A fröccsöntéssel készült öntvényeken kialakuló lyukak és egyéb hibák okai, mérése és értékelése
A gépjármű-alkatrészekhez gyakran használt fröccsöntés alkalmazási területei az elmúlt időszakban még tovább bővültek. Emiatt az öntvényeket gyártó helyszíneken gyors mérésre és kvantitatív értékelésre van szükség a hibák és azok okainak azonosításához, valamint a minőség és a hozam növeléséhez.
Ez a rész az öntvényeken jelentkező hibák kiküszöbölésére szolgáló eljárások mellett a legújabb példákat is bemutatja arra, hogy az új 4K-s digitális mikroszkóp hogyan használható a fröccsöntési eljáráshoz szükséges vizsgálatokhoz.
- A fröccsöntés bővülő alkalmazási területei a gépjárműiparban
- Az öntvényhibák okai és ellenintézkedések
- Új példák a fröccsöntött termékek vizsgálatára
- Nagyított képalkotás, még nagy mértékű nagyítás mellett is folyamatosan fókuszban lévő célterülettel
- Öntvénylyukak 3D-s alak- és profilmérése
- Apró öntvénylyuk nagy mértékben nagyított képe
- Öntőforma kézi megfigyelése
- Öntőformán lévő repedés 3D-s alak- és profilmérése
- Öntvényfelület automatikus területmérése és kvantitatív értékelése
- Egy mikroszkóp, amely átalakítja a fröccsöntési eljárást alkalmazó gyártóhelyeket
A fröccsöntés bővülő alkalmazási területei a gépjárműiparban
A fröccsöntés egy öntési módszer, amelynek során valamilyen olvasztott fémet, például alumínium-, cink-, magnézium- vagy rézötvözetet nagy nyomás alatt precíziós öntőmintákba öntenek. A módszert sokféle termék gyártásához használják, mivel kivételes méretbeli pontosságot, gyönyörű és egyenletes felületeket és kiváló produktivitást biztosít.
Úgy tartják, hogy az összes fröccsöntéssel gyártott termék túlnyomó részét a gépjármű-alkatrészek teszik ki.
Különösen alumíniumötvözetből készült öntvényeket használnak gyakran a gépkocsialkatrészekhez, mivel ezeket magasabb elektromos/hővezető képesség, a korrózióval szembeni ellenállás, kiváló megmunkálhatóság, valamint a cinkötvözetből készült öntvényekhez képest kisebb súly és nagyobb erősség jellemzi, költséghatékony és nagyobb újrafeldolgozási hatékonyságú termékeket eredményezve ezáltal.
A gépjárműipari alkalmazási területek között többek között a különböző vázak és burkolatok, például hengerblokkok, sebességváltóházak és szelepfedelek említhetők. A hagyományos fröccsöntött termékek gyakran tartalmaznak gázokat, ami megnehezíti a hőkezelést és a hegesztést, ezért ezek a termékek jellemzően nem alkalmazhatók egyszerűen az alváz- és karosszéria-alkatrészekben. Az elmúlt években azonban néhány speciális fröccsöntési eljárás, például a lamináris áramlású fröccsöntés és a nagy vákuum mellett végzett fröccsöntés eredményeképpen bonyolultabb termékekhez is elkezdtek fröccsöntést alkalmazni. Ezzel a trenddel párhuzamosan az öntvények funkcionalitásával és minőségével kapcsolatos követelmények is megnövekedtek.
Az öntvényhibák okai és ellenintézkedések
A gépjárműipari alkatrészek fröccsöntési folyamatainál nagy figyelmet kell fordítani a megolvasztott fém és az öntőformák hőmérsékletére, az öntés közben alkalmazott nyomásra, valamint a fémekben lévő gázok és levegő miatt kialakuló öntési hibákra. Az öntési hibák következtében csökken a termékek erőssége, így azok jelentős mértékben befolyásolják a gépjárművek biztonsági minőségét.
Az alábbi táblázat az öntvények belsejében vagy felületén kialakuló leggyakoribb hibákat (pl. lyukak), azok okait és a lehetséges ellenintézkedéseket ismerteti.
| Öntési hiba | Ok/állapot | Ellenintézkedés |
|---|---|---|
| Öntvénylyuk | A megolvasztott fémbe jutó levegő vagy gáz nyomán kialakuló mélyedés vagy nem elegendő mennyiségű olvasztott fém miatt létrejövő bemélyedés. | Módosítsa az öntési nyomást, cserélje ki a szellőzőfuratokat, állítsa be megfelelően az alkalmazandó formaleválasztó anyag mennyiségét, vagy módosítsa a betöltőnyílás pozícióját és méretét. |
| Beszívódás | A részlegesen túlhevített öntőformából következő lassú kihűlés nyomán kialakuló bemélyedés. | Módosítsa az öntőforma hőmérsékletét vagy tervezze azt újra. |
| Elégtelen töltés (nem megfelelően betöltött olvasztott fém) | A betöltőnyílás közelében lévő terület túl gyorsan lehűl, így nem tölthető fel a teljes üreg az olvasztott fémmel. | Módosítsa az öntőforma hőmérsékletét, állítsa be megfelelően az olvasztott fém hőmérsékletét, vagy módosítsa a nyílás pozícióját és méretét. |
| Hideg dugó (illesztési rovátka) | Az alacsony öntőforma-hőmérséklet és az alacsony öntési nyomás következtében a megolvasztott fém azelőtt megszilárdulhat, mielőtt teljesen elterülne a dupla öntőformában, egy rovátkát létrehozva ezáltal az érintkezési pontnál. | Növelje az öntőforma és az olvasztott fém hőmérsékletét, valamint dugattyú sebességét, vagy módosítsa a nyílás pozícióját és méretét. |
| Repedés/torzulás | Nem megfelelő lecsapott szögek, egyenetlen zsugorodás vagy nem megfelelő extrúzió (a fém megszilárdulása közben kialakuló repedések és a már megszilárdult anyagon a hűtési folyamat során és idővel kialakuló repedések) | Tervezze újra az alakzatot vagy módosítsa az extrúzió pozícióját. |
| Ledermedt réteg | A hüvelyben kialakuló megdermedt réteg a formába, ezáltal pedig az öntvénybe kerül. | Módosítsa az olvadt fém hőmérsékletét és a dugattyú sebességét. |
| Sugárképződés | Alacsony öntőforma-hőmérséklet vagy túl sok formaleválasztó anyag. | Növelje az öntőforma hőmérsékletét vagy csökkentse a formaleválasztó anyag mennyiségét. |
| Lehámlás | Kidobáskor az öntőformába tapadó ömledék vagy nem megfelelő lecsapott szög. | Polírozza le megfelelően az öntőforma belsejét, és gondoskodjon megfelelő lecsapott szögről. |
| Bemaródás | A részlegesen túlhevült öntőforma összetapad a megolvadt fémmel. | Módosítsa a formaleválasztó anyag típusát vagy alkalmazási módszerét, vagy tervezze újra az öntőformát. |
| Hólyagosodás | A felület közelében kitáguló sűrített gáz a felület duzzadását okozza. | Végezze el az öntvénylyukak esetén ajánlott ellenintézkedéseket, és növelje az öntvény hűtési idejét. |
| Elszíneződés | A formaleválasztó készítmény egy vagy több összetevője következtében elszíneződik az öntvény felülete. | Cserélje le a használt anyagot. |
| Érdes felület | Az öntőforma érdes felülete nyomot hagy az öntvény felületén. | Tisztítsa meg és polírozza le az öntőformát. |
| Kemény pontok | Az olvasztott fémbe kemény idegen részecske kerül, amely többek között a későbbi folyamatok során a csiszolóeszköz meghibásodását okozhatja. | Szűrje meg az olvasztott fémet. |
A fentiekben felsorolt okok mellett számos egyéb ok állhat még az öntési hibák hátterében. A fröccsöntési eljárásoknál fontos minőségellenőrzést végezni a megfelelő minőség biztosításához. Pontos elemzésre, mérésre és értékelésre van szükség többek között az apró lyukak, üregek és nem megfelelő felszíni érdesség ellenőrzéséhez, mivel ezek mind befolyásolhatják a minőséget.
Új példák a fröccsöntött termékek vizsgálatára
Az öntvénylyukak és az öntvényfelületek értékeléséhez és hibavizsgálatához többek között mikroszkóppal végzett nagyított képes megfigyelésre van szükség. Mivel azonban a fröccsöntött termékek háromdimenziósak, az ilyen vizsgálatok során olyan problémák merülnek fel, mint a megfelelő fókuszbeállításhoz szükséges idő és erőfeszítés, a megfigyelés és az elemzés bonyolultsága, valamint a hibavizsgálatok eltérései.
Ezen tényezők miatt ezekhez a vizsgálatokhoz egyre inkább digitális mikroszkópok használatával végzett nagyított képes megfigyelést alkalmaznak. A KEYENCE VHX sorozatú, modern technológiákkal ellátott, ultranagy felbontású 4K-s digitális mikroszkópja segítségével kristálytiszta kép rögzíthető az öntvények felületéről és az öntvényekben kialakuló lyukakról, kivételesen hatékony kvantitatív értékelést lehetővé téve ezáltal.
