渦巻くインペラー鋳物中に排気システムを設計するときに何に注意する必要がありますか

渦巻くインペラーキャスティング 遠心ポンプ、タービン機械、液体混合装置で広く使用されているコアコンポーネントです。複雑な構造、高速、および厳密な性能要件により、鋳造プロセス中のガス排出制御は、鋳造のコンパクトさと性能の信頼性を確保するための鍵です。排気システムの設計は、鋳造プロセス全体で重要な役割を果たし、金属の液体充填の品質と最終製品の内部および外部の欠陥制御に直接影響します。科学的排気システムは、毛穴、コールドシャット、フローマークなどの欠陥を大幅に軽減するだけでなく、プロセスの安定性と鋳造収量を改善することもできます。

渦巻く設計への渦巻くインペラー構造の課題
渦巻き装置は通常、厚い中心のハブ、薄くて曲がりくねった刃、狭い内部チャネルを備えたマルチブレードの湾曲した表面構造を持っています。鋳造充填プロセス中、溶融金属は複数の狭い経路をすばやく埋める必要があります。排気が滑らかでない場合、背圧、空気の停滞、空気の同伴、その他の問題を形成するのは非常に簡単です。
中央のハブとブレードルートの間の接合部は、多くの場合、典型的な「ガス閉じ込められた領域」であり、ガスは逃げるのは簡単ではありません。ブレードは金型の外側の端に近いが、比較的独立しており、ローカルエキゾーストが不十分な場合、鋳造はコールドシャットを引き起こします。ガスを時間内にブレード間の空洞から排出できない場合、渦の形成が発生し、ガス閉じ込めのリスクが高まります。したがって、排気システムは、溶融金属のフローパスと固化シーケンスに一致するように正確に設計する必要があります。

排気管と排気穴の合理的な配置
排気管のレイアウトは、ガス収集位置、空洞の最も遠い端、最後の充填領域を優先する必要があります。通常、排気構造は次の位置に設定する必要があります。
独立したマイクロ排気穴は、各ブレードの端または上部に配置されています。
排気溝と排気チャネルは、ハブとブレードルートの接合部に設定されています。
端にあるすべての高位置領域は、金型の上部にある排気システムに接続して、遮るもののないガス通路を形成する必要があります。
排気穴の直径は0.2〜1.0 mmの間で制御する必要があります。これは、滑らかな排気を確保し、溶融金属がフラッシュを形成するのを防ぐために必要です。砂鋳造には、セラミック砂、良好な空気透過性のコーティングを使用できます。精密キャスティング中、排気綿、セラミック繊維プラグ、薄壁の排気パイプ、およびその他の構造をシェル型の外層に設置して、ガスを逃がすように導く必要があります。

カビ材料の空気透過性とプロセス制御
カビの空気透過性は、排気効率に直接影響します。樹脂砂またはウォーターグラスの砂を使用する場合、成形材料を追加することにより、空気透過性を改善する必要があります。精密鋳造シェルの場合、シェルの排気性能を向上させるために、次の測定値をとることができます。
中空のセラミックシェルまたは軽量凝集体を使用して、全体的な空気透過性を高めます。
シェル表面が密度が高すぎるのを防ぐために、コーティングの厚さと層の数を制御します。
シェルレイヤー間の「通気性のあるウィンドウ」構造を設計して、シェルを大気に接続します。
脱ワックス後、高温焼結を行い、残留ワックスと水分を完全に燃やして、シェルキャビティに残留ガス源がないことを確認します。シェルが完全に焼結または乾燥していない場合、囲まれたガスが鋳造充填プロセス中に加熱され、膨張し、毛穴や貝殻の爆発を簡単に引き起こす可能性があります。

充填速度とガスの同点を制御します
排気システムは、充填プロセスと高度に一致する必要があります。充填が速すぎると、溶融金属が大量の空気を導入し、乱流と渦電流を形成します。充填が遅すぎると、局所的なコールドシャット、金属フロントの凍結、閉じたガスチャネルが簡単になります。注ぐ速度と液体の流れの方向を制御すると、排気システムが最高のパフォーマンスを発揮するのに役立ちます。
ゲートシステムを設計するときは、次のことを行う必要があります。
衝撃と乱気流を減らすために、複雑な構造領域を直接指すように直接向けないでください。
テーパーの内側のゲートをセットアップして、溶融金属を導き、層状状態の金型を満たします。
ガス放出のための冗長パスとして、端子エリアに補助排気チャネルを設定します。
注ぎの温度と圧力を適切に下げて、ガスの同伴の傾向を遅くします。
真空鋳造または陰圧補助充填プロセスを使用する場合、負圧を使用して、カビのキャビティのガスを強制し、排気効率を改善し、鋳物の多孔性を大幅に低下させることもできます。