As peças fundidas de máquinas-ferramenta exigem alta estabilidade dimensional, desempenho de amortecimento de vibrações e precisão superficial. Vários defeitos de fundição, como cavidades de contração, buracos de areia e rachaduras, reduzirão seriamente a rigidez e a precisão de usinagem da base, resultando em vibração da ferramenta e sucateamento da peça durante o processamento-de longo prazo. Este artigo classifica defeitos típicos no processo de produção de peças fundidas, analisa as causas raízes e apresenta medidas preventivas e corretivas direcionadas para ajudar fundições e fabricantes de máquinas-ferramenta a controlar a qualidade da peça fundida.
Buracos e crostas de areia
Causa
1. A areia de moldagem tem baixa compactação, areia solta ou queda de areia durante o fechamento e vazamento do molde.
2. O sistema de comporta não é razoável, a alta velocidade de vazamento lava a superfície da areia.
3. O revestimento da superfície do molde está irregular ou parcialmente ausente.
Soluções Preventivas
1. Controle rigorosamente a umidade da areia de moldagem, compacte o molde de areia uniformemente, limpe a areia solta antes de fechar o molde.
2. Otimize a estrutura do corredor para diminuir a velocidade de enchimento do ferro fundido e evitar impacto direto na parede de areia.
3. Escove o revestimento refratário uniformemente e garanta a cobertura total de todas as superfícies internas.
Cavidade de contração e porosidade de contração
Causa
1. Projeto inadequado da estrutura de fundição com pontos quentes e espessura de parede espessa e irregular.
2. Configuração insuficiente do riser de alimentação ou posição irracional do riser.
3. Velocidade de resfriamento muito rápida de seções espessas locais de peças fundidas.
Soluções Preventivas
1. Otimize o projeto estrutural para evitar mudanças abruptas na espessura da parede, use transições arredondadas.
2. Coloque os risers de alimentação, o ferro frio e o resfriador razoavelmente em pontos quentes para realizar a solidificação sequencial.
3. Controle a temperatura de vazamento adequadamente, evite temperaturas excessivamente altas do ferro fundido.
Fechamento a frio e mau funcionamento
Causa
1. Baixa temperatura de vazamento, baixa fluidez do ferro fundido cinzento fundido.
2. Parede de fundição excessivamente fina, distância de fluxo muito longa de ferro fundido.
3. Layout de canal inadequado, levando a múltiplos fluxos de ferro fundido convergindo com baixa temperatura.
Soluções Preventivas
1. Aumente a temperatura de vazamento de forma adequada e garanta uma boa fluidez do ferro fundido.
2. Otimize o layout do corredor para encurtar a distância de enchimento do ferro fundido.
3. Evite projetos estruturais excessivamente finos em peças que não sejam-de tensão chave.
Rachadura quente e rachadura fria
Causa
1. Cantos agudos causam concentração de tensão durante a contração de solidificação.
2. A resistência excessiva do molde de areia restringe o encolhimento livre das peças fundidas.
3. A velocidade de resfriamento irregular leva a um enorme estresse térmico interno.
Soluções Preventivas
1. Adote uma transição arredondada para todos os cantos afiados para reduzir a concentração de estresse.
2. Melhore a colapsabilidade da areia do molde para reduzir a resistência ao encolhimento.
3. Organize um tratamento de alívio de tensão de recozimento após usinagem de desbaste para eliminar a tensão interna.
Distorção e Deformação
Causa
1. A estrutura de fundição assimétrica causa distribuição inconsistente da tensão de contração.
2. Empilhamento e posicionamento de resfriamento inadequados após o vazamento.
3. Tratamento insuficiente de alívio do estresse, o estresse residual é liberado lentamente durante o uso-de longo prazo.
Soluções Preventivas
1. Otimize a simetria estrutural, defina nervuras de reforço razoáveis para aumentar a rigidez geral.
2. Coloque as peças fundidas de maneira plana durante o resfriamento natural para evitar-extrusão forçada lateral.
3. Realize duas vezes o recozimento para alívio de tensão: uma vez após o resfriamento da peça fundida, uma vez após a usinagem de desbaste.
Buraco de Gás
Causa
1. A umidade excessiva na areia de moldagem, aglutinante ou revestimento se decompõe e gera gás.
2. Orifícios de ventilação insuficientes dispostos no molde de areia, o gás não pode ser descarregado suavemente.
3. O ferro fundido não é suficientemente desgaseificado antes do vazamento.
Soluções Preventivas
1. Controle rigorosamente o teor de umidade da areia de moldagem e do revestimento refratário.
2. Abra orifícios de ventilação suficientes na posição mais alta da cavidade do molde.
3. Mantenha a concha e as ferramentas de vazamento secas para evitar contato com água.
A maioria dos defeitos em peças fundidas de máquinas-ferramenta origina-se de projeto estrutural irracional, parâmetros de areia de moldagem instáveis, processo de vazamento inadequado e tratamento incompleto de alívio de tensão. Ao otimizar a estrutura de fundição, padronizar os procedimentos de moldagem e vazamento, combinar risers razoáveis e ferro frio, além do tratamento de recozimento padronizado, a taxa de rejeição pode ser bastante reduzida, garantindo alta rigidez, alta precisão e estabilidade dimensional de longo-prazo das bases de máquinas-ferramenta.
