При проектировании системы отвода газов в литейных формах используются стандартизированные размеры канавок и правила их расположения, что обеспечивает полный отвод газов и исключает дефекты отливки, вызванные скоплением газов.
Глубина канавок для отвода газов строго дифференцируется в зависимости от технологического процесса: LPDC — 0,15–0,2 мм, CPC — 0,12–0,18 мм, гравитационное литье — 0,2–0,3 мм, что позволяет обеспечить баланс между отводом газов и контролем облоя.
Ширина выпускных канавок единообразно рассчитывается на уровне 8–12 мм на каждый участок, а расстояние между ними контролируется в пределах 15 мм для обеспечения высокой точности полостей формы.
Для форм LPDC и CPC используется закрытая конструкция системы выпуска газа, тогда как формы для гравитационного литья имеют открытую схему полного выпуска газа, обеспечивающую отвод большого объема газа.
Моделирование потока газа с помощью Procast CAE оптимизирует распределение выпускных канавок, обеспечивая степень удаления газа из полости на уровне 99%+ до полного заполнения.
Рациональная система отвода газа снижает количество дефектов, связанных с газовой пористостью, на 40 %, решая самую распространённую проблему при производстве алюминиевых отливок.
В формах для алюминиевых колесных дисков предусмотрены интенсивные отводные канавки в местах соединения обода и спиц, где газ легко скапливается.
В формах для конструкционных деталей электромобилей предусмотрены специальные отводные конструкции в тонкостенных мёртвых углах, чтобы избежать локального скопления газа и неполного заполнения.
Снятие фаски на отводных канавках предотвращает образование заусенцев, сокращая частоту очистки и технического обслуживания форм на 25 %.
Формы для литья под высоким давлением (CPC) используют многослойную конструкцию отводов газа, адаптированную к особенностям улетучивания газа при высокоскоростном заполнении под высоким давлением.
Испытания литейных форм подтверждают, что стандартизированная схема расположения отводов газа повышает долю годных отливок на 3,5 % по сравнению с нестандартной конструкцией.
Задержка газа является одной из основных причин дефектов пористости, пузырей и неполного заполнения в отливках из алюминиевых сплавов, что делает систему отвода газа ключевым функциональным элементом литейных форм. Различные процессы литья имеют разные характеристики образования газа и заполнения, поэтому размеры и расположение выпускных каналов должны проектироваться с учётом конкретных задач. Гравитационное литье характеризуется высокой скоростью заполнения и интенсивным выделением газа, что требует использования более крупных открытых выпускных каналов; в высокоточных формах LPDC и CPC применяются более мелкие закрытые каналы для предотвращения образования облоя при одновременном обеспечении эффективности отвода газа. Профессиональное моделирование потока газа Procast CAE позволяет точно определять «мёртвые углы» скопления газа, что служит ориентиром для интенсивной оптимизации расположения выпускных каналов. Для форм для колес со сложной структурой и тонкостенных форм для электромобилей целенаправленное усиление системы отвода газа эффективно устраняет локальные дефекты, связанные с задержкой газа. Стандартная обработка фасок и проектирование с плавным переходом размеров не только обеспечивают полный отвод газа, но и контролируют образование облоя на отливках, а также снижают ежедневную нагрузку по техническому обслуживанию форм. Строгая проверка в ходе пробного литья гарантирует стабильную работу системы отвода газа в серийном производстве, что позволяет постоянно повышать выход годных отливок и снижать процент брака.
Часто задаваемые вопросы
В1: Каков стандарт глубины выпускных канавок для гравитационных форм? О1: Открытые канавки глубиной 0,2–0,3 мм для отвода большого объема газа.
В2: Какая глубина выпускных канавок используется для высокоточных форм CPC? О2: Многослойная конструкция закрытых выпускных канавок глубиной 0,12–0,18 мм.
В3: Какова скорость отвода газа в стандартизированной выпускной системе? О3: Обеспечивается отвод газа из полости на 99 % и более до полного заполнения.
В4: Насколько качественные выпускные конструкции снижают количество дефектов, связанных с пористостью? О4: Эффективно сокращают дефекты пористости, вызванные газом, на 40 %.
В5: Где следует добавить интенсивную выпускную систему для форм колес? О5: В местах скопления газа на стыках обода и спиц.
В6: Как оптимизация выпускной системы улучшает обслуживание пресс-формы? О6: Снижает частоту ежедневной очистки пресс-формы на 25 %.
В7: Какие усовершенствования выпускной системы необходимы для тонкостенных форм электромобилей? О7: Специальная выпускная система для «мертвых углов», устраняющая локальное скопление газа.
