Hoe bereken je de aluminiumgietkrimp bij zandgieten?

Inkrimping van aluminium gietstukken is een grote zorg in de metaalverwerkende industrie die elke gieterij nauwkeurig moet berekenen om gietfouten en afwijzingen tot een minimum te beperken. Dit artikel richt zich voornamelijk op het analyseren van krimp in aluminium zandgietwerk dat fabrikanten helpt krimp tijdens het werkproces te voorspellen en te beheersen.

Zandgieten is een van de meest economische en populaire technieken die worden gebruikt om 1/3 gietstukken over de hele wereld te vervaardigen vanwege de efficiëntie en terugwinbaarheid ervan.

Beschouwd als een favoriete vormbehandeling, legt het zandgietproces echter veel gebreken bloot die gietafwijzingen kunnen veroorzaken als u de giettechniek niet goed beheert.

Een van de chronische problemen bij zandgieten is de krimp die nodig is om zorgvuldig te berekenen om de nauwkeurigheid en kwaliteit van het gieten te garanderen.

Vandaag bespreken we krimp van aluminium gietstukken tijdens het zandgietproces dat wordt meestal door lezers gevraagd.

In de inhoud van dit artikel vindt u een diepgaande bespreking van het fenomeen van krimp bij gieten van aluminium; nuttige begeleiding om aluminiumkrimp te berekenen en technieken om de krimp bij zandgieten te beheersen.

Wat is aluminiumgietkrimp bij zandgieten?

Krimp is een van de kenmerken van metalen in het gietproces. Het is een normaal verschijnsel dat metaal krimpt als het stolt.

Bij aluminium zandgieten treedt krimp op wanneer de gesmolten aluminiumlegering in de vormholte wordt gegoten en afgekoeld. Krimp leidt tot interne of externe veranderingen van het aluminiumvolume als het verandert van vloeibare naar vaste fase. Waarbij het specifieke volume van aluminiumlegeringen wordt verminderd wanneer het van vloeibare naar vaste toestand verandert.

Wat is de krimpsnelheid van aluminiumlegeringen?

Bij het gieten wordt de krimp berekend door de krimpsnelheid weergegeven door percentage (%).

Verschillende aluminiumlegeringen hebben verschillende gietkrimpsnelheden. Zelfs als dezelfde legering maar het gietontwerp anders is, is de krimpsnelheid ook anders. Over het algemeen varieert de krimpsnelheid van aluminiumlegeringen van 6 tot 8% (de specifieke hoeveelheid hangt af van de specifieke legering)

Welke invloed van krimp op aluminium zandgietonderdelen?

De aluminium gietkrimp krimp heeft een beslissende invloed op de kwaliteit van de aluminium gietdelen. Als de krimptoeslag van aluminium bij zandgieten niet goed wordt beheerd, kan dit leiden tot gietfouten inclusief open krimpdefecten (buis en hol oppervlak) en nauwe krimpdefecten (microporositeit of macroporositeit) die de gietkwaliteit verlagen.

Wat zijn de drie stappen waarin aluminiumkrimp optreedt?

Net als bij ander metaal gebeurt de krimp bij het gieten van aluminium in drie fasen die overeenkomen met drie soorten krimp.

1. De vloeibare krimp

Op een gemakkelijke manier om te begrijpen dat vloeibare krimp de krimp is van de vloeistof van de aluminiumlegering tijdens het afkoelen. Hier treedt de samentrekking op als de gesmolten aluminiumlegering afkoelt maar nog steeds in de vloeibare vorm blijft.

Bij het gieten heeft deze krimpfase geen significant effect op het ontwerpperspectief.

2. Verharding Krimp

Verhardingskrimp is de krimp van de aluminiumlegering als gevolg van stolling. Dit fenomeen doet zich voor wanneer de aluminiumlegering van de vloeibare fase naar de vaste fase transformeert.

De krimp die in deze fase optreedt, is omdat het vloeibare metaal minder dicht is dan het vaste. Deze krimp is de belangrijkste oorzaak van porositeit en macrosegregatie in aluminium gietstukken.

In deze fase krimpen legeringen het grootst, daarom moeten zorgvuldig ondersteunende gereedschappen worden berekend, zoals stijgleidingen, koude rillingen om de krimpsnelheid van de legering te compenseren.

Je vindt onze gids over het ontwerpen van stootborden en koude rillingen in de rest van het artikel.

3. De krimp van Patternmaker

De krimp van de patroonmaker is de aanhoudende krimp (na de stollingskrimpfase) die optrad als het aluminium gietstuk afkoelt tot kamertemperatuur.

Dit fenomeen treedt op vanwege de thermische contractiefactor vanwege de temperatuurafhankelijkheid van de vaste dichtheid. Dit is de reden dat er warme en koude scheuren in aluminium onderdelen ontstaan ​​die de gietvormen vervormen.

Deze krimpfase is ook bijzonder belangrijk voor ontwerpoverwegingen. Het vereist de gieterijfabrikant om een ​​redelijk matrijsontwerp en gereedschap in overweging te moeten nemen, zodat het uiteindelijke gietstuk de gewenste afmeting en nauwkeurigheid behoudt.

Je vindt onze gids over het ontwerpen van mallen en gereedschappen in de rest van het artikel.

Welke factoren beïnvloeden krimp in aluminium zandgegoten producten?

Er zijn verschillende factoren die van invloed zijn op de parameters van de krimp van aluminiumzandgietwerk, waaronder de samenstelling van de legering, de gietvorm, de giettemperatuur, de vormlaag en de thermische koelomstandigheden.

Laat ze specificeren!

1. Invloed van de samenstelling van aluminiumlegeringen

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

In het bijzonder resulteren de lang bevriezende aluminiumlegeringen in het verminderen van de microporositeit, en omgekeerd.