fundi??o a baixa press?o Pode atingir um elevado grau de mecaniza??o e automa??o, aumentar a produtividade (10 ~ 15 tipo / h), pode também reduzir muitos factores humanos adversos no processo de produ??o, melhorar a taxa de produtos acabados, reduzindo consideravelmente a intensidade de trabalho dos trabalhadores. No entanto, a qualidade das pe?as fundidas a baixa press?o, através do plano do processo, dos parametros do processo, da estrutura do molde e da opera??o manual, bem como de outros factores, qualquer conce??o pouco razoável ou opera??o incorrecta da liga??o pode conduzir a defeitos de fundi??o a baixa press?o. A gera??o de fissuras nas rodas de alumínio é um fator importante que afecta o custo de produ??o e a produtividade das empresas. Por conseguinte, é especialmente importante discutir as causas das fissuras nas rodas de alumínio fundido a baixa press?o. Em seguida, falarei convosco sobre a fundi??o a baixa press?o na China alumínio Forma??o de fissuras nas rodas de automóveis e medidas para as eliminar.

O que é uma roda de fundi??o de baixa press?o?

As rodas de fundi??o a baixa press?o s?o fabricadas através da tecnologia de fundi??o a baixa press?o para proporcionar uma elevada densidade, elevada resistência e um bom controlo de qualidade. O processo injecta uma liga líquida num molde a baixa press?o, onde a liga arrefece e solidifica. A fundi??o a baixa press?o produz rodas com elevada densidade, estrutura homogénea, boa resistência e tenacidade e é adequada para a produ??o em massa.

O processo de produ??o divide-se em várias etapas: em primeiro lugar, a liga líquida é injectada no molde; em seguida, a liga é arrefecida e solidificada; e, finalmente, a roda é completada através de processos de tratamento térmico, acabamento e pintura. Este processo reduz as bolhas de ar e as impurezas, melhora a resistência e a precis?o e aumenta a seguran?a da roda.

juntamente comfundi??o gravitacionalA fundi??o a baixa press?o é mais eficiente e produz produtos de melhor qualidade do que a fundi??o a baixa press?o. A fundi??o por gravidade depende da gravidade para fazer fluir o metal, o que pode levar a uma distribui??o desigual, comprometendo a qualidade e a seguran?a. A fundi??o a baixa press?o controla o fluxo da liga de alumínio através da aplica??o de press?o, garantindo a precis?o e a resistência da roda.

Como resultado, as rodas fundidas de baixa press?o est?o a tornar-se cada vez mais importantes no fabrico de automóveis, proporcionando uma elevada eficiência, qualidade e seguran?a.

Vantagem tecnológica da roda de fundi??o de baixa press?o e remodela??o do valor industrial

?Revolu??o do fabrico de precis?o impulsionada pela automatiza??o mecanica

A tecnologia de fundi??o a baixa press?o, através de um elevado grau de mecaniza??o e automa??o, atingiu uma capacidade de produ??o estável de 10 a 15 pe?as por hora, o que é cerca de 30% superior à eficiência da fundi??o por gravidade tradicional. O seu princípio fundamental é a utiliza??o de gás a baixa press?o (0,02-0,08MPa) para pressionar suavemente as ligas de alumínio líquido para dentro das cavidades do molde, o que evita os problemas de gás enrolado e escória oxidada, causados pelo líquido metálico de fluxo livre na fundi??o por gravidade. Tomando como exemplo um projeto de produ??o em massa de rodas para veículos de energia nova, através da introdu??o de uma linha de fundi??o a baixa press?o totalmente automática, o rendimento do produto saltou de 82% para 96%, enquanto os custos de m?o de obra foram reduzidos em 45%. A combina??o de um sistema de controlo da temperatura do molde em circuito fechado e de sensores de press?o inteligentes permitiu o refinamento do gr?o de fundi??o até ao nível do mícron, e a vida à fadiga por flex?o dinamica do cubo da roda excedeu um milh?o de ciclos, o que satisfaz plenamente os requisitos de leveza e seguran?a dos veículos topo de gama. Isto satisfaz plenamente as exigências duplas de leveza e seguran?a dos modelos topo de gama.

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Diagnóstico interdisciplinar das causas de fissuras em rodas de fundi??o de baixa press?o

?Correla??o profunda entre a morfologia das fissuras e os mecanismos de rutura

No processo de produ??o de jantes em liga de alumínio, a forma??o de fissuras resulta frequentemente da conjuga??o de múltiplos factores, como as propriedades do material, a conce??o estrutural e os parametros do processo. De acordo com a análise da mecanica da fratura, as fissuras nas jantes podem ser divididas em três tipos principais:

