Turnarea La Presiuni Inalte

Turnarea la presiuni inalte

CAP. I Turnarea sub presiune inalta Metoda de turnare sub presiune inalta se caracterizeaza prin viteza mare de curgere a aliajului lichid, sub actiunea unei suprapresiuni realizate pneumatic sau mecanic, intr-o forma metalica, de constructie speciala, denumita in practica curenta matrita.

Turnarea sub presiune realizeaza piese de dimensiuni foarte exacte si cu un grad inalt de netezime a suprafetelor ceea ce face posibila utilizarea directa a acestor piese fara operatii ulterioare de finisare. Metoda se limiteaza deocamdata la turnarea pieselor din aliaje neferoase si de mase relativ mici si mijlocii (max.150 kg/buc); devine rentabila,, comparativ cu celelalte procedee la productia de serie mare si reprezinta singura posibilitate de obtinere a unor piese cu grosime foarte mica (sub 1 mm) si suprafata mare a peretelui. 1.1Influenta presiunii asuprea propietatilor fizice ale metalelor si aliajelor. Presiunea aplicata asupra aliajului in curs de cristalizarea influenteaza principalii paramteri termofizici ai acesteia si anume: temperatura de topire, coeficientul de conductivitate termica, caldura specifica, densitatea etc.

Cresterea temperaturii de topire a metalelor si aliajelor corespunzatoare

unei variatii a presiunii de 1daN/cm poate fi calculata cu ajutorul ecuatiei lui Clausius-Clapeyron:

- este variatia temperaturii de topire determinata de cresterea presiunii cu valoarea dP;

- temperatura de topire;

- volumele unui kg de faza solida si respectiv lichida;

- caldura latenta de topire.

Metalele si aliajele se comporta diferit din punct de vedere al influentei presiunii asupra temperaturii de topire.

La majoritatea metalelor si aliajelor cu cresterea presiunii se mareste temperatura de topire; la un numar redus de metale si aliaje, cresterea presiunii determina, din contra micsorarea temperaturii de topire.

Din analiza acestor date rezulta ca temperatura de topire a Fe, Ni, Cu, Al, Zn, Pb, Sn se mareste cu cresterea presiunii in timpul cristalizarii, in timp ce temperatura de topire a stibiului scade.

Fig.1.1 Influenta presiunii asupra temperaturii de topire

Rezulta ca la metalele care se topesc cu marire de volum, temperatura de topire in timpul aplicarii presiunii creste, in timp ce la metalele care se topesc cu micsorare de volumm (Bi, Sb) temperatura de topire se micsoareaza odata cu cresterea presiunii. In concluzie presiunea exterioara favorizeaza formarea fazelor cu volum specific mai mic.

1.2 Influenta presiunii asupra transformarilor de faza din aliaje.Variatia temperaturii de topire a metalelor si aliajelor au in consecinta schimbarea echilibrului la transformarile de faza.

Cresterea presiunii asupra diagramelor de echilibru prezinta o mare importanta pentru elaborarea de noi aliaje sau cu propietati imbunatatie. Cresterea presiunii asupra aliajului in timpul cristalizarii determina urmatoarele schimbari structurale exprimate cu ajutorul diagramelor de echilibru:

-deplasarea punctului eutectic spre dreapta; de exemplu in cazul aliajelor Al-Si aceasta deplasare se face in domeniul continuturilor mai mari de Si;

-cresterea domeniului de solutie solida ; rezulta de aici prin aplicarea presiunii pot fi obtinute aliaje cu un continut ridicat al elementului B dizolva in elementul A si deci solutii solide caracterizate de propietati diferite decat cele obtinute in conditii de presiune atmosferica;

-cresterea presiunii mareste solubilitatea siliciului in aluminiu si a altor elemente ca Mn, Cr dar scade solubilitatea altor elemente(Zn, Cu);

-cresterea presiunii determina marirea temeperaturii eutectice;

Fig.1.2 Influenta presiunii asupra diagramei de echilibru a aliajelor din sistemul Al-Si; a schimbarea proportiei de constituenta la aliajul X solidificat la presiune atmosferica(linie continua) si la suprapresiuni (linii intrerupte); b aspectul diagramei pentru presiuni de 1 (1), 10.000 (2), 25.000 (3) si 50.000 (4) daN/cm

1.3 Influenta presiunii asupra structurii metalelor si aliajelor Aceasta are un rol important deoarece se manifesta in primul rand asupra procesului de umplere a spatiilor intradendritice si interdendritice cu lichid; in al doilea rand presiunea asupra lichidului in timpul cristalizarii impiedica degajarea gazelor si tendinta de formare a suflurilor in piesa turnata.

Prin aplicarea presiunii aliajelor in curs de cristalizarea au loc unele transformari structurale ca de exemplu:

-micsorarea dimensiunilor medii ale grauntilor;

-variatia compozitiei si a modului de repartizare a fazelor;

-mairirea uniformitatii structurale ca urmare a incetinirii proceselor de segregare;

-repartizarea mai uniforma a incluziunilor nemetalice.

Dimensiunea medie a grauntilor se micsoreaza nu numai datorita schimbarii parametrilor de cristalizare si conditiilor de schimb de caldura, dar si datorita actiunii mecanice asupra cristalelor in curs de formare ceea ce conduce la fragmentarea lor si contribuie in felul acesta la formarea unui numar suplimentar de germeni de cristalizare.

Dupa cum se stie, un efect asemanator, datorat deci aplicarii presiunii, se constata si in cazul aplicarii vibratiei sau aplicarii tratamentelor cu ultrasunete aliajului lichid in curs de solidificare.

S-a aratat ca aplicarea presiunii ( prin intermediul unui gaz sau mecaninc cu piston) duce la imbunatatirea contactului aliaj-forma ( reducerea interstitiului existent la turnare, aliajul curgand in cadere libera) si prin aceasta la marirea vitezei de racire; s-a mentionat ca durata de cristalizare se micsoreaza, structura se finiseaza la nivel micro si macroscopic, dar trebuie subliniat si facptul ca concomitent are loc si o micsorare a posibilitatii de difuzie si segregare a elementelor, ceea ce constituie un alt mare avantaj al procedeelor speciale de turnare prin aplicarea presiunii.

Dependenta coeficientului de difuzie D de vascozitate (dinamica) a aliajului este data de relatia:

R- constanta gazelor perfecte;

T- temperatura absoluta;

- distanta de deplasare a atomilor ce difuzeaza.

Vascozitatea la o presiune P este data cu relatia:

- vascozitatea aliajului la presiunea atmosferica P la aceeasi temperatura

Se obtine relatia:

Se constata ca odata cu crestrea presiunii P, coeficientul de difuzie se micsoreaza; din aceasta cauza posibilitatea de segregare a elementului respectiv devine mai mica, ceea ce evident determina imbunatatirea uniformitatii structurale a aliajelor.Asadar, marirea presiunii in timpul cristalizarii aliajelor franeaza difuzia elementelor, deci respectiv posibilitatea lor de a segrega interdentritic; in acest caz efectul aplicarii presiunii este analog cu cel al maririi vitezei de racire.

Micsorarea segregatiei odata cu marirea vitezei de racire si a presiunii la cristalizare a fost demonstrata prin analiza unui aliaj cu baza de aluminiu cu 4,5% Cu (aliaj din familia duralumiurilor).

Se stie ca sistemul de aliaje Al-Cu prezinta o solutie solida de cupru in aluminiu , cu limita de saturatie de 5,7% Cu la temperatura eutectica de 548C(fig 3 a); eutecticul cu 33% Cu este format din aceasta solutie solida si compusul CuAl(cu 54,2%Cu) care prezinta un domeniu limitat de solubilitate.

Fig 1.3. Diagrama de echilibru a sistemului Al-Cu.

Orice aliaj, pana la 5,7% Cu, in stare de echilibru este format, dupa solidificare, din solutia solida . In conditiile solidificarii practice, chiar la formele din amestec si deci cu atat mai mult in cazul formelor metalice, se produce o deplasare a curebei solidus S ... S, care face ca la temperatura eutectica, aliajul sa fie nesolidificat(fig 3 b). Lichidul eutectic se solidifica apoi si in final in acet aliaj cu pana la 5,7 % Cu, apare la temperatura normala eutectica, pana la dizolvarea fazei CuAl si numai ulterior este posibila ridicarea temperaturii pana la valori apropiate de curba solidus de echilibru; daca de la inceput aliajul este incalzit sub linia solidus de echilibru, se produce topirea zonelor cu eutectic si arderea aliajului.1.4 Influenta presiunii asupra proceselor de contractiePrin aplicarea presiunii aliajului in curs de cristalizare se micsoreaza volumul de retasura precum si volumul de microretasura. Sub actiunea presiunii faza lichida poate sa se filtreze mai usor prin canalele capilare dintre cristalele in curs de crestere si sa compenseze microretasurile; in acelasi timp are loc si o indesare mecanica a aliajului. Sub actiunea presiunii se constata de asemenea o schimbare a contractiei liniare precum si a tendineti de formare a crapaturilor la cald prin finisarea structurii se miscoreaza tendinda de formare a crapaturilor la cald.

Influenta pozitiva a presiunii asupra micsorarii tendintei de formare a crapaturilor la cald este deci data de finisarea structurii care s-a mentionat ca are loc, si in afara de micsorarea dimensiunii grauntilor, de faptul ca trecerea pe grosimea peretelui piesei de la structura columnara la cea echiaxiala conduce la micsorarea intervalului de temperaturi de fragilizare concomitent cu marirea propietatilor mecanice in zona termperaturilor inalte, critice din punct de vedere al producerii contractiei si franarii ei termice sau mecanice.

1.5 Influenta presiunii asupra procesului de degajare a gazelor la solidificare

Dupa cum se stie la micsorarea temperaturii aliajului solubilitatea gazelor se micsoreaza ceea ce determina suprasaturatia aliajului in gaze si separarea acestora din solutii sub forma de faza de-sine-statatoare, sau independenta si anume sub forma de incluziuni gazoase. Incluziunile gazoase, datorita diferentei mari in ceea ce priveste densitatea, raman la suprafata si se inlatura din aliaj atunci cand presiunea exterioara care opresc degajarea gazelor din aliaj este mai mica decat presiunea totala a gazelor in peretele piesei turnate, adica se respecta inegalitatea:

unde este presiunea interioara a gazelor care reprezinta de fapt suma presiunilor gazelor care se gasesc concomitent in solutie:

- presiunea exterioara care cuprinde presiunea fazei gazoase care sa gaseste deasupra coloanei de metal (), presiuna metalostatica () si presiunea capilara ().

Marirea presiunii deasupra coloanei de metal lichid si marirea presiunii metalostatice franeaza procesul de degajare a gazelor din aliaj si in aliajul turnat sub presiune ramane un continut mai mare de gaze dizolvate decat la presiunea atmosferica.Fig.1.4 Solubilitatea gazelor in metal

la presiunea de 1 daN/cm (1)

si de 4 daN/cm (2)

Daca se presupune ca in conditii de racire de neechilibru, din aliaj nu se degaja intreaga cantitate de gaz dizolvat ci numai jumatate din acesta, atunci in faza solida ramane o cantiate de gaz corespunzatoare curbelor punctate din fig 5 deci a valorii pentru turnarea sub presiune si pentru turnarea la presiune atmosferica (

- partea fixa : - poteyaj"fix" - partea mobila : - poteyaj "in miscare" +"

- poteyaj fix in "diferite" zone +"

- suflaj ""oscilant"" de uscare"

5.Circuite racireConfiguratie circuit de racire pe partea fixa

circuit de termoreglare(termoregulator)circuit de racire(termofluxometru)

Configuratie circuite de racire pe Partea MOBILA

Configuratie circuite de racire pe Partea MOBILA - PMInf

circuit de termoreglare(termoregulator)

circuit de racire(termofluxometru)

Configuratie circuite de racire pe Partea MOBILA - PMSup

Circuitele de racire au rolul de a reduce socul termic asupra cochilei. Aceste socuri apar in urma diferentelor mari de temperaturi dintre aliaj si cochila care produc contractii termomecacanice de : Tractiune Comprimare succesive.

