Difetti di venatura nei pezzi ottenuti dalla fusione in sabbia di resina: cause e contromisure

Aspetto: le venature sono generalmente reticolate o dendritiche, con linee sottili e profondità variabili, solitamente distribuite sulla superficie della fusione e talvolta anche in profondità.

Posizione: si verifica principalmente nelle parti più spesse e grandi della fusione, negli angoli, sulla superficie del nucleo e nell'area in cui viene infine versato il metallo fuso.

Condizioni della superficie: La superficie del calco in corrispondenza della vena è ruvida e irregolare e può presentare particelle di sabbia in rilievo o incavate.

Variazione di colore: rispetto al colore della matrice di fusione, la venatura può apparire più scura. Ciò è dovuto al fatto che, durante il processo di fusione, questa parte è soggetta a diversi gradi di ossidazione o ad altre modifiche fisico-chimiche.

Le principali cause dei difetti di venatura nei pezzi in ghisa prodotti mediante fusione in sabbia resinata sono le seguenti:

Sabbia di resina

Aggiunta eccessiva di resina: la resistenza dello stampo in sabbia sarà troppo elevata, la quantità di gas generata dalla decomposizione della resina ad alta temperatura aumenterà e la resa dello stampo in sabbia si deteriorerà, il che può facilmente causare difetti nelle venature.

Quantità errata di agente indurente: se se ne aggiunge troppo, la velocità di indurimento è eccessiva, le tensioni interne dello stampo di sabbia sono elevate e si formano facilmente venature; se se ne aggiunge troppo poco, l'indurimento è incompleto, la resistenza dello stampo di sabbia è insufficiente e si formeranno venature anche sotto l'impatto del metallo fuso.

Scarsa qualità della sabbia grezza: se la granulometria della sabbia grezza è irregolare, il contenuto di fango è elevato, la forma è irregolare, ecc., ciò influirà sulla permeabilità e sulla resistenza dello stampo di sabbia, causando difetti di venatura.

In termini di tecnologia di stampaggio

L'eccessiva compattezza dello stampo di sabbia peggiora la permeabilità dello stampo stesso e rende difficile la fuoriuscita del gas. Allo stesso tempo, aumenta le tensioni interne dello stampo, favorendo la formazione di venature.

Operazione di sformatura impropria: se lo stampo di sabbia viene sottoposto a una forza esterna eccessiva durante la sformatura, ciò causerà danni alla superficie dello stampo e la formazione di venature sarà facile durante il processo di colata.

La forma di sabbia viene lasciata in posizione troppo a lungo: se la forma di sabbia viene lasciata in posizione troppo a lungo, l'acqua presente sulla sua superficie evaporerà, la resistenza si ridurrà e si formeranno facilmente delle venature durante la colata.

In termini di tecnologia di fusione

La temperatura di colata è troppo elevata: aumenterà la fluidità del metallo fuso, incrementerà lo shock termico sullo stampo di sabbia e faciliterà la formazione di venature.

La velocità di colata è eccessiva: ciò aumenterà l'impatto del metallo fuso sullo stampo di sabbia, danneggiando facilmente la superficie dello stampo e provocando la formazione di venature.

Progettazione inadeguata del sistema di colata: se la struttura del sistema di colata non è adeguata, il metallo fuso scorrerà in modo irregolare nello stampo di sabbia, generando vortici e turbolenze, e si formeranno facilmente delle venature.

Struttura di fusione

Spessore non uniforme delle pareti del getto: ciò causerà un ritiro non uniforme del getto durante la solidificazione, genererà tensioni interne e faciliterà la formazione di venature nelle parti con grandi variazioni di spessore delle pareti.

Struttura di fusione complessa: ciò aumenterà la difficoltà di fabbricazione dello stampo in sabbia, faciliterà la formazione di difetti nello stampo e la comparsa di venature durante la colata.

Per risolvere i difetti di venatura dei pezzi in ghisa ottenuti mediante fusione in sabbia di resina, possiamo partire dai seguenti aspetti:

Ottimizzare la formula della sabbia di resina

Regolare la quantità di resina aggiunta: pur garantendo la resistenza dello stampo in sabbia, si può cercare di ridurre la quantità di resina aggiunta, diminuire la quantità di gas generata ad alta temperatura e migliorare la resa dello stampo in sabbia.

Controllo preciso della quantità di agente indurente aggiunto: controllare rigorosamente la quantità di agente indurente aggiunto in base ai requisiti di processo per garantire che la velocità di indurimento dello stampo di sabbia sia moderata ed evitare eccessive tensioni interne o un indurimento incompleto.

Selezionare la sabbia grezza corretta: scegliere sabbia grezza con granulometria uniforme, basso contenuto di fango e forma regolare per migliorare la permeabilità all'aria e la resistenza dello stampo di sabbia.

Migliorare il processo di stampaggio

Controllare la compattazione dello stampo di sabbia: utilizzare il metodo di compattazione e la compattazione corretti per garantire la resistenza dello stampo di sabbia, renderlo traspirante e ridurre la possibilità di venature.

Standardizzare l'operazione di sformatura: l'operazione deve essere delicata per evitare di danneggiare la superficie dello stampo di sabbia. Se necessario, è possibile utilizzare un agente sformante per facilitare l'operazione.

Controllare il tempo di posa dello stampo di sabbia: una volta realizzato lo stampo di sabbia, è necessario versare il materiale il prima possibile per evitare che rimanga in posizione troppo a lungo, causando l'evaporazione dell'umidità superficiale e una riduzione della resistenza.

regolare il processo di versamento

Controllo della temperatura di colata: in base al materiale e alla struttura del getto, controllare opportunamente la temperatura di colata per evitare uno shock termico eccessivo allo stampo di sabbia causato da temperature di colata troppo elevate.

Regolare la velocità di colata: la velocità di colata deve essere moderata, in modo da garantire che il metallo fuso riempia lo stampo in modo uniforme senza causare urti eccessivi sullo stampo di sabbia.

Ottimizzare la progettazione del sistema di colata: far sì che il metallo fuso scorra uniformemente nello stampo di sabbia per evitare correnti vorticose e turbolenze.

Migliorare la progettazione strutturale dei getti

Ottimizzare lo spessore delle pareti dei getti: rendere lo spessore delle pareti dei getti il ​​più uniforme possibile e ridurre le variazioni improvvise di spessore per ridurre le tensioni di ritiro durante la solidificazione.

Semplificare la struttura dei getti: semplificare la struttura dei getti e ridurre la complessità della produzione degli stampi in sabbia, pur rispettando i requisiti di utilizzo.