Castinguri cu rotor cu vârtej sunt componente de bază utilizate pe scară largă în pompe centrifuge, utilaje de turbină și echipamente de amestecare a lichidelor. Datorită structurii sale complexe, a cerințelor de performanță strictă și a performanței stricte, controlul emisiilor de gaze în timpul procesului de turnare este cheia pentru a asigura compactitatea și fiabilitatea performanței a turnării. Proiectarea sistemului de evacuare joacă un rol vital în întregul proces de turnare, afectând direct calitatea umpluturii de lichid metalic și controlul defectului intern și extern al produsului final. Un sistem științific de evacuare nu numai că poate reduce în mod semnificativ defectele precum porii, închiderile la rece, mărcile de curgere etc., dar, de asemenea, îmbunătățește stabilitatea procesului și randamentul de turnare.
Provocări ale structurii rotorului de vârtej pentru proiectarea de evacuare
Îmbrăcătorii de vârtej au, de obicei, o structură de suprafață curbă cu mai multe pete, cu un butuc central gros, lame subțiri și chinuitori și canale interne înguste. În timpul procesului de umplere a turnării, metalul topit trebuie să umple rapid mai multe căi înguste. Dacă evacuarea nu este netedă, este foarte ușor să formați presiunea din spate, stagnarea aerului, antrenarea aerului și alte probleme.
Joncțiunea dintre butucul central și rădăcina lamei este adesea o „zonă prinsă de gaz” tipică, iar gazul nu este ușor de scăpat. Lamele sunt aproape de marginea exterioară a matriței, dar relativ independente, iar evacuarea locală slabă va provoca închiderea la rece. Dacă gazul nu poate fi externat din cavitatea dintre lame în timp, va avea loc formarea vortexului, crescând riscul de prindere a gazelor. Prin urmare, sistemul de evacuare trebuie să fie conceput cu precizie pentru a se potrivi cu calea de curgere și secvența de solidificare a metalului topit.
Aranjarea rezonabilă a conductelor de evacuare și a găurilor de evacuare
Dispunerea conductei de evacuare ar trebui să acorde prioritate poziției de colectare a gazelor, cel mai îndepărtat capăt al cavității și ultima zonă de umplere. De obicei, structura de evacuare trebuie setată în următoarele poziții:
Găurile independente de evacuare micro sunt aranjate la capătul sau partea de sus a fiecărei lame;
Canelurile de evacuare și canalele de evacuare sunt setate la intersecția butucului și a rădăcinii lamei;
Toate zonele de înaltă poziție de la capăt ar trebui să fie conectate la sistemul de evacuare din partea de sus a matriței pentru a forma un pasaj de gaz neobstrucționat.
Diametrul orificiului de evacuare trebuie controlat între 0,2 și 1,0 mm, ceea ce este necesar pentru a asigura evacuarea netedă și pentru a împiedica metalul topit să se bâlbâie pentru a forma bliț. Pentru turnarea cu nisip, se pot folosi nisip ceramic și acoperire cu o permeabilitate a aerului bun; În timpul turnării de precizie, bumbacul de evacuare, dopurile din fibră ceramică, conductele de evacuare cu pereți subțiri și alte structuri ar trebui să fie așezate pe stratul exterior al matriței de coajă pentru a ghida gazul să scape.
Permeabilitatea aerului și controlul procesului materialelor de mucegai
Permeabilitatea aerului a matriței afectează în mod direct eficiența de evacuare. Când utilizați nisip de rășină sau nisip de sticlă cu apă, este necesar să îmbunătățiți permeabilitatea aerului prin adăugarea de materiale de modelare. Pentru cochilii de turnare de precizie, se pot lua următoarele măsuri pentru a îmbunătăți performanța de evacuare a cochiliei:
Utilizați cochilii ceramice goale sau agregate ușoare pentru a îmbunătăți permeabilitatea generală a aerului;
Controlează grosimea acoperirii și numărul de straturi pentru a evita ca suprafața cochiliei să fie prea densă;
Proiectați o structură „fereastră respirabilă” între straturile de coajă pentru a conecta coaja cu atmosfera.
După depunerea, sinterizarea la temperatură ridicată este efectuată pentru a arde complet ceara reziduală și umiditatea pentru a se asigura că nu există o sursă de gaz rezidual în cavitatea cochiliei. Dacă coaja nu este complet sinterizată sau uscată, gazul închis se va încălzi și se va extinde în timpul procesului de umplere a turnării, ceea ce poate provoca cu ușurință pori sau explozie de coajă.
Controlați viteza de umplere și antrenarea gazelor
Sistemul de evacuare trebuie să fie foarte potrivit cu procesul de umplere. Umplerea prea rapidă va face ca metalul topit să participe la o cantitate mare de aer, formând turbulențe și curenți eddy; Umplerea prea lentă va provoca cu ușurință închideri la rece locală, înghețarea frontului metalic și canalele de gaz închis. Controlul vitezei de turnare și direcția fluxului de lichid poate ajuta sistemul de evacuare să funcționeze în cel mai bun caz.
La proiectarea sistemului de poartă, trebuie făcute următoarele:
Evitați sprue directă indicând direct în zone structurale complexe pentru a reduce impactul și turbulența;
Configurați o poartă interioară conică pentru a ghida metalul topit pentru a umple matrița într -o stare laminară;
Configurați un canal de evacuare auxiliar în zona terminalului ca o cale redundantă pentru eliberarea gazelor;
Reduceți în mod corespunzător temperatura de turnare și capul de presiune pentru a încetini tendința de antrenare a gazelor.
Atunci când se utilizează un proces de umplere în vid sau de umplere cu presiune negativă, presiunea negativă poate fi, de asemenea, utilizată pentru a forța gazul în cavitatea matriței să fie descărcat, să îmbunătățească eficiența de evacuare și să reducă semnificativ porozitatea turnării.