Häufige Mängel herkömmlicher Hochdruck-Druckgussteile

Hochdruck druckguss ist ein Hochgeschwindigkeits- und Hochdruckumformverfahren. Seine Vorteile liegen in hoher Effizienz und hoher Präzision. Allerdings ist es gerade aufgrund der Prozesseigenschaften anfällig für einige typische Mängel.

I. Defekte vom Lochtyp

1.Gasporosität

• Eigenschaften: Die Löcher haben glatte Wände und eine runde oder ovale Form. Sie befinden sich normalerweise direkt unter der Oberfläche des Gussstücks oder im Inneren und liegen nach der Bearbeitung frei.

• Ursache des Auftretens:

(1) Lufteinschluss: Während des Einspritzvorgangs gelingt es der Luft im Formhohlraum und den aus der Matrizenschicht verflüchtigten Gasen nicht, rechtzeitig durch die Entlüftungsöffnungen und Überlaufschächte auszustoßen, so dass sie von der mit hoher Geschwindigkeit voranschreitenden Metallschmelze eingeschlossen werden.

(2) Übermäßige oder sich schnell verflüchtigende Matrizenschicht: Das Aufsprühen von zu viel Trennmittel oder eine unzureichende Verflüchtigung führt zu einer übermäßigen Gasentwicklung beim Auftreffen auf das geschmolzene Metall mit hoher Temperatur.

(3) Schlechte Entlüftung der Form: Unzureichende Tiefe, Verstopfung oder falsche Platzierung der Entlüftungsschlitze.

• Verbesserungsmaßnahmen:

(1) Optimieren Sie das Angusssystem und den Einspritzprozess: Reduzieren Sie die langsame Schussgeschwindigkeit, um Turbulenzen zu minimieren; Optimieren Sie den Hochgeschwindigkeits-Umschaltpunkt.

(2) Formbelüftung verbessern: Entlüftungsschlitze und Überlaufschächte vergrößern, reinigen und rational anordnen.

(3) Kontrolliertes Sprühen: Kontrollieren Sie die Menge und Konzentration des Trennmittels genau und stellen Sie sicher, dass es gründlich trocknet.

2. Schrumpfungsporosität/Hohlräume

• Merkmale: Die Löcher haben raue, unebene Wände, die dunkelgrau erscheinen oder eine dendritische Kristallstruktur aufweisen. Sie treten häufig in dickeren Abschnitten, heißen Stellen oder zuletzt erstarrenden Bereichen auf.

• Ursache des Auftretens:

(1) Unzureichende Zufuhr: Während der Erstarrung schrumpft das Metallvolumen. Aufgrund der schnellen Erstarrung von druckgusss und des typischen Fehlens von Zuführsteigrohren wie beim Schwerkraftguss können dicke Abschnitte jedoch nicht ausreichend mit flüssigem Metall nachgefüllt werden.

(2) Falsche Prozessparameter: Ein unzureichender Verstärkungsdruck führt zu einem unzureichenden Endzufuhrdruck. Eine zu hohe Gießtemperatur erhöht die Schrumpfung.

• Verbesserungsmaßnahmen:

(1) Optimieren Sie das Produkt- und Formendesign: Vermeiden Sie drastische Änderungen der Wandstärke und fügen Sie Kühlwasserkanäle oder Punktkühlnadeln hinzu, um die Kühlung in dickwandigen Bereichen zu beschleunigen.

(2) Passen Sie die Prozessparameter an: Erhöhen Sie den spezifischen Einspritzdruck entsprechend, um den Zuführeffekt zu verbessern. Reduzieren Sie die Gießtemperatur, um die Füllung sicherzustellen.

II. Oberflächenfehler

1. Fließlinien/kalte Flocken

• Merkmale: Auf der Gussoberfläche bilden sich glatte, unregelmäßige Streifen oder Nähte. Dies wird durch die unvollständige Verschmelzung zweier aufeinandertreffender Metallströme verursacht.

• Ursache des Auftretens:

(1) Die Temperatur des geschmolzenen Metalls oder der Form ist zu niedrig, was zu einer schlechten Fließfähigkeit an der Fließfront führt.

(2) Die Füllgeschwindigkeit ist zu langsam, wodurch die Vorderkante des geschmolzenen Metalls vorzeitig abkühlt.

(3) Überschüssiges Trennmittel, das die Temperatur der Fließfront senkt.

• Verbesserungsmaßnahmen: Schmelze und Formtemperatur entsprechend erhöhen; Erhöhen Sie die Einspritzgeschwindigkeit. Optimieren Sie das Sprühen.

2.Kratzer/Kleben an der Form

• Eigenschaften: Auf der Oberfläche des Gussstücks treten entlang der Entformungsrichtung Kratzer, Rauheiten und sogar Defekte auf.