1. ?Fissura??o térmica (defeitos de solidifica??o)A fissura??o térmica ocorre principalmente na junta raio-arco e manifesta-se como uma fissura reticulada distribuída ao longo dos limites do gr?o. A essência é que o metal líquido residual entre o esqueleto dendrítico no final da solidifica??o n?o pode suportar a tens?o de contra??o, e os casos típicos mostram que a probabilidade de fissura??o térmica aumenta em 60% quando a taxa de arrefecimento local excede os 4°C/s.
2. ?Fissura??o a frio (tens?o mecanica)A fratura é normalmente encontrada na raiz da flange do cubo e apresenta caraterísticas típicas de fratura frágil. A análise da falha de um cubo de um veículo comercial mostrou que o metal solidificado que permaneceu no tubo de eleva??o durante a desmoldagem fez com que a pe?a fundida fosse sujeita a uma tens?o de tra??o superior a 200 MPa, o que desencadeou diretamente uma fenda penetrante.
3. ?Fissura??o por corros?o sob tens?o (intera??o ambiental)Em ambientes costeiros de elevada humidade, as tens?es residuais no interior do cubo actuam em sinergia com os i?es de cloreto para provocar a expans?o lenta das fissuras ao longo dos limites dos gr?os. Estas fissuras apresentam uma morfologia de bifurca??o dendrítica distinta na observa??o microscópica.

?Análise sistemática dos principais factores de fractura??o

1. amplifica??o mecanica de defeitos de conce??o estrutural

• ?Concentra??o de tens?es em cantos agudosSe o raio do filete interior na regi?o de transi??o do raio da roda for inferior a 3 mm, o fator de concentra??o de tens?o (Kt) pode atingir 3,5-4,2, o que é muito mais do que o limite de elasticidade da liga de alumínio A356-T6 (220 MPa). Os dados da simula??o de uma roda desportiva mostram que, após a otimiza??o do angulo R de 2mm para 5mm, a tens?o máxima equivalente é reduzida de 315MPa para 185MPa.
• ?Efeito de muta??o da espessura da paredeQuando a diferen?a de espessura da parede entre áreas vizinhas excede 3:1, o gradiente de tens?o térmica gerado durante o processo de arrefecimento pode ultrapassar o limite de resistência à tra??o do material. O caso de fratura de um cubo de roda leve mostra que a espessura da junta aro-raio foi reduzida de 8mm para 3mm, resultando num pico de tens?o local de 280MPa.

2. risco sistémico de desadequa??o dos parametros do processo

• ?Tempo reduzido para manter a press?oO tempo de reten??o inferior a 15 segundos leva à interrup??o da contra??o e à forma??o de soltura por contra??o, enquanto que mais de 40 segundos cria resistência mecanica à solidifica??o do metal no tubo ascendente. Um teste DOE do projeto confirmou que, quando o tempo de espera é controlado no intervalo de 25-30 segundos, a taxa de fissura??o é reduzida de 7,2% para 0,8%.
• ?Controlo inadequado da taxa de enchimentoQuando a velocidade de enchimento excede 120mm/s, a probabilidade de rolos turbulentos de gás metal-líquido aumenta em 40%, e os defeitos microscópicos formados pela reten??o de gás tornam-se o ponto de partida para a inicia??o de fissuras. O processo de aumento gradual (inicial 0,03MPa, final 0,06MPa) pode equilibrar eficazmente a velocidade de enchimento e o risco de rolos de gás.

3. desafios do equilíbrio dinamico na gest?o térmica dos moldes

• ?gradiente de temperatura descontrolado: Quando a diferen?a de temperatura do molde excede 50 ℃, a taxa de diferen?a de contra??o de solidifica??o de cada regi?o da pe?a fundida excede 0,8%, induzindo rachaduras térmicas. Uma fábrica através da implanta??o do ponto de monitoramento da temperatura do molde descobriu que a flutua??o de temperatura na área do raio até ± 30 ℃, após a instala??o da diferen?a de temperatura do sistema de controle de temperatura da parti??o é estável dentro de ± 5 ℃.
• ?Sele??o inadequada do meio de arrefecimentoO resfriamento de água tradicional é fácil de causar uma queda repentina na temperatura da superfície do molde, o uso da tecnologia de resfriamento misto de aerossol pode controlar com precis?o a taxa de resfriamento de 3-8 ℃ / s, para evitar o estresse de têmpera devido ao resfriamento rápido.

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Solu??es de nível técnico para a preven??o de fissuras

?1. sistema optimizado para a dinamica dos sistemas de eleva??o

• ?Reconstru??o da geometria do corredorO diametro do tubo de eleva??o foi aumentado de Φ60mm para Φ85mm, e com o design do corredor inclinado a 30°, o caudal do líquido metálico foi estabilizado a 0,8-1,0m/s. A prática de um projeto mostrou que esta mudan?a reduziu a probabilidade de congelamento do tubo de eleva??o em 70%.
• ?Atualiza??o do isolamentoAdo??o de manga de preserva??o de calor nano-microporosa (condutividade térmica ≤ 0,1W/m-K), que prolonga o limite de tempo de preserva??o de calor em 40% em compara??o com o material tradicional de fibra ceramica para garantir a suavidade do canal de retra??o.

