മർദ്ദം, വേഗത, താപനില - ഡൈ കാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ "അസാധ്യമായ ത്രികോണം"

ഉരുകിയ ലോഹം ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ പൂപ്പൽ അറയിൽ നിറയ്ക്കുകയും സമ്മർദ്ദത്തിൽ ദൃഢമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ വാചകം മുഴുവൻ ഡൈ-കാസ്റ്റിംഗ് പ്രവർത്തന തത്വത്തിന്റെയും ഒരു ഘനീഭവിപ്പിക്കലാണ്. വേർതിരിച്ചെടുത്താൽ, ഇത് "മൂന്ന് ഉയർന്നത്" ആണ് - ഉയർന്ന വേഗത, ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന മർദ്ദം.

അകത്തെ ഗേറ്റിന്റെ വേഗത സാധാരണയായി സെക്കൻഡിൽ 30~50 മീറ്ററാണ്, ഇത് മണിക്കൂറിൽ 108~180 കിലോമീറ്റർ വേഗതയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു - ഹൈവേയിലെ ഓട്ടത്തിന്റെ വേഗത. ഉരുകിയ ലോഹം അറയിൽ പ്രവേശിച്ച് അതിൽ നിറയാൻ 0.01 മുതൽ 0.1 സെക്കൻഡ് വരെ മാത്രമേ എടുക്കൂ. കണ്ണിമവെട്ടുന്ന സമയത്തിനുള്ളിൽ, ഉരുകിയ ലോഹം മുഴുവൻ അച്ചിലൂടെയും കടന്നുപോയി.

യഥാർത്ഥ ഉൽ‌പാദനത്തിൽ, അകത്തെ ഗേറ്റിന്റെ വേഗത സെക്കൻഡിൽ 60 മീറ്ററിൽ കൂടാതിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത് - വളരെ വേഗത്തിൽ പൂപ്പൽ നശിപ്പിക്കും. എന്നാൽ ചിലപ്പോൾ ഉൽപ്പന്നം വലുതും നേർത്തതുമായിരിക്കും, വേഗത അത് നിറയ്ക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ല, അതിനാൽ അത് വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് ഏക പോംവഴി. ഇവിടെ ഒരു മുൻ‌ഗണനാ പ്രശ്നമുണ്ട്: ആദ്യം ഉൽപ്പന്നം നിർമ്മിക്കുക, തുടർന്ന് പൂപ്പൽ ലൈഫ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുക.

അലുമിനിയം അലോയ് പകരുന്ന താപനില 580~650°C ആണ്, അതേസമയം പൂപ്പലിന്റെ പ്രവർത്തന താപനില 120~220°C മാത്രമാണ്, താപനില വ്യത്യാസം മുന്നൂറ് മുതൽ നാനൂറ് ഡിഗ്രി വരെ ഉയർന്നതാണ്. താപനില നിയന്ത്രണത്തിൽ ഒരു "മിതമായ തത്വം" ഉണ്ട്: അത് വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, ഉരുകിയ ലോഹം വായു എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുകയും അച്ചിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കുകയും ചെയ്യും; അത് വളരെ കുറവാണെങ്കിൽ, അത് നിറയ്ക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അത് ദൃഢമാകും. വായു പ്രവേശനത്തിന്റെ അപകടസാധ്യത നിയന്ത്രിക്കുമ്പോൾ ഒഴുകാനും നിറയ്ക്കാനും കഴിയേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ് - ഇതാണ് താപനില വിൻഡോ.

മർദ്ദ പരിധി സാധാരണയായി 30~100 MPa ആണ്, പരമ്പരാഗത ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഏകദേശം 50 MPa ആണ്. 50 MPa എന്ന ആശയം എന്താണ്? 1 MPa ≈ 10 kg/cm², 50 MPa എന്നാൽ ഒരു ചതുരശ്ര സെന്റിമീറ്ററിന് 500 kg എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ഒരു നഖത്തിന്റെ വലിപ്പമുള്ള ഒരു വിസ്തീർണ്ണം അര ടൺ ഭാരം വഹിക്കുന്നു.

