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
Tablou 6 - Clasificare. A2 - 3
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)
Tablou 7 - Clasificare. A3 - 3
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
Tablou 8 - Clasificare. A4 - 3
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.
Tablou 9 - Clasificare. A5 - 1
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.
Tablou 10 - Clasificare. A6 - 1
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
Tablou 12 - Clasificare. B2 - 12
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
Tablou 13 - Clasificare. B3 - 213
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 "
Tablou 14 - Clasificare. B4 - 213
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)"
Tablou 15 - Clasificare. B5 - 21
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
Tablou 16 - Clasificare. B6 - 23
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
Tablou 17 - Clasificare. B7 - 213
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)
Tablou 18 - Clasificare. B8 - 213
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
Tablou 19 - Clasificare. B9 - 123
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"
Tablou 20 - Clasificare. B10 - 213
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
Tablou 21 - Clasificare. B11 - 213
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"
Tablou 22 - Clasificare. B12 - 21
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
Tablou 23 - Clasificare. B13 - 21
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
Nota:Cavitatile sunt vizibile in radioscopie(raze X), in piesa
sectionata sau rupta si pot fi puse
in evidenta dupa uzinaj
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)
Tablou 24 - Clasificare. B14 - 23
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)
Nota:Cavitatile sunt vizibile in radioscopie(raze X), in piesa
sectionata sau rupta si pot fi puse
in evidenta dupa uzinaj
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