?2. caminho de otimiza??o biónica para a conce??o estrutural

• ?Tecnologia de mapeamento do fluxo de tens?oRedistribui??o dos materiais dos raios com base em algoritmos de otimiza??o da topologia para alinhar a dire??o da tens?o principal com a orienta??o do refor?o. Uma roda leve perdeu 12% de peso através desta técnica, enquanto a rigidez à flex?o aumentou 18%.
• ?regra de transi??o de gradienteO objetivo é reduzir o pico de tens?o local de 295 MPa para 175 MPa, através da conce??o de uma zona de transi??o de conicidade 1:4 na área de muta??o da espessura da parede e da adi??o de ranhuras de alívio de tens?o com uma profundidade de 1,5 mm na raiz do raio.

?3. inova??o do sistema inteligente de controlo da temperatura do molde

• ?Controlo de temperatura acoplado multi-zona: Desenvolveu um módulo de controlo de temperatura independente de seis zonas, com a zona da jante regulada a 320°C (para promover o encolhimento da maquilhagem) e a zona dos raios mantida a 280°C (para inibir a fissura??o térmica). Na produ??o em massa de uma jante de marca topo de gama, este sistema faz com que a uniformidade da temperatura do molde atinja ±3℃.
• ?Estratégia de arrefecimento dinamicoO arrefecimento por ar é utilizado para manter a temperatura do molde durante a fase de enchimento, e o arrefecimento por nevoeiro é comutado para acelerar a solidifica??o durante a fase de reten??o, encurtando todo o ciclo de produ??o em 8 segundos.

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Práticas de inova??o de processos da Ningbo Hexin

Na coopera??o com uma marca de luxo alem?, a equipa de He Xin alcan?ou o ponto de referência da indústria através de três avan?os tecnológicos fundamentais:

1. ?Tecnologia de forma??o de compósitos de fundi??o-fia??o a baixa press?oProcesso de fia??o sobreposto na zona da jante, de modo a que o gr?o seja orientado ao longo da circunferência, a resistência ao impacto radial do cubo da roda é aumentada em 35%.
2. ?Sistema de aquecimento por gradiente (tecnologia patenteada)A superfície do molde é revestida com revestimento de nitreto de titanio de 0,2 mm de espessura, juntamente com o dispositivo de aquecimento por indu??o, consegue um controlo preciso da temperatura com diferen?a de temperatura de ≤5 ℃ na área do raio.
3. ?Plataforma de simula??o de processos digitaisA integra??o dos sistemas MAGMAsoft e ANSYS reduz o número de ensaios de moldes de 12 para 3, encurtando o ciclo de desenvolvimento em 60%.

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Escolher a fábrica de rodas de fundi??o de baixa press?o correta

S?o quatro as competências essenciais que os fornecedores de qualidade devem possuir:

• ?Base de dados de materiaisAcumula??o de dezenas de milhares de conjuntos de parametros de processo e rela??o de mapeamento de propriedades de liga, correspondência rápida das melhores solu??es de material
• ?Controlo de qualidade de todo o processoEstabelecimento de 12 pontos de controlo de qualidade, desde a análise da pureza do lingote (teor de Fe ≤ 0,15%) até à dete??o de defeitos por raios X (norma ASTM E505).
• ?produ??o flexívelSistema de mudan?a rápida de molde compatível com rodas de 16-24 polegadas, tempo de mudan?a <45 minutos
• ?fabrico ecológicoTaxa de recupera??o de aparas de alumínio ≥95%, o consumo de energia por unidade de produto é 28% inferior à média do sector.

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Perguntas e respostas frequentes

1) Porque é que as rodas fundidas de baixa press?o s?o mais adequadas para os veículos movidos a novas energias?
A sua elevada densifica??o pode suportar o binário instantaneo do motor (≥3000N-m), enquanto a caraterística de leveza (redu??o de peso de 40% em rela??o às rodas de a?o) melhora diretamente a autonomia em 5%-8%.

2) Como determinar a causa das fissuras através da análise metalográfica?

• Fissura??o térmica: presen?a de uma película contínua de óxido nos limites dos gr?os, fissuras em forma de rede em ziguezague
• Fratura a frio: a fratura é rectilínea, s?o visíveis etapas de solubiliza??o claras
• Corros?o sob tens?o: presen?a de enriquecimento elementar de Cl na ponta da fenda (dete??o por EDS)

3) Como é que a vida do molde afecta a taxa de fissura??o?
Quando o molde é utilizado durante mais de 5.000 ciclos de moldagem, as microfissuras superficiais podem levar a um aumento da resistência à liberta??o da fundi??o do 25%, exigindo uma repara??o regular do revestimento a laser (restaurando a dureza da superfície para HRC 45 ou superior).

4) Quais s?o as orienta??es futuras do desenvolvimento tecnológico?
A inteligência artificial foi introduzida na otimiza??o do processo, com algoritmos de aprendizagem automática a regular o perfil de press?o em tempo real, com o objetivo de controlar a taxa de fissura??o para menos de 0,11 TP3T, enquanto a produtividade foi aumentada em mais 201 TP3T.