8(8482)78-10-74
Бесплатно по РФ
Оставьте заявку
на расчет

Герметизация пор в литых заготовках

Специфика применения технологического процесса герметизации алюминиевого литья

Наличие микро и макро пор в алюминиевых заготовках и деталях приводят к ухудшению их характеристик, вплоть до непригодности их последующей эксплуатации. Мероприятия по снижению и исключению пористости в литейном производстве связано, как правило, с усложнением технологического процесса, увеличением трудоемкости или применением дорогостоящего оборудования. Экономически это не всегда себя оправдывает. Кроме этого, использование вторичного сырья, снижение металлоемкости отливок из алюминия (за счет уменьшения толщин стенок), усложнение конструкции деталей не позволяют, а напротив увеличивают вероятность наличия пористости, что требует новых решений в вопросах качества литья.

Применение технологии герметизации отливок дает новые возможности при изготовлении отливок по традиционным технологическим процессам. Применение материалов предыдущего поколения (на основе жидкого стекла и полиэфирных смол) не дают желаемого результата т.к. при их использовании загрязняется поверхность литья, не обеспечивается должная герметизация. Так же стоит отметить низкий срок службы изделия. Все это приводило к высокой себестоимости процесса пропитки с сомнительным результатом.

Использование новых пропитывающих составов на основе полимерных материалов и технологии вакуумной пропитки решают ряд проблем. Также новые методы позволяют изготавливать отливки с меньшей металлоемкость (за счет уменьшения толщин стенок), более сложной конструкции, работающие при повышенном давлении газа или жидкостей и при этом не уступающим по своим характеристикам металлоемким предшественникам.

Общепринятым является наличие двух типов пористости - микропористость и макропористость. Отливки (детали) с макропорами в большинстве случаев переплавляются т.к. поры настолько велики, что влияют на прочность изделия за счет снижения структурной прочности. Микропористось являющаяся результатом двух естественных физических процессов: при кристаллизации сплава - усадка и газовая пористость обусловленная абсорбцией растворенных в сплаве газов. Обычно такие дефекты не видны невооруженным глазом. Их наличие можно выявить при подаче избыточного давления в полость отливки погруженную в воду. Дефект проявляется в виде устойчивого выделения больших или менее заметных пузырьков воздуха.

В обычных условиях пропитка литья применяется для устранения достаточно мелких пор - до 0,3мм. Однако однозначного ответа по размеру пор, которые можно устранить пропиткой нет.

Это обусловлено рядом факторов влияющих на процесс пропитки. Единственное, что можно утверждать, практически во всех случаях, диаметр пор должен быть меньше длинны пор, т.к. в этом случае вымывание пропитывающего состава происходит легче. Единственный надежный способ, на сегодняшний день, является пропитка опытных партий отливок или различных образцов с их последующим испытанием на герметичность.

На сегодняшний день технологии пропитке подвергается целый ряд деталей применяемых в различных отраслях промышленности - система впуска двигателей, корпуса водяных помп, корпуса гидронасосов, корпуса пневмоприборов, корпуса коробок передач и редукторов, сантехника и прочее. Пропитанные детали остаются герметичными и выдерживают давление вплоть до прочностного разрушения самой детали.

Процесс пропитки отливок ( деталей ) связан с фундаментальными понятиями физических и химических процессов как поверхностное натяжение, капиллярность, смачивание и т.д. Не углубляясь в вышеназванные явления и процессы рассмотрим этап пропитки на уровне практики применяя данной технологии.

Используя процесс пропитки мы имеем дело с поверхностями раздела между твердой, газообразной и жидкой фазами - поверхность отливки, воздух в порах отливки и сам пропитывающий состав. Для проведения качественной пропитки необходимо выдержать ряд условий:

  1. Пропитывающий состав должен обладать хорошей смачиваемостью ( капиллярным поднятием ).
  2. Поверхность пор должна быть максимально чистая и сухая.
  3. Для улучшения заполнения пор необходимо применение вакуума и давления ( использование автоклава ).

Отечественные полимерные составы такие как "Анакрол", "Антипора" после полимеризации могут работать непрерывно при температурах 150-180ºС и при кратковременных повышениях температуры до 220-250ºС. Полимеризованные составы устойчивы к воздействию различных смазочных материалов, охлаждающих эмульсий и других химических веществ. Полимеризованная смола представляет термореактивный материал который не расплавляется, не вытесняется из пор и не вымывается. При превышении максимальных рекомендованных температур происходит озоление и разрушение полимеризованной смолы.

Существует несколько технологических схем для пропитки деталей. В основном используется три схемы пропитки:

В редких случаях применяют локальное нанесение состава на деталь или окунают деталь в пропитывающий состав.

Выбор технологии пропитки зависит от конкретного пропитывающего состава, требований предъявляемым к качеству пропитки и технических возможностей. Очень важно уделять внимание процессу подготовки деталей к процессу пропитки не зависимо от выбранной технологии. Как отмечалось ранее поверхность деталей должна быть чистой и сухой. Мойку деталей можно производить любым способом не допускающим наличие на поверхности остатков моющих средств. Сушка деталей должна обеспечивать удаление влаги не только с поверхности детали но, что самое важное из пор. Поэтому необходима сушка и выдержка деталей при температуре свыше 100ºС.

Таким образом, в данной статье мы рассмотрели практические аспекты использования технологического процесса герметизации алюминиевого литья, который успешно применяется в производственных практиках «АвтоЛитМаш», совместно с изготовлением модельной оснастки технологической оснастки, изготовлением кокиля, литьем в ХТС. По всем имеющимся вопросам, а также с целью обмена практическим опытом просим обращаться к нам !