{"id":261,"date":"2025-01-27T14:15:17","date_gmt":"2025-01-27T06:15:17","guid":{"rendered":"http:\/\/www.1.com\/?p=238"},"modified":"2025-03-07T16:02:51","modified_gmt":"2025-03-07T08:02:51","slug":"about-detail-12","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/about-detail-12.html","title":{"rendered":"Cause e misure di miglioramento della formazione di cricche nei mozzi delle ruote in alluminio colato a bassa pressione"},"content":{"rendered":"

La colata a bassa pressione pu\u00f2 raggiungere un alto grado di meccanizzazione e automazione, migliorare la produttivit\u00e0 (10 ~ 15 tipi \/ h), pu\u00f2 anche ridurre molti fattori umani negativi nel processo di produzione, migliorare il tasso di prodotti finiti, riducendo notevolmente l'intensit\u00e0 di lavoro dei lavoratori. Tuttavia, la qualit\u00e0 dei getti a bassa pressione dipende dal piano di processo, dai parametri di processo, dalla struttura dello stampo e dal funzionamento manuale e da altri fattori; qualsiasi progettazione irragionevole o funzionamento improprio del collegamento pu\u00f2 portare a difetti di colata a bassa pressione. La generazione di cricche nelle ruote di alluminio \u00e8 un fattore importante che influisce sui costi di produzione e sulla produttivit\u00e0 delle imprese. Per questo motivo, \u00e8 particolarmente importante discutere le cause delle cricche nelle ruote in alluminio colate a bassa pressione. A seguire, vi illustrer\u00f2 la formazione e l'eliminazione delle cricche nelle ruote per auto in lega di alluminio colate in impianti di colata a bassa pressione in Cina.<\/p>\n\n\n\n

\"Ruote<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Che cos'\u00e8 una ruota di colata a bassa pressione?<\/h2>\n\n\n\n

Le ruote per colata a bassa pressione sono prodotte con la tecnologia della colata a bassa pressione per garantire alta densit\u00e0, alta resistenza e un buon controllo della qualit\u00e0. Il processo inietta una lega liquida in uno stampo a bassa pressione, dove la lega si raffredda e si solidifica. La colata a bassa pressione produce ruote ad alta densit\u00e0, struttura omogenea, buona resistenza e tenacit\u00e0 ed \u00e8 adatta alla produzione di massa.<\/p>\n\n\n\n

Il processo di produzione \u00e8 suddiviso in diverse fasi: innanzitutto, la lega liquida viene iniettata nello stampo; successivamente, la lega viene raffreddata e solidificata; infine, la ruota viene completata attraverso i processi di trattamento termico, finitura e verniciatura. Questo processo riduce le bolle d'aria e le impurit\u00e0, migliora la resistenza e la precisione e aumenta la sicurezza della ruota.<\/p>\n\n\n\n

Rispetto alla colata a gravit\u00e0, la colata a bassa pressione \u00e8 pi\u00f9 efficiente e produce prodotti di migliore qualit\u00e0. La colata a gravit\u00e0 si basa sulla forza di gravit\u00e0 per far fluire il metallo, il che pu\u00f2 portare a una distribuzione non uniforme e compromettere la qualit\u00e0 e la sicurezza. La colata a bassa pressione controlla il flusso della lega di alluminio applicando una pressione, garantendo precisione e resistenza della ruota.<\/p>\n\n\n\n

Di conseguenza, le ruote fuse a bassa pressione stanno diventando sempre pi\u00f9 importanti nella produzione automobilistica, garantendo alta efficienza, qualit\u00e0 e sicurezza.<\/p>\n\n\n\n

\"Produzione<\/figure>\n\n\n\n

Vantaggio tecnologico della ruota di colata a bassa pressione e rimodellamento del valore industriale<\/h2>\n\n\n\n