6.TermografieTermografia are rolul de a verifica spreyerea, pentru a evita aparitia defectelor pe amprenta(gripaje)Synthese thermographie - LOT AMPS 2 - CED JHQ H4Bt C1.1

Synthese thermographie - LOT AMPS 2 - CED JHQ H4Bt C1.1

7. Debite circuite de racire Are un rol important in racirea cochilei, deoarece masurand debitul pe circuitul gol si centralizand datele, se poate verifica chiar dupa prima turnare impuritatile depus pe circuitul de racire.

8. Jocuri functionale

Daca portmiezurile vor avea jocuri mari, aceste vor produce abateri mari iar piesele turnate vor depasi tolerantele si cea mai grava problema este blocarea portmiezului.

Fisa schema de control jocuri PM

9.Ciclograma turnare

Reprezinta suma:

Timpului de deschidere masina

Timp de extractie piesa

Timp de prezenta piesa

Timp de poteyage

Timp de indchidere masina

Timp de descarcare metal

Timp de retinere injectie

Timp de faza I, II, III

Timp de solidificare

CICLUL DE TURNARE :

1- SPRAYERE cochila, cu agent separator, lubrefiant si demulant:

- separator, pt crearea unui ""film"" protector, care sa evite, pe cat posibil, lipirile aliajului pe otelul cochilei

- lubrefiant, pt a asigura curgerea aliajului lichid in timpul umplerii cochilei

- demulant, care sa asigure extragerea(demularea) piesei din cochila.

( In limbaj curent sprayerea cu aceasta emulsie diluata este denumita "POTEIAJ" )

2- SUFLARE cu aer a cochilei, pt indepartarea surplusului de agent de poteiaj(care in contact cu aliajul lichid, se transforma in gaze, greu de eliminat din zone "ascunse" si care odata acumulate, pot favoriza aparitia imperfectiunilor de turnare in piesa: porozitati de genul suflurilor )

3- INCHIDERE cochila (masina)

4- TURNARE aliaj lichid in camera de injectie(robotizat), la o temperatura adecvata( 650 - 670C )

Nota: Lingura de turnare se alege din gama existenta in functie de cantit de aliaj lichid necesara injectarii grapei. ""Gama"" de linguri de turnare: 1 - 2,5 kg; 2 - 5 kg; 4 - 8 kg; 7 - 15 kg "

5- INJECTIE, cu cele 3 faze:

- Faza1 de injectie(F1) = impingerea aliajului, de catre pistonul de injectie, pana in proximitatea sectiunilor atacurilor de umplere ale piesei, cu viteza mica, pt a evita includerea aerului din camera de injectie, in aliajul lichid( regasit in piesa sub forma de porozitati, gen sufluri )

- Faza 2 de injectie(F2) = umplerea formei (piesa si maselote), intr-un timp foarte scurt, prin cresterea vitezei de inaintare a pistonului de injectie, pt a evita solidificarea aliajului inainte de a umple golul formei

- Faza 3 de injectie(P3) = aplicarea, cu intarziere dupa final de F2, a unei presiuni suplimentare asupra pistonului de injectie, cand aliajul este inca in stare ""pastoasa"", pentru compactarea piesei, prin "compensarea retragerilor de contractie", date la solidificarea aliajului de diferenta de densitate intre starea lichida(2,55g/cm) si cea solida(2,75g/cm)"

6- SOLIDIFICARE aliaj in forma(mentinerea inchisa a cochilei un timp necesar pentru solidificare)

7- DESCHIDERE cochila (masina)

7'- DESCHIDERE miezuri mobile

8- ELIMINARE piesa din cochila si extragere(preluare) robotizat sau manual, in intervalul 320C - 250C, (coeficientul de contractie al aliajului de aluminiu, este mai mare decat la otel sub 250C si apare riscul de "prinderi"(lipiri )in jurul miezurilor, prinderi de bucati sau chiar intreaga piesa, in forma). POTEYAJUL (SPRAYEREA)

( la turnarea sub presiune )

1. DIFERITELE FUNCTIUNI ALE POTEYAJULUI

1.1 . AGENT DE RACIRE

In productie , pentru a atinge o stabilitate termica regulata , compatibila cu cadenta de

productie ridicata , numeroase cochile necesita racire interna sau externa .

Este un lucru cert ca evacuarea caldurii, prin canalele de racire interna, trebuie sa fie imbunatatita intr-o maniera privilegiata , caci acest mod de racire are avantajul de a nu solicita decit foarte putin la oboseala termica straturile superficiale ale cochilei.

Totusi racirea interna este adesea insuficienta si acest lucru se intimpla din numeroase ratiuni:

Piesa este masiva si cedeaza multa caldura (transferind-o pe cochila )

Canalele de racire sunt putin numeroase si adesea rau pozitionate.

Canalele de racire nu pot sa fie apropiate de suprafata amprentei , la mai putin de

20 mm .

Anumite miezuri sau zone ale cochilei sunt putin accesibile in ceea ce priveste racirea interna .

Un alt mijloc de evacuare a caldurii din cochila este racirea externa.

prin convectie /radiala , dar actiunea acestui mijloc natural este foarte slaba , la temperaturi foarte inalte ( > 400 500 C ) .

prin poteyaj

Poteyajul,este deci in majoritatea cazurilor , si in particular pentru piese masive din aliaj de aluminiu , elementul indispensabil pentru o buna racire a cochilei , dar acest rol rezida din avantajul prezentei apei de dilutie si nu din produsul de poteyere propriu-zis .

Actiunea de racire a poteyajului este datorata in mare parte eficacitatii vaporizarii apei .

Cu scopul de a ameliora procesul , poteyajul contine elemente tensioactive , totdeauna prezente in componenta produselor , care permit lichidului de a se ,,intinde mai bine pe suprafata cochilei si de a se vaporiza cit mai complet .

1.2. LUBREFIANT IN TIMPUL UMPLERII

O alta actiune , la fel de importanta , este rolul de lubrifiant pe toata lungimea fazelor de umplere a amprentei .

Intr-adevar , filmul de citiva microni , depus pe suprafata cochilei scade coeficientul de frecare al otelului si faciliteaza astfel trecerea metalului lichid cu viteza ridicata.

Aceasta faza de lubrefiere , este in general foarte scurta (citeva zecimi de milisecunde ) pentru ca ea se termina imediat ce metalul s-a solidificat in amprenta .

1.3. AGENT DEMULANT

Poteyajul joaca un rol de agent de demulare in faza de eliminare piesa .

Deoarece se interpune intre cochila si piesa , filmul de poteyaj , datorita calitatilor sale lubrefiante (slab coeficient de frecare ) , usureaza extragerea piesei .

Daca, cantitatea de agent de poteyere este insuficienta, sau daca filmul a fost ,,smuls , local, in faza de umplere , exista riscuri de agatari sau matuiri(zonele calde ale cochilei, care confera piesei aspect matca de marmora),la extractie .

1.4. PROTECTIE FIZICO CHIMICA A COCHILEI

In fine , poteyajul este o bariera fizica , ce impiedica metalul lichid ( aluminiu sau aliaj de aluminiu) sa atace suprafata cochilei , sau micsoreaza foarte mult acest atac .

Aluminiul lichid , in mod special , are un efect foarte agresiv vis a vis de otel , ceea ce necesita de a avea un ,,ceva , care sa se interpuna intre cochila si AL lichid, pentru a impiedica difuzia aluminiului in otelul cochilei si formarea compusilor intermetalici Fe3Al , FeAl , Fe2Al5 si FeAl3 .

2. CALITATILE UNUI POTEYAJPrintre functiunile primare pe care le asigura , poteyajul , pentru a putea fi utilizat zi de zi in productie , fara probleme majore , trebuie sa aiba anumite proprietati,in general, sau facilitati de utilizare, in particular.

2.1. ANTICOROZIV Agentul de poteyaj nu trebuie sa corodeze elementele masinii sau cochilei , ceea ce ar antrena un cost de mentenanta a masinilor foarte ridicat (si penalizant ) .

Din pacate , problemele de coroziune sunt frecvente , cu toate ca adesea sunt legate de alti factori decit poteyajul , sau de factori inter-relatie cu poteyajul ( coroziune electrochimica ) .

3.2. COSTURI REALISTE

Turnatoriile cheltuiesc sume mari , sau destul de mari, anual pentru a cumpara produse de poteyere .

Costul pulverizarii pentru o piesa produsa , trebuie deci mentinut in limite acceptabile.

3.3. FARA DEPUNERI; FARA MURDARIRI Poteyerea nu trebuie sa creeze depuneri solide , nici sa ,,murdareasca instalatiile din turnatorie.

Din pacate , la ora actuala , aproape 90% din fabricantii interogati, se confrunta cu probleme de acest fel:

a) Pe duze si canalizatii

Numeroasele poteyeri au tendinta de a depune ceara (ceruri ) si slamuri (namoluri ) pe circuitele de distributie ale produsului , ceea ce obliga la o curatire frecventa( in general

la 4-6 luni , dar se poate ajunge la 1 data pe luna sau chiar pe saptamina pentru diferite produse) .

Aceste depuneri si colmatari pot sa conduca la o pulverizare necorespunzatoare sau/si la puncte calde pe cochila, in caz de duze obturate.

b) Pe amprenta si planul de separatie .

De altfel solutia de poteyere se acumuleaza in planul de separatie sau in partile

,,adinci ale amprentei .

2.4 . USUREAZA MANEVRAREA SI STOCAJUL Criteriile de luat in considerare sunt:

stabilitatea emulsiei

usurinta diluarii

durata de conservare

sensibilitate la conditii climatice (frig /caldura)

comportare la inghet / dezghet

2.5 .SA NU INCOMODEZE Poteyajul nu trebuie sa dea ocazia de incomodare , pentru personalul din turnatorie si in particular, pentru ,,operatorul masinii , cum ar fi:

fum

mirosuri jenante

toxicitate ( alergie de contact )

Poteyajul trebuie sa fie in conformitate cu regulile de igiena si de securitate a lucrului

2.6. USUREAZA ELIMINAREA produsului uzat Produsul trebuie: sau sa fie biodegradabil in parte , sau sa poata fi usor reciclabil , la un cost redus .