Nagyított képalkotás, még nagy mértékű nagyítás mellett is folyamatosan fókuszban lévő célterülettel
A korábbi módszerekkel sok időt és erőfeszítést igényelt az objektívek cseréje, a nagyítás mértékének módosítása és a fókusz elemzési terület méretének és helyének megfelelő beállítása.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp nagy felbontású objektívje és motorizált revolverfoglalata zökkenőmentes zoomfunkciót tesz lehetővé, amely az objektív cseréje nélkül, automatikusan vált a 20×-os és 6000×-es nagyítás között. Az egérrel vagy konzollal végzett intuitív kezelés révén a felhasználók gyorsan, egyetlen egység használatával végezhetnek el egy sor feladatot, legyen szó akár a mélységkompozíció révén a teljes területen éles, nagy felbontású képekkel végzett megfigyelésről, vagy automatikus területméréssel és 3D-s alakzat-/profilméréssel történő kvantitatív értékelésről.
Öntvénylyukak 3D-s alak- és profilmérése
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp a magasságinformációk használatával 3D-s alakzatok és profilok (2D-s keresztmetszeti alakzatok) mérését is lehetővé teszi. A teljes célterületen éles képet biztosító 3D-s képnek köszönhetően még egyenetlen öntvényfelületeken is egyszerűen azonosíthatók az öntvényeken lévő lyukak, bemélyedések és apró felületi elváltozások.
Apró öntvénylyuk nagy mértékben nagyított képe
Az öntvénylyukak megfigyelését olyan tényezők nehezíthetik, mint a nem megfelelő nagyítás, felbontás és fókuszbeállítást.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóppal még a legapróbb lyukak is kristálytiszta képen, nagy mértékű nagyítás mellett vizsgálhatók.
Öntőforma kézi megfigyelése
Az olvadt fém hőmérséklete és a nyomás mellett az öntési hibák gyakran az öntőforma állapotára vezethetők vissza. Az öntőformák belsejében lévő apró hibák például durva öntvényfelületeket és más hasonló hibákat eredményezhetnek, ezért az öntőforma ellenőrzése is elengedhetetlen.
Mivel azonban az autóipari alkatrészekhez használt öntőformák általában nagy méretűek, nem vághatók ki mikroszkópos megfigyeléshez és elemzéshez.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóppal kézi objektívek használatával is nagy felbontású, nagyított képeken vizsgálhatja az öntőformákon lévő apró repedéseket és egyéb hibás területeket.
Öntőformán lévő repedés 3D-s alak- és profilmérése
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóppal 3D-s alakzatmegjelenítés és profilmérés végezhető. A VHX sorozat amellett, hogy a nagy mértékben nagyított kép használatával hatékony kvantitatív vizsgálatot tesz lehetővé, a használt objektívtől függően sok egyéb típusú elemzést és vizsgálatot, például öntőformák és kis méretű minták elemzését is támogatja.
Öntvényfelület automatikus területmérése és kvantitatív értékelése
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp a 3D-s öntvényfelületek 2D-s vizsgálatához is hatékony megoldást kínál. Az automatikus területmérési és számlálási funkciókkal egyszerűen elvégezhető az öntvényfelületek hibás területeinek kvantitatív értékelése.
Ezekkel a funkciókkal részletes kvantitatív értékelést végezhet az olyan hibákról, mint az egyenetlen felületek, míg a jelentéskészítési funkció használatával pillanatok alatt jelentéseket hozhat létre a képekből és numerikus adatokból. A VHX sorozatú mikroszkópok segítségével egyetlen eszközzel, rövidebb idő alatt végezhet el egy sor munkaműveletet.
Egy mikroszkóp, amely átalakítja a fröccsöntési eljárást alkalmazó gyártóhelyeket
A VHX sorozatú nagy felbontású 4K-s digitális mikroszkóp egyetlen készülékben támogatja a nagy felbontású, kristálytiszta 4K-s képekkel végzett nagyított nézetű megfigyelést, valamint az automatikus méréseket és 2D-s/3D-s méréseket, gyors kvantitatív értékelést lehetővé téve ezáltal.
A VHX sorozat fejlett funkcióival gyorsan részletes képeket és numerikus adatokat kaphat az öntvénylyukakról, egyenetlen öntvényfelületekről és a fröccsöntést alkalmazó gyárakban előforduló egyéb hibákról, így gyorsan azonosíthatja a hibák okait, és megelőzheti azok ismetelt előfordulását. A fröccsöntött termékek felhasználási körének folyamatos bővülése és az ilyen termékek funkcionalitásával kapcsolatos követelmények növekedése közepette ezek a funkciók nélkülözhetetlen eszközzé teszik a VHX sorozatú mikroszkópot a minőség és a hozam növeléséhez.
A VHX sorozattal kapcsolatos részletekért kattintson az alábbi gombra, és töltse le a katalógust. Kérdés esetén kattintson az alább látható másik gombra, és vegye fel a kapcsolatot a KEYENCE-szel.