\u200bLa rivoluzione della produzione di precisione guidata dall'automazione meccanica<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La tecnologia di colata a bassa pressione, grazie a un elevato grado di meccanizzazione e automazione, ha raggiunto una capacit\u00e0 produttiva stabile di 10-15 pezzi all'ora, superiore di circa 30% rispetto all'efficienza della tradizionale colata per gravit\u00e0. Il suo principio fondamentale \u00e8 l'utilizzo di gas a bassa pressione (0,02-0,08MPa) per premere le leghe di alluminio liquide nelle cavit\u00e0 dello stampo in modo fluido, evitando cos\u00ec i problemi di gas arrotolato e scorie ossidate, causati dal flusso libero del metallo liquido nella colata per gravit\u00e0. Prendendo come esempio un progetto di produzione di massa di ruote per veicoli a energia nuova, grazie all'introduzione di una linea di colata a bassa pressione completamente automatica, la resa del prodotto \u00e8 passata da 82% a 96%, mentre il costo della manodopera \u00e8 stato ridotto di 45%. La combinazione di un sistema di controllo ad anello chiuso della temperatura dello stampo e di sensori di pressione intelligenti ha permesso di affinare la grana interna della colata a livello di micron, e la durata della fatica da flessione dinamica del mozzo della ruota ha superato 1.000.000 di cicli, soddisfacendo pienamente i requisiti di leggerezza e sicurezza dei veicoli di fascia alta. Questo soddisfa pienamente la duplice esigenza di leggerezza e sicurezza dei modelli di fascia alta.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Diagnosi interdisciplinare delle cause di cricca nelle ruote per colata a bassa pressione<\/h2>\n\n\n\n

\u200bCorrelazione profonda tra morfologia delle cricche e meccanismi di rottura<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Nel processo di produzione delle ruote in lega di alluminio, la formazione di cricche \u00e8 spesso il risultato dell'accoppiamento di pi\u00f9 fattori, come le propriet\u00e0 del materiale, la progettazione strutturale e i parametri di processo. In base all'analisi della meccanica della frattura, le cricche delle ruote possono essere suddivise in tre tipi principali:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. \u200bCricche termiche (difetti di solidificazione)<\/strong>Si verifica soprattutto in corrispondenza della giunzione raggio-cerchio e si manifesta come una cricca reticolare distribuita lungo i confini dei grani. L'essenza \u00e8 che il metallo liquido residuo tra lo scheletro dendritico al termine della solidificazione non \u00e8 in grado di resistere alle sollecitazioni di contrazione e i casi tipici mostrano che la probabilit\u00e0 di cricche termiche aumenta di 60% quando la velocit\u00e0 di raffreddamento locale supera i 4\u00b0C\/s.<\/li>\n\n\n\n
  2. \u200bCricca a freddo (sollecitazione meccanica)<\/strong>La frattura si trova comunemente alla radice della flangia del mozzo e mostra le tipiche caratteristiche della frattura fragile. L'analisi dei guasti di un mozzo di un veicolo commerciale ha mostrato che il metallo solidificato rimasto nel tubo di sollevamento durante la sformatura ha causato una sollecitazione di trazione superiore a 200 MPa, che ha innescato direttamente una cricca penetrante.<\/li>\n\n\n\n
  3. \u200bCricche da corrosione sotto sforzo (interazione ambientale)<\/strong>In ambienti costieri ad alta umidit\u00e0, le tensioni residue all'interno del mozzo agiscono sinergicamente con gli ioni cloruro per provocare una lenta espansione delle cricche lungo i confini dei grani. Tali cricche mostrano una distintiva morfologia di biforcazione dendritica nell'osservazione al microscopio.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    \u200bAnalisi sistematica dei fattori chiave della fratturazione<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    1. Amplificazione meccanica dei difetti di progettazione strutturale<\/h4>\n\n\n\n
      \n
    • \u200bConcentrazione delle sollecitazioni negli angoli acuti<\/strong>Se il raggio del filetto interno nella regione di transizione dei raggi \u00e8 inferiore a 3 mm, il fattore di concentrazione delle sollecitazioni (Kt) pu\u00f2 raggiungere 3,5-4,2, superando di gran lunga il limite di snervamento della lega di alluminio A356-T6 (220 MPa). I dati di simulazione di una ruota sportiva mostrano che, dopo aver ottimizzato l'angolo R da 2 mm a 5 mm, la sollecitazione massima equivalente si riduce da 315 MPa a 185 MPa.<\/li>\n\n\n\n
    • \u200bEffetto di mutazione dello spessore della parete<\/strong>Quando la differenza di spessore delle pareti tra aree vicine supera 3:1, il gradiente di sollecitazione termica generato durante il processo di raffreddamento pu\u00f2 superare il limite di resistenza alla trazione del materiale. Il caso di frattura di un mozzo di ruota leggero mostra che lo spessore della giunzione cerchio-razza \u00e8 stato ridotto da 8 mm a 3 mm, con un conseguente picco di sollecitazione locale di 280 MPa.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      2. Rischio sistemico di disallineamento dei parametri di processo<\/h4>\n\n\n\n
        \n
      • \u200bFinestra di tempo ristretta per mantenere la pressione<\/strong>Un tempo di mantenimento inferiore a 15 secondi porta all'interruzione del ritiro e alla formazione di allentamenti da ritiro, mentre pi\u00f9 di 40 secondi creano una resistenza meccanica alla solidificazione del metallo nel tubo ascendente. Un test DOE di progetto ha confermato che quando il tempo di mantenimento \u00e8 controllato nell'intervallo di 25-30 secondi, il tasso di cricche si riduce da 7,2% a 0,8%.<\/li>\n\n\n\n
      • \u200bControllo improprio del tasso di riempimento<\/strong>Quando la velocit\u00e0 di riempimento supera i 120 mm\/s, la probabilit\u00e0 di rotoli di gas turbolento metallo-liquido aumenta di 40% e i difetti microscopici formati dalla ritenzione di gas diventano il punto di partenza per l'innesco di cricche. Il processo di step-up (iniziale 0,03MPa, finale 0,06MPa) pu\u00f2 bilanciare efficacemente la velocit\u00e0 di riempimento e il rischio di rotoli di gas.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        3. Sfide di equilibrio dinamico nella gestione termica degli stampi<\/h4>\n\n\n\n
          \n
        • \u200bgradiente di temperatura in fuga<\/strong>Quando la differenza di temperatura dello stampo supera i 50 \u2103, il tasso di differenza di ritiro di solidificazione di ciascuna regione della colata supera 0,8%, inducendo cricche termiche. Una fabbrica, attraverso l'impianto di un punto di monitoraggio della temperatura dello stampo, ha riscontrato che la fluttuazione della temperatura nell'area dei raggi pu\u00f2 arrivare fino a \u00b1 30 \u2103, mentre dopo l'installazione del sistema di controllo della temperatura della partizione la differenza di temperatura \u00e8 stabile entro \u00b1 5 \u2103.<\/li>\n\n\n\n
        • \u200bSelezione errata del mezzo di raffreddamento<\/strong>Il tradizionale raffreddamento ad acqua \u00e8 facile che provochi un calo improvviso della temperatura superficiale dello stampo, mentre l'uso della tecnologia di raffreddamento misto ad aerosol pu\u00f2 controllare con precisione la velocit\u00e0 di raffreddamento di 3-8 \u2103 \/ s, per evitare lo stress da spegnimento dovuto al rapido raffreddamento.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
          \n\n\n\n