2.7. CALITATEA PRODUCTIEI Poteyerea nu trebuie sa antreneze o scadere a calitatii pieselor fabricate , in special avindu-se in vedere urmatoarele:

aspect piese: poteyajul poate lasa urme sau pete pe piese .

tratament ulterior al pieselor: se poate produce fenomenul de respingere a vopselei (daca se vopseste ), sau a acoperirilor galvanoplastice .

influenta metodei de curatire este preponderenta , totusi in anumite cazuri , compozitia chimica a agentului de poteyere (silicon ) poate avea un rol important .

modificarea cotelor de fabricatie: in cazul ideal , filmul foarte fin de produs / poteyaj,

curat ,depus pe suprafata amprentei , trebuie sa fie eliminat la fiecare ciclu si sa nu se acumuleze in anumite parti ale gravurii formei , ceea ce ar putea da nastere la defecte dimensionale legate de cote ,,strinse .

calitatea pieselor produse: anumite poteyaje pot favoriza aparitia de microsufluri sau pete care provin din gazarea filmului de poteyaj.

In acelasi timp , conditiile de punere in opera , au o influenta la fel de mare ca si natura produsului , in particular: un film pe o suprafata de cochila care este inca umed, in momentul injectiei, va produce o cantitate importanta de gaze .

3.COMPONENTA POTEYAJELOR Daca poteyajele grafitate sau cu ulei, au fost utilizate o perioada lunga de timp , astazi se prefera cele miscibile cu apa si fara pigmenti, numite ,,albe .

Intr-adevar, cu toate ca grafitul , avind o mare stabilitate termica , indeplineste perfect rolul de agent de separare si lubrefiere , are si numeroase inconveniente:

,,incarcarea cochilei si a masinii

depuneri in instalatiile de poteyere

probleme de mediu(agent diluant = uleiul )

3.1. ELEMENTE DE BAZA

Elementele de baza , care sunt uleiuri minerale sau de sinteza, ceruri si siliconi ,transfera produsului de poteyere, proprietatile lor de lubrefianti la temperaturi ridicate.

ULEIURILE MINERALE

Uleiurile minerale sau vegetale , cu greutatea moleculara ridicata , isi bazeaza actiunea, pe producerea de carbon si de funingini ca agenti lubrefianti .

O data cu descompunerea lor , se degaja fum si devin o sursa de poluare.

- ULEIURILE DE SINTEZA Uleiurile sau hidrocarburile de sinteza , cele mai recente, sunt produse de origine petrochimica.

Ele sunt cel mai adesea , pe baza de glicoli sau eteri de glicoli si de polimeri de tip poliolefine , ca si polietilena (PE) , polipropilena (PP) sau poliizobutilena (PIB)

- CERURI

Cerurile parafinice de petrol , cu foarte mare greutate moleculara, sunt plastice la temperaturi ordinare , aceste ceruri ajutand la demulare dar deopotriva sunt responsabile de

,, incarcarea instalatiilor si obturarea duzelor de pulverizare .

SILICONI

Caracteristicile lor principale sunt stabilitatile termice exceptionale, ceea ce le permite a fi utilizati, fara modificare de proprietati, pina la 250 320 C .

Utilizati singuri , siliconii au inconvenientul de a fi scumpi si de a crea depuneri dure de polimeri siliconici .

In asociere cu uleiuri si ceruri , ei formeaza un film separator care are o buna stabilitate termica .

Pe piesele de turnatorie , poteyajul pe baza de siliconi, produce adesea o

,,depunere , care obliga in anumite cazuri de a se proceda la o ,,sablare sau o curatire prelabila pentru o eventuala vopsire , acoperire sau impregnare .

3.2. ADITIVI

Fata de elementele de baza , produsele de poteyere sunt constituite din numerosi aditivi: agenti tensioactivi ,emulsifianti, bactericide , produse anticorozive ,etc., care le confera proprietati particulare.

- AGENTI TENSIOACTIVI Agentii umectanti sunt produsi de tip tensio-activi, care amelioreaza capacitatea produsului de a se ,,intinde pe o suprafata .

Ei sunt pe baza de compusi de acizi grasi si favorizeaza formarea si coeziunea unui film la suprafata cochilei , chiar la temperaturi ridicate .

EMULSIFIANTI Emulsifiantii favorizeaza formarea si conservarea emulsiei .

Ei sunt pe baza de sulfonati , esteri de acizi grasi sau de alcooli.

STABILIZANTI SAU DISPERSANTI Stabilizantii evita formarea fulgilor si aglomerarea particulelor fine.

BACTERICIDE Bactericidele , protejeaza poteyajul contra microorganismelor sau fac sa intirzie si sa limiteze proliferarea bacteriilor, responsabile de degradarea rapida a proprietatilor .

Bactericidele sunt direct amestecate cu produsul de baza de catre furnizor .

Adesea, turnatorul este acela care le introduce in momentul dilutiei sau in ,,centrala de poteyaj , fie ca actiune preventiva si sistematica ( 2-3 ori/an sau mai des daca este necesar), fie curativa .

4. PUNEREA IN OPERA A POTEYAJULUI

Un lucru este bine inteles: compozitia si natura produsului pulverizat au o influenta determinanta in ce priveste eficacitatea operatiei de poteyaj in diferitele sale roluri: racire, agent de demulare, agent lubrefiant, agent protector .

In acelasi timp trebuie sa tinem cont, de asemenea de diferitele conditii de punere in opera a acestor produse de poteyere , care conditioneaza actiunea globala a ciclului de poteyere .

Prin ,,punere in opera trebuie sa intelegem , ansamblul de factori care permit aplicarea produsului pe cochila: timpul de distribuire al produsului pe masini (in functie de modul de distribuire),modul de aplicare (manual sau automatizat ) , metode de pulverizare

(duze , air less(fara aer)) , diferitele etape ale ciclului de poteyaj .

4.1. MODUL DE DISTRIBUIRE

Exista doua moduri principale de distribuire a poteyajului in turnarea sub presiune: distribuirea locala si centralizata .

DISTRIBUIREA LOCALA (la masina)

In distribuirea locala , fiecare masina este alimentata individual cu agent , dintr-o cuva de produs, din apropierea masinii de turnat SP . Este practica cea mai veche d.p.d.v. tehnic

si totodata clasica. Agentul poate fi diluat in cuva ( clasic ), sau poate fi preluat concentrat

de catre o pompa dozatoare, reglabila la dilutia dorita.

AVANTAJE:

Se poate adopta ( si adapta ), produsul la fiecare piesa , fiecare masina, fiecare temperatura a diferitelor cochile .

O problema de deteriorare a calitatii agentului pe o masina (ex.: dezvoltarea de bacterii ), nu are influenta negativa pe restul productiei

DEZAVANTAJE

Tendinta este de a multiplica numarul de produse de poteyere.

Urmarirea calitatii tuturor produselor este greoaie .

In distribuirea clasica , produsul diluat este plasat in cuva, linga masina S/P.

In distribuirea cu pompa dozatoare, produsul concentrat nu este amestecat decit in ultimul moment cu apa si la concentratia dorita (reglabila intre 0,2 si 4 % ) , care poate fi ajustata cu finete la un nou demaraj al fabricatiei .

DISTRIBUTIA CENTRALIZATA (centrala de poteyere )

Distributia produsului este asigurata de o centrala care repartizeaza acelasi produs la o intreaga linie de masini de injectat sub presiune, prin intermediul unei retele de canalizari .

AVANTAJE

Nu exista decit un singur produs pentru toata turnatoria

- Calitatea produsului poate fi cunoscuta , urmarita si usor de controlat.

Produsul unic poate fi cumparat la tarifele cele mai avantajoase .

DEZAVANTAJE

Costul instalatiei centrale si a retelei de distributie nu este de neglijat

O data cu contaminarea bacteriana a produsului , toata productia din turnatorie este atinsa.

Necesitatea spalarilor regulate (o data la 6 luni sau mai des in an ) ale circuitelor si canalizatiilor de distribuire .

Poteyajul utilizat nu este totdeauna adaptat la toate piesele de facut:

diferitelor familii de piese

diferenta si exigenta calitativa (suprafata piesa si sanatate interna )

temperaturi inegale pe cochila

4.2. PULVERIZAREA,,FIXA SAU ,,MOBILA

Programarea miscarii bratului robot permite luarea in considerare a mai multor tehnici

PULVERIZAREA ,,FIXA

- Unitatea (capul) de poteyaj ramine in pozitie adecvata si nu se mai misca in tot timpul fazei de poteyere

- Duzele sunt mai numeroase decit la pulverizarea mobila si mai ales trebuie sa fie orientate convenabil pentru racirea tuturor partilor amprentei .

PULVERIZAREA MOBILA

In pulverizarea ,, mobila , pulverizarea produsului se efectueaza cu o miscare de

dute-vino a bratului manipulator (robot de sprayere ). Aceasta tehnica are avantajul de a evacua caldura din cochila si de a asigura o racire omogena si cit mai regulata a cochilei, chiar si atunci cind anumite duze sunt obturate .

4.3. TIPURI DE DUZE Exista in comert un mare numar de tipuri de duze , functie de diferitele aplicatii industriale , sau de anumite constringeri intilnite (temperatura , natura fluidului, etc .. )

Pulverizarile cu aer, utilizate pentru poteyaje in turnatorie S/P , difera intre ele prin:

utilizarea duzelor standard sau supradimensionate

forma jetului pulverizat

posibilitatea de a orienta sau nu directia jetului

un amestec aer/produs, intern sau extern

5. FAZELE POTEYAJULUI Ciclul de poteyaj se descompune in general in 2 faze:

Faza de poteyaj si faza de suflaj .

5.1. FAZA DE POTEYAJ Ca tot procesul in sine , sau o parte a unui proces industrial , faza de poteyaj depinde de un anumit numar de parametri , ceea ce este important a se cunoaste: fie pentru a-i stabili o data pentru totdeauna (atunci cind este posibil ) , fie pentru a-i pune sub control si ai stapini , atunci cind variabilitatea naturala nu este neglijabila .

Parametrii cei mai importanti sunt:

temperatura cochilei

natura poteyajului (poteyajul trebuie sa fie adaptat la temperatura medie a cochilei )

durata de pulverizare (max 4-6 sec. ); racirea este imbunatatita in functie de durata de poteyere .

debitul de poteyere (cantitatea pulverizata , jeturi de produs aplicate )

Alti parametri care intervin sunt:

concentratia produsului ( 2 - 3% max. )

distanta de pulverizare - se micsoreaza pentru racirea si poteyerea unei zone calde,

care,,marmoreazapiesa in zona respectiva (aspect mat, de marmura )

5.2. FAZA DE SUFLAJ In majoritatea cazurilor , dupa faza de poteyaj , umiditatea reziduala persista, in anumite zone ale amprentei, situatie in care , aliajul de aluminiu lichid , injectat , va provoca o cantitate foarte importanta de gaze si riscuri de defecte de tip sufluri sau basicute.

Este deci indispensabil , pentru probleme de calitate , sa se procedeze la un suflaj cu aer, cu scopul de a elimina toate urmele de apa de pe suprafata cochilei , si aceasta cu cit cantitatea de produs pulverizat este mai mare .

Suflajul cu aer, permite, in aceeasi masura, eliminarea bavurilor de aluminiu, ramase pe amprenta, de la injectia precedenta.

6. BACTERII

Vis-a-vis de utilizarea produselor de poteyaj , turnatorii sunt in mod regulat confruntati cu probleme de dezvoltare a bacteriilor si ciupercilor .

Bacteriile si ciupercile sunt microorganisme care se dezvolta in cuvele cu produs si in canalizatiile care transporta produsul (tevi , furtune ).

Mirosurile urite de ou stricat ,( ceea ce englezii numesc adesea ,, mirosurile urite de luni dimineata ), sunt cauzate de bacterii .

