The Critical Role of Gate 위치의 감소 주조 폐기물

금속 주물에서는, gating 체계는 형 구멍으로 molten 금속을 전달하는 수로의 네트워크입니다. 그것의 디자인은 직접 완성되는 주물의 질 뿐만 아니라 과정을 통해 소모된 물자의 양을 결정합니다. 빈약하게 디자인된 gating 체계는 주자, 라이저 및 과잉 순서로 금속의 30~50%를 낭비할 수 있습니다, 비용 및 감소 지속 가능성. molten 금속이 구멍에 들어가는 것은 - 기계적인 낭비를 극소화하기 위하여 가장 효과적인 기계적인 낭비의 한개입니다.

Gating System 구성 요소의 기초

이 시스템은 붓기, 스푸핑, 러너, 게이트, 라이저를 구성합니다. 각 구성 요소는 유량을 제어하고 공기 덮음을 방지하고 균일 충전을 보장합니다. 게이트 자체는 캐비티 전에 최종 제한입니다. 위치는 흐름 패턴, 열 윤활제 및 고형화 행동을 예측합니다. 이러한 기본 이해는 폐기물 감소 전략을 탐구하기 전에 필수적입니다.

sprue는 주자 시스템에 부합하고, 일반적으로 전체, 비-환성 스트림을 유지하기 위해 가늘게. runner은 금속을 수평으로 배포합니다; 그 단면과 길이의 영향 압력 강하. Gates] 런너의 지점을 끄고, )는 금속을 제거한다.]

Optimal Gate Placement의 원칙

문 배치는 몇몇 competing 요인을 균형을 잡아야 합니다: 채우는 속도, turbulence, 온도 배급, 및 수축량 먹이기. 뒤에 오는 원리 가이드 효과적인 포지셔닝:

  • 두꺼운 단면도에 관계되는 포즈먼트:] 문은 방향 응고를 승진시키고 수축 결점을 감소시키기 위하여 주물의 가장 두꺼운 지역의 가까이에 두어야 합니다. 외부 표면에서 금속 차가운; 문이 얇은 단면도에 있는 경우에, 더 두꺼운 지역은 더 큰 라이저를 요구하는 충분한 급식 금속을, 받을지도 모릅니다.
  • 낮은 실용적인 고도: 가장 낮은 점에서 입력하는 것은 금속 강요 공기와 가스를 배출과 라이저를 통해, 덫을 놓은 porosity를 극소화하는 것을 돕습니다. 그러나, 바닥 절단은 수시로 초기 고형화를 피하기 위하여 온도를 더 요구합니다.
  • Symmetry and split gate: 대칭 부품의 경우 대칭 위치에 배치된 여러 게이트는 과잉 흐름을 줄이고, 충전을 보장한다.
  • 핵과 삽입의 장점: 코어 근처의 게이트를 빙하, 모래 세척, 또는 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 게이트의 1–2도 초안 각도는 스트레스를 풀어 줄 수 있습니다.

문 크기와 모양 Affect 낭비 방법

문 단면은 구멍을 빨리 채우기 위하여 충분히 크지 않아 그러나 작은 충분한 속도 통제하고 주물 후에 쉬운 제거를 허용해야 합니다. 직사각형 또는 사다리꼴 문은 간격을 가진 절반 이상 국부적으로 주조 벽 일반적입니다. 좁은 점 문 집중 열은 초를 고화할 수 있고, 넓은 팬 문은 turbulence를 감소시키고 그러나 주자 체계에 있는 물자를 증가합니다. 흡음 비율 (sprue의 지역: 주자: 문)는 고전적인 디자인입니다; 비압축 체계: (1-0.5)는 압력: 10.52의 압력: 10.52의 압력: 10.52의 압력: 10.52의 압력: 10.5 압력: 10.5 압력: 1: 1: 0.5 압력: 0.5 압력: 압력: 압력: 압력: 압력: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0

Gating Systems의 재료 폐기물의 소스

3개의 주요 모양에서 폐기물 발생: 주자 금속, 라이저 텁 및 과잉에서 스크랩. 문 위치는 직접 3개의 모든 영향을 줍니다:

  • Runner 과잉 : 게이트가 지금까지 떨어져 있거나 다양한 높이에서 런너가 더 이상 풀려야 할 경우 볼륨을 늘리십시오.
  • Riser 크기: 열 센터에서 멀리 있는 문은 더 큰 라이저 목 및 더 많은 물자를 요구하는 더 긴 거리를 먹이기 위하여 라이저를 강제합니다.
  • Gating stubs: Casting 후, 문은 컷오프; stub 높이는 폐기물에 추가. 다기능 영역의 게이트를 접는 것은 왼쪽의 미적 충격을 최소화.
“많은 발견자에서, 총 금속의 40-60%를 위한 빛나는 체계 계정은, 최종 제품에 끝나는 분수와 더불어, 붓습니다.” — Foundry Management & 기술

게이트 최적화를 통해 최소화 폐기물을 위한 고급 전략

현대 Foundries는 공구를 건설하기 전에 게이트 위치를 최적화하기 위해 시뮬레이션 소프트웨어 및 데이터 중심 디자인을 사용합니다. 이 도구 모델은 흐름 전진, 온도 분포 및 고형화 패턴을 통해 엔지니어가 수십 개의 게이트 구성을 테스트 할 수 있습니다 [[FLT : 0]]] 단일 부품[[FLT : 1]]를 부어없이.

