Como canais críticos para o enchimento e alimentação de metal fundido, o layout, as dimensões, a direção do fluxo e a adaptabilidade do processo dos canais de alimentação determinam diretamente a qualidade da conformação, a precisão dimensional e o desempenho em serviço das peças fundidas. Os critérios de projeto definidos neste artigo abrangem todas as dimensões, incluindo a correspondência da solidificação, o controle do fluxo de líquido, a otimização estrutural, a operação de produção e a prevenção e o controle de defeitos, apresentando forte universalidade e fácil implementação. Eles podem fornecer diretrizes técnicas padronizadas para o projeto de processos, a otimização da produção e o controle de qualidade de diversas peças fundidas, facilitando o desenvolvimento de uma produção refinada e de alta qualidade na indústria de fundição.

I. Determinar a posição e a quantidade de canais de injeção com base nos modos de solidificação.

1. Fundição por Solidificação Simultânea (Peças de Parede Fina Propensas a Trincas por Tensão)

   Posicione os canais de alimentação nas seções de paredes finas com uma disposição de múltiplos canais dispersos; evite o superaquecimento localizado dos moldes de areia para reduzir a tensão e a deformação da peça fundida.

2. Fundição por Solidificação Progressiva (Peças de Seção Grossa Propensas a Cavidades de Contração)

   Posicione os canais de alimentação nos pontos mais quentes; onde houver alimentadores, conduza o metal fundido para a peça fundida através deles para prolongar o tempo de conservação do calor do metal fundido nos alimentadores e fortalecer o efeito de alimentação.

3. Fundidos com estruturas compostas complexas

   A combinação da alimentação sequencial por zonas e do enchimento equilibrado geral através de múltiplas entradas permite que cada ponto quente dependa da alimentação sequencial de solidificação para evitar cavidades de contração, enquanto a entrada de líquido dispersa reduz a tensão e a deformação.

4. Condições de trabalho com grande disparidade na espessura da parede, onde o líquido só pode ser alimentado através de paredes finas.

   Em paredes finas, abra canais de alimentação; em paredes grossas, coloque resfriadores para acelerar o resfriamento e combine-os com os canais de alimentação para equilibrar a diferença de temperatura de solidificação.

II. Controlar a direção do fluxo de metal fundido para evitar erosão por areia, inclusão de escória e outros defeitos.

1. Impeça que o fluxo de líquido impacte diretamente os delicados núcleos de areia, paredes do molde, resfriadores e suportes do núcleo, a fim de evitar erosão da areia, formação de poros, deslocamento e fratura do núcleo.

2. Para peças fundidas circulares com requisitos comuns de aparência superficial, a alimentação tangencial é aceitável para aproveitar o fluxo turbulento que leva as impurezas a flutuarem para cima.

3. A alimentação tangencial é proibida para peças fundidas cilíndricas e para aquelas que exigem alta precisão nas superfícies internas, para evitar que a escória fundida e a camada de óxido se acumulem ciclicamente nas paredes internas, resultando em inclusões de escória e defeitos de vazamento.

III. Priorize canais de alimentação finos para retenção de escória, facilidade de limpeza e melhor compactação da peça fundida.

1. Canais de alimentação finos reduzem a área de absorção de escória e aumentam o efeito de retenção de escória em conjunto com os sistemas de canais de alimentação.

2. Os canais de alimentação devem ser mais finos que a espessura da parede da peça fundida para evitar danos aos corpos fundidos durante o corte e a limpeza.

3. Canais de alimentação finos para peças fundidas de ferro podem melhorar a compactação da peça fundida em virtude da expansão da grafitização.

4. Especificação para ferro fundido dúctil: tanto a largura quanto o comprimento das entradas devem ser 4 vezes a sua espessura.

IV. Utilizar múltiplas entradas como canais de alimentação auxiliares para peças fundidas de paredes finas.

Quando não há disponibilidade de alimentadores independentes de grande porte para peças fundidas de paredes finas, múltiplas entradas de alimentação desempenham a dupla função de enchimento e alimentação. As dimensões da seção transversal das entradas de alimentação devem ser projetadas de acordo com as normas de gargalo dos alimentadores para garantir canais de alimentação desobstruídos.

V. Evite superfícies de trabalho críticas de peças fundidas e priorize superfícies secundárias/de usinagem para canais de alimentação.

1. Não posicione os pontos de injeção em áreas que exigem alta compactação e propriedades metalográficas, caso contrário, grãos grosseiros e propriedades mecânicas degradadas ocorrerão nessas posições.

2. Para tubulações fundidas resistentes à pressão e à prova de vazamentos, instale canais de injeção nos flanges para evitar porosidade por contração e vazamentos nas paredes do tubo.

3. Priorize as superfícies de usinagem para o layout do ponto de injeção; após a usinagem e retificação, não haverá marcas do ponto de injeção, resultando em um acabamento superficial mais liso.

VI. Unificar a direção do fluxo de metal fundido para um enchimento estável e redução da turbulência, aprisionamento de gás e inclusão de escória.

Mantenha o mesmo sentido de fluxo do metal fundido em todas as entradas para evitar colisões e rolamento turbulento de dois fluxos de líquido. Isso reduz o aprisionamento de gás, inclusões de óxido e defeitos de porosidade causados ​​pela turbulência, além de facilitar a rápida ventilação da cavidade do molde e a flutuação da escória.

VII. Priorize o layout do canal de injeção nas linhas de separação do molde para simplificar a moldagem e a criação de padrões.

Os canais de injeção dispostos nas linhas de partição simplificam o desenho do modelo, o reparo do molde e as operações de fechamento do molde, reduzindo as horas de trabalho de moldagem e as taxas de rejeição. Se o layout nas linhas de partição for inviável, canais de injeção ocultos escalonados, com vazamento superior ou inferior, podem ser adotados como alternativa.

VIII. Projeto Anti-Trincas para Ligas de Alta Contração (Aço Fundido, Ferro Fundido Nodular, Alumínio Fundido, etc.)

Ligas com grande contração e alta tendência à fissuração a quente não devem ser rigidamente restringidas por canais de alimentação, pois isso geraria tensão de tração e desencadearia fissuração a quente durante a contração de solidificação.

Soluções de otimização: canais de injeção estreitos, finos e curtos, layout de múltiplos canais dispersos e canais de transição em arco para reduzir a restrição à contração da peça fundida.

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