6.1. MODIFICAREA PRODUSULUI DE CATRE BACTERII

Diversele studii, au evidentiat o mare diferenta de stabilitate intre un produs poluat de catre bacterii si un produs nepoluat.

In produsul poluat , bacteriile ,,mannca o parte din compusii activi, destabilizind si deteriorind solutia , ceea ce provoaca o pierdere din proprietatile produsului si o suspensie de ,,fulgi(particule).

6.2. ELIMINAREA BACTERIILOR

Unul din cele mai bune mijloace de a elimina bacteriile este DE A EVITA DEZVOLTAREA LOR;

caci odata ce bacteriile s-au multiplicat in instalatie si in produsul de poteyere, este mult mai dificil de a le elimina.

Exista mai multe cai , ce pot permite limitarea dezvoltarii bacteriilor:

furnizorul de produs trebuie sa precizeze daca bactericidul a fost introdus in produsul concentrat.

Este de preferat un poteyaj local, cu o cuva pe masina , mai degraba , decit o centrala de pulverizare , care favorizeaza proliferarea bacteriilor in tot sistemul.

Nu se lasa un produs diluat sa stationeze in cuva (sfirsit de saptamna ,oprire prelungita), mai multe zile .

Este cert ca cu ct produsul utilizat , contine concentrat de tip ulei , cu att trebuie crescuta cantitatea de bactericid pentru a fi eficace .

6.3. POTEYAJUL CAUZATOR DE DEFECTE Poteyajul , modificat de cantitatea foarte mare de bacterii poate fi o cauza a problemelor de utilizare sau de defecte pe piese.

Produsul degradat de bacterii, a pierdut o parte din proprietatile sale , in particular , granulometria a crescut , (si emulsia este constituita din particule mai grosiere) , riscand sa se acumuleze prin ingramadire , pe suprafata amprentei , fara a putea sa asigure rolul lor de agent protector si demulant ,ducind adesea la probleme de genul:

cresterea microporozitatilor

lipiri si agatari pe miezuri

deformari ale pieselor la demulaj (extractie ).

CALITATEA PIESELOR TURNATE SUB PRESIUNE

Calitatea unui produs corespunde gradului de satisfactie asteptat de client.Pentru produse obtinute printr-un procedeu de fabricatie format din faze succesive, calitatea este rezultatul combinatiei intre ;

-calitatea proiectului

-conformitatea fabricarii in raport cu proiectul

Obiectivul calitatii nu este numai atingerea unui anumit nivel de prestatie (grad de furnizare) a produsului, ci este in egala masura si mentinerea acestui nivel, un interval de timp determinat. Din acest motiv noi vorbim despre fiabilitate ca o probabilitate de a stapani un produs pe o perioada data , in conditii de lucru si de mediu determinate.Cu alte cuvinte se exprima ''gradul de mentinere in timp a caracteristicilor produsului obtinut '' , prin durata si mentinerea procesului sau de fabricatie.

1.1.Factorii care determina calitateaAnaliza intrinseca a calitatii unui produs implica distingerea urmatorilor factori

1.1.1. Calitatea produsului

Nivelul realizabil al unui produs de calitate depinde de :

-calitatea cercetarilor pentru pozitionarea produsului pe piata

-nivelul de calitate preales pentru produs -calitatea stabilita de specificatiile de fabricatieFabricarea unui produs de calitate tine cont pe toata durata productiei de :

PROCES

DESENE SI SPECIFICATII

TOLERANTE

NORME SI INSTRUCTIUNI

INSPECTII SI CONTROALE

1.2.2.3.Calitate si fiabilitate

Fiabilitatea este probabilitatea ca un produs sa isi faca functia pentru care a fost creat si sa o faca intr-un interval de timp bine determinat. Fiabilitatea este obtinuta plecand de la o buna conceptie, care se confirma printr-o coordonare adaptata a fazelor succesive. Controlul calitatii este esential pentru fiabilitate caci el garanteaza ca toate produsele raspunnd caracteristicilor din proiect cu un effort sustinut de catre tot personalul.

Obtinerea nivelului de calitate si fiabilitate cautat poate sa fie costisitor. Insa adesea tehnici simple pot sa reduca considerabil costurile si sa amelioreze calitatea si fiabilitatea produsului si pot sa imbunatateasca eficacitatea masurilor adoptate.

1.2.2.4.Calitate si conformitate

Prin calitatea unei piese turnate sub presiune , intelegem caracteristicile pe care le are in functie de :

-aspect extern(aspectul suprafetelor)

-integritatea structurala

-precizia dimensionala

Conformitatea se identifica prin corespondenta intre piesa si exigentele la utilizare, de ex:

-aspect estetic

-forma si dimensiuni

-rezistenta mecanica,eventuala etanseitate si printre altele , aptitudinea de a fi supusa "tratamentelor" de finisare ca de ex.: uzinare, vopsire si lacuire, polizare, tratamente chimice saugalvanice.

Exigentele impuse pieselor turnate sub presiune pot asadar sa fie multiple si de natura diferita dupa functia lor specifica in diferitele sectoare de utilizare. Pentru a atribui si a mentine caracteristicile cerute , este necesar de a stapinii procedeul si de a supraveghea meticulos procedurile. Pentru a obntine calitatea si conformitatea pieselor sale, intreprinderea trebuie sa previna defectele si sa fie in masura sa le suprime rapid cand acestea sunt prezente.

Noi trebuie sa tinem cont de :

- cunoasterea exigentelor pietei

- capacitatea de a lucra cu procedurile cele mai adaptate

- abilitatea diagnosticari defectelor

- capacitatea de a izola cauzele

- capacitatea de a suprima defectele prin interventii oportune.

Dat fiindca nu se poat selectiona numai piesele bune care sa asigure constanta calitatii si conformitatii,este necesar de a se intra in logica garantiei asigurarii calitatii (de exemplu dupa normele seriei ISC 9000).

In aceasta optica , calitatea trebuie sa fie primul obiectiv asupra caruia trebuie sa ne concentram, intervenind asupra fiecarei faze de realizare a piesei. Acest concept este bine exprimat in sloganul englezesc: ''first quality''(''calitate inainte de toate'').

Obiectivul de a obtine calitate maxima trebuie sa fie prezent in toate fazele de realizare a piesei, incepand de la conceptie pana la expeditie, dupa cum se observa in tab 2 si 3.

TABEL 2 - Calitate - Conformitate

Pentru a obtine si a mentine calitatea si conformitatea pieselor, este necesar ca acest concept

''calitatea '', sa fie obiectivul catre care trebuie sa tinda toate fazele ce duc la realizarea lor . Calitatea pieselor depinde de alegerea factorilor din schema de mai jos.

CONCEPTIA PIESEI

CONCEPTIA COCHILEI

EXECUTIA COCHILEI

TIPUL DE ALIAJ

CUPTOR DE TOPIRE SI MENTINERE

REGLAJUL TEMPERATURII

CALITATEMASINA DE TSP

ROBOT DE DOZAJ ALIAJ

ROBOT DE EXTRACTIE

ROBOT DE SPRAYERE

CONTROL TERMIC

PARAMETRII DE LUCRU

CONTROLUL PRODUSULUI

AMBALAJ SI EXPEDITIE

TABEL 3 - Obiectivele calitatii totale

CALITATEA in TSP necesita eliminarea a:

DEFECTE

OPRIRI MASINA

INTARZIERI LA LIVRARE

SUPRASTOC

RETUR / RECLAMATII

Cochila, masina, cuptoarele ca si utilajele auxiliare trebuie sa fie alese, realizate si intretinute de asa maniera pentru a conserva toata eficacitatea lor. Este clar ca numai in acest mod va fi posibil sa se intreprinda o actiune eficace de a preveni aparitia defectelor. Spunem deci ca totul are un pret si ca acest pret nu poate fi absorbit prin pretul de vanzare al piesei, data fiind concurenta. Daca in parte este adevarat, trebuie in mod egal sa avem in vedere ca si non-calitatea are in mod egal pretul sau.

Pe ascuns, ea este platita sub forma de:

- slaba cadenta de productie

- frecvente intreruperi

- numar ridicat de rebuturi

- controale, selectii si eliminari

- operatii de reperatii suplimentare

- intirzieri la livrare

- reclamatii, contestatii, returnari

In definitiv, se poate remarca despre calitate ca se plateste din belsug

Mentinerea calitatii pieselor turnate este de o importanta fundamentala.

Dupa cum stim, calitatea piesei depinde de mai multi factori si in particular, de parametri procedeului, printre care cei principali sunt:

- cantitatea de aliaj

- temperatura aliajului

- temperatura cochilei

- cursa si viteza in prima faza de injectie

-cursa si viteza in faza 2 de injectie

-presiunea finala, in faza 3 de injectie

-durata diferitelor faze ale ciclului

Pentru a garanta constanta calitatii, trebuie sa tinem sub control diferitii parametri ai procedeului. Valorile parametrilor alesi pentru obtinerea caracteristicilor calitative prevazute piesei, trebuie sa ramana constanti ciclu dupa ciclu. Constanta valorilor impuse si repetabilitatea lor depind in mare masura de prestatiile masinii si aparaturii auxiliare .

Turnatoriile moderne sunt adesea echipate cu aparate ale caror mijloace de captare sunt in masura sa controleze in permanenta valorile principalilor parametri si de a-i transmite in sistemul informatic care ii pune in evidenta pe un ecran. Majoritatea acestor aparate, in plus fata de vizualizarea valorilor si evolutia parametrilor sub forma de curbe, sunt capabile sa compare valorile

inregistrate cu valorile programate, sa genereze semnale de disfunctionalitate, sa opreasca productia si sa procedeze la auto-corectie.

Valorile vizualizate pot printre altele sa fie inregistrate cu mijloace de imprimare si sa constituie documentatia suport pentru certificare.In figura 1.2.2.4.1 avem ilustrarea unui aparat de control al procedeului.

2.DEFECTE

Dat fiind ca parametrii procedeului sunt un lant de interdependente si ca variatia uneia din valori are incidente asupra tuturor celorlalte , metoda de urmat pentru a elimina un defect poate sa rezulte de maniera urmatoare:

- recunoasterea si clasarea tipului de defect,

- plecand de la observatia directa , stabilim care poate sa fie cauza determinanta

- Interventie pe cochila sau asupra parametrilor procedeului, si facand o singura corectie de fiecare data se observa rezultatul obtinut

- o data ce defectul a fost suprimat, se controleaza si se asigura ca executarea acestor corectii nu au influienta asupra altor caracteristici de conformitate.

- se noteaza corectiile aduse si se trec in Fisa tehnica de fabricatie

2.1.Analizarea defectelor

Aratam mai jos o analiza schematica a celor mai curente defecte in fabricarea pieselor turnate sub presiune

Pentru fiecare defect caracterizat , se noteaza:

-denumirea

-descriesrea

-cauze posibile

-solutii propuse

-notite (eventuale)

2.1.1.Descriere

Defectele sunt indicate si caracterizate prin litere si numere care le situeaza in clasificarea generala. Tipurile de defecte sunt in mod egal indicate cu denumirile cele mai curente in limbaj de turnatorie. Aceste denumiri au in acelasi timp origini mai mult sau mai putin rationale in raport cu defectul si sunt diferite in functie de regiune.

