حداقل ضخامت دیوار برای آلومینیوم ریخته گری شن و ماسه: راهنمای طراحی عملی

مدل CAD شما یک براکت آلومینیومی تمیز با دیواره 2 میلی متری را نشان می دهد و کارخانه ریخته گری آن را با سه برابر قیمت مورد انتظار قیمت گذاری می کند. دلیل آن ساده است: اکثر کارگاه های ریخته گری شن و ماسه، 3 میلی متر (حدود 0.120 اینچ) را به عنوان حداقل ضخامت دیوار عملی برای آلومینیوم، و 4.8 میلی متر (3/16 اینچ) را به عنوان مقداری که در واقع می خواهند در قطعات تولیدی مشاهده کنند، در نظر می گیرند. دیوار 2 میلی متری غیرممکن نیست، اما ریخته گری معمولی را به یک دیوار حساس تبدیل می کند. زمان پر شدن بحرانی می شود، پنجره دمای ریختن باریک می شود و نرخ رد افزایش می یابد.

نتیجه گیری قبل از ارسال چاپ به ریخته گری: طراحی تا 3 میلی متر برای ویژگی های کوچک و محلی مانند دنده ها و باس ها. هدف 4 تا 5 میلی متر برای دیوارهای عمومی و مقاطع سازه ای. و فقط زمانی نازک تر فشار دهید که قطعه کوچک و ساده باشد و کارخانه ریخته گری تایید کند که می تواند کار را اجرا کند. این مقاله توضیح می‌دهد که اعداد از کجا آمده‌اند، کدام جزئیات طراحی کف را بالا می‌برد، و اگر آن را نادیده بگیرید، چه نقص‌هایی به دنبال دارد.

اعداد پشت قاعده شست

راهنمای ریخته گری و مراجع طراحی در یک محدوده قرار می گیرند. منابع طراحی مهندسی معمولاً حداقل 2.5 میلی متر (0.100 اینچ) را برای تارها و دیوارهای آلومینیومی در ریخته گری شن و ماسه ذکر می کنند. ریخته گری های تولیدی معمولاً 3.0 میلی متر (0.120 اینچ) را به عنوان حداقل استاندارد خود برای دیوارهای عمومی ذکر می کنند و 3.8 میلی متر (0.150 اینچ) تا 4.6 میلی متر (0.180 اینچ) برای پر کردن قابل اعتماد توصیه می شود. مناطق بسیار کوچک و جدا شده می توانند تا حدود 2.3 میلی متر (0.090 اینچ) کاهش یابند، در حالی که قطعات بسیار بزرگ اغلب به حداقل 6.4 میلی متر (0.250 اینچ) نیاز دارند زیرا فاصله پر شدن قالب و رفتار انجماد با مقیاس تغییر می کند.

هیچ شماره واحدی برای هر شغلی مناسب نیست. حداقل ذکر شده تنها یک نقطه شروع است. محدودیت عملی به هندسه قطعه، آلیاژ، محیط ماسه، طراحی دروازه و کنترل های فرآیند ریخته گری بستگی دارد. از جدول زیر به عنوان مرجع استفاده کنید، سپس با ریخته گری خاصی که قسمت شما را نقل می کند تأیید کنید.

چرا ریخته گری شن و ماسه آلومینیومی دارای کف ضخیم است

آلومینیوم مذاب در دمای ریختن معمولی بین 680 تا 760 درجه سانتیگراد سیال است، اما نه بی نهایت. در قالب ماسه، فلز باید از طریق سیستم دروازه عبور کند و قبل از یخ زدن لبه جلویی، کل حفره را پر کند. مقاطع نازک نسبت سطح به حجم را افزایش می دهند که انجماد را تسریع می کند و گرما را از مذاب خارج می کند. هنگامی که جلوی جریان در زیر دمای بحرانی سرد می شود، حرکت آن متوقف می شود.

