دوامة المكره هي المكونات الأساسية المستخدمة على نطاق واسع في المضخات الطرد المركزي وآلات التوربينات ومعدات خلط السائل. نظرًا لهيكلها المعقد ، والسرعة العالية والمتطلبات الصارمة للأداء ، فإن التحكم في انبعاثات الغاز أثناء عملية الصب هو المفتاح لضمان انضغاط وموثوقية الأداء في الصب. يلعب تصميم نظام العادم دورًا حيويًا في عملية الصب بأكملها ، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة ملء السائل المعدني والتحكم في العيب الداخلي والخارجي للمنتج النهائي. لا يمكن لنظام العادم العلمي أن يقلل بشكل كبير من العيوب مثل المسام ، وإغلاق البرد ، وعلامات التدفق ، وما إلى ذلك ، ولكن أيضًا تحسين استقرار العملية وعائد الصب.
تحديات هيكل الدفعة الدافئة لتصميم العادم
عادةً ما يكون للعاملين في دوامة بنية سطح منحنية متعددة ، مع محور مركزي كثيف ، وشفرات رقيقة ومضطربة ، والقنوات الداخلية الضيقة. أثناء عملية ملء الصب ، يحتاج المعدن المنصهر إلى ملء مسارات ضيقة متعددة بسرعة. إذا لم يكن العادم ناعمًا ، فمن السهل جدًا تشكيل الضغط الخلفي ، والركود الهوائي ، وإنهاء الهواء وغيرها من المشكلات.
غالبًا ما يكون التقاطع بين محور الأوسط وجذر الشفرة "منطقة محاصرة للغاز" نموذجية ، وليس من السهل الهرب من الغاز. الشفرات قريبة من الحافة الخارجية للقالب ولكنها مستقلة نسبيًا ، وسوف يتسبب العادم المحلي الفقير في إغلاق البرد. إذا كان لا يمكن تفريغ الغاز من التجويف بين الشفرات في الوقت المناسب ، فسيحدث تشكيل دوامة ، مما يزيد من خطر انحراف الغاز. لذلك ، يجب تصميم نظام العادم بدقة لمطابقة مسار التدفق وتسلسل التصلب للمعادن المنصهرة.
ترتيب معقول لقنوات العادم وثقوب العادم
يجب أن يعطي تخطيط قناة العادم الأولوية إلى وضع جمع الغاز ، وأبعد نهاية التجويف وآخر منطقة التعبئة. عادة ، يجب تعيين بنية العادم في المواضع التالية:
يتم ترتيب ثقوب العادم الدقيقة المستقلة في نهاية أو أعلى كل شفرة ؛
يتم تعيين أخاديد العادم وقنوات العادم عند تقاطع المحور وجذر الشفرة ؛
يجب توصيل جميع المساحات العالية في النهاية بنظام العادم في الجزء العلوي من القالب لتشكيل ممر غاز غير مصمم.
يجب التحكم في قطر ثقب العادم بين 0.2 و 1.0 مم ، وهو أمر ضروري لضمان العادم السلس ومنع المعدن المنصهر من الفقاعات حتى شكل فلاش. يمكن استخدام الرمال السيراميكية والطلاء مع نفاذية الهواء الجيدة ؛ أثناء الصب الدقيق ، يجب وضع قطن العادم ، ومقابس الألياف الخزفية ، وأنابيب العادم الرفيعة والهياكل الأخرى على الطبقة الخارجية من قالب القشرة لتوجيه الغاز للهروب.
نفاذية الهواء والتحكم في عملية مواد العفن
تؤثر نفاذية الهواء للقالب بشكل مباشر على كفاءة العادم. عند استخدام الرمال الرملية أو الرمال الزجاجية المائية ، من الضروري تحسين نفاذية الهواء عن طريق إضافة مواد صب. بالنسبة لقذائف الصب الدقيقة ، يمكن اتخاذ التدابير التالية لتحسين أداء عادم الصدفة:
استخدم قذائف السيراميك المجوفة أو المجاميع خفيفة الوزن لتعزيز نفاذية الهواء بشكل عام ؛
تحكم في سماكة الطلاء وعدد الطبقات لتجنب أن يكون سطح القشرة كثيفًا جدًا ؛
صمم بنية "نافذة قابلة للتنفس" بين طبقات الصدفة لتوصيل القشرة بالجو.
بعد إزالة شمع ، يتم إجراء تلبيد درجات الحرارة العالية لحرق الشمع والرطوبة المتبقية تمامًا للتأكد من عدم وجود مصدر غاز متبقي في تجويف القشرة. إذا لم يتم تلبيس القشرة بالكامل أو تجفيفها ، فسيقوم الغاز المرفق بتسخينه ويتوسع أثناء عملية ملء الصب ، مما قد يسبب بسهولة مسام أو انفجار قذيفة.
تحكم في سرعة التعبئة و entrainment الغاز
يجب أن يكون نظام العادم متطابقًا للغاية مع عملية التعبئة. سوف يتسبب التعبئة السريعة جدًا في أن يلفت المعدن المنصهر كمية كبيرة من الهواء ، مما يشكل الاضطرابات وتيارات الدوامة ؛ سوف يؤدي التعبئة البطيئة جدًا بسهولة إلى إغلاق البرد المحلي ، وتجميد الجبهة المعدنية ، وقنوات الغاز المغلقة. يمكن أن يساعد التحكم في سرعة صب واتجاه التدفق السائل نظام العادم على الأداء في أفضل حالاته.
عند تصميم نظام البوابة ، يجب القيام بما يلي:
تجنب الإشارة المباشرة التي تشير مباشرة إلى المناطق الهيكلية المعقدة لتقليل التأثير والاضطراب ؛
قم بإعداد بوابة داخلية مدببة لتوجيه المعدن المنصهر لملء القالب في حالة الصفحي.
قم بإعداد قناة العادم الإضافية في منطقة الطرفية كمسار زائد لإطلاق الغاز ؛
تقليل درجة حرارة الصب ورأس الضغط بشكل مناسب لإبطاء ميل غاز الغاز.
عند استخدام عملية الصب الفراغي أو عملية التعبئة السلبية بمساعدة الضغط ، يمكن أيضًا استخدام الضغط السلبي لإجبار الغاز في تجويف القالب على تفريغه ، وتحسين كفاءة العادم ، وتقليل مسامية الصب بشكل كبير.