Descrierea propriu-zisa da caracteristicile morfologice ale defectului ce pot fi observate cu ochiul liber .Localizarea preferentiala a defectului pe piesa face parte din descriere . Informatiile se refera la pozitia piesei in cochila, iar termenii ''in partea fixa'' sau ''in partea mobila'' , il situeaza in raport cu cele doua semicochile.

2.1.2.Cauze posibile

Ar fi complet hazardat a se indica o singura cauza pentru fiecare defect in parte, pentru ca unele sunt rezultatul unei malformatii evidente. Defectele sunt mai degraba rezultatul unui ansamblu de circumstante, decat al unei singure cauze bine determinata.Acest lucru explica epidemiile de defecte care apar in productie. Vom gasi cauzele care in stare tehnica seamana cel mai probabil si este posibil ca vom gasi si explicarea mecanismului care duce la aparitia defectului.

2.1.3.Solutii

Gasirea solutiei presupune cunoasterea cauzei. Pentru eficacitatea acestei solutii, trebuie facuta o evaluare pro si contra . Nimic nu inlocuieste experienta bazata pe observatia sistematica, practica si directa.Pentru aceasta aplicarea solutiilor presupune o anumita cunoastere a tehnicilor de TSP cat si a mijloacelor de productie.

2.2.Clasificarea defectelor pe piese TSP

O clasificare si un studiu critic sunt stabilite pentru fiecare tip de defect pe piese TSP.

Clasificarea este stabilita dupa o descriere punctuala a defectului considerat, ceea ce permite o identificare si o analiza in functie de aspectul, forma si marimea lui si, de a exclude toate cauzele care nu sunt predominante.

In practica, pentru a limita expunerile didactice si cercetarea, cea mai buna clasificare a defectelor este una morfologica.

O prima clasificare a defectelor poate fi facuta atribuindul-le originea si momentul de aparitie a acestor, dupa cum urmeaza:

A: defecte a caror origine este anterioara procesului de turnare SP

B: defecte a caror origine este datorat procedeului de Turnare SP

C: defecte care apar dupa turnare

Aceasta prima clasificare poate fi descompusa astfel:

1: defecte care depind de cochila

2: defecte care depind de modalitatile de lucru

3: defecte care depind de metal(temperatura, tip de aliaj)

Fiecare clasa este divizata in grupe si subgrupe cu un numar pentru a le diferentia. Un

defect este deci identificat printr-o litera si o cifra. Criteriul de clasificare adoptat se inspira din cel

utilizat in ATLAS-ul de defecte de turnatorie editat in Franta si Germania.

2.2.1.Defecte in piese cu originea inainte de turnare

Vom analiza in continuare cauzele de aparitie a defectelor pe care le putem atribui

aliajului, in functie de :

-starea fizica (puritate)

-starea chimica(compozitie)

-caracteristici tehnologice

Alte defecte de natura geometrica , pot fi atribuite:

-conceptiei piesei

-conceptiei cochilei

-constructia cochilei, si in particular : canalelor de aerisire(suprafata/sectiune),

-maselote(volum/pozitionare),atacuri si canale de alimentare (volum/ pozitie/ sectiune).

2.2.2.Defecte de suprafata

Este vorba despre defecte care afecteaza suprafetele pieselor, reperabile cu ochiul liber, referitor mai mult la aspect estetic sau functional al piesei.

2.2.3.Defecte de structura

Defectele de structura sau de morfologie cristalina a pieselor, pot provoca:

-pierderi de lichide sau gaze presurizate

-dificultati de uzinaj

slabe caracteristici mecanice vis--vis de solicitarile la care piesa este supusa.

DEFINIREA DEFECTELOR

Numerotare defect

A -Anterioare procesului

B -Dep de proces

C -Dupa proces

Defecte cu origini anterioare procesului

A1 - Cantitati mari de oxizi(sub forma de mici particule dispersate)

A2 - Umplere deficitara a cochilei(datorita fluiditatii scazute)

A3 - Fragilitate la cald a piesei(la scoaterea din cochila)

A4 - Sedimentari(componenti grei intermetalici precipitati)

A5 - Aerisiri, Ventilare insuficienta a cochilei

A6 - Defecte de suprafata(Maselotaje insuficiente)

Defecte cauzate de proces

B1 -Bavuri(excrescente, infiltratii de metal lichid in plan separatie)

B2 -Excrescente(riduri), datorate fisurilor pe suprafata cochilei

B3 -Reprize(doua fronturi de metal nesudate)

B4 -Valuri,linii de fluid, striuri

B5 -Valuri, folieri, marmoratii

B6 -Depresiune, lipsa de material, tasare

B7 -Lipsa material,adincitura de retragere(retasura de suprafata)

B8 -Cavitati de retrageri(de retasura) catre interior

B9 -Agatari(gripaje)

B10 -Prinderi, agatari in sensul de demulare(directia de extragere piesa)

B11 -Porozitati

B12 -Cavitati(incluziuni de aer)

B13 -Cavitati(incluziuni de lubrefiant si/sau gaz)

B14 -Cavitati de retrageri(retasura)

Defecte puse in evidenta dupa proces

C1 -foliere, lamele reci, pelicule la interiorul piesei

C2 -Bule

C3 -Lipsa de continuitate(pierderi la etanseitate)

C4 -Uzinaj prost(urat), prezenta puncte dure(incluziuni)

C5 -Slabe proprietati mecanice, duritate scazuta

C6 -deformari, distorsiuni

C7 -alterarea dimensionala(dimensiuni in afara tolerantelor)

C8 -cote in afara tolerantelor

C9 -Urme de eliminatori

C10 -Proeminente din atacul de turnare(dupa decupare)

C11 -Alte defecte

Tablou 5 - Clasificare. A1 - 3

DENUMIRE: Cantitati mari de oxizi si zgura

DESCRIERE: Aglomerari excesive de oxizi si zgura pe suprafata baii de aliaj lichid

CAUZE: Metal oxidat(prezenta Al2O3 combinat cu zgura inerta sau alte impuritati nemetalice)

Curatire insuficienta a lingourilor , rebutului, retur de turnare

Neglijenta la op de tratare metal lichid, neglijenta la operatia de topire

Prezenta oxizi(Al2O3) in general

Nota:Trioxidul de Al (Al2O3) in piese se prezinta sub forma de particule mici dispersate , care se pot observa pe suprafata polizata ca puncte obscure, neclare, cauzate de :

- lingouri oxidate

- rebuturi si retur murdare

Aglomerarile de oxizi si zgura sunt generate de :

- neglijente la operatiile de topire

- lipsa de atentie la elaborare alaj

- manevre de transfer de aliaj cu turbulente

SOLUTII:

- nu se introduc in cuptor incarcaturi murdare (ulei, gresaje)

- nu se introduc in cuptor deseuri nemetalice, praf nisipos..

- a se evita turbulentele la transfer aliaj lichid

- a se lucra cu vina mare si cu inaltime cat mai mica la transfer alj lichid

- a se agita baia cat mai putin posibil

- a se evita supraincalzirea baii lichide


DENUMIRE:Fluiditate slaba

DESCRIERE:turnare slaba in cochila

Coeficient scazut de scurgere alj lichid(curgere greoaie )

Nota:Fluiditatea sau curgerea , este capacitatea aliajului de a umple amprenta cochilei , in particular daca sunt pereti subtiri , forme complexe si unghiuri ascutite. Aceasta caracteristica tehnologica a aliajului este in general clasata in 3 categorii: buna, suficienta si proasta.

CAUZE: Prezenta sedimente

prezenta oxizi

compozitie eronata a aliajului

temperatura scazuta

aliaj cu contractie mare

atac de turnare insuficient sau rau adaptat

Nota:referitor la compozitia aliajului

Influienta elementelor de aliere asupra fluiditatii:

- Siliciu(Si)Procentu ridicat de Si creste fluiditatea si usureaza curgerea

- Magneziu(Mg) Are o influienta negativa asupra curgerii; Un procent ridicat de Mg, duce la formare de zgura care diminueaza curgerea

- Mangan(Mn) Un procent mai mare decat 0,3%, diminueaza(scade) curgereaFier(Fe) Are o influienta pozitiva, asupra curgerii, reduce retragerea de contractie

SOLUTII:

eliminarea cauzelor ce duc la sedimentari

a se lucra la temperatura adecvata (cresterea temperaturii imbunatateste fluiditatea )

Curatirea de zgura a baii lichide (oxizii reduc considerabil curgerea)

Controleaza continutul in Siliciu( de la 9 la 13%)

Controleaza continutul in Magneziu( continut max:0,3 - 0,5%)

Controleaza continutul in Mangan( continut max:0,3 %)

Controleaza continutul in Fier( continut max:1 %)

Marire atacuri alimentare si redimensionare canale de alimentare (creste grosimea)


DENUMIRE:Fragilitate la cald

DESCRIERE:Fragilitate in faza de eliminare piesa din cochila

Nota:La temperatura de scoatere a piesei din cochila(200 - 300C), aliajele care prezinta acest

defect nu au o rezistenta mecanica suficienta pentru a suporta solicitarile aplicate pe piesa

in timpul fazei de eliminare (scoatere din cochila)

CAUZE: Caracteristicile anumitor tipuri de aliaje

Nota:continutul ridicat de impuritati ca de ex Staniu(Sn) si Plumb(Pb) peste limitele prevazute

in specificatii, pot fii responsabile de acest tip de defecte

Cuprul(Cu) , pana la 4,5% tinde sa fragilizeze aliajul. Peste acest procent defectul scade

Fragilitatea la cald este redusa prin prezenta Siliciului(Si), Fierului(Fe) si Nichelului(Ni)

Continutul scazut fata de valorile specificate ale componentilor sus mentionati, fragilizeaza

aliajul la cald, din cauza sedimentarilor.

Daca aliajul contine cantitatile prevazute pentru componenti, atunci fisurile si rupturile

pot fi imputabile:

- conceptiei eronate a piesei

- inclinari de scoatere insuficiente

- retragerilor de contractie care necesita forte de demulaj si de extractie semnificative

SOLUTII: -Controleaza continutul in Magneziu( continut max:0,3 - 0,5%)

-Controleaza continutul in Plumb si Staniu( continut max:0,1%)

-verifica si elimina sedimentarile de pe fundul cuptorului(''namolurile'' si depunerile de pe fund)

-controleaza daca% Si si%Fe( preconizate la 1%) si %Ni(max 0,3%) sunt normale


DENUMIRE:Sedimentari (depuneri)

DESCRIERE:Segregarea componentilor intermetalici

Precipitarea componentilor grei de aliere la temperatura inalta

Nota:

CAUZE: In general temperaturile scazute produc precipitari pe fundul cuptorului , ale componentilor

intermetalici cu punct de topire foarte ridicat: fier, titan, mangan.