          Soluzioni ingegneristiche per la prevenzione delle crepe<\/h2>\n\n\n\n

          \u200b1. Sistema ottimizzato per la dinamica dei sistemi di sollevamento<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
            \n
          • \u200bRicostruzione della geometria del corridore<\/strong>Il diametro del tubo di sollevamento \u00e8 stato aumentato da \u03a660 mm a \u03a685 mm e, con il design del canale inclinato di 30\u00b0, la portata del liquido metallico \u00e8 stata stabilizzata a 0,8-1,0 m\/s. Un progetto ha dimostrato che questo riduce la probabilit\u00e0 di congelamento del tubo di sollevamento di 70%.<\/li>\n\n\n\n
          • \u200bAggiornamenti dell'isolamento<\/strong>L'adozione di un manicotto nano-microporoso per la conservazione del calore (conduttivit\u00e0 termica \u2264 0,1W\/m-K), che prolunga il tempo di conservazione del calore di 40% rispetto al tradizionale materiale in fibra ceramica, garantisce la scorrevolezza del canale di contrazione.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            \u200b2. Percorso di ottimizzazione bionica per la progettazione strutturale<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
              \n
            • \u200bTecnologia di mappatura del flusso di stress<\/strong>Ridistribuzione dei materiali dei raggi basata su algoritmi di ottimizzazione topologica per allineare la direzione delle sollecitazioni principali con l'orientamento dei rinforzi. Grazie a questa tecnica, una ruota leggera ha perso 12% di peso, mentre la rigidit\u00e0 di flessione \u00e8 aumentata di 18%.<\/li>\n\n\n\n
            • \u200bregola di transizione del gradiente<\/strong>Progettando una zona di transizione conica 1:4 nell'area di mutazione dello spessore della parete e aggiungendo scanalature di scarico delle sollecitazioni con una profondit\u00e0 di 1,5 mm alla radice del raggio, il picco di sollecitazione locale \u00e8 stato ridotto con successo da 295MPa a 175MPa.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

              \u200b3. Innovazione del sistema di controllo intelligente della temperatura dello stampo<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
                \n
              • \u200bControllo della temperatura multizona accoppiato<\/strong>: sviluppato un modulo di controllo della temperatura indipendente a sei zone, con la zona del cerchio impostata a 320\u00b0C (per favorire il restringimento del make-up) e la zona dei raggi mantenuta a 280\u00b0C (per inibire le cricche termiche). Nella produzione di massa di una ruota di marca di fascia alta, questo sistema consente di raggiungere un'uniformit\u00e0 di temperatura dello stampo di \u00b13\u2103.<\/li>\n\n\n\n
              • \u200bStrategia di raffreddamento dinamico<\/strong>Il raffreddamento ad aria viene utilizzato per mantenere la temperatura dello stampo durante la fase di riempimento, mentre il raffreddamento a nebbia viene attivato per accelerare la solidificazione durante la fase di mantenimento, accorciando l'intero ciclo di produzione di 8 secondi.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
                \n\n\n\n

                Pratiche di innovazione di processo di Ningbo Hexin<\/h2>\n\n\n\n

                In collaborazione con un marchio di lusso tedesco, il team di He Xin ha raggiunto il punto di riferimento del settore grazie a tre importanti innovazioni tecnologiche:<\/p>\n\n\n\n

                  \n
                1. \u200bTecnologia di formatura dei compositi con fusione e filatura a bassa pressione<\/strong>Il processo di filatura sovrapposto nell'area del cerchio, in modo che la grana sia orientata lungo la circonferenza, aumenta la resistenza all'impatto radiale del mozzo della ruota di 35%.<\/li>\n\n\n\n
                2. \u200bSistema di riscaldamento a gradi (tecnologia brevettata)<\/strong>La superficie dello stampo \u00e8 rivestita con uno spessore di 0,2 mm di nitruro di titanio che, insieme al dispositivo di riscaldamento a induzione, consente di ottenere un controllo preciso della temperatura con una differenza di \u22645\u2103 nell'area dei raggi.<\/li>\n\n\n\n
                3. \u200bPiattaforma di simulazione digitale dei processi<\/strong>L'integrazione dei sistemi MAGMAsoft e ANSYS riduce il numero di prove stampo da 12 a 3, abbreviando il ciclo di sviluppo di 60%.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
                  \n\n\n\n

                  Scelta del giusto impianto a ruota per colata a bassa pressione<\/h2>\n\n\n\n

                  Sono quattro le competenze fondamentali che un fornitore di qualit\u00e0 deve possedere:<\/p>\n\n\n\n

