Стандартизированная регистрация данных пробных испытаний позволяет сократить количество технических споров после поставки на 44 %. Полные наборы данных включают параметры литья, наблюдения за дефектами, измерения размеров и состояние форм для литья методом LPDC, гравитационного литья и литья под противодавлением CPC.
В ходе пробных испытаний перед поставкой необходимо собрать не менее 25 последовательных действительных отливок для форм структурных деталей электромобилей. Всего 3–8 пробных отливок не позволяют выявить скрытые риски термической усталости, которые проявляются после 1 200–1 800 циклов серийного литья алюминиевых сплавов.
В протоколах пробных испытаний должны быть зафиксированы фактическая температура предварительного нагрева формы (220–280 ℃), температура разлива и время цикла. Отклонение более ±15 °C между условиями пробного испытания и целевыми рабочими условиями снижает эталонное значение результатов испытаний на 37 % для литейных форм LPDC.
Для форм гравитационного литья регистрируемые параметры включают распределение температуры по литнику, состояние заполнения литниковых каналов и визуальный контроль усадки. 31 % дефектов пористости отливок, связанных с усадкой на поздних этапах, обусловлены неполной регистрацией параметров пробного испытания перед отгрузкой.
Испытания форм для литья под противодавлением (CPC) требуют полного архива кривых роста давления. Простое фиксирование значений статического давления приводит к потере ключевой информации о динамическом давлении; отклонение прогнозов качества тонкостенных деталей может достигать 29 % по сравнению с реальными производственными показателями.
Отчет о CAE-моделировании Procast должен быть приложен к папке с документацией по пробным испытаниям. Сравнение по крайней мере в 8 точках отбора данных между расположением «горячих точек» в моделировании и фактическим расположением дефектов отливки подтверждает надежность моделирования при разработке форм для конструкционных деталей электромобилей.
Контроль размеров проводится с использованием координатно-измерительной машины (CMM) в условиях температуры 20±2 ℃. Необходимо фиксировать отклонения контура полости, зазор вентиляционных пазов и зазор посадки сердечника в полости; отклонение допусков более ±0,04 мм во время пробных испытаний указывает на риск деформации вставок из стали H13 для горячей обработки.
Регистрация состояния поверхности включает толщину облоя, местоположение прилипшего алюминия и состояние закупорки вентиляционных пазов. Толщина облоя свыше 0,25 мм во время стабильного пробного цикла указывает на несоответствующий зазор посадки в сборке формы для литья алюминиевых колес методом LPDC.
Результаты испытания на удержание давления в охлаждающих каналах должны быть задокументированы: удержание давления 0,8 МПа в течение 30 минут без утечек. Отсутствие записей о проверке на герметичность создает риск скрытых утечек воды, что может привести к появлению дефектов пористости отливки, связанных с воздействием воды и пара, на объекте заказчика.
Каждая пробная отливка должна иметь маркировку с порядковым номером. Результаты микроскопического анализа образцов отливок № 5, № 15 и № 25 показывают тенденцию развития дефектов при накоплении тепловой нагрузки в литейной форме CPC с противодавлением.
В отчете об испытательных отливках следует проводить разграничение между дефектами, обусловленными регулируемыми параметрами процесса, и дефектами, связанными с конструкцией самой формы. 23 % споров с зарубежными партнерами возникают из-за того, что дефекты, вызванные технологическими причинами, ошибочно оцениваются конечным пользователем — литейным производством алюминиевых сплавов — как недостатки конструкции формы.
Все исходные данные испытаний, фотографии и записи по образцам сечений должны храниться в архиве не менее 24 месяцев. Прослеживаемые документы обеспечивают быстрый анализ отказов, когда форма для литья методом LPDC дает отливки ненадлежащего качества после международной отгрузки.
(Количество слов: 891)
Часто задаваемые вопросы
В: Сколько действительных циклов литья требуется для предпродажных испытаний формы для литья конструкционных деталей электромобилей?
О: Не менее 25 последовательных действительных циклов литья для выявления скрытых рисков долгосрочных отказов.
В: Какое отклонение температуры значительно снижает достоверность данных испытаний?
О: Отклонение температуры предварительного нагрева формы более ±15 ℃ по сравнению с заданными рабочими условиями снижает достоверность результатов на 37 %.
В: Каковы требования к удержанию давления при проверке герметичности охлаждающих каналов на этапе испытаний?
О: Стандартом приемлемости является удержание давления 0,8 МПа в течение 30 мин при полном отсутствии утечек.
В: Сколько точек отбора проб необходимо для сравнения прогноза «горячих точек» по Procast CAE с реальным отливом?
О: Не менее 8 точек отбора проб для калибровки точности прогнозируемого моделированием местоположения дефектов.
В: Зачем проставлять порядковый номер на каждом образце отливки, проходящем пробные испытания?
О: Секционный осмотр выбранных образцов отражает развитие дефектов в условиях накопления тепловых циклов.
В: Каковы требования к температуре окружающей среды при измерении размеров на КИМ в ходе испытательных отливок?
О: Измерения следует проводить при температуре 20±2 ℃, чтобы исключить погрешности измерений, вызванные тепловым расширением.
В: Как долго следует хранить архив исходных данных испытательных отливок?
О: Все записи испытательных отливок следует архивировать не менее чем на 24 месяца для последующего анализа причин отказов.