Nota:Prezenta oxizilor (Al2O3), in calitate de germeni accelereaza precipitarea

Temperatura in cuptor sau temperatura de turnare , situata strict deasupra punctului de

topire inferior(lichidus), determina sedimentarile( in general sub 570C)

Sedimentari se produc si la temperaturi cu valori imediat peste lichidus, daca suma

componentilor grei din aliaj( Indice de Decantare) depasesc valoarea 1,6

ID = %Fe + 2x%Mn + 3x%Cr < 1,6

Sedimentarile provoaca alterarea compozitiei aliajului si in consecinta antreneaza o

modificare a caracteristicilor sale tehnologice . Daca sedimentarile sunt prezente in piesa

ele antreneaza dificultati in uzinaj( uzura sau ruptura de scule)

SOLUTII:Nu introduceti lingouri sau retururi solide reci in cuptorul de mentinere care pot sa scada

temperatura si sa creeze raciri locale in masa aliajului lichid

Curatirea minutioasa a zgurii si a oxizilor din baia lichida

Daca sunt prezente sedimente , se incalzeste baia la 700 - 720C, si se amesteca pt

a le pune in solutie

Se controleaza indicele de decantare ID = %Fe + 2x%Mn + 3x%Cr < 1,6, pentru

a nu favoriza precipitarile

Nota:Daca precipitarile sunt asa de abundente, este oportuna golirea si curatirea cuptorului,

pentru ca punerea lor in solutie prin ridicarea temperaturi si agitarea baii lichide, poate duce

la depasirea limitelor specificate ale unor elemente de aliere prin existenta lor in exces.


DENUMIRE:Aerisiri, Ventilare insuficienta a cochilei

Nota:Canalele de aerisire sunt deschideri situate in planul de separatie al cochilei, care permit

aerului sa iasa din amprenta in timpul umplerii cu aliaj lichid

DESCRIERE:Canalele de aerisire , insuficiente ca numar si in sectiune si/sau prost pozitionate ,

antreneaza obstructionarea lor de catre metal din cauza contra - presiunii aerului

si gazelor reziduale

In caz de obstructionare , metalul lichid va intilni un obstacol in curgerea lui favorizand

aparitia defectelor: sufluri, reprize etc

CAUZE:

Nota:

SOLUTII: -Pentru a-si dovedi eficacitatea , canalele de aerisire trebuie sa aiba o sectiune

cel mai putin, egala cu 30% din sectiunea atacului de turnare

-Daca marim cantitatea de lubrefiant separator utilizat , trebuie sa marim si sectiunile

aerisirilor.

-Pentru a garanta o buna eficacitate a canalelor de aerisire, acestea trebuiesc

obligatoriu precedate de maselote

-Utilizati lubrifianti separatori care se evapora la o temperatura inferioara celei de regim

termic al cochilei( cochila la 200C, evaporarea lubrefiantului la 180C)

-Forma , directia de curgere , nu trebuie sa favorizeze obstructionarea prematura a

canalelor de aerisire.


DENUMIRE:Maselote insuficiente

Nota:Maselotele sunt cavitati mai mult sau mai putin voluminoase , cel mai adesea create la

periferia amprentei , in general pe semicochila mobila.Ele au drept scop de a strange

(a primi), metalul rece si contaminat cu lubrifiant separator , in afara piesei si sa aduca un

aport de caldura in zonele periferice (indepartate de atacul de turnare ), ca si sa favorizeze

evacuarea aerului si a gazelor

DESCRIERE:Volumul insuficient cat si o proasta pozitionare a maselotelor pot fi cauze pentru:

- defecte de structura

- defecte de suprafata

Defecte similare pot sa fie constatate atunci cand maselotele raman in cochila . Pentru a

evita aceste inconveniente , este oportun de a fi prevaut eliminatori la fiecare maselota.

CAUZE:

Nota:

SOLUTII: -Volumul maselotelor trebuie sa fie in raport cu volumul ''zonei'' din piesa la care se

face referire

- Greutatea totala a maselotelor trebuie sa fie in raport cu greutatea piesei(pentru piese ''tehnice'', raportul recomandat pentru maselote este de la 30 la 50% din greutatea piesei)

-pozitionarea maselotelor trebuie realizata pe baza unui studiu pe fluxurile de umplere a cochilei in raport cu geometria si pozitia piesei , forma si sensul atacului de turnare.

-Pozitionarea si volumul maselotelor, tinand cont de de aportul lor de caldura , trebuie sa contribuie la uniformizarea temperaturii intre diversele zone ale cochilei, ca urmare a unui studiu al sectiunilor termice ale piesei.

Tablou 11 - Clasificare. B1 - 12

DENUMIRE: Excrescente , bavuri

DESCRIERE: -Bavuri, de grosimi mai mari sau mai mici, prezente in planul de separatie al cochilei sau

al miezurilor mobile, care pot sa altereze dimensiunile piesei.

-Infiltratii de metal lichid in planurile de separatie ale cochilei

Nota:Daca nu sunt indepartate cu atentie, ele pot sa provoace gripaje si sa genereze miscari

ale portmiezurilor si/sau strivirea de suprafata a cochilei.

CAZUL A:

SEMICOCHILELE NU SE ALATURA

PERFECT

CAUZESOLUTII

Impediment masina -Verifica inchiderea portmiezurilor

Acumulare deseuri -Curata bavurile si alte depuneri

Temperatura excesiva - Verifica termografia cochilei

CAZUL B:

SEMICOCHILELE SE DESCHID

LA INJECTIE

CAUZESOLUTII

Forta inchidere masina insuficienta -Utilizare masina superioara

Pres de injectie prea mare -Reducere presiune finala

Temperatura foarte ridicata alj lichid -Reducere temperatura alj lichid


DENUMIRE: Excrescente , fisuri ale cochilei

DESCRIERE: -Bavuri cu grosimi mai mult sau mai putin pronuntate, perpendiculare pe suprafata piesei in particular in jurul reliefurilor sau suprafetelor din zonele termic solicitate ale cochilei, datorate acestor micro/macro fisur pe suprafetele amprentelor provocate de oboseala termica a otelului din cauza diferentei mari de temperatura intre cochila si alj lichid

-In absenta interventiilor specifice, microfisurile formate se vor aprofunda si au tendinta a se transforma in panza de paianjen in zonele invecinate.

-Daca aspectul estetic al suprafetelor piesei nu permit prezenta bavurilor de o anumita consistenta, solutiile posibile sunt:

- indepartarea acestor bavuri prin uzinaj

- repararea amprentelor cochilei.

Nota:Daca nu sunt indepartate cu atentie, ele pot sa provoace gripaje si sa genereze miscari

DETERIORAREA PREMATURA

A AMPRENTELOR

CAUZE SOLUTII

Temper foarte scazuta pe cochila Preincalzire cochila timp suficient

-Creste temperatura cochilei la

300 - 320C, mareste ritmul de

turnare, micsoreaza racirea"

Temperatura f ridicata alj lichid -Scade temp alj la 630-660C

Nota :

Eliminarea bavurilor superficiale

de pe suprafata pieselor

A - Pe cochila B - Pe piese

Repararea amprentelor pentru

eliminarea fisurilor" UZINAJ:

- Sablare

- Polizare(slefuire)

- Daltuire"

Tratament termic de detensionare

(560 - 580C)

OXIDAREA - Tratament superficial

al amprentelor


DENUMIRE: Umplere incompleta, Reprize

DESCRIERE: - Zone neregulate pe piesa , date de lipsa de sudura intre fronturi de curenti de alj lichid

- Defectul se prezinta in zonele cele mai indepartate de atacul de turnare, in particular

in faza de demaraj sau redemaraj, cand cochila nu a atins regimul termic

Nota: Daca frontul de umplere se desparte in mai multe brate, aliajul lichid care curge in

amprenta pierde din caldura, absoarbe lubrefiant si creaza filme subtiri de oxid(Al2O3)

care impiedica sudura curentilor cand acestia se reunesc.

CAZUL A:

REPRIZE CARE SE PRODUC IN TIMPUL PRODUCTIEI NORMALE

CAUZESOLUTII

Temperatura foarte scazuta

pe cochilaMentinerea cadentei regulate

Verifica timpul de solidificare

"Reglare locala a debitului de racire

(racirea este excesiva)"

Temperatura scazuta in cuptorul

de mentinereAprovizionare regulata a cuptorului

Verifica functionarea termoreglajului

Canale de aerisire infundateCuratire si indepartare depuneri

de lubrefiant, deseuri si bavuri "

Lubrificare excesiva amprente;

vaporizare slaba"Redu cantitate si/sau timpul

de vaporizare, optimizare dilutie,

creste suflajul cu aer"

Dozarea metalului -Verifica grosimea de biscuit: mareste lungime biscuit

-Verifica deversarea din lingura"

Functionare anormala a pistonului

de injectie(vibratii, gripaje) " -Verifica lubrifierea , racirea ,

schimba pistonul, eventual camera"

Variatii ale vitezei de injectie sau

ale puntului de declansare Faza 2Verificare - Optimizare

Metal oxidatDezoxidare - Zgurifiere -Tratare aliaj pt ameliorare calitati curgere

CAZUL B:

REPRIZE FRECVENTE, PERSISTENTE

SI BINE LOCALIZATE

CAUZESOLUTII

Canale de aerisire insuficienteMareste sectiunea canalelor de

aerisire :ele trebuie sa fie minim

1/3 din sectiunea atac alimentare "

Atacuri de turnare(alimentare)

excesive sau insuficiente Verificare / Optimizare

Pozitia sau sensul(directia) atacului

de alimentare ales eronat"A se evita pe cat posibil socurile

contra miezurilor sau peretilor unde

se fractioneaza fluxul de metal

"

Raciri excesive sau gresit repartizate,

foarte aproape de amprenta"A se verifica si optimiza debitele:

Canalele nu trebuie sa se gaseasca

sub 25mm fata de amprenta"

Parametri de lucru inadaptati la piesa

(gresit alesi)"Cercetare si optimizare conditii de

TSP, cele mai adaptate, in particular

pentru parametrii de injectie "

Lubrefiant separator inadaptat sau

foarte concentrat"Filmul de lubrifiant trebuie sa se

evapore la temperatura de lucru a

cochilei, sa fie de grosime uniforma

si adaptat la piesa"

Aliaj neadecvatSchimba aliajul, evita amestecarea ,

Fa un tratament corect pentru dezoxidare "


DENUMIRE:Valuri, ''marmoratii'', striuri, linii de lichid

DESCRIERE:Evidentierea superficiala a fluxurilor de umplere datorate peliculelor de oxizi sau de lubrifiant separator care urmaresc, incepand din zona atacului de turnare, traseul metalului lichid in amprenta

- Defectul este cel mai frecvent pe suprafete netede(lisa), plane si intinse si mai ales pe primele piese in faza de demaraj sau redemaraj,

Daca defectul este foarte evident, el poate sa devina chiar repriza in anumite zone

CAUZESOLUTII

Cochila receMareste ritmul de turnare

"Diminueaza cantitatea sau timpul de vaporizare"

Lubrefiant separator inadecvatOptimizare dilutie sau cantitate,

sau schimbare lubrefiant"

Metal oxidatDezoxidare - Zgurifiere

Grosimea atacului de turnare inegala (neuniforma)pe lungimea sectiunii Restabilire uniformitate grosime

Suprafata cochilei foarte neteda(lisa)Sableaza amprentele perpendicular

cu axa de injectie, cu microsfere de

sticla(rugozitate optima : 0,5 - 1)"


DENUMIRE:Valuri, foietaj, ''marmoratii''

DESCRIERE: -Suprafata piesei are o culoare neuniforma, si discontinua (pe anumite zone);Se pot vedea

mici ''solzi'' metalici aderenti si inglobati in perete , mai mult sau mai putin inconjurati de

urme intunecate

-Marimea acestor solzisori depinde de nivelul de pulverizare al metalului in amprenta,

determinat de forma , grosimea si viteza metalului in sectiunea atacului

-Defectul, incompatibil pe piese care au o functie decorativa, este accentuat prin

tratament galvano-chimic, vopsire chimica si cromare

Nota:Defectul este cauzat de prima cantitate de metal care intra in amprenta cochilei sub forma

de jet pulverizat. El se solidifica instantaneu, este antrenat, inglobat si transportat de catre

curentul de metal care completeaza umplerea amprentei

CAUZESOLUTII

Viteza foarte mare in Faza 1Redu viteza in faza 1, si daca este

crescatoare, redu acceleratia"

