Das Gießverfahren ist ein wichtiges Fertigungsverfahren im Bereich der Metallumformung. Sein Kern besteht darin, geschmolzenes Metall hineinzugießen Schwerkraftgussform und warten Sie, bis es abgekühlt ist und sich verfestigt hat, um den gewünschten Guss zu bilden. Während des Gießprozesses hat die Gasentwicklung in der Form einen erheblichen Einfluss auf die Gussqualität, die Produktionseffizienz und die Betriebssicherheit.
Gasquellenanalyse
Während des Gießprozesses entsteht Gas hauptsächlich aus folgenden Gründen:
Verflüchtigung der Metallflüssigkeit: Einige Metalllegierungen setzen Gas frei, wenn sie bei hoher Temperatur geschmolzen werden. Beispielsweise können Aluminiumlegierungen bei hoher Temperatur Wasserstoff freisetzen, was nicht ignoriert werden darf.
Zersetzung von Formmaterialien: Einige Formmaterialien unterliegen bei hoher Temperatur einer thermischen Zersetzung und setzen Gas frei. Dieses Phänomen tritt besonders deutlich bei der Verwendung organischer Beschichtungen oder bestimmter Polymermaterialien auf.
Luftfeuchtigkeit in der Gussumgebung: Nachdem die Feuchtigkeit in der Gussumgebung mit der Metallschmelze in Kontakt gekommen ist, kann sich Dampf bilden und die Gasentwicklung erhöhen.
Chemische Reaktion: Chemische Reaktionen zwischen verschiedenen Metallen oder Legierungen können ebenfalls zur Freisetzung von Gas führen, insbesondere wenn die Legierungszusammensetzung komplex ist oder die Reaktion aktiv ist.
Einfluss von Gas auf die Gussqualität
Der Einfluss von Gas auf die Gussqualität während des Gießprozesses spiegelt sich hauptsächlich in folgenden Aspekten wider:
Porosität und Einschlüsse: Wenn das Gas nicht rechtzeitig abgelassen wird, können sich im Gussstück Poren oder Einschlüsse bilden. Diese Mängel beeinträchtigen nicht nur das Aussehen des Gussstücks, sondern verringern auch erheblich dessen mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit, wodurch sich die Lebensdauer des Produkts verkürzt.
Oberflächenfehler: Die Gaseinlagerung kann zu Fehlern wie Blasen und Rissen auf der Oberfläche des Gussstücks führen. Diese Oberflächenfehler beeinträchtigen nicht nur das Aussehen des Gussstücks, sondern können auch schwerwiegendere Probleme bei der späteren Verarbeitung und Verwendung verursachen.
Phasenänderungsdefekte: In manchen Fällen führt das Vorhandensein von Gas zu ungleichmäßigen Phasenänderungen im Gussstück während der Erstarrung, die sich wiederum auf die Mikrostruktur des Gussstücks auswirken und zu einer Leistungsverschlechterung führen.
Der Einfluss von Gas auf die Produktionseffizienz
Die Gasentwicklung beeinflusst nicht nur die Qualität des Gussstücks, sondern hat auch erhebliche Auswirkungen auf die Effizienz des Gussprozesses:
Verlängerte Abkühlzeit: Die Gasretention kann dazu führen, dass sich die Abkühlgeschwindigkeit der Metallflüssigkeit in der Form verlangsamt, wodurch sich der Gießzyklus verlängert. Dies wirkt sich nicht nur auf die Produktionseffizienz aus, sondern kann auch zu einer Erhöhung der Produktionskosten führen.
Nacharbeit und Verschrottung: Aufgrund von durch Gas verursachten Mängeln müssen Gussteile möglicherweise nachbearbeitet oder verschrottet werden, was die Produktionskosten direkt erhöht und die Produktionseffizienz verringert.
Geräteverschleiß: Die Gasentwicklung kann auch zu einem erhöhten Verschleiß von Formen und Gießgeräten führen, was sich auf die Lebensdauer der Geräte auswirkt und dadurch die Wartungs- und Austauschkosten erhöht.
Auswirkungen von Gas auf die Sicherheit
Während des Gießvorgangs kann die Gasentwicklung auch eine Gefahr für die Sicherheit der Bediener darstellen:
Explosionsgefahr: Bei einigen Gasen (z. B. Wasserstoff) besteht bei hohen Temperaturen ein Explosionsrisiko, insbesondere in einer geschlossenen Umgebung. Wenn das Gas nicht effektiv abgeführt werden kann, kann es zu einem Druckaufbau und damit zu einer Explosionsgefahr kommen.
Freisetzung giftiger Gase: Einige Gussmaterialien können bei hohen Temperaturen giftige Gase freisetzen, die eine Gefahr für die Gesundheit der Bediener darstellen. Daher ist es besonders wichtig, während des Gießvorgangs auf eine gute Belüftung und Absaugung zu achten.