyny:
a) Uwolniony wodór ze stopionego stopu metalu. Wyższa temperatura wytapiania, tym większa rozpuszczalność wodoru w stopionym stopie metalu. Wraz z chłodzeniem i krzepliwością odlewu ciśnieniowego rozpuszczalność wodoru maleje i jest uwalniana z roztopionego metalu w celu utworzenia porowatości gazu. Zródła wodoru:

  • Wilgoć w powietrzu dostaje się do stopu stopu metalu i rozkłada się na wodór; 
  • Wilgotność, smary na wlewki ze stopu metali wprowadzają stop stopu stopu stopu stopu i rozkładają się na wodór; 
  • Wilgoć na narzędziach do wytapiania wchodzi do stopu stopu metalu i rozkłada się na wodór;

Przyczyna b)  gazy emitowane podczas napełniania stopionego stopu metalu.  W procesie odlewania ciśnieniowego stopiony metal wypełnia matryce z wysokim ciśnieniem i dużą prędkością, jeśli ciecz stopowa nie może płynąć w porządku i stabilnie, powoduje turbulencje i absorbują gazy. Turbulencje są spowodowane przez:

Przyczyna c)  gazy ze środków smarujących. Środki smarując na formy rozkładają się i wytwarzają gazy, gdy są podgrzewane przez stop lub zbyt duże użycie na formie powoduję że się ulatniają.

Rozwiązania:

Ciągnięcia i przyklejenia (przywarcia)

Ciągnięcia są równoległe do otwarcia formy na pewną głębokością i pojawiają się jako zadrapania w kształcie paska na powierzchniach odlewów. Przywarcie jest spowodowane nieprawidłowym przyklejeniu się stopu metalu do matrycy i pojawia się, gdy niektóre obszary odlewów są z nadmiarem materiału lub jego brakiem . Obie wady można zidentyfikować za pomocą kontroli wzrokowej.

Przyczyny:

  • uszkodzenia na powierzchni formy ;
  • Niewystarczająca twardość wkładki lub chropowatość powierzchni; 
  • Niewystarczające kąty pochylenia , nawet podcięcie; 
  • Krzywe wypchniecie detalu lube zerwanie detalu z formy ruchem wyrzutników; 
  • Przegrzana temperatura stopu lub temperatura formy; 
  • Słaba jakość środka spryskującego;
  • Niewystarczający Fe w stopie;

Rozwiązania:

Pęcherze

Pęcherze pojawiają się na powierzchniach części odlewu ciśnieniowego jako różne wymiarowo wybrzuszenia. Wybrzuszenia te są spowodowane ekspansją gazu pod powierzchniami. Pęcherze można zidentyfikować za pomocą kontroli wzrokowej.

Przyczyny:

  • Gazy uwięzione w procesie wtrysku; 
  • Słaba wydajność odpowietrzania spowodowana nierozsądną konstrukcją systemu wlewowego;
  • Brak obróbki odgazowującej stopiony metal lub przegrzanie temperatury;  
  • Przegrzanie formy , niewystarczający czas utrzymywania ciśnienia, niewystarczający czas krzepnięcia, wszystko to skutkuje mniejszą wytrzymałością części odlewanych ciśnieniowo i powoduje ekspansję gazu w odlewie..  
  • Zbyt duże użycie środka antyadhezyjnego lub zbyt duże użycie smaru na tłoku;  
  • Niewystarczający czas przedmuchu po natryskiwaniu środka antyadhezyjnego

Rozwiązania:

