|
آناليز انجماد تأثير انبارههاي گرمايي/ مبردها در ريختهگيري قالب
دائمي آلياژ آلومينيوم
بررسيها نشان ميدهند
كه انبارههاي حرارتي ويژهاي ميتوانند سرعت انجماد در توپي يك چرخ را
تا 33 درصد زياد نموده، تخلخل را 42 درصد كاهش داده و به ميزان قابل
توجهي از پارگي انقباضي بكاهند...
در سالهاي اخير رشد قابل ملاحظهاي در تقاضاي قطعات ريختهگري
آلومينيوم با شكلهاي پيچيده براي ساختارهاي مورد استفاده در صنايع
اتومبيل و هوانوردي به حاصل شده است. براي پاسخ به اين تقاضاها روشهاي
ريختهگري سنتي مانند ريختهگري قالب شني و ريختهگري قالب دائمي در
فشار كم (PM) با فرآيندهاي نيمه جامد جديد ادغام شدهاند...
دو مشكل اصلي در ريختهگري آلياژهاي بر مبناي آلومينيوم در فشار كم PM
ديده ميشود: وجود نقايص حفرهاي در محدوده انجماد متوسط تا زياد و سطح
بالايي از تنشهاي باقيمانده كه معمولا سبب بروز پارگي انقباظي ميشوند...
تعدادي از تكنيكهاي مدنظر براي بهبود و رفع اين مشكل به كارگرفته شده
است. به علاوه براي كنترل مقدار محتواي گاز و كاهش جذب اكسيد، يك عنصر
اساسي ويژه براي پيدايش كيفيت مطلوب و انجام ريختهگري آلومينيوم بدون
نقص در جهت ارتقاي فرآيند انجماد بصورت ترتيبي و جهتدار بكار گرفته
شده است. بطور معمول اين امر ميتواند با استفاده از يك طرح مناسب
ريختهگري و قراردهي سيستم تغذيهاي مطلوب عملي گردد...
پارامترهاي شبيهسازي كامپيوتري
نرمافزار شبيهسازي
AFSolid 2000 (نگارش 24-5) بر اساس روش اختلاف محدود، كه اجازه
شبيهسازي سه بعد حقيقي رفتار انجماد و پر شدگي را ميداد، در اين
مطالعه بكار گرفته شد. نقطه Niyama به ميزان 65% و نقطه شكست بحراني
60% تنظيم شد...
تعيين اطلاعات خط مبنا
مدلسازي انجماد اوليه، وجود
مشكلات اصلي مورد انتظار در ريختهگري آزمايشي را تأييد مينمايد:
...
كارايي مبردها / انبارههاي گرمايي:
براي برآورد ميزان كارايي مبرد، تعدادي از عوامل همانند زمان انجماد در
مركز توپي، چگالي حداقل در سطح توپي و بيشترين مقدار ارزشي معيار
Niyama مورد استفاده قرار گرفت...
نتايج و آناليز آنها
زمان انجماد: به طور گستردهاي
مشخص شده است كه هرچه زمان انجماد كمتر شود، ساختار ميكروسكوپي قطعه
بهبود مييابد. مثلا ساختار يكنواخت و ريز از تجزيه و جدايي آلياژ
جلوگيري ميكند...
آبرفتگي : توزيع چگالي قطعه در
منطقه توپي براي برآورد كيفيت قطعه از نظر تخلخل مطالعه شده
است.سردكنندههاي فولادي ، چه به صورت مسطح و چه به صورت نيمكرهاي به
اندازه سرد كنندههاي مسي نيستند و فقط ميتوانند آبرفتگي را كاهش
دهند. تفاوت سردكنندههاي صاف و نيكروي را ميتوان از نظر حذف آثار
آبرفتگي مشاهده نمود...
از نقطهنظر علمي اثر
سردكنندههاي مختلف را ميتوان به ترتيب در نظر گرفت (از تأثير بيشتر
به كمتر) : سرد كننده مس- آب ؛ مس- هوا ؛ فولاد- آب. اين ترتيب
ميتواند براي سردكنندههاي مسطح و نيمكرهاي معتبر باشد...
|