ഡൈ കാസ്റ്റിംഗ്, കോർ "അമർത്തുന്നു". മർദ്ദം എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നത്? ആദ്യം മൂന്ന് കോർ ഘടകങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുക:

ഒരു പ്രഷർ ട്രാൻസ്മിഷൻ ശൃംഖല രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് മൂന്ന് കാര്യങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു: ഹൈഡ്രോളിക് എനർജി → പഞ്ചിന്റെ ഗതികോർജ്ജം → ലോഹ ഹൈഡ്രോളിക് മർദ്ദം

മറ്റൊരു ഹാർഡ്‌വെയർ വിശദാംശമുണ്ട്: ഡൈ-കാസ്റ്റിംഗ് മെഷീനിൽ രണ്ട് എനർജി അക്യുമുലേറ്ററുകൾ ഉണ്ട് - ഫാസ്റ്റ് ഇഞ്ചക്ഷൻ അക്യുമുലേറ്റർ പൂരിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉത്തരവാദിയാണ് (വേഗത ആവശ്യമാണ്), ബൂസ്റ്റർ എനർജി അക്യുമുലേറ്റർ ഫീഡിംഗിന് ഉത്തരവാദിയാണ് (ബലം ആവശ്യമാണ്). രണ്ട് സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഓരോന്നും അതിന്റേതായ കടമകൾ നിർവഹിക്കുന്നു.

മുഴുവൻ കുത്തിവയ്പ്പ് പ്രക്രിയയിലും മർദ്ദം സ്ഥിരമല്ല. ഇത് രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

മാറേണ്ട സമയം വളരെ നിർണായകമാണ്: വളരെ നേരത്തെ മുറിച്ചാൽ, അറ നിറഞ്ഞിട്ടില്ല, വളരെ വൈകി മുറിച്ചാൽ, അത് ഇതിനകം തന്നെ ഉറച്ചതായിരിക്കും. പ്രക്രിയ ഡീബഗ്ഗിംഗിൽ ഇത് വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു കണ്ണിയാണ്.

ഫില്ലിംഗ് ഇഫക്റ്റ് യഥാർത്ഥത്തിൽ നിർണ്ണയിക്കുന്ന സൂചകം. നിർദ്ദിഷ്ട മർദ്ദം = ഇഞ്ചക്ഷൻ ഫോഴ്‌സ് ÷ പഞ്ച് ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ (MPa)

നിങ്ങളുടെ മെഷീനിന്റെ ടൺ വലുതാണ് എന്നതിനർത്ഥം ഉരുകിയ ലോഹത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന ബലം വലുതാണെന്ന് അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല. പ്രധാന കാര്യം നിർദ്ദിഷ്ട മർദ്ദം - യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലെ ബലം - നോക്കുക എന്നതാണ്. അതേ ഇഞ്ചക്ഷൻ ബലത്തിന്, പഞ്ചിന്റെ വ്യാസം ഇരട്ടിയാക്കിയാൽ, നിർദ്ദിഷ്ട മർദ്ദം നാലിലൊന്നായി കുറയുന്നു. അതിനാൽ, പഞ്ചിന്റെ വ്യാസം തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, അതിന് പ്രഷർ ചേമ്പറുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ കഴിയുമോ എന്ന് മാത്രമല്ല, നിർദ്ദിഷ്ട മർദ്ദം മതിയോ എന്നും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

മുഴുവൻ കോഴ്‌സിന്റെയും പ്രധാന ഉള്ളടക്കങ്ങളിലൊന്നാണിത്. ഉരുകിയ ലോഹം പൂപ്പൽ അറയിൽ പ്രവേശിച്ചതിനുശേഷം, അത് ക്രമരഹിതമായി ഒഴുകുന്നില്ല. ഉൽപ്പന്നത്തിന് സുഷിരങ്ങളും തണുത്ത ഇൻസുലേഷനും ഉണ്ടോ എന്ന് അതിന്റെ ഫ്ലോ രീതി നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഡൈ-കാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ അനിവാര്യമായ വൈരുദ്ധ്യം: ഉരുകിയ ലോഹം നിറയ്ക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അത് ഖരമാകുന്നത് തടയാൻ വേഗത വേഗത്തിലായിരിക്കണം; എന്നാൽ വേഗത വളരെ വേഗത്തിലാണെങ്കിൽ, അത് ലാമിനാർ ഫ്ലോയിൽ നിന്ന് ജെറ്റ് ഫ്ലോയിലേക്ക് മാറും, ഇത് വായുവിനെ പ്രവേശിപ്പിക്കും. ഡിസൈനർമാരും മെഷീൻ ട്യൂണർമാരും എല്ലാ ദിവസവും ഈ ബാലൻസ് തിരയുന്നു.