                    \n
                  • \u200bDatabase dei materiali<\/strong>Accumulo di decine di migliaia di set di parametri di processo e di relazioni di mappatura delle propriet\u00e0 delle leghe, per una rapida corrispondenza delle migliori soluzioni di materiali<\/li>\n\n\n\n
                  • \u200bControllo qualit\u00e0 dell'intero processo<\/strong>Stabilimento di 12 punti di controllo della qualit\u00e0, dall'analisi della purezza del lingotto (contenuto di Fe \u2264 0,15%) al rilevamento dei difetti ai raggi X (standard ASTM E505).<\/li>\n\n\n\n
                  • \u200bproduzione flessibile<\/strong>Sistema di cambio rapido dello stampo compatibile con ruote da 16-24 pollici, tempo di cambio <45 minuti<\/li>\n\n\n\n
                  • \u200bproduzione verde<\/strong>Il tasso di recupero dei trucioli di alluminio \u00e8 \u226595%, il consumo energetico per unit\u00e0 di prodotto \u00e8 inferiore di 28% rispetto alla media del settore.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
                    \n\n\n\n

                    Domande e risposte frequenti<\/h2>\n\n\n\n

                    1. Perch\u00e9 le ruote fuse a bassa pressione sono pi\u00f9 adatte ai veicoli a nuova energia?<\/strong>
                    La sua elevata densificazione \u00e8 in grado di sopportare la coppia istantanea del motore (\u22653000N-m), mentre la leggerezza (riduzione del peso di 40% rispetto alle ruote in acciaio) migliora direttamente l'autonomia di 5%-8%.<\/p>\n\n\n\n

                    2. Come determinare la causa delle cricche mediante analisi metallografica?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                      \n
                    • Cricche termiche: presenza di un film di ossido continuo ai confini dei grani, cricche a forma di rete a zig-zag<\/li>\n\n\n\n
                    • Frattura a freddo: la frattura \u00e8 rettilinea, sono visibili chiari passaggi di solubilizzazione<\/li>\n\n\n\n
                    • Corrosione da stress: presenza di arricchimento elementare di Cl sulla punta della cricca (rilevazione EDS)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                      3. In che modo la durata dello stampo influisce sul tasso di cricche?<\/strong>
                      Quando lo stampo viene utilizzato per pi\u00f9 di 5.000 cicli di stampaggio, le microfessure superficiali possono portare a un aumento della resistenza al distacco della colata di 25%, richiedendo una regolare riparazione del rivestimento al laser (ripristino della durezza superficiale a HRC 45 o superiore).<\/p>\n\n\n\n

                      4. Quali sono le direzioni future dello sviluppo tecnologico?<\/strong>
                      L'intelligenza artificiale \u00e8 stata introdotta nell'ottimizzazione del processo, con algoritmi di apprendimento automatico che regolano la curva di pressione in tempo reale, con l'obiettivo di controllare il tasso di cracking al di sotto di 0,11 TP3T, aumentando al contempo la produttivit\u00e0 di altri 201 TP3T.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                      La colata a bassa pressione pu\u00f2 raggiungere un alto grado di meccanizzazione e automazione, migliorare la produttivit\u00e0 (10 ~ 15 tipi \/ h), pu\u00f2 anche ridurre molti fattori umani negativi nel processo di produzione, migliorare il tasso di prodotti finiti, riducendo notevolmente l'intensit\u00e0 di lavoro dei lavoratori. Tuttavia, la qualit\u00e0 dei getti a bassa pressione dipende dal piano di processo, dai parametri di processo, dalla struttura dello stampo e dal funzionamento manuale e da altri fattori; qualsiasi progettazione irragionevole o funzionamento improprio del collegamento pu\u00f2 portare a difetti di colata a bassa pressione. La generazione di cricche nelle ruote di alluminio \u00e8 un fattore importante che influisce sui costi di produzione e sulla produttivit\u00e0 delle imprese. Per questo motivo, \u00e8 particolarmente importante discutere le cause delle cricche nelle ruote in alluminio colate a bassa pressione. A seguire, vi illustrer\u00f2 la formazione e l'eliminazione delle cricche nelle ruote per auto in lega di alluminio colate in impianti di colata a bassa pressione in Cina. Che cos'\u00e8 la ruota di colata a bassa pressione? Ruota di colata a bassa pressione ...<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1889,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[21],"tags":[47,89],"class_list":["post-261","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-about-news","tag-low-pressure-casting","tag-aluminium-alloy"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/261","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=261"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/261\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1889"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=261"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=261"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=261"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}