Pęknięcia

Pęknięcia pojawiają się na powierzchni odlewów ciśnieniowych w postaci liniowych lub nieregularnych wzorów, które mają tendencję do rozszerzania się pod wpływem siły zewnętrznej. Pęknięcie obejmuje pęknięcie zimne (materiał nie utlenia się w miejscu pęknięcia) i pękanie gorące (materiał utlenia się w miejscu pęknięcia). Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • Zbyt wysoka zawartość pierwiastka Fe lub zbyt mała zawartość pierwiastka Si w stopionym stopie; 
  • Nadmiar szkodliwych pierwiastków prowadzących do zmniejszenia plastyczności części odlewanych ciśnieniowo;
  • Zbyt duża zawartość pierwiastka Zn w stopie Al-Si lub zbyt duża zawartość pierwiastka Mg w stopie Al-Mg;
  • Zbyt niska temperatura matrycy;
  • Niejednorodna grubość ścianki powoduje nieprawidłowy skurcz odlewu ciśnieniowego;
  • Zbyt długi czas przebywania w matrycach powoduje powstawanie naprężeń wewnętrznych;
  • Nierówny wyrzut odlewu;

Rozwiązania:

Deformacje

Kształt geometryczny części odlewanej ciśnieniowo nie jest zgodny z rysunkiem i następuje ogólne lub lokalne odkształcenie. Odkształcenie można zidentyfikować poprzez kontrolę miernika lub kontrolę wzrokową.

Przyczyny:

  • Zła konstrukcja konstrukcyjna odlewu powoduje nierównomierny skurcz;
  • Przedwczesne otwarcie formy skutkuje niewystarczającą sztywnością odlewu;
  • Nierozsądna konstrukcja mechanizmu wyrzutu prowadzi do niezrównoważonego wyrzucania odlewów;
  • Podczas wyrzucania odlewu występują zaciągnięcia;
  • Niewłaściwa metoda usuwania wlewu;

Rozwiązania:

Znaki przepływu

Na powierzchni odlewu znajdują się paski zgodne z kierunkiem przepływu cieczy metalicznej oraz wyraźnie widoczne linie bezkierunkowe różniące się od koloru podstawy odlewu. Te paski i linie nie mają tendencji do wydłużania się. Znaki przepływu można zidentyfikować poprzez kontrolę wzrokową.

Przyczyny:

  • Ciekły metal, który jako pierwszy dostanie się do wnęki, tworzy cienką i niekompletną warstwę metalu, a niekompletne części są wypełniane ciekłym metalem, który dostanie się później, pozostawiając w ten sposób ślady. 
  • Temperatura matrycy jest zbyt niska; 
  • Pole przekroju poprzecznego wlewu jest zbyt małe i niewłaściwie umiejscowione, co powoduje rozpryskiwanie się stopionego metalu podczas napełniania; 
  • Niewystarczające ciśnienie napełniania roztopionego metalu; 
  • Za dużo środka antyadhezyjnego i smaru;

Rozwiązania:

Zimny przepływ

Na powierzchni części odlewanych ciśnieniowo znajdują się wyraźne, nieregularne i wklęsłe linie liniowe. Linie te są małe i wąskie, a krawędzie skrzyżowania są gładkie i mogą się rozciągać pod wpływem sił zewnętrznych. Zimny przepływ można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • Dwa strumienie metalicznej cieczy stykają się ze sobą, nie do końca stopione;
  • Temperatura metalu lub temperatura matrycy jest zbyt niska;
  • Płynność stopu metalu jest słaba;
  • Konstrukcja systemu wlewowego jest nierozsądna, co skutkuje dużą odległością przepływu stopionego metalu.
  • Prędkość wtrysku lub ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie;
  • Ciecz nie przepływa płynnie we wnęce matrycy;

Rozwiązania:

Żółwie pęknięcia/sieciowe

Na powierzchni odlewu znajdują się siateczkowe, włosowate występy lub wgłębienia. Wraz ze wzrostem czasu odlewania ciśnieniowego te występy lub wgłębienia rozszerzają się i rozciągają w sposób ciągły. Pęknięcia żółwia można rozpoznać poprzez oględziny.

Przyczyny:

  • Na powierzchni wnęki matrycy powstają pęknięcia żółwiowe;
  • Niewłaściwy materiał formy odlewniczej lub niewłaściwy proces obróbki cieplnej;
  • Różnica temperatur formy odlewniczej zmienia się drastycznie w bardzo krótkim czasie;
  • Temperatura napełniania jest zbyt wysoka;
  • Wstępne nagrzewanie formy odlewniczej jest niewystarczające lub nierówne;
  • Wnęka matrycy jest szorstka;

Rozwiązania:

Zapadnięcia

W obszarach grubościennych na powierzchni części odlewanych ciśnieniowo występują zagłębienia. Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • Nierówna grubość ścianek odlewu powoduje nierównomierny skurcz podczas krzepnięcia.
  • Forma jest częściowo przegrzana, a odlew powoli krzepnie w przegrzanym obszarze;
  • Ciśnienie wtrysku jest za niskie;
  • Ze względu na słabą wydajność odpowietrzania wnęki matrycy, gaz jest sprężany pomiędzy powierzchnią wnęki a powierzchnią cieczy metalicznej;
  • Krótki czas utrzymywania ciśnienia skutkuje słabym efektem podawania;

Rozwiązania:

Niedolania

Brakuje części materiału na części powierzchni odlewu. Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • Ciekły metal zawiera gazy, wtrącenia lub zawiera zbyt dużo pierwiastka Fe;
  • Temperatura napełniania jest zbyt niska lub temperatura matrycy jest zbyt niska;
  • Ciśnienie wtrysku jest zbyt niskie;
  • Zbyt duża ilość gazów powoduje wysokie przeciwciśnienie we wnęce matrycy, które ostatecznie utrudnia proces napełniania;
  • Użycie zbyt dużej ilości środka antyadhezyjnego lub smaru prowadzi do zbyt dużego uwolnienia gazu we wnęce matrycy;

Rozwiązania:

Przetryski (blachy)

Na krawędzi powierzchni podziału części odlewniczej znajdują się cienkie blachy o nieregularnym kształcie. Przetryski można rozpoznać poprzez kontrolę wzrokową.

Przyczyny:

  • Siła docisku matrycy jest niewystarczająca;
  • Prędkość wtrysku jest zbyt duża;
  • Śmieci na powierzchni podziału nie są usuwane
  • Na matrycy następuje deformacja na skutek niewystarczającej wytrzymałości materiału matrycy;
  • Wkładki lub suwaki matrycy są zużyte, co powoduje wyciek cieczy metalicznej ze szczelin;
  • Przeguby maszyny odlewniczej są zużyte lub zdeformowane;
  • Temperatura napełniania jest zbyt wysoka;

Rozwiązania:

Wtrącenia

Na powierzchni lub wewnątrz odlewu znajdują się otwory o nieregularnym kształcie, wewnątrz których znajdują się wtrącenia. Wtrącenia na powierzchni odlewu można zidentyfikować na podstawie oględzin wzrokowych, natomiast wtrącenia wewnątrz odlewu należy zidentyfikować metodą UT lub prześwietlenia rentgenowskiego.

Przyczyny:

  • Czystość wsadu do pieca jest niska;
  • Płynny stop metali nie jest odpowiednio oczyszczany lub żużle nie są dokładnie usuwane;
  • Płynny stop metalu jest zanieczyszczony śmieciami podczas wylewania;
  • Wnęka matrycy nie została oczyszczona;
  • Zbyt duża zawartość grafitu w środku antyadhezyjnym;

Rozwiązania:

Warstwy pośrednie

Warstwy pośrednie to warstwowe defekty typu „sandwich” na powierzchni części odlewanych ciśnieniowo, zwykle widoczne na linii podziału. Wadę tę można rozpoznać na podstawie oględzin.

Przyczyny:

  • Nadmierna ilość materiału lub wypływek przykleja się do krawędzi suwaków, wkładek lub powierzchni podziału. Nadmiar materiału lub wypływki nie są stopione przez stopiony metal podczas napełniania
  • Zbyt duża prędkość wtrysku 
  • Lokalne przegrzanie formy 
  • Cienka szczelina wlotowa

Rozwiązania: