หลักการพื้นฐานของน้ํามันลื่นอากาศ casting

ผลกระทบที่ครอบคลุมของการหล่อแบบหล่อด้วยการหล่อลื่นด้วยน้ำมันและอากาศต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

1. จากมุมมองของการถ่ายเทความร้อน การวิเคราะห์กลไกของคุณภาพพื้นผิวแสดงให้เห็นว่าการหล่อแบบหล่อด้วยการหล่อลื่นด้วยน้ำมันและอากาศสามารถควบคุมการหล่อเย็นปฐมภูมิที่ตัวตกผลึกได้อย่างแม่นยำ ในการหล่อแบบ DC แบบดั้งเดิม หลอมเหลวจะสัมผัสโดยตรงและแข็งตัวบนผนังด้านในของตัวตกผลึก และความร้อนจะกระจายออกไปอย่างรวดเร็วผ่านผนังตัวตกผลึก เปลือกแข็งตัวเริ่มต้นจะหนาและสร้างช่องว่างอากาศระหว่างผนังกับผนังตัวตกผลึก ส่งผลให้การถ่ายเทความร้อนไม่เสถียร อุณหภูมิพื้นผิวผันผวนซ้ำๆ การแยกชั้น และพื้นผิวขรุขระ ในการหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซ การมีชั้นเบาะอากาศช่วยลดการหล่อเย็นปฐมภูมิ และเปลือกแข็งตัวเริ่มต้นจะบางและไม่สัมผัสกับผนังตัวตกผลึก ขจัดข้อบกพร่องของพื้นผิวที่เกิดจากการเสียดสีเชิงกลและการถ่ายเทความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ความเสถียรของการจ่ายน้ำมันและก๊าซเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันคุณภาพพื้นผิว การจ่ายน้ำมันมากเกินไปอาจทำให้เกิดการเผาไหม้ของน้ำมันหล่อลื่นที่ตกค้าง ทำให้เกิดจุดดำหรือคราบเขม่าบนพื้นผิวของแท่งโลหะ การจ่ายเชื้อเพลิงไม่เพียงพอจะส่งผลให้ฟิล์มน้ำมันและก๊าซไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดการสัมผัสเฉพาะที่ระหว่างเปลือกแข็งตัวเริ่มต้นกับวงแหวนกราไฟต์ ส่งผลให้เกิดความเครียดหรือการหนาตัวของการแยกชั้น ดังนั้นเทคโนโลยีการควบคุมการจ่ายน้ำมันแบบพัลส์ที่แม่นยำจึงช่วยให้มั่นใจได้ถึงการหล่อลื่นที่สม่ำเสมอของแท่งโลหะแต่ละรอบตลอดความยาวทั้งหมด

2. การปรับปรุงเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง เนื้อเยื่อใต้ผิวหนังเป็น "ยีน" ที่กำหนดคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์อัดรีดในภายหลัง ความหนาของชั้นการแยกชั้นในการหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซมีเพียงประมาณหนึ่งในสามของการหล่อแบบฮอตท็อปทั่วไป - ความหนาของชั้นการแยกชั้นในแท่งโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 200 มม. น้อยกว่า 0.17 มม. ในแท่งโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200-300 มม. น้อยกว่า 0.27 มม. และในแท่งโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 300 มม. น้อยกว่า 0.33 มม. การก่อตัวของชั้นการแยกชั้นที่บางมากนี้เกิดจากผลการเป็นฉนวนความร้อนของฟิล์มน้ำมันและก๊าซ ซึ่งช่วยลดความชันของอุณหภูมิในเปลือกแข็งตัวเริ่มต้น และลดแรงขับเคลื่อนสำหรับการเคลื่อนที่ของเฟสยูเทกติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำตามแนวเดนไดรต์ไปยังพื้นผิว สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ 6 (Al Mg Si) การทำให้ชั้นการแยกชั้นบางลงหมายความว่าพื้นผิวของโปรไฟล์ที่อัดรีดมีแนวโน้มที่จะเกิดความแตกต่างของสีและข้อบกพร่องที่เป็นลายเส้นน้อยลง และฟิล์มอะโนไดซ์มีความสม่ำเสมอและสม่ำเสมอมากขึ้น สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมความแข็งแรงสูงซีรีส์ 2 (Al Cu) และซีรีส์ 7 (Al Zn Mg Cu) การทำให้ชั้นการแยกชั้นบางลงช่วยลดแนวโน้มของการกระจุกตัวของความเค้นพื้นผิว ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการอบชุบด้วยความร้อนและการทำงานเย็นในภายหลัง

3. การปรับปรุงคุณภาพโลหะภายในส่วนใหญ่รวมถึงลักษณะต่างๆ เช่น โครงสร้างเกรน ความพรุน ปริมาณสิ่งเจือปน และความสม่ำเสมอขององค์ประกอบทางเคมี การหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซแสดงให้เห็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านเหล่านี้ ประการแรก การปรับปรุงวิธีการหล่อเย็น - เปลี่ยนจากการเน้นการกระจายความร้อนจากผนังตัวตกผลึกไปเป็นการหล่อเย็นด้วยน้ำโดยตรง - ช่วยเร่งอัตราการแข็งตัว ทำให้ขนาดเกรนละเอียดขึ้น และลดความชันของเนื้อเยื่อจากแกนกลางไปยังขอบ ประการที่สอง การทำให้โพรงของเหลวลึกตื้นลงเป็นประโยชน์ต่อการหดตัวที่สม่ำเสมอของของเหลวโลหะ ลดโอกาสเกิดข้อบกพร่องจากการหดตัวตรงกลาง อีกครั้ง โดยการใช้สารปิดผนึกทนความร้อนสูงอย่างเคร่งครัดกับบริเวณสัมผัสระหว่างวงแหวนกราไฟต์กับตัวตกผลึกและแผ่นอะแดปเตอร์ เป็นไปได้ที่จะป้องกันไม่ให้ก๊าซหลุดออกจากพื้นผิวสัมผัสเข้าไปในโพรงของเหลวได้อย่างสมบูรณ์ ขจัดสิ่งเจือปนออกไซด์และข้อบกพร่องของรูพรุนภายในแท่งโลหะที่เกิดจากการกักเก็บก๊าซ สำหรับสาขาที่มีความต้องการคุณภาพภายในที่เข้มงวด เช่น โลหะผสมอลูมิเนียมเกรดการบินและโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างยานยนต์ การหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซร่วมกับเทคโนโลยีการอบชุบในเตาอบในภายหลัง เช่น การกำจัดก๊าซและการทำให้บริสุทธิ์ด้วยการกรอง สามารถผลิตแท่งอลูมิเนียมระดับไฮเอนด์ที่มีความหนาแน่นภายในสูง ปริมาณก๊าซต่ำ และสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะน้อยที่สุด

4. ความสามารถในการปรับตัวของโลหะผสม เทคโนโลยีการหล่อแบบหล่อลื่นด้วยน้ำมันและอากาศมีความสามารถในการปรับตัวที่หลากหลายต่อระบบโลหะผสม และสามารถนำไปใช้กับการหล่อแท่งกลมของโลหะผสมอลูมิเนียมต่างๆ ตั้งแต่ 1XXX ถึง 8XXX ในบรรดาเหล่านี้ การประยุกต์ใช้โลหะผสมอลูมิเนียมที่เสียรูปทรงซีรีส์ 6 (6063, 6061, 6082 ฯลฯ) มีความสมบูรณ์และกว้างขวางที่สุด เนื่องจากโลหะผสมซีรีส์ 6 มีช่วงอุณหภูมิการตกผลึกปานกลางและการไหลที่ดี และสามารถให้คุณภาพพื้นผิวและภายในที่ยอดเยี่ยมภายใต้สภาวะการหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซ สำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมเกรดการบินซีรีส์ 2 (2024, 2A12 ฯลฯ) และซีรีส์ 7 (7075, 7050 ฯลฯ) เนื่องจากมีปริมาณธาตุโลหะผสมสูง ช่วงอุณหภูมิการตกผลึกกว้าง และมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวเมื่อร้อนสูง ข้อกำหนดในการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการหล่อจะเข้มงวดมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซก็แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยี ARC ของ Wagstaff ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมโดยเฉพาะสำหรับแท่งกลมโลหะผสมการบินที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่กว่า 520 มม. สำหรับโลหะผสมซีรีส์ 5 (Al Mg) การหล่อแบบสลิปด้วยน้ำมันและก๊าซสามารถลดการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวและการแยกชั้นในระหว่างกระบวนการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียมสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. เมื่อเทียบกับระดับขั้นสูงทั้งในและต่างประเทศ เทคโนโลยีการหล่อแบบ AirSlip ของ Wagstaff แสดงถึงระดับสูงสุดในสาขานี้ในระดับสากล แท่งกลมที่ผลิตโดยเทคโนโลยีนี้มีชื่อเสียงในด้านมาตรฐานคุณภาพสูง โดยมีคุณสมบัติที่โดดเด่น เช่น พื้นผิวเรียบ เปลือกบาง และโครงสร้างเกรนสม่ำเสมอ และได้กลายเป็นคำพ้องความหมายของมาตรฐานคุณภาพระดับโลกสำหรับแท่งอลูมิเนียมอัดรีดกลม นับตั้งแต่มีการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ระดับของอุปกรณ์ในประเทศได้รับการปรับปรุงอย่างมากผ่านการย่อย การดูดซับ และนวัตกรรมอิสระอย่างต่อเนื่อง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ประกอบการในประเทศได้สร้างสรรค์นวัตกรรมหลายอย่างในโครงสร้างและการปิดผนึกของตัวตกผลึกแบบสลิปน้ำมันและก๊าซ: โดยการออกแบบร่องปิดผนึกบนพื้นผิวสัมผัสระหว่างแผ่นอะแดปเตอร์แบบวงแหวนกับวงแหวนปิดผนึกทางเดินก๊าซ การปรับปรุงโครงสร้างแผ่นอะแดปเตอร์ และหลีกเลี่ยงการแตกหักของวงแหวนกราไฟต์ระหว่างการติดตั้ง โดยใช้สารปิดผนึกทนความร้อนสูงที่มีความหนาและความสูงที่เหมาะสมสำหรับการปิดผนึก ขจัดก๊าซหลุดออกได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังได้มีการพัฒนาโซลูชันทางเทคนิคสำหรับการจ่ายน้ำมันและก๊าซแบบแยกวงแหวนกราไฟต์คู่ในประเทศ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผสมน้ำมันและก๊าซและอายุการใช้งาน ปัจจุบัน เครื่องหล่อแบบกึ่งต่อเนื่องแบบไฮดรอลิกขั้นสูงจำนวนมากได้ถูกสร้างขึ้นในอุตสาหกรรมแปรรูปอลูมิเนียมในประเทศ โดยมีแนวคิดการออกแบบระบบไฮดรอลิกที่แตกต่างกัน แต่มีความสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยความต้องการผลิตภัณฑ์โลหะผสมพิเศษที่เพิ่มขึ้นในประเทศ วิธีการย่อยและดูดซับระบบไฮดรอลิกของเครื่องหล่อที่นำเข้าอย่างค่อยเป็นค่อยไปและเลิกพึ่งพาการนำเข้าได้กลายเป็นประเด็นสำคัญในการปรับปรุงระบบอุปกรณ์แปรรูปอลูมิเนียม