Temperaturkontrolle und -einfluss im Druckgussprozess

Bei der Druckgussproduktion gibt es zwei Temperaturindikatoren. Der erste ist die Gießtemperatur. Der zweite ist die Formtemperatur. Die Auswirkungen dieser beiden Temperaturindikatoren auf die Druckgussproduktion werden im Folgenden erläutert.

1, Gießtemperatur

Die Gießtemperatur bezieht sich auf die Temperatur, bei der das geschmolzene Metall aus der Druckkammer in den Hohlraum gelangt, und die Gusstemperatur wird durch die Steuerung der Temperatur der Legierungsflüssigkeit im Warmhalteofen gesteuert.

Für Gussteile unterschiedlicher Formen und Strukturen kann die Gießtemperatur auf 630–730 °C geregelt werden. Bei dünnwandigen, komplexen Teilen können höhere Temperaturen verwendet werden, um die Fließfähigkeit der Metallschmelze zu verbessern und eine gute Formgebung zu erzielen. Bei dickwandigen Strukturteilen werden niedrigere Temperaturen verwendet, um die Erstarrungsschrumpfung zu verringern. Eine zu hohe Gießtemperatur erhöht jedoch den Luftanteil im Aluminiumwasser, was zu Nadelstichen, Lunkerbildung und Blasenbildung an der Oberfläche der dicken Gusswand führt. Gleichzeitig wird die Korrosion der Form beschleunigt, was zu vorzeitiger Alterung und Rissbildung der Form führt. Eine zu niedrige Gießtemperatur führt zu einer schlechten Fließfähigkeit und es können leicht Defekte wie Kalttrennung, Fließmuster und unzureichendes Gießen auftreten. Bei zu niedriger Temperatur neigt Aluminium zu Bauteilabweichungen, die harte Stellen im Gussteil verursachen und die Nachbearbeitung erschweren. Mit steigender Gießtemperatur verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften der Druckgussform erheblich.

2, Formtemperatur

Die Formtemperatur bezieht sich im Allgemeinen auf die Oberflächentemperatur der Form. Der Standardzustand sollte etwa 1/3 der Gießtemperatur der Legierungsflüssigkeit betragen. Die Formtemperatur beeinflusst stark die mechanischen Eigenschaften, die Maßgenauigkeit und die Lebensdauer der Druckgussform.

(1) Die Formtemperatur beeinflusst die Lebensdauer des Druckgussteils

Beim kontinuierlichen Druckgussverfahren schwankt die Formtemperatur bei jedem Druckgussvorgang zwischen hohen und niedrigen Temperaturen. Dabei wird kontinuierlich erhitzt und abgekühlt. Durch den Temperaturunterschied entsteht in der Form thermische Spannung. Bei zähem Formmaterial führt die Spannung zu plastischer Verformung der Form; im spröden Zustand führt die Spannung zu Heißrissen und Rissen in der Form. Periodische thermische Spannungen führen zu thermischer Ermüdung und Rissbildung der Form. Ist die Formtemperatur zu hoch, verformt sich die Form leicht.

(2) Der Einfluss der Formtemperatur auf das Trennmittel

Bei zu hoher Formtemperatur verflüchtigt sich das Trennmittel übermäßig und es kann kein dichter Film gebildet werden, was leicht zum Verkleben der Form führt. Bei zu niedriger Formtemperatur enthält der vom Trennmittel gebildete Film nichtflüchtiges Wasser, was die Formtrennwirkung beeinträchtigt und außerdem Poren im Gussteil sowie Kalttrennungsfehler verursacht.

(3) Der Einfluss der Formtemperatur auf die Qualität von Druckgussteilen

Wenn die Formtemperatur unter 130 Grad liegt: Aufgrund der zu niedrigen Formtemperatur treten bei den Gussteilen fast alle Defekte auf, wie z. B. Unterguss, Risse, Kalttrennung, Fließmuster usw., und die Ausbeute ist nahezu Null.

Wenn die Formtemperatur zwischen 130 und 150 Grad liegt: Da die Formtemperatur nahe der idealen Temperatur liegt, kann der Guss geformt werden, die Qualität ist jedoch instabil. Die meisten Arbeiter sind jetzt fließend und kalt.

Wenn die Formtemperatur zwischen 150 und 300 Grad liegt: eine geeignete stabile Gusszone.

Wenn die Formtemperatur über 300 Grad liegt, ist die Gusstemperatur zu hoch und es können leicht Oberflächenblasen, Anhaften, Schrumpfen, Löten und andere Defekte auftreten.

