Vermeidung von Gasporosität: Ein Leitfaden zur Entlüftung bei der Konstruktion von Druckgussformen

Wenn die Druckgussmaschine das Herzstück der Produktion ist und die Legierung das fließende Blut, dann ist die Form das "soul", das dem Produkt seine endgültige Form verleiht. In der Branche herrscht Einigkeit darüber, dass 70 % der Qualitätsprobleme eines Gussteils direkt mitDruckgussformdesign.

In unserem letzten Artikel haben wir das Kühlsystem der Form analysiert. Doch selbst eine perfekte Erstarrung kann durch ein schlecht konzipiertes Entlüftungssystem zunichte gemacht werden. Wenn Gase in der Form nicht entweichen können, kommt es zu schwerwiegenden Defekten. Heute untersuchen wir die zweite Lebensader der Formkonstruktion – das Entlüftungssystem – und analysieren, wie der Atemweg für das geschmolzene Metall freigehalten werden kann.

Teil II: Das Entlüftungssystem — Der "Atemkanal" fürGussdichte

Beim Druckguss füllt geschmolzenes Metall den Formhohlraum mit extrem hoher Geschwindigkeit (30-60 m/s) innerhalb von Millisekunden. Innerhalb dieses Sekundenbruchteils muss das gesamte, ursprünglich im Hohlraum befindliche Gas vollständig entweichen. Andernfalls bildet sich dieses eingeschlossene GasGasporositätoder Blasen, wodurch die Dichte, Festigkeit und Druckfestigkeit des Teils erheblich beeinträchtigt werden. Ein gut konzipiertes Entlüftungssystem ist der entscheidende Kanal, der es der Form ermöglicht zu atmen und so ein qualitativ hochwertiges Produkt zu gewährleisten.

1. Kernfunktion: Evakuieren von Gas zur Gewährleistung der Reinheit

Das Gas im Formhohlraum stammt aus drei Hauptquellen: der ursprünglichen Luft, aus dem Formtrennmittel verdampften Gasen und aus dem geschmolzenen Metall selbst entstehenden Gasen (hauptsächlich Wasserstoff). Das grundlegende Ziel des Entlüftungssystems besteht darin, einen widerstandsarmen und hocheffizienten Entlüftungsweg für diese Gase bereitzustellen, bevor das Metall alle Durchgänge füllt und abdichtet.

2. Wichtige Designüberlegungen

• --Entlüftungskanaldesign und -layout:Entlüftungsöffnungen sind die einfachste und effektivste Methode, Gas abzulassen. Ihr Design besteht im Wesentlichen darin, Gas abzulassen, Metall aber im Inneren zu halten.

• Layout-Prinzip:Entlüftungsöffnungen müssen sich ganz am Ende des Metallströmungswegs und dort befinden, wo zwei oder mehr Metallfronten aufeinandertreffen. Dies sind die letzten Stellen, die gefüllt werden und an denen das Gas letztendlich komprimiert wird.

• Dimensionales Design:Die Tiefe der Entlüftung ist entscheidend. Beim Aluminium-Druckguss beträgt diese Tiefe typischerweise nur0,1 - 0,2 mm, flach genug, damit die Oberflächenspannung des Metalls verhindert, dass es als Blitz entweicht.

• Darüber hinaus ist die Effizienz dieser Kanäle eng mit der Leistung derDruckgussmaschineEine Maschine mit präziser, mehrstufigerEinspritzsteuerungkann eine stabile und gleichmäßige Slow-Shot-Phase ausführen, wobei das Gas vollständig in Richtung der Entlüftungsöffnungen gedrückt und deren Wirkung maximiert wird. Umgekehrt führt eine instabile Injektion zu Gaseinschlüssen, wodurch die Funktion der Entlüftungsöffnungen stark beeinträchtigt wird.

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• --Die Doppelfunktion von Überläufen:Überläufe sind mehr als nur Taschen zum Sammeln von Abfällen. Sie spielen im Entlüftungssystem zwei entscheidende Rollen:

• Entlüftungsweg:Sie bieten ein viel größeres Volumen als Entlüftungskanäle, in dem Gas gesammelt und abgeleitet werden kann.

• "Kalte Schnecken"-Falle:Sie erfassen effektiv die Vorderseite des geschmolzenen Metallstroms, der am kältesten und am wenigsten flüssig ist und häufig Oxide und Schmiermittelrückstände enthält. Durch die Leitung dieses Materials in den Überlauf wird sichergestellt, dass der Haupthohlraum mit reinem, heißem Metall gefüllt wird.

• --Vakuumunterstützte Entlüftungstechnologie:Bei dünnwandigen, komplexen Teilen oder High-End-Produkten mit strengen Anforderungen an die Luftdichtheit (wie z. B. Ventilgehäusen in der Automobilindustrie oder Filtergehäusen für Telekommunikationsgeräte) kann eine herkömmliche Entlüftung unzureichend sein. In diesen FällenVakuum-Druckgusswird zur ultimativen Lösung.

• Funktionsprinzip:Vor dem Einspritzen evakuiert ein an die Form angeschlossenes Vakuumventil den größten Teil der Luft aus der Kavität (auf unter 50 mbar) und erzeugt so einen nahezu vakuumähnlichen Zustand.

• Hauptvorteile:Da es fast kein Gas gibt, das dem Fluss Widerstand leistet, füllt das geschmolzene Metall den Hohlraum mit minimaler Turbulenz, reproduziert feine Details perfekt und eliminiert grundsätzlichGasporosität.

• Es ist erwähnenswert, dass eine effizienteVakuum-DruckgussDas System ist ein Modell der Synergie zwischen Form und Maschine. Das Vakuumventil an der Form erfordert präzise Zeitbefehle vomDruckgussmaschinenSteuerungssystem zur Synchronisierung der Evakuierungs- und Injektionsvorgänge.DASEONsDruckgussmaschinenwerden unter vollständiger Berücksichtigung der Vakuumprozessintegration entwickelt und bieten stabile Steuerschnittstellen und Programmlogik, um sicherzustellen, dass Kunden High-End-Vakuumguss einfach und effizient implementieren und so die Entlüftungsleistung der Form maximieren können.

Fazit und Ausblick

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein gut konzipiertes Entlüftungssystem – mit einer Kombination aus Entlüftungskanälen, Überläufen und Vakuumunterstützung – den Weg für eine gleichmäßige Füllung ebnet und der Schlüssel zur Gewährleistung eines dichten, porositätsfreien Gussteils ist.

Nachdem wir das "exit"-Problem gelöst haben, müssen wir uns nun auf die "entrance konzentrieren." Wie das geschmolzene Metall effizient und reibungslos vom Angusssystem in die Kavität gelangt, wird durch unsere dritte und letzte Lebensader bestimmt –das Gating-System.Bitte bleiben Sie dran.