Уплотнение литейной формы

Коротко

Уплотнение формы задаёт распределение плотности смеси вокруг модели. Недоуплотнённая зона осыпается и меняет геометрию, переуплотнённая — хуже пропускает газы. Задача — получить воспроизводимое поле плотности, а не просто максимальную твёрдость формы.

Физика уплотнения

При уплотнении зёрна сближаются, число контактов растёт, а объём пор уменьшается. Прочность растёт, проницаемость обычно падает. Тени за рёбрами и глубокими карманами делают поле плотности неоднородным.

Методы

Таблицу можно прокручивать по горизонтали →

Недоуплотнение

• осыпание при извлечении модели;
• размыв при заливке;
• песчаные включения;
• нестабильный размер;
• грубая поверхность.

Переуплотнение

Слишком плотная форма хуже отводит газы и сильнее сопротивляется усадке. Это может повысить риск газовых дефектов и горячих трещин.

Практический пример

На автоматической линии поры возникают у одной стенки, хотя лабораторная газопроницаемость смеси стабильна. Следует проверить локальную плотность формы, положение модели относительно прессовой плиты и вентиляцию, а не переписывать рецептуру смеси.

Контроль

Таблицу можно прокручивать по горизонтали →

Цифровая трассировка

Если автоматическая формовочная машина сохраняет давление, время цикла и другие параметры, их полезно привязывать к партии отливок. Тогда изменение настройки можно сопоставить с реальной статистикой дефектов.

Уплотняемость и плотность

Условная рыхлая проба высотой 100 мм после заданного воздействия имеет высоту 60 мм. Уплотняемость по уменьшению высоты равна (100−60)/100 × 100 = 40%. Это реакция на установленную процедуру, а не непосредственно плотность готовой формы. При массе 160 г и конечном объёме 100 см³ плотность составляет 1,60 г/см³ = 1600 кг/м³. Совпадение средней плотности не исключает рыхлую зону за ребром. Измерения распределяют по карте карманов, литников и знаков. Пневматическое прессование пробы и уплотнение ударами способны дать разные результаты; при сравнении сохраняют метод либо устанавливают корреляцию. Твёрдость поверхности не заменяет оценку внутренней плотности. Одно повышение общего давления может ухудшить газоотвод соседнего участка; настройку проверяют по геометрии, извлечению модели и поверхности.

Карта локальных измерений

Положение каждой точки контроля связывают с моделью и направлением прессования. При сравнении настройки повторяют эти точки; случайный набор замеров не показывает изменения одной зоны. Отдельно отмечают участки, где смесь подаётся через узкий проход или остаётся за высокой стенкой модели. Для глубокого кармана проверяют фактическое заполнение смесью до прессования. Давление в гидросистеме машины не равно контактному напряжению по всей форме. Твёрдость измеряют одним прибором при одинаковой процедуре и состоянии поверхности, не переводят его шкалу прямо в плотность без калибровки. Размерный контроль отливки помогает обнаружить деформацию формы, но не заменяет наблюдение её состояния перед заливкой.

Связанные материалы FitsCalc

• J-004 — Состав формовочной смеси
• J-005 — Влажность формовочной смеси
• J-006 — Газопроницаемость литейной формы
• J-007 — Прочность формовочных смесей
• J-019 — Газовые раковины и ситовидная пористость

Первичные источники

• Simpson — испытание уплотняемости
• Simpson — измерение газопроницаемости