1. Simulation-Driven 디자인

MAGMA, FLOW-3D Cast], AnyCasting]는 부피 측정, 공기 배출 예측 및 수축성 맵을 제공합니다. 엔지니어는 15 %의 측정 범위에서 최소 측정 범위에서 최소 측정 범위에서 측정 범위의 측정을 달성하는 데 게이트 위치와 크기를 조정할 수 있습니다.

2. 표준화된 모듈 식 Gating

일반적인 부분 가족 (예 : 비대칭 브래킷, 원통형 하우징)에 대한 조명 모듈의 라이브러리를 개발하면 시험 및 오류를 줄일 수 있습니다. 각 모듈은 사전 최적화 된 런너 치수와 부분 기하학과 관련된 게이트 위치를 처방합니다. 이 접근법은 폐기물을 절단뿐만 아니라 새로운 다이에 대한 짧은 설정 시간을 단축합니다.

3. 금속 수확량 계산

항복 = (캐스팅 무게) / (총 부동 중량). 알루미늄 합금에 대한 연성이 철 및 60 % 이상 대상 수율. 게이트를 배치하여 주자 길이와 라이저 크기를 최소화하여, 주조는 실질적으로 수율을 올릴 수 있습니다. 예를 들어, 열 센터에 20 mm 가까이 게이트를 이동하면 강철 투자 주물에 전체 라이저를 제거 할 수 있습니다.

4. 높 압력 다이 캐스팅에 있는 순간 의견

HPDC에서, 주입 도중 문 각측정속도는 porosity로 직접 상관합니다. 현대 탄 감시 체계는 플런저 속도와 구멍 압력을 검출하기 위하여 감지기를 이용합니다. 문 위치를 조정하십시오 (예를들면, 단 하나 지나치게 교류 문에서 이중 팬 문에)는 생산 달리기에 물자에 있는 5-8%를 저장하는 turbulence와 섬광을 감소시킬 수 있습니다.

특정 주조 공정에 대한 실제 설계 규칙

다른 주조 방법은 문 위치에 독특한 제약을 부과.

모래 주조

문은 종종 부분 라인에 배치됩니다. 낭비를 최소화하기 위해, 제어 흐름을 제어하기 위해 초크가있는 수직 게이트를 사용합니다. [[FLT : 0]]압력 화 [FLT : 1] (소형)은 주자 볼륨을 감소하지만 속도가 감소합니다. [[FLT : 2]] 비압축 [FLT : 3] 주자 시스템은 수동 부싱하지만 더 많은 금속을 소비하는 데 더 쉽습니다. 일반적인 규칙은 최소 50 %의 치수보다 짧은 치수보다 짧은 치수를 증가시키는 게이트를 배치합니다.

투자 주물

왁스 나무는 중앙 sprue에 다수 부속을 결합합니다. 문 위치는 나무의 균형 및 본 조밀도를 결정합니다. 무거운 단면도에 문을 두기 위하여는 그리고 6각형 주자, 발견자 증가 나무 패킹 조밀도를 사용하고 왁스 사용법을 20-30 % 감소시킵니다.

은총

게이트는 이동 코어에 손상을 방지하거나 침식에 발생하기 위해 배치해야합니다. 얇은 게이트 (0.5-1.5 mm)는 폐기물을 최소화하고 나중에 트리밍됩니다. 고압 시스템은 50 ms 이하의 충전 시간을 달성하기 위해 정확한 게이트 영역 계산을 요구합니다. NADCA (북미는 주조 협회) 지침 알루미늄 합금에 대한 30 및 60 m / s 사이의 게이트 각도를 권장합니다.

Case Example: 베어링 하우징 주조 최적화

중형 주조 주조 연성이 있는 철 베어링 하우징은 처음에는 주변의 4 개의 게이트를 사용했으며, 55% 및 과도한 라이저의 수율을 갖게 되었습니다. 테이프가 달린 터너와 2 개의 작은 라이저가있는 단일 중심 게이트를 시뮬레이션 한 후, 18%의 비율로 가해지는 가중치, 68%의 비율로 상승했습니다. 이 프로젝트는 금속 및 연삭 비용으로 연간 $40,000을 절감했습니다.

결론: 문 위치는 중요한 폐기물 감소 레버로

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