• Ursache des Auftretens:

(1) Der Entformungswinkel der Form ist unzureichend.

(2) Die Oberfläche der Form ist schlecht poliert oder steht auf dem Kopf.

(3) Die Formtemperatur war zu hoch, wodurch die Legierung mit dem Formstahl verschweißte.

(4) Unausgeglichener Auswurf oder unangemessene Einstellung der Auswurfstange.

• Verbesserungsmaßnahmen: Sorgen Sie für einen ausreichenden Entformungswinkel und eine gute Oberflächenbeschaffenheit der Form; Formkühlung verstärken; Verwenden Sie spezielle Antihaft-Formbeschichtungen oder führen Sie eine Oberflächenbehandlung der Form (z. B. Nitrieren) durch.

III. Maß- und Formfehler

1.Verwerfung/Verformung

• Merkmale: Die Geometrie des Gussteils stimmt nicht mit der Zeichnung überein und weist Biegungen oder Verdrehungen auf.

• Ursache des Auftretens:

(1) Interne Spannung : Spannungen, die durch ungleichmäßige Abkühlung und Kontraktion verschiedener Teile des Gussstücks entstehen.

(2) Unsachgemäßer Auswurf: Ungleichmäßige Platzierung oder Krafteinwirkung der Auswerferstifte, was zu Verformungen beim Auswurf führt.

(3) Schlechte strukturelle Steifigkeit des Gussteils, z. B. große, dünnwandige flache Teile.

• Verbesserungsmaßnahmen: Optimierung des Layouts des Auswurfsystems; Fügen Sie Versteifungsrippen hinzu, um die Steifigkeit zu erhöhen. Passen Sie die Öffnungs- und Auswurfzeiten der Form an, um eine ausreichende Kühlung des Gussstücks in der Form zu ermöglichen. Verwenden Sie Korrekturvorrichtungen.

2. Maßabweichung

• Eigenschaften: Instabile Gussmaße, Überschreitung von Toleranzbereichen.

• Ursache des Auftretens:

(1) Schwankungen der Formtemperatur: Eine instabile Formtemperatur führt zu Schwankungen in der Schrumpfrate.

(2) Schwankungen der Prozessparameter: Zum Beispiel Schwankungen der Einspritzgeschwindigkeit, des Drucks, der Zeit usw.

(3) Formverschleiß oder Verformung.

• Verbesserungsmaßnahmen: Einsatz von Werkzeugtemperaturreglern zur Stabilisierung der Werkzeugtemperatur; strenge Kontrolle der Stabilität der Prozessparameter; Überprüfen und pflegen Sie die Form regelmäßig.

IV. Interner Defekt s

1.Einschlüsse

• Eigenschaften: Der Guss enthält nichtmetallische Verunreinigungen, wie z. B. Trennmittelrückstände, Oxide usw.

• Ursache des Auftretens:

(1) Unzureichende Raffinierung des geschmolzenen Aluminiums: Beim Schmelzen entstehende Oxide werden nicht vollständig entfernt.

(2) Trennmittelrückstände: Überschüssiges Trennmittel ist in der Metallschmelze eingeschlossen.

• Verbesserungsmaßnahmen: Verbesserung der Schlackenentfernung und -verfeinerung während des Schmelzprozesses; Kontrollieren Sie die Menge des verwendeten Trennmittels.

V. Rissartiger Defekt s

1.Heißes Reißen

• Merkmale: Risse, die im Endstadium der Erstarrung oder unmittelbar nach der Erstarrung aufgrund einer behinderten Kontraktion auftreten. Die Rissoberfläche hat eine oxidierte Farbe.

• Ursache des Auftretens:

(1) Inhärente hohe Heißsprödigkeit der Legierung (z. B. hochreine Aluminiumlegierungen mit übermäßig niedrigem Eisengehalt).

(2) Scharfe Ecken oder übermäßige Wandstärkenschwankungen im Teiledesign, die zu Spannungskonzentrationen führen.

(3) Übermäßige Schimmelbeschränkung, die die Kontraktion behindert.

• Verbesserungsmaßnahmen: Legierungszusammensetzung anpassen; Optimieren Sie das Produktdesign, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden. Schimmelbefall entsprechend reduzieren.

VI. Fazit

Hochdruck druckguss ist ein systematischer technischer Prozess. Mängel sind häufig das Ergebnis des Zusammenwirkens mehrerer Faktoren. Die Lösung von Fehlerproblemen erfordert eine systematische Analyse der vier Hauptzusammenhänge: Legierungsmaterial, Formdesign, Gussverfahren und Produktionsabläufe, um die Grundursache zu identifizieren und wirksame Gegenmaßnahmen zu ergreifen.