ഇൻജക്ഷൻ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ ആരംഭിക്കുന്നില്ല. രീതി ആദ്യം കുറഞ്ഞ വേഗത, പിന്നീട് ഉയർന്ന വേഗത, മധ്യത്തിൽ ഒരു സ്വിച്ചിംഗ് പോയിന്റ് എന്നിവയാണ്:

• കുറഞ്ഞ വേഗതയുള്ള വിഭാഗം: ഉരുകിയ ലോഹം ഫ്ലോ ചാനലിലേക്ക് സുഗമമായി പ്രവേശിക്കാൻ അനുവദിക്കുക, കൂടാതെ പ്രഷർ ചേമ്പറിലെയും സ്പ്രൂവിലെയും വായു ക്രമാനുഗതമായി പുറത്തേക്ക് തള്ളുക.
• ഹൈ-സ്പീഡ് വിഭാഗം: ഗേറ്റിനടുത്ത് വായു ഏതാണ്ട് തീർന്നുപോകുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വേഗതയിലേക്ക് മാറുക. ഗേറ്റ് ക്രോസ്-സെക്ഷൻ കുത്തനെ ചുരുങ്ങുമ്പോൾ, വേഗത തൽക്ഷണം 30~50 മീ/സെക്കൻഡായി ഉയരും, പൂപ്പൽ അറ വേഗത്തിൽ നിറയും.

പിന്നെ യാത്ര മുഴുവൻ മന്ദഗതിയിലാക്കിക്കൂടെ? കാരണം ഉരുകിയ ലോഹം തണുക്കും. കാവിറ്റി നിറയ്ക്കാൻ കുറഞ്ഞ വേഗത ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് പകുതി വഴിയിൽ ഉറച്ചുനിൽക്കും, അത് ഒട്ടും നിറയുകയുമില്ല. അതിനാൽ, കാവിറ്റി പൂരിപ്പിക്കൽ ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ ഏതാനും പത്തിലൊന്ന് സമയത്തിനുള്ളിൽ പൂർത്തിയാക്കണം. വളരെ നേരത്തെ മാറൽ → വായു തീർന്നിട്ടില്ല → എയർ എൻട്രെയിൻമെന്റ് | വളരെ വൈകി മാറൽ → മെറ്റൽ കൂളിംഗ് → കോൾഡ് ഐസൊലേഷൻ

ആ അറ നിറയ്ക്കപ്പെടുന്നു, അടുത്തത് ഖരീകരണമാണ്. ഉൽപ്പന്നത്തിന് ചുരുങ്ങൽ അറകളുണ്ടോ എന്നും ഘടന സാന്ദ്രമാണോ അല്ലയോ എന്നും ഈ പ്രക്രിയ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഉരുകിയ ലോഹം പൂപ്പലിന്റെ അകത്തെ ഭിത്തിയിൽ പതിക്കുമ്പോൾ തന്നെ (താപനില വ്യത്യാസം മുന്നൂറ് മുതൽ നാനൂറ് ഡിഗ്രി വരെയാണ്), ഉപരിതല പാളി തൽക്ഷണം ചൂട് "വലിച്ചെടുക്കുകയും" ഉടൻ തന്നെ 0.3~0.8 മില്ലീമീറ്റർ മാത്രം കട്ടിയുള്ള ഒരു ചിൽ പാളിയായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ശീതീകരിച്ച പാളിയുടെ സവിശേഷതകൾ സൂക്ഷ്മമായ ധാന്യങ്ങൾ, ഇടതൂർന്ന ഘടന, ഉയർന്ന കാഠിന്യം എന്നിവയാണ്. തുടർന്ന് ഖരീകരണം പുറത്തു നിന്ന് അകത്തേക്ക് നീങ്ങുന്നു, ആന്തരിക ഉരുകിയ ലോഹം തണുക്കുകയും ചുരുങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു, വോളിയം ചെറുതായിത്തീരുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി ചുരുങ്ങൽ അറകൾ ഉണ്ടാകുന്നു.

നമ്മൾ മുമ്പ് യഥാക്രമം മർദ്ദം, വേഗത, താപനില എന്നിവയെക്കുറിച്ച് സംസാരിച്ചു, പക്ഷേ അവ ഒരിക്കലും വേർപിരിയുന്നില്ല, അവ എല്ലായ്പ്പോഴും പരസ്പരം സ്വാധീനിക്കുന്നു.

വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ:

പ്രധാന കാര്യം - ഈ മൂന്ന് പാരാമീറ്ററുകൾ മുഴുവൻ ശരീരത്തെയും ബാധിക്കുന്നു:

• താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുക → ദ്രാവകത മെച്ചപ്പെടുന്നു → അതേ വേഗതയിൽ വേഗത്തിൽ പൂരിപ്പിക്കൽ → വേഗത അതിനനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കണം
• വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുക → പൂരിപ്പിക്കൽ സമയം കുറയുന്നു → താപനില വ്യത്യാസം ചെറുതാകുന്നു → താപനില വിൻഡോ മാറുന്നു
• മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്നു → പൂരിപ്പിക്കൽ സ്വഭാവത്തിൽ മാറ്റങ്ങൾ → വേഗതയും താപനിലയും വീണ്ടും പൊരുത്തപ്പെടുത്തേണ്ടതുണ്ട്

പ്രക്രിയ ഡീബഗ്ഗിംഗിന്റെ സാരാംശം: മർദ്ദം, വേഗത, താപനില എന്നീ മൂന്ന് മാനങ്ങൾ ചേർന്ന സ്ഥലത്ത്, "പ്രക്രിയ വിൻഡോ" കണ്ടെത്തുക - അകാല ഘനീഭവിക്കൽ തടയാൻ ആവശ്യമായത്ര ഉയർന്ന താപനില, വായുവിനെ അകത്താക്കാതിരിക്കാൻ ആവശ്യമായത്ര വേഗത, ഭക്ഷണം നൽകാൻ ആവശ്യമായത്ര ഉയർന്ന മർദ്ദം. മൂന്ന് വ്യവസ്ഥകളും ഒരേ സമയം പാലിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ആ പോയിന്റ് നിങ്ങളുടെ പ്രക്രിയ വിൻഡോയാണ്.

ഉരുകിയ ലോഹം പഞ്ച് ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന വേഗതയിൽ പൂപ്പൽ അറയിൽ നിറയ്ക്കുകയും സമ്മർദ്ദത്തിൽ ഖരീകരണം പൂർത്തിയാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു പൂർണ്ണമായ ഡൈ-കാസ്റ്റിംഗ് വർക്ക് സൈക്കിൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് നാല് പ്രധാന ലിങ്കുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു:

• ① മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുക - ഹൈഡ്രോളിക് ഊർജ്ജം → പഞ്ചിന്റെ ഗതികോർജ്ജം → ലോഹ ഹൈഡ്രോളിക് മർദ്ദം, മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ കൂടാതെ രണ്ട് ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​ഉപകരണങ്ങൾ.
• ② ഡ്രൈവ് ചെയ്ത ഫില്ലിംഗ് - ആദ്യം ലോ-സ്പീഡ് എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ്, പിന്നീട് ഹൈ-സ്പീഡ് ഫില്ലിംഗ്, ലാമിനാർ ഫ്ലോ vs. ജെറ്റ് ഫ്ലോ, ഗേറ്റ് ആക്സിലറേഷൻ, ദിശ നിയന്ത്രണം.
• ③ പ്രഷർ ഫീഡിംഗ് - പൂരിപ്പിക്കൽ എന്നാൽ അത് അവസാനിച്ചു എന്നല്ല. ചുരുങ്ങൽ ദ്വാരങ്ങൾ ദൃഢമാകുന്നതുവരെ "ഞെരുക്കാൻ" പ്രഷറൈസേഷൻ സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുന്നത് തുടരുന്നു.
• ④ കൂളിംഗ് രൂപീകരണം - പുറത്തു നിന്ന് അകത്തേക്ക് ദൃഢീകരണം, ഫീഡിംഗ് ചാനൽ ഉറപ്പാക്കാൻ ഗേറ്റ് ഒടുവിൽ ദൃഢീകരിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഉപരിതല സാന്ദ്രമായ പാളി 0.3~0.5mm ആണ്.