döküm: Sıvı metalin basınç altında bir kalıba enjekte edilerek katılaştırılmasıyla elde edilen üründür. Yaygın olarak kabuk, kapak, braket vb. parçaların imalatında kullanılır ve otomobil, makine, elektronik vb. alanlarda yaygın olarak kullanılır.
Isıl işlem: Metal malzemelerin mikro yapılarını, özelliklerini ve morfolojilerini değiştirmek için belirli bir sıcaklık aralığında ısıtılması, yalıtılması ve soğutulması işlemidir.
Gerçek üretim sürecinde, basınçlı döküm parçalarının geleneksel ısıl işleme tabi tutulamayacağını- görebiliriz. Peki bu fenomene tam olarak ne sebep oldu?
Basınçlı dökümde kullanılan yaygın malzemeler. Basınçlı dökümler genellikle yüksek sıcaklıklarda erimeye veya deformasyona eğilimli olan alüminyum alaşımları ve çinko alaşımları gibi düşük erime noktalı metal malzemelerden yapılır ve bu nedenle özellikleri geleneksel ısıl işlem yöntemleriyle değiştirilemez.
2, Basınçlı-döküm parçalarının yapısal özellikleri. Basınçlı döküm parçalarının kalıplama işlemi sırasında, kalıbın sınırlamaları ve metal sıvının akışkanlığı nedeniyle sıklıkla iç gerilim, büzülme, gözeneklilik ve diğer kusurlar meydana gelir. Isıl işlem ve ısıtma işlemi sırasında bu gözenek ve boşluklardaki gazın genleşmesi dökümlerde kabarcıklanma, deformasyon ve hatta çatlama gibi sorunlara neden olabilir.
3, Isıl işlemin neden olduğu deformasyon, ürünün boyutsal doğruluğunu ve mekanik özelliklerini ciddi şekilde etkiler.
Örneğin, alüminyum alaşımlı basınçlı dökümden-konuşalım:
1. Tüm alüminyum alaşımlı döküm yöntemleri arasında yalnızca basınçlı döküm-ısıl işleme tabi tutulamaz. Çünkü alüminyum sıvısının basınçlı dökümü sırasında büyük miktarda gaz da enjekte edilir ve döküm yoğunlaştıktan sonra bu gazlar dökümün içinde kapatılır (herhangi bir basınçlı döküm parçası iç koşullarını gözlemlemek için serbestçe kesilebilir). Basınçlı döküm belirli bir sıcaklığa kadar yeniden ısıtıldığında (470-500 derecede katı çözelti işleminin yüksek sıcaklık aşaması gibi), dökümün içindeki gazlar genleşecek ve döküm yüzeyinde kabarcıkların oluşmasına neden olacak (boyut 50-200 μm artabilir) ve iç bağlantılı gözenekler oksidasyon ve korozyon kanallarının oluşmasına yol açacaktır.
2. Yaygın olarak kullanılan basınçlı döküm alüminyum alaşımları (ADC12, A380 gibi) tipik olarak hızlı soğutma altında kaba ötektik silikon fazları veya intermetalik bileşikler oluşturan yüksek silikon (Si) ve yüksek safsızlık elementleri (Fe gibi) içerir. Yüksek silikonlu alüminyum alaşımının katı çözelti işlemi sırasında, kaba silikon parçacıklarının matris içinde tamamen çözülmesi zordur, bu da daha sonraki yaşlanma güçlendirme etkisinin sınırlı olmasına ve ısıl işlem etkisinin zayıf olmasına neden olur. Fe gibi safsızlıklar sert ve kırılgan fazlar oluşturabilir, malzemenin plastisitesini daha da azaltabilir ve ısıl işlemden sonra kırılganlığı şiddetlendirebilir.
3. Basınçlı döküm işlemi sırasında, alüminyum sıvısı hızla soğur, bu da taneciklerin incelmesine ancak düzensiz yapıya ve içeride çok sayıda dislokasyona ve artık gerilime neden olur. Yüksek sıcaklıkta ısıl işlem, anormal tane büyümesine veya yeniden kristalleşmeye neden olabilir ve bu da malzeme özelliklerini zayıflatır.
4. Alüminyum basınçlı dökümler çoğunlukla ince-duvarlı ve karmaşık yapılardır; bunlar, yüksek sıcaklıklarda ısıtıldığında termal stres nedeniyle distorsiyona ve deformasyona eğilimlidir. Isıl işlemden sonraki soğutma işlemi boyutsal sapmalara neden olabilir, bu da hassas basınçlı döküm parçalarının tolerans gerekliliklerinin karşılanmasını zorlaştırır.
5. Kısmi basınçlı döküm alüminyum alaşımları (AI Si serisi gibi), yüksek-sıcaklıktaki katı çözeltiye gerek kalmadan doğal yaşlandırma yoluyla güçlendirilebilir. Basınçlı dökümün yüksek-basınç yoğunlaştırma etkisi-kendisi yeterli mukavemet sağlayabilir, ancak ısıl işlemden sonraki faydalar, kayıplara değmez.
Burada da istisnalar var:
Her ne kadar geleneksel ısıl işlem uygulanamasa da, basit ısıl işlem ayrıca aşağıdaki gibi bazı özel işlemler veya alaşımlar yoluyla da gerçekleştirilebilir:
---Vakumlu basınçlı döküm: Gözeneklilik azaltıldıktan sonra düşük sıcaklıkta yaşlandırma denenebilir.
--- AI Mg basınçlı döküm alaşımları gibi yüksek saflıkta alaşımlar, T5 işlemi yoluyla ürün performansını iyileştirebilir.
Basınçlı döküm parçalarının özelliklerini ısıl işlem yoluyla değiştirmek imkansız olduğundan, bunların mekanik özelliklerini ve korozyon direncini nasıl geliştirebiliriz?
1. Çözüm: Basınçlı-döküm sürecini optimize edin. Kalıp tasarımını geliştirerek ve metal sıvı sıcaklığı ve basıncı gibi parametreleri ayarlayarak iç gerilim, büzülme ve gözeneklilik kusurlarının oluşumu azaltılabilir, böylece basınçlı döküm parçalarının yoğunluğu ve mekanik özellikleri iyileştirilebilir.
Çözüm 2: Basınçlı-döküm parçalarının gücü, takviye çubukları eklenerek ve ürün yapısı optimize edilerek artırılabilir.
Çözüm 3: Yüzey işleme aynı zamanda basınçlı döküm parçalarının performansını artırmanın da önemli bir yoludur. Püskürtme, elektrokaplama, anotlama ve diğer yöntemlerle, basınçlı döküm parçalarının yüzeyinde korozyon direncini ve aşınma direncini artırmak için koruyucu bir film oluşturulabilir. Aynı zamanda yüzey işleme, basınçlı döküm parçalarının estetiğini de artırabilir ve ürünlerin pazardaki rekabet gücünü artırabilir.
Sonuç olarak, basınçlı döküm parçaları ısıl işleme tabi tutulamasa da, basınçlı döküm süreçlerini ve yüzey işlemlerini optimize ederek performanslarını ve güvenilirliklerini-iyileştirebiliriz. Fiili üretim sürecinde, basınçlı döküm parçalarının kalitesinin ve performansının gereksinimleri karşıladığından emin olmak için özel ihtiyaçlara ve uygulama senaryolarına göre uygun işleme yöntemlerini ve yüzey işleme süreçlerini seçmeliyiz.