Declansare inceput de Faza2, intirziataVerifica si regleaza punctul de declansare pentru inceput de Faza2

Cochila rece Creste temperatura cochilei

Lubrifiant separator in exces sau

inadaptat "Redu cantitatea , creste dilutia sau

scimba produsul"

Uscare incompleta a lubrifiantului

separator "Mareste timpul de suflaj(timpul

de uscare)"

Sectiunea atacului de turnare foarte mareIncercari de reducere a sectiunii, modificare forma si/sau directia de curgere a metalului


DENUMIRE:Lipsa de metal, ''adancituri'', depresiuni

DESCRIERE:Iregularitati pe suprafata piesei(pe anumite zone), care se prezinta ca depresiuni ,

'adancituri'' in raport cu planul suprafetei; ele se prezinta netede in raport cu reliefurile si cu

excrescentele prezente pe suprafata cochilei

Nota:Ele pot fi cauzate de :

1 - Acumulari de carbon provenit din reziduuri de lubrefiant separator

2 - Metalizari, localizate pe cochila

3 - Bavuri si fragmente de aliaj lipite( aderente) pe cochila

1.Acumularile de reziduuri de carbon sunt specifice fiecarui tip de lubrifiant separator , in

particular, acelora care contin aditivi ca grafit, si care se localizeaza in zonele unde se

termina umplerea amprentei cochilei

2.Metalizarile si sudurile prin interdifuziunea aliajului in otelul cochilei sunt specifice fiecarui

tip de aliaj. Ele sunt in functie de continutul in Fe( care trebuie sa fie de ordinul: 0,7 - 1%).

Ele apar din cauza temperaturii ridicate a aliajului si a cochilei(puncte calde) si din cauza

lipsei protectiei filmului de lubrifiant separator

3.Bavurile si fragmentele metalice de la injectia precedenta, pot ramane pe suprafata

cochilei, prin acumularea reziduurilor cauciucate sau asfaltice din lubrefianti si pot sa lase

amprente(adancituri) pe suprafetele piesei la urmatoarele injectii

CAZUL A:

ACUMULARI PE COCHILA DE

REZIDUURI DE CARBON DIN LUBRIF.

CAUZESOLUTII

Utilizare masiva locala de produse

auxiliare, cum sunt: uleiuri, gresaje,

ceara grafitata sau pigmenti"Indepartare mecanica a acumularilor

si curatire cochila"

Daca sunt necesare interventii foarte frecvente, se reduce la minim utilizarea prod auxiliare

Racirea punctelor calde

"Micsorare timp inchidere masina

Scadere timp de solidificare"

Film de lubrifiant separator rupt si deplasatSe reduce cantitatea de produs

atat cat sa creeze un film

foarte subtire si mai aderent

Produs neadecvatCauta un produs adecvat

Nota:Reducera prea mare la utilizare, de lubrefiant separator si produs auxilioar antiaderent,

poate provoca deformari si fisuri pe piesa, datorate eliminarii dificile, si protectie insuficienta

a otelului cochilei impotriva lipirilor

CAZUL B:

Bucati de piesa ramase pe cochila , care nu se detaseaza din cauza sudarii pe cochila

CAUZESOLUTII

Metalizari pe cochila, puncte de agatareIndepartare punctelor de agatare

prin utilizarea de produse adecvate"

"Daca acest lucru nu este suficient, se indeparteaza mecanic punctele de agatare, prin polizare si se reface stratul de oxizi cu produse adecvate

"

Temperatura ridicata a aliajului lichid

(peste 690 - 700C)"Coboara temperatura aliajului la

620 - 680C"

Temperatura ridicata a cochilei (puncte supraincalzite peste 400C)Imbunatatire racire cochila

imbunatatire pulverizare in punctele supraincalzite"

Lipsa strat de oxizi pe cochilaFavorizarea formarii si mentinerea stratului de oxizi pe cochila, tratarea suprafetelor cochilei cu produse speciale

Lubrefiant separator insuficientSchimbare produs, ameliorare cantitate lubrefiant

Se constata cu anumite tipuri de aliaje

si la continut scazut de FeCreste continutul in Fe la: 0,7-1%

Viteza( V2) ridicata in Faza 2Reducere viteza V2 si/sau presiunea

CAZUL C:

Acumulari de reziduuri cauciuc si asfaltice din lubrifiant in zonele cele mai reci ale cochilei

CAUZESOLUTII

Acumulari de lacuri si depuneri(defect

tipic pt anumiti lubrifianti separatori)

care pot antrena bavuri sau depuneri

metalice pe cochila Indepartarea acumularilor cu ajut solventilor sau prin ardere, indepartarea bavurilor si deseurilor de metal, diluare sau reducere cantitate de lubrifiant separator, schimbare produs

Nota:Acumularea de lacuri, depuneri de rasini sau asfaltice in zonele periferice ale amprentei,

pot sa obturezecanalele de aerisire si sa cauzeze alte defecte ca de exemplu: porozitati,

umpleri incomplete, reprize, etc


DENUMIRE:Denivelari de contractie, lipsa de metal, depresiuni

DESCRIERE: - Iregularitati pe suprafata piesei(anumite zone), care se prezinta ca denivelari, depresiuni,

pe anumite zone , in raport cu suprafetele invecinate( in anumite cazuri, se pot observa

crevase in centrul zonei depresionare)

- Se pot observa ''denivelari'' de contractie, chiar daca sunt de mica importanta, pe fete

opuse nervurilor, reliefurilor, bosajelor

Nota:Ele pot fi cauzate de :

- Alimentare locala neadaptata(atac de turnare)

- Racire lenta a zonelor datorita unui flux termic insuficient(subdimensionat), pereti grosi,

o functionare anormala a injectiei, sau parametrii neadecvati

De notat ca acest tip de defect apare de preferinta la anumite tipuri de aliaje

CAUZESOLUTII

Atacuri de turnare inguste sau

insuficiente care se solidifica prematurCrestere sectiune atac sau reducerea racirii in zona atacului

Atacuri de turnare pozitionate sau

gresit orientateSchimbare pozitie si/sau sens

Puncte calde pe cochila, zone cu fluxCreste local racirea sau vaporizarea,

termic insuficient(subdimensionat)amelioreaza capacitatea de

absorbtie a caldurii in aceasta zona"

Functionare anormala a injectiei

(piston si/sau camera uzat(a)), racire

sau ungere lipsa, sau insuficienta"Creste local racirea sau suflarea aer,

amelioreaza capacitatea de

absorbtie a caldurii in aceste zone"

Parametrii de injectie deteriorati sau

neadaptati"Revizie parametrii, crestere progresiva a vitezei multiplicatorului

sau a presiunii de multiplicare(faza3) "

Aliaj cu contractie ridicata si/sau timp de solidificare insuficient(scurt)Verificati continutul de fier(1%),

continutul de mangan(0.3%),

utilizeaza un aliaj modificat cu

strontiu"

Zone masive, cu pereti grosi, invecinate cu pereti subtiriCorectia, daca este posibil, a geometriei piesei cu raze de racordare si usurari(antimasa)


DENUMIRE:Cavitati de retragere de contractie, denivelari

DESCRIERE: - Discontinuitati pe suprafata piesei pe anumite zone(in proximitatea sau in jurul zonelor

masive), sub forma de cavitati neregulate, mai mult sau mai putin profunde cu

adancituri ale suprafetei catre interiorul piesei

Nota:Cavitatile de contractie pot fi cauzate de: alimentare neadaptata a piesei(atacuri de turnare

subtiri, sau sectiuni insuficiente), racire lenta( puncte calde pe cochila in zone de flux termic

subdimensionat), zone masive, o functionare anormala a injectiei, sau parametrii neadecvati

Caracteristicile anumitor aliaje

CAUZESOLUTII

Atacuri de turnare inguste sau

insuficiente care se solidifica prematurCrestere sectiune atac sau reducerea racirii in zona atacului

Atacuri de turnare pozitionate sau

gresit orientateSchimbare pozitie si/sau sens

Puncte calde pe cochila, zone cu fluxCreste local racirea sau vaporizarea,

termic insuficient(subdimensionat)amelioreaza capacitatea de

absorbtie a caldurii in aceasta zona"

Functionare anormala a injectiei(piston

si/sau camera uzat), racire sau ungere lipsa si/sau insuficienta"Verificare si schimbare piston si/sau camera sau, crestere locala racirea si/sau ungerea

"

Parametrii de injectie deteriorati sau

neadaptati"Recentrare parametrii, crestere progresiva a vitezei multiplicatorului

sau a presiunii de multiplicare(faza3) "

Aliaj cu contractie ridicata si/sau timp de solidificare insuficient(scurt)Verificati continutul de fier(1%),

continutul de mangan(0.3%),

utilizeaza un aliaj modificat cu

strontiu(Sr: 0,05 - 0,07%)"

Zone cu pereti masivi, invecinate cu pereti subtiri, parti masive ale pieseiCorectia, daca este posibil, a geometriei piesei


DENUMIRE:Smulgeri, agatari, infiltratii de metal

DESCRIERE:Neregularitati pe suprafata piesei, pe peretii interni ai gaurilor, sub forma de ingramadiri,

de lipsuri de material, orientate paralel cu sensul de deschidere masina(cochila) si cu

sensul de scoatere(extragere piesa), sau miscarile portmiezurilor

Cauze:Smulgerile sunt in general provocate de o demulare sau o eliminare(extragere) dificila

A - Cauze mecanice:

Uzura inaintata a cochilei, amprente care prezinta deteriorari pe suprafete(descentrari,

jocuri intre semicochile, inclinatii insuficiente)

B - Cauze termice:

Aderente intre aliaj si cochila din cauza fisurilor superficiale, metalizari, eroziuni

C - Aderente excesive intre aliaj si cochila datorita retragerilor de contractie, lubrifiant

separator insuficient, presiune finala foarte ridicata

CAUZESOLUTII

A - Mecanice

Starea neregulata a suprafetelor amprentelor datorita uzurii sau deteriorarii carcaselorEliminarea stropilor( de sudura),

a eroziunilor, a fisurilor superficiale;

Polizare numai in sensul de extragere"

Uzuri, jocuri mari la pinteni si coloane

de centrare ale semicochilelor Eliminarea jocurilor excesive

Semicochile excentrice sau prost

fixate pe masina: Semicochila mobila prera grea si suportata greu de masinaCorijare, montare (instalare) corecta

Inclinatie scoatere(demulaj) insuficientaDaca este posibil, marirea inclinatiilor

si/sau polizare in sensul de eliminare "

B - Termice

Prezenta metalizarilor de aderenta,

a sudurilorSe indeparteaza mecanic punctele de agatare, prin polizare si se reface stratul de oxizi cu produse adecvate

C - Alte cauze

Contractii(retrageri)Reducere timp racire piesa in cochila

Viteza ridicata in Faza 2

Presiune finala ridicata "Limitare varf de presiune

Scadere presiune Faza 3"

Film lubrifiant separator insuficient

sau neadaptat"Creste cantitatea sau concentratia

sau schimba produsul"


