Як перевірити якість алюмінієвого лиття під тиском?

Методи візуального контролю

Візуальний огляд є першою лінією оцінки якості алюмінієве лиття під тиском . Інспектори шукають дефекти поверхні, такі як тріщини, пористість, холодні перекриття або сліди потоку, які можуть вказувати на проблеми з виробництвом. Належні умови освітлення та інструменти збільшення допомагають виявити незначні недоліки, які можуть вплинути на продуктивність. Сріблясто-білий зовнішній вигляд алюмінію має бути рівномірним без зміни кольору або незвичайних варіацій текстури, які можуть свідчити про забруднення або неправильне охолодження.

Перевірка точності розмірів

Інструменти прецизійного вимірювання, включаючи штангенциркулі, мікрометри та координатно-вимірювальні машини (CMM), перевіряють відповідність виливків заданим допускам на розміри. Особливої ​​уваги потребують такі критичні характеристики, як сполучаються поверхні, діаметри отворів і товщина стінок. Цифрові вимірювальні системи можуть порівнювати деталі з моделями САПР, щоб виявити навіть незначні відхилення, які можуть вплинути на збірку або роботу.

Рентгенівська комп'ютерна томографія

Удосконалені методи неруйнівного контролю, такі як рентгенівське КТ, виявляють внутрішні дефекти, невидимі для перевірки поверхні. Ця технологія чітко розрізняє алюмінієвий матеріал і пустоти або включення, точно вимірюючи розміри пор і розподіл. Технологія зменшує погіршення зображення внаслідок комптонівського розсіювання та ефектів зміцнення променя, забезпечуючи чітку візуалізацію внутрішніх структур без пошкодження відливки.

Випробування тиском на пористість

Випробування тиском повітря оцінюють цілісність виливка шляхом вимірювання потоку газу через потенційну мікропористість. Розрахунок різниці тисків у відливці та швидкості потоку дозволяє оцінити середній діаметр пор. Цей метод допомагає визначити шляхи витоку, які можуть поставити під загрозу герметичність додатків, при цьому результати добре співвідносяться з фактичними розмірами пустот, виміряними іншими методами.

Металографічна експертиза

Мікроструктурний аналіз шляхом підготовки зразків і мікроскопії виявляє зернисту структуру, розподіл фаз і потенційні дефекти. Правильне розрізання, монтаж, шліфування та полірування створюють поверхні, готові до дослідження. Травлення підкреслює мікроструктурні особливості, які вказують на якість лиття, включаючи відстань між плечима дендритів, розподіл пористості та наявність інтерметалічних сполук, які можуть впливати на механічні властивості.

Тестування механічних властивостей

Випробування на розтяг, твердість і ударні навантаження підтверджують, що виливки досягають необхідних характеристик міцності. Випробувальні зразки, виготовлені з виливків або відлиті окремо, піддаються контрольованому навантаженню для вимірювання межі текучості, межі міцності на розрив, подовження та твердості. Результати мають відповідати специфікаціям для конкретного алюмінієвого сплаву та передбачуваного застосування, незалежно від того, чи це використання високої міцності/малої ваги чи інші вимоги до продуктивності.

Аналіз хімічного складу

Спектроскопічні методи підтверджують, що склад сплаву відповідає специфікаціям, оскільки невеликі кількості легуючих елементів значно впливають на властивості алюмінію. Неправильне співвідношення кремнію, міді, магнію чи інших добавок може призвести до недостатньої міцності, низької корозійної стійкості або труднощів при лиття. Хімічний аналіз також виявляє небажані домішки, які можуть погіршити продуктивність.

Оцінка корозійної стійкості

Випробування оцінюють ефективність захисного шару оксиду алюмінію через вплив соляного туману або інші методи прискореної корозії. Пасивна плівка повинна спонтанно оновлюватись у разі пошкодження, щоб зберегти захист. Виливки, призначені для суворих умов, вимагають ретельних випробувань на корозію, щоб забезпечити тривалу довговічність, незважаючи на недоліки поверхні або зміни мікроструктури.

Перевірка проникнення барвника

У цьому методі виявлення поверхневих тріщин використовуються кольорові або флуоресцентні барвники, які проникають у розриви. Після очищення та нанесення пенетранту інспектори видаляють надлишки барвника та наносять проявник, щоб витягти проникаючий засіб, виділяючи дефекти, що порушують поверхню. Ця техніка ефективно виявляє дрібні тріщини, пористість або інші дефекти поверхні, які можуть уникнути лише візуального огляду.

Ультразвуковий контроль

Високочастотні звукові хвилі виявляють внутрішні дефекти шляхом аналізу відбитих сигналів. Зміни щільності матеріалу або наявність порожнеч змінюють поширення хвиль, створюючи ідентифіковані візерунки. Ультразвукові методи можуть вимірювати товщину стінки та ідентифікувати дефекти під поверхнею, не пошкоджуючи виливки, хоча підготовка поверхні та використання контактної речовини впливають на точність.

Процедури тестування на герметичність

Для чутливих до тиску застосувань різні методи перевірки герметичності перевіряють цілісність лиття. Методи варіюються від простих повітряно-підводних бульбашкових випробувань до складного виявлення витоку гелію за допомогою мас-спектрометра. Відповідний метод залежить від необхідної чутливості, при цьому можливі кількісні вимірювання для критичних компонентів, де навіть незначні витоки можуть спричинити збій.

Оцінка пробної обробки

Операції механічної обробки зразків перевіряють працездатність виливків і виявляють потенційні проблеми перед повним виробництвом. Такі проблеми, як надмірний знос інструменту, погана обробка поверхні або несподіване утворення стружки, можуть вказувати на аномалії мікроструктури. Успішна механічна обробка підтверджує формувальність матеріалу та допомагає встановити оптимальні параметри різання для виробничої обробки.

Статистичний контроль процесів моніторингу

Постійне відстеження якості за допомогою методів SPC визначає тенденції в ливарних характеристиках. Контрольні діаграми для критичних розмірів, рівнів пористості або механічних властивостей допомагають виявити дрейф процесу до того, як він виробляє браковані деталі. Послідовний збір даних дозволяє вжити ранніх коригувальних дій і демонструє довгострокову здатність процесу.

Тестування перевірки на основі індивідуальних потреб клієнта

Остаточне підтвердження якості часто включає випробування для конкретного застосування, які імітують фактичні умови експлуатації. Вони можуть включати зміну тиску, термічний удар, стійкість до вібрації або інші перевірки продуктивності, адаптовані до кінцевого використання відливки. Таке тестування забезпечує найпрямішу оцінку того, чи будуть кастинги працювати належним чином у призначеному середовищі.