Ako sú kokily navrhnuté pre-vysokoteplotné operácie?

V zariadeniach na tavenie hliníka si proces odlievania roztaveného hliníka do pevných, prenosných foriem vyžaduje vybavenie, ktoré dokáže spoľahlivo vydržať extrémne tepelné podmienky cyklus po cykle. Aningotová formamusí prijať roztavený hliník pri teplotách okolo alebo nad 660 stupňov, odolať výslednému tepelnému namáhaniu a po stuhnutí kovu uvoľniť čistý, primerane rovnomerný odliatok. Tento článok skúma základné konštrukčné princípy foriem na ingoty skonštruované pre-vysokoteplotnú prevádzku, zahŕňa výber materiálu, konštrukčné inžinierstvo a opatrenia na zabezpečenie kvality, ktoré spoločne určujú, či forma vydrží mesiace alebo roky pri nepretržitej výrobe.

Výber materiálu: Základ trvanlivéhoIngotová forma

Výber materiálu je jedným z najdôslednejších rozhodnutí pri navrhovaní kokily na výrobu hliníka. Roztavený hliník sa odlieva pri teplotách presahujúcich jeho bod topenia 660 stupňov a forma musí túto tepelnú energiu rýchlo absorbovať, potom sa ochladiť a cyklus sa musí opakovať počas celej životnosti. Tradičná oceľ na odliatok je už dlho štandardom pre tieto aplikácie kvôli svojej mechanickej pevnosti a dostupnosti. Nie všetky liate ocele však fungujú rovnako pri opakovanom tepelnom cyklovaní. Dlhodobé vystavenie zahrievaniu a ochladzovaniu vytvára vnútorné napätia, ktoré vedú k praskaniu povrchu a prípadnému zlyhaniu konštrukcie. To je dôvod, prečo spoločnosť Xi'an Huan-Tai vyvinula svoj vlastný materiál DuraCast®, špeciálne zloženie ocele navrhnuté tak, aby odolalo iniciácii trhlín v náročných prostrediach. Pri operáciách, ktoré využívajú vodné chladenie na urýchlenie výroby, sa tepelné gradienty stávajú ešte závažnejšími. V reakcii na to Huan-Tai vyvinul špeciálne druhy oceľových materiálov, ktoré sú menej náchylné na praskanie v takýchto extrémnych podmienkach. Či už si závod vyberie konvenčnú formu na ingoty z hliníkovej liatiny alebo možnosť DuraCast®, materiál musí ponúkať vyváženú kombináciu odolnosti proti tepelnej únave, húževnatosti a rozmerovej stability. Výber materiálu, ktorý zaostáva v ktorejkoľvek z týchto oblastí, skráti životnosť formy a časom zvýši náklady, čím sa výber materiálu stane skutočným základom, na ktorom spočíva každé ďalšie rozhodnutie o dizajne.

Konštrukčný dizajn a geometria pre spoľahlivý výkon odlievania

Nie sú to len materiály, ktoré ovplyvňujú, ako dobre aingotová formapracuje pri vysokých teplotách; veľmi dôležitý je aj tvar a veľkosť samotnej formy. Forma musí byť schopná správne sa naplniť roztaveným kovom, vytvrdnúť s niekoľkými chybami a ľahko vyjsť z formy. Pri menších kokilách na ingoty, ktoré vyrábajú odliatky s hmotnosťou niekoľko desiatok kilogramov, sa dizajn zameriava na jednotný tvar steny a správne uhly ponoru, aby bolo možné vytvrdnutý ingot z formy ľahko vybrať. Tieto menšie kusy sa posielajú do firiem, ktoré sa nachádzajú ďalej v rade, ako sú tlakové-odlievanie a výrobcovia automobilov, kde sa pretavia{4}} a použijú v iných procesoch. Extrémna presnosť meraní nie je veľmi dôležitá, pretože tyče sa vložia späť do pece a vyvaria sa. Dôležité je, že hliníková ingotová forma má celkom rovnomerný tvar, ktorý sa dá ľahko stohovať, presúvať a manipulovať s ním. Formy na prasnice, na druhej strane, sú oveľa väčšie a môžu vyrábať ťažké kovové prasnice s normálnou nosnosťou 1 200, 1 500 a 2 000 libier. Hliníkové spoločnosti, hlavné aj vedľajšie, vyrábajú tieto prasnice ako obchodný produkt, ktorý predávajú iným taviacim zariadeniam. Štruktúra každej hliníkovej kokily, bez ohľadu na jej veľkosť, musí mať veľké polomery rohov a vyvážené časti steny, ktoré rovnomerne rozložia tepelné napätie a zastavia horúce miesta, ktoré urýchľujú praskanie. Huan-Tai má veľké zásoby modelov pre štandardné aj jedinečné dizajny. Týmto spôsobom sa môžu uistiť, že tvar každej formy je najlepší pre odlievaciu prácu a pracovné podmienky.

Zabezpečenie kvality: zabezpečenie, aby každá forma na ingoty spĺňala-požiadavky na vysoké teploty

Ani ten najlepší materiál a najpremyslenejšia geometria nemôžu zaručiť výkon, ak je kvalita výroby nekonzistentná. To je dôvod, prečo je pri výrobe akéhokoľvek produktu nevyhnutná prísna kontrola kvalityingotová formaurčené na vysokoteplotné odlievanie hliníka-. Xi'an Huan-Tai vyrába všetky taviace formy pod prísnymi procesnými kontrolami a každá forma prechádza dôkladným -deštruktívnym testovaním na povrchové aj podpovrchové diskontinuity na všetkých povrchoch, ktoré prichádzajú do styku s roztaveným hliníkom. Metódy NDT zisťujú voľným okom neviditeľné -mikro-trhliny, pórovitosť alebo inklúzie, ktoré by mohli slúžiť ako iniciačné body praskania tepelnou únavou počas prevádzky. Identifikáciou a odstránením týchto defektov skôr, ako sa forma dostane na podlahu liateho domu, celkové náklady na vlastníctvo výrazne klesnú. Hliníková ingotová forma, ktorá bola riadne skontrolovaná a overená, poskytne dlhšiu životnosť, menej neplánovaných výmen a konzistentnejší výstup odlievania. Ako spoločnosť s certifikáciou ISO 9001 Huan-Tai systematicky uplatňuje tieto kvalitatívne disciplíny v celej svojej ingotovej forme na výrobu hliníkových výrobkov, čím dáva operátorom istotu, že každá forma bude spoľahlivo fungovať od prvého až po posledné naliatie.

Záver

Na výrobu kokíl na prácu s hliníkom pri vysokých teplotách potrebujete správny materiál, dobrý dizajn konštrukcie a prísnu kontrolu kvality. Každá časť spolupracuje s ostatnými, aby poskytli tavičom hliníka spoľahlivosť a dlhú životnosť, ktorú potrebujú pre pokračujúcu výrobu. Keď jedna vec nefunguje správne, životnosť formy klesá a náklady stúpajú.

Spoločnosť Xi'an Huan{0}}Tai, ktorá už viac ako tri desaťročia slúži globálnemu hliníkárskemu priemyslu, spája pokročilý dizajn, materiály DuraCast® a svetovú-kontrolu kvality.ingotové formyktoré vydržia dlhšie a znížia vaše celkové náklady na vlastníctvo. Či už potrebujete štandardné alebo vlastné riešenia, náš tím je pripravený vám pomôcť. Kontaktujte nás ešte dnes na adrese tech@huan-tai.org a dovoľte nám poskytnúť správne riešenie formy pre váš závod.

Referencie

1. Peterson, RD, "Prehľad postupov spracovania a odlievania hliníkovej drstiny", Ľahké kovy, zborník výročných stretnutí TMS, 2002.

2. Campbell, J., Castings, Butterworth-Heinemann, 2. vydanie, 2003.

3. Ravi, B. a Srinivasan, MN, "Analýza tuhnutia odlievania a optimalizácia dizajnu formy", Indian Foundry Journal, zväzok. 42, č. 7, 1996.

4. Sturm, JC a Schäfer, W., "Thermal Fatigue Behavior of Steel Molds in Aluminium Casting Operations," International Journal of Metalcasting, zväzok. 6, č.. 4, 2012.