Accurate aluminiumgietkrimp berekeningen voor zandgiet succes

Aluminiumgietkrimp is een groot probleem in de metaalbewerkingsindustrie dat elke gieterei strak moet berekenen om gietdefecten en afkeuringen te minimaliseren. Dit artikel richt zich voornamelijk op het analyseren van krimp in aluminium zandgieten dat fabrikanten helpt krimp te voorspellen en controleren tijdens het werkproces.

Zandgieten is een van de meest economische en populaire technieken gebruikt om 1/3 van de gietonderdelen wereldwijd te produceren vanwege de efficiëntie en herwinbaarheid.

Gezien als een favoriete vormbehandeling, blootlegt het zandgietproces echter veel defecten die gietafkeuring kunnen veroorzaken als u de giettechniek niet goed beheert.

Een van de chronische problemen in zandgieten is krimp die zorgvuldig berekend moet worden om gietnauwkeurigheid en kwaliteit te garanderen.

Vandaag bespreken we aluminiumgietkrimp tijdens het zandgietproces dat het meest door lezers gevraagd wordt.

In dit artikel vindt u een diepe discussie van het aluminiumgietkrimpfenomeen; nuttige richtlijnen om aluminiumkrimp te berekenen en technieken om de krimp in zandgieten te controleren.

Wat is aluminiumgietkrimp in zandgieten?

Krimp is een van de kenmerken van metalen in het gietproces. Het is een normaal fenomeen dat metaal krimpt naarmate ze solidificeren.

Bij aluminium zandgieten gebeurt krimp wanneer het vloeibare aluminiumlegering in de gietvormkamer wordt gegoten en afkoelt. Krimp leidt tot interne of externe veranderingen van aluminiumvolume als het transformert van vloeibare naar vaste fase. Waarbij het specifieke volume van aluminiumlegeringen afneemt wanneer het van een vloeibare toestand naar een vaste toestand overgaat.

Wat is aluminiumlegering gietkrimp percentage?

In gieten wordt de krimp berekend door het krimpprocentage voorgesteld door percentage (%).

Verschillende aluminiumlegeringen hebben verschillende gietkrimppercentages. Zelfs als dezelfde legering maar het gietontwerp anders is, is het krimpprocentage ook anders. Over het algemeen is het krimpprocentage van aluminiumlegeringen variërend van 6 tot 8% (specifiek bedrag hangt af van de specifieke legering)

Wat is de invloed van krimp op aluminium zandgietonderdelen?

De aluminiumgietkrimp heeft een beslissende invloed op de kwaliteit van de aluminiumgietonderdelen. Als de krimptoelaag van aluminium in zandgieten niet goed beheerd wordt, kan het gietdefecten veroorzaken inclusief open krimpdefecten (pijp en ingehakte oppervlakte) en gesloten krimpdefecten (micro-porositeit of macro-porositeit) die de gietkwaliteit verlagen.

In welke drie stappen treedt aluminiumkrimp op?

Als andere metalen, vindt aluminiumgietkrimp plaats in drie stadia die corresponderen met drie typen krimp.

1. Vloeistofkrimp (Liquid Shrinkage)

Op een eenvoudige manier te begrijpen: vloeistofkrimp is de krimp van de aluminiumlegering vloeistof tijdens afkoeling. Hier vindt de contractie plaats terwijl het vloeibare aluminiumlegering afkoelt maar nog in vloeibare vorm blijft.

In gieten beïnvloedt deze krimpfase niet significant het ontwerpperspectief.

2. Solidificatiekrimp (Solidification Shrinkage)

Solidificatiekrimp is de krimp van de aluminiumlegering ten gevolge van solidificatie. Dit fenomeen gebeurt wanneer de aluminiumlegering transformert van de vloeibare fase naar de vaste fase.

De krimp die in deze fase optreedt is omdat het vloeibare metaal minder dicht is dan het vaste. Deze krimp is de hoofdoorzaak van porositeit alsook macrosegregatie in aluminiumgietonderdelen.

Deze fase is waar legeringen het meest krimpen, dus het vereist zorgvuldige berekening van ondersteunende hulpmiddelen zoals voederkoppen (risers) en koelelementen (chills) om de legeringskrimpsnelheid te compenseren.

U kunt onze gids over het ontwerpen van voederkoppen en chills vinden in de rest van het artikel.

3. Patroonmakers krimp (Patternmaker's Shrinkage)

Patroonmakers krimp is de voortgezette krimp (na de solidificatiekrimpfase) die optreedt wanneer het vaste aluminiumgietstuk afkoelt tot kamertemperatuur.

Dit fenomeen gebeurt vanwege de thermische contractiefactor door de temperatuurafhankelijkheid van de vaste dichtheid. Dit is de oorzaak van hete en koude kraken in aluminiumonderdelen die de gietvormen vervormen.

Deze krimpfase is ook bijzonder significant voor ontwerpoverwegingen. Het vereist de gietfabrikant om redelijke gietvormontwerp en gereedschappen te overwegen zodat het uiteindelijke gietstuk de gewenste afmeting en nauwkeurigheid behoudt.

U kunt onze gids over het ontwerpen van gietvormen en gereedschappen in de rest van het artikel vinden.

Welke factoren beïnvloeden krimp in aluminium zandgietproducten?

Er zijn verschillende factoren die invloed hebben op parameters van aluminium zandgietkrimp inclusief legeringssamenstelling, gietvorm, giettemperatuur, gietvormcoating, thermische afkoelcondities.

Laten we ze specificeren!

1. Invloed van aluminiumlegerings samenstelling

De samenstelling van aluminiumlegeringen heeft effecten op het bevriesbereik van het metaal en de vorming van krimpporositeit.

Specifiek, lang bevriezende aluminiumlegeringen resulteren in vermindering van micro-porositeit, en omgekeerd.