DENUMIRE:Fisuri, rupturi , crevase

DESCRIERE:Defecte de suprafata piesei, care in anumite puncte prezinta fisuri mai mult sau mai putin

lungi sau profunde, adesea invizibile cu ochiul liber si cuprind toata grosimea de perete

Nota:Cavitatile sunt reperabile prin raze X sau ressuage(control cu substante penetrante) si pot

fi puse in evidenta la uzinaj

Cauze:A - Cauze mecanice:

Toate situatiile legate de demulaj si/sau de eliminare dificila a piesei

B - Cauze date de desenul piesei:

Grosimi mult diferite, virfuri ascutite,raze mici de racordare, inclinatii mici, forme care se

opun contractiilor

C - Cauze termice:

Diferente sensibile de temperatura intre doua zone, temperatura ridicata la eliminare

D - Cauze date de aliaj:

fragilitate la cald , contractie ridicata, temperatura ridicata , procentaj ridicat de impuritati

(Zn superior lui1%)

CAUZESOLUTII

A - Mecanice

Toate situatiile ce creaza dificultati

la demulaj sau eliminareAceleasi ca la fisa B9 - 213

Eliminare piesa la temperat. ridicataMareste timpul de racire a piesei inainte de eliminare

Jocuri intre platourile masiniiVerificare si crestere calitate

inchidere masina"

B - Datorita desenului piesei

Forma si desenul pieseiAmelioreaza daca este posibil prin: eliminare unghiuri ascutite, maareste raze de racordare, unghi de scoatere

C - Termice

Dezechilibru termic cochila sau

piesa(puncte calde)"Control si reechilibrare termica,

eliminare puncte calde si creste racirea si/sau vaporizarea"

Temperatura aliaj ridicataScade temperatura cat de mult

posibil, fara sa apara alte defecte"

D - Datorita aliajului

Procentaj ridicat de impuritati in aliajEvitarea oxidarii aliajului prin tratament

corect de dezoxidare- zgurifiere"

Fragilitate la cald, compozitie chim

anormala, %impuritati ridicatSchimbare aliaj cu contractie mai mica,respectand specif materialului


DENUMIRE:Bule, sufluri, microcavitati( daca ele sunt cauzate de aer sau gaz); microretasuri,

goluri interdendritice(dacasunt cauzate de o racire lenta)

DESCRIERE:Cavitati de mici sau foarte mici dimensiuni repartizate in piesa, si care au tendinta de a se

concentra in zonele masive

Nota:Porozitatile fac sa scada caracteristicile mecanice ale piesei si sunt cauza pierderilor la

presiune; ele sunt vizibile la radioscopie sau radiografie si pot fi puse in evidenta in uzinaj

A - Hidrogen prezent in aliaj printr-un tratament neadaptat

B - Prezenta masiva de gaze( date de lubrifiat), aer, inglobate si dispersate in piesa prin:

Cauze: - turbulente in timpul umplerii amprentei

- pozitie si dimensionare eronata a atacurilor de turnare

- obturarea prematura a canalelor de aerisire

- parametrii de injectie neadaptati

C - Porozitati de microretasuri de contractie:

- temperatura ridicata sau aliaj oxidat

- tendinta tipica a anumitor tipuri de aliaje

- racire lenta ( parti masive pe piesa)

CAUZESOLUTII

A - Hidrogen

Aliaj supraincalzit care absoarbe hidrogenReducere temperatura si tratare aliaj pentru degazare

B - Gaze de lubrifiant separator

Gaze si vapori de lubrifiant separator

dispersati in piesa prin turbulente"Utilizare lubrifiant separator care se evapora la o temperatura inferioara,

reducere cantitate, uscare amprenta"

Inglobare, dispersie de aer si gaze in faza1, debut anticipat de faza2; viteza ridicata in faza2 "Reducere viteza in faza1; reglare faza2 dupa taxa de umplere a camerei"

Parametrii de injectie neadaptati; presiune finala mica sau intarziere faza3, piston inj cu gripaje sau vibratii"Creste progresiv sau creste viteza la multiplicator; lubrifiere sau schimb piston; curatire planuri separatie; creste forta de inchidere"

Atac de turnare mic in sectiune sau

rau pozitionatCrestere progresiva si verificare rezultat, schimbare pozitie sau sens

Canale de aerisire nedeschise, insuficiente, sau care se obstructioneaza prematurCuratire canale de aerisire si mentinerea lor curate, cresterea sau deplasarea lor, cresetea eficacitatii lor adaugandu-le maselote

C - Microcavitati

Tendinta anumitor aliaje ( goluri interdendritice)Cresterea presiunii in faza3; scadere temperatura ; afinaj pt cristalizare"


DENUMIRE:Cavitati provenite din includeri de aer, sufluri, goluri intercristaline

DESCRIERE:Cavitati, mai mult sau mai putin numeroase, de marimi diferite, cu forme rotunjite, suprafata

neteda, situate la interiorul piesei in anumite zone si, de preferinta in zonele masive

Nota:Cavitatile sunt vizibile in radioscopie(raze X), in piesa sectionata sau rupta si pot fi puse

in evidenta dupa uzinaj

Cauze:O parte din aerul continut in cavitatile cochilei este inglobat in topitura prin:

A - sectiune obstructionata, obstructie prematura, numar insuficient de canale de aerisire

B - Maselote insuficiente sau obstructionate

C - forma, dimensiune, pozitionare, atac de turnare neadaptate

CAUZESOLUTII

A - Canale de aerisire, inchidere cochila

Canale de aer blocate de bavuri si reziduuri de lubrifiantCuratire si mentinere in stare curata

Inchidere prematura a cochileiControleaza parametrii de injectie

Canale de aer pozitionate eronatVerifica numarul si pozitia canalelor de aer in raport cu pozitia defectului

Canale de aer cu sectiune mica (insuficienta)Creste suprafata sectiunilor de la 1/3 catre 1/2 din sectiunea atacului alim

B - Maselote

Maselote blocate(ramase) in cavitateSe intervine pe cochila astfel ca ele sa ramana in ciorchine(grapa)

Maselote pozitionate gresitCorijare, sau practicare alte maselote in raport cu localizarea defectului

Maselote de volum insuficientCrestere in volum, proportional cu volumul piesei

C - Atac de turnare

Geometria atacului de turnareVerificare, corijare forma, dimensiuni si orientare pt a evita obstructionarea prematura a canalelor de aer si deplasarea defectului intr-o zona non-critica

Nota: Cresterea presiunii finale(faza3) poate sa reduca volumul cavitatilor, dar nu va elimina defectul


DENUMIRE:Cavitati provenite din includere de lubrifiant separator si/sau gaze; sufluri, goluri intercristaline

DESCRIERE:Cavitati si goluri mai mult sau mai putin numeroase, de marimi diferite, cu forme neregulate,

de culoare intunecata, la interiorul piesei

Pozitionare determinata de fluxul de umplere si de preferinta in zone masive



Cauze:Incluziuni cauzate de lubrifiantul separator, vaporilor si gazului care se formeaza cand

filmul, inca umed, este in contact cu aliajul lichid:

- cochila rece

- film de lubrifiant separator inca umed

- componenti din produsul lubrifiant care se evapora la temperatura mai ridicata decat cea

a cochilei

- obstructionare prematura sau canale de aerisire insuficiente

- maselote insuficiente sau blocate

CAUZESOLUTII

Lubrefiantul separator insuficient de ''uscat'' pe cochilaAsigura-te ca el adera la piesa

Lubrifiant separator care se evapora la temperat operationala a cochileiCorijare, sau practicare alte maselote in raport cu localizarea defectului

Cochila rece Reincalzire si aducere la temperatura optima de regim

Canale de aer blocate , insuficiente sau ineficaceCuratire canale, creste suprafata sectiunilor de la 1/3 catre 1/2 din sectiunea atacului de alimentare

Maselote blocate ineficienteSe intervine pe cochila astfel ca ele sa ramana in ciorchine(grapa)

Nota: Cavitatile cauzate prin includerea de lubrifiant separator nears, gaze si

vapori sunt un defect tipic al pieselor in faza de demaraj (si de redemaraj in

timpul productiei), cand cochila nu a atins inca temperatura optima de regim

In general, un anumit numar de piese turnate in aceasta faza si in aceste

conditii sunt considerate ca rebut(rebut de demaraj)


DENUMIRE:Cavitati de retasura de contractie, sufluri, goluri intercristaline

DESCRIERE:Cavitati, goluri mai mari sau mai mici, cu forme neregulate, deschise la culoare, adesea

spongioase, la interiorul piesei, in zone masive sau cu o solidificare lenta, din cauza

concentrarii de caldura(puncte cu flux termic insemnat)



Cauze:Lipsa, sau insuficienta alimentarii retragerilor de solidificare(golurilor de contractie) data de:

- Presiune finala (faza3) insuficienta sau este aplicata cu intarziere

- Temperatura scazuta a aliajului la turnare

- Puncte calde, zone masive

- Timp de umplere amprenta foarte lung

- Atac de turnare neadaptat(subtire in sectiune)

- Functionare anormala a sistemului de injectie(gripaje, ricoseuri, salturi de

presiune in faza3

- Defect tipic pentru anumite aliaje

CAUZESOLUTII

Atacuri de turnare care se solidifica prematurCresterea sectiunii ,reducerea racirii in zona atacului

Atac de turnare rau pozitionat sau

rau orientatSchimbare pozitie si/sau sens

Puncte calde pe cochila, zone cu flux termic ingustCreste local racirea sau evaporarea apei; amelioreaza capacitatea de absorbtie"

Functionare anormala a sistemului de injectie(piston sau camera uzate)Reparare sau schimbare

Lipsa racire si lubrifiere sau insuficientaVerifica si creste racirea si lubrifierea

Parametrii de injectie alterati sau neadaptatiRecentrare parametrii, creste progresiv presiune faza3 si viteza la multiplicator

Zone cu pereti grosi alaturi de parti subtiri sau masive Corectare pe cat posibil cu raze de racordare si usurare

Aliaj cu coeficient mare de contractie si/sau interval de solidificare mareVerificare continutul de Fe(1%) si de Mn(0,3); A se utiliza un aliaj premodificat cu Strontiu(0,05 - 0,07%) "

Tablou 25 - Clasificare. C1 - 12

DENUMIRE:Foietaj, prezenta plachete, lamele reci, pelicule in interiorul piesei

DESCRIERE:Defecte neregulate in anumite zone ale piesei datorate unui tip particular de separatie, care

in plus fata de grosime inseamna si aspect de suprafata(daca este de suprafata). Ele apar

dupa finitia suprafetelor (sablaj, polizaj, vopsire calda, tratam> chimice(pasivizare cromare)

Inglobate la interior, ele reduc rezistenta mecanica a piesei.

Cauze:Ele sunt datorate pulverizarii metalului in amprenta, la inceputul umplerii, care se solidifica

imediat, sunt reprize, deplasate si inglobate in vana de lichid care umple piesa si depuse

pe suprafata sau in interiorul piesei.

CAUZESOLUTII

Temperatura scazuta pe cochilaMentine ritmul constant de turnare constant, reducere raciri

Aprovizionare constanta a cuptorului de mentinere

Temperatura scazuta aliaj

Verifica functionarea term

Turnarea La Presiuni Inalte

Documents

Transcript of Turnarea La Presiuni Inalte