Es ist ersichtlich, dass die Formtemperatur 250 °C übersteigt und die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden.

(4) Wärmehaushalt der Form

Die Formtemperatur beeinflusst direkt die Qualität und Produktivität des Druckgusses. Um die Stabilität der Druckgussproduktion zu verbessern, sollte die Wärmeaufnahme und -ableitung der Form das thermische Gleichgewicht aufrechterhalten.

Q0 – Q1 = Q2 + Q3 + Q4 + Q5

Dabei ist: Q0 die Wärme (J) des geschmolzenen Metalls, die von einer Form an die Form abgegeben wird,

Q1 ist die vom Auswerferguss abgegebene Wärme (J);

Q2 ist die von der Form absorbierte Wärme (J);

Q3 ist die vom Kühlwasser abgeführte Wärme (J);

Q4 ist die Wärme, die auf natürliche Weise abgegeben wird (J);

Q5 entzieht dem Sprühtrennmittel Wärme (J).

Beispiel: ADC12-Gussgewicht 1 kg, Gießtemperatur 650 °C, Gussentnahmetemperatur 465 °C, spezifische Wärmekapazität 1,09 kJ/kg/°C, gesamte fühlbare Wärme 201 kJ/kg, latente Erstarrungswärme 389 kJ/kg, dann: Formsaugwärme – Gießband Wärmeabgabe = [(650 – 465) x 1,09 + 389] = 590 kJ. Aus dieser Analyse geht hervor, dass die Form mehr Wärme absorbiert als sie abgibt. Um die Produktivität zu verbessern, wird die Wärmeableitung während des Sprühens begrenzt und hauptsächlich auf Kühlwasser zurückgegriffen. Die Formtemperatur wird durch Steuerung von Wassermenge, Wasserdruck, Wassertemperatur und Rohranordnung gesteuert. Eine fortschrittlichere Methode ist die Verwendung einer Formtemperaturmaschine.

(5) Arbeitstemperatur der Form

1) Vorwärmtemperatur: 150 - 180 °C.

Vorteile des Aufwärmens:

1. Um zu vermeiden, dass das Metall durch Abkühlung flüssig wird und seine Fließfähigkeit abnimmt:

2. Verbessern Sie die Zähigkeit der Form.

3 Reduzieren Sie den Temperaturunterschied und schützen Sie die Form.

2) Arbeitstemperatur halten: 180 – 280 °C.

(6) Probleme in der Produktion

1) Heizen Sie die Form vor dem Druckguss vor.

2) Der Produktionszyklus jedes Druckgussteils (von Gussteil zu Gussteil) ist so konsistent wie möglich und der Arbeitsrhythmus der Bediener von Shenzhen Yuge ist konsistent.

3) Überprüfen Sie immer die Formtemperatur und passen Sie sie rechtzeitig an, um ein stabiles Temperaturfeld aufrechtzuerhalten.

4) Bei großen Gussteilen und dickwandigen Gussteilen ermöglicht die Steuerung der Formtemperatur, dass die Legierungsflüssigkeit während des Abkühlvorgangs schrittweise verfestigt und vollständig aufgefüllt wird, um Schrumpfung und Schrumpfungsfehler zu vermeiden.

5) Die beste Methode zur Regelung der Formtemperatur ist die Verwendung eines automatischen Formtemperaturregelsystems und einer Formtemperaturmaschine. Derzeit verfügen die meisten Bediener kleiner und mittlerer Druckgussmaschinen noch über Erfahrung und Gespür für die Regelung der Formtemperatur.

Die Formtemperatur ist hoch und es wird mehr Formtrennmittel gesprüht; die Formtemperatur ist niedriger und es wird weniger gesprüht. Dadurch lässt sich zwar auch die Temperatur kontrollieren, es wirkt sich jedoch auch negativ auf die Qualität des Gussstücks und die Lebensdauer der Form aus. Unwissenschaftliche Arbeitsweisen sind sehr schädlich.

Um die optimale Formtemperatur aufrechtzuerhalten, setzen viele in- und ausländische Hersteller mittlerweile auf eine Reihe automatischer Temperaturregelgeräte. Diese steuern das Öffnen, Schließen und die Wassermenge des Magnetventils der Kühlwasserleitung anhand der vom Thermoelement erfassten Temperatur. Einige Hersteller verwenden zudem eine Druckgussform-Temperiermaschine mit Vorheiz- und Kühlfunktion, um die Formtemperatur optimal zu regeln.