سه متغیر فرآیند، کف واقعی را بر روی ضخامت دیوار تنظیم می کنند:

• سیالیت فلز: دمای ریختن بالاتر قابلیت پر شدن را بهبود می بخشد، اما جذب گاز و اکسیداسیون را افزایش می دهد، بنابراین ریخته گری ها تا چه حد می توانند آن را فشار دهند محدود می کنند.
• محیط قالب: ماسه سبز مقرون به صرفه است اما از استحکام و نفوذپذیری کمتری برخوردار است. ماسه بدون پخت (با پیوند شیمیایی) سفت‌تر است، بخش‌های کمی نازک‌تر را می‌دهد و برای سطح بهتر و کنترل ابعاد ترجیح داده می‌شود.
• تغذیه و انجماد: یک دیوار نازک به سرعت یخ می زند، در حالی که یک بخش مجاور ضخیم تر به مدت طولانی تری مایع باقی می ماند و می تواند فلز خوراک را از آن بیرون بکشد و تخلخل انقباضی در هر دو ناحیه ایجاد کند.

جزئیات طراحی که حداقل عملی را افزایش می دهد

حتی زمانی که خود دیوار بالاتر از 3 میلی متر باشد، قوانین استاندارد طراحی ریخته گری می تواند ضخامت موثر دیوار را کاهش دهد یا شرایطی را ایجاد کند که باعث خرابی بخش های نازک شود. اینها جزئیاتی هستند که اغلب حداقل طراحی را به سمت بالا می برند.

زوایای پیش نویس

هر سطح عمودی نیاز به یک زاویه کششی دارد تا بتوان الگو را از ماسه خارج کرد. زاویه 1 تا 2 درجه در دیوارهای خارجی و 2 تا 3 درجه در دیوارهای داخلی معمول است. در ارتفاع 50 میلی متری دیوار، یک پیش نویس 2 درجه تقریباً 1.7 میلی متر را از یک انتهای ضخامت اسمی حذف می کند. اگر از 3 میلی متر شروع کنید، یک انتهای دیوار به سمت 2 میلی متر می افتد که زیر کف عملی است.

شعاع گوشه

گوشه های داخلی تیز هم متمرکز کننده تنش و هم نقاط داغی هستند که تخلخل انقباضی شکل می گیرد. شعاع های سخاوتمندانه نیز به جریان شن در طول ساخت قالب کمک می کند. به عنوان یک قاعده، از شعاع داخلی حداقل برابر با ضخامت دیوار محلی استفاده کنید. نسبت 1.5 برابر ضخامت دیوار حتی امن تر است.

انتقال بخش

تغییرات ناگهانی از مقاطع ضخیم به نازک، منابع رایج ریزش‌های نادرست و پارگی داغ هستند. ضخامت دیوار را تا حد امکان یکنواخت نگه دارید. هنگامی که تغییر اجتناب ناپذیر است، به تدریج با یک کاهش یا شعاع، انتقال را انجام دهید و نسبت بین بخش های مجاور را در 3:1 یا کمتر از آن حفظ کنید.

Bosses، Ribs و Web Junctions

پس از یخ زدن دیوارهای نازک اطراف، باس ها توده های جدا شده سنگینی ایجاد می کنند که به فلز خوراک نیاز دارند. دنده‌ها باید نازک‌تر از دیوارهایی باشند که نگه می‌دارند، به طور سنتی 60 تا 80 درصد ضخامت دیواره مجاور، بنابراین دنده ابتدا سفت می‌شود و دیوار سنگین‌تر می‌تواند آن را تغذیه کند. اتصال دو دیوار در یک دنده، غلظت توده محلی را ایجاد می کند. یک شعاع اضافه کنید و ضخامت دنده را زیر دیوار اصلی نگه دارید تا از تخلخل جلوگیری شود.

نقص هایی که وقتی دیوارها خیلی نازک هستند ظاهر می شوند

طراحی کمتر از حداقل به سادگی تولید ریخته گری را سخت تر نمی کند. عیوب قابل تشخیصی ایجاد می کند که هزینه ضایعات را افزایش می دهد و تحویل را به تاخیر می اندازد.

• Misruns و بستن سرد: مذاب قبل از پر شدن حفره منجمد می شود و لبه های ناقص یا خطوط جریان قابل رویت باقی می ماند. این شایع ترین خرابی با دیوارهای آلومینیومی نازک است.
• تخلخل گاز: بخش های نازک گاز را با یخ زدن فلز به دام می اندازند. آلومینیوم همچنین هیدروژن را در حالت مذاب جذب می کند و مسیرهای تغذیه کوچک در دیواره های نازک نمی تواند گاز را به بیرون هل دهد.
• پاره شدن داغ: هنگامی که یک دیوار نازک سریعتر از یک بخش سنگین متصل سرد می شود و منقبض می شود، ناحیه مهار شده می تواند در محل اتصال پاره شود، به خصوص در جابجایی های تیز.

هر سه نقص یک ویژگی مشترک دارند: پراکنده هستند. یک دیوار نازک می تواند در یک دسته آزمایشی به خوبی اجرا شود، سپس با تغییر دمای ریختن، رطوبت ماسه یا شرایط محیطی، به طور متناوب در تولید شکست بخورد. به همین دلیل است که ریخته‌گری‌ها قیمت‌های بالاتری را برای دیوارهای زیر حداقل اعلام می‌کنند.

تلورانس ها، امتیاز ماشینکاری و انقباض

ضخامت دیوار تنها بعد ارزش تایید نیست. تحمل های ریخته گری شن و ماسه و رفتار انقباض مستقیماً بر اینکه یک قطعه، از جمله نازک ترین بخش های آن، در محدوده مشخصات باقی بماند، تأثیر می گذارد.

• تحمل ابعاد: برای قطعات تا حدود 300 میلی متر، ابعاد خطی اغلب بسته به ویژگی و محیط قالب از 0.5± تا 1.5± میلی متر متغیر است. دیوارهای نازک درون آن پاکت جابه‌جا می‌شوند، بنابراین اگر تلورانس قسمت نهایی مهم است، دیوار را به حداقل مطلق طراحی نکنید.
• کمک هزینه ماشینکاری: اگر یک صورت ماشین کاری می شود، 1.5 تا 2.5 میلی متر از انبار باقی بگذارید. بررسی کنید که ضخامت دیواره بعد از ماشینکاری بالاتر از حداقل کارخانه ریخته گری باقی بماند. در غیر این صورت، بازیگران هیچ شانس عملی برای ملاقات با نقاشی ندارند.
• کمک هزینه انقباض: انقباض انجماد آلومینیوم تقریباً 1.3 درصد است (حدود 5/32 اینچ در هر فوت). الگوسازان این را جبران می‌کنند، اما اگر الگوی موجود را به ارث می‌برید، بررسی کنید که ضخامت دیواره نهایی پس از جبران انقباض همچنان با هدف طراحی مطابقت دارد.

اعمال نظم ضخامت یکسان در سیستم های ساختمان آلومینیومی

همان طرز فکری که باعث می شود یک طراحی ریخته گری شن و ماسه خوب باشد، یک محصول ساختمانی آلومینیومی خوب نیز ایجاد می کند. یک قاب اتاق آفتاب با ضخامت دیوار کم اندازه تحت بارهای برف منحرف می شود. دیوار پرده ای با ضخامت بخش بسیار کم محاسبات بار باد را با شکست مواجه می کند. یک آستانه پنجره با دیوارهای نازک باعث ایجاد مشکلات تراکم و زهکشی می شود. خریداران و معماران به ندرت در مورد حداقل ضخامت دیوار هنگام سفارش پنجره سؤال می کنند، اما این سؤال سزاوار همان توجهی است که آنها برای چاپ ریخته گری می کنند.

دانگ‌چنگ پنجره‌ها، درها، اتاق‌های آفتاب‌گیر، نرده‌ها و دیوارهای پرده‌ای آلومینیومی را با ضخامت بخش انتخاب شده از محاسبات ساختاری، نه حدس‌های صرفه‌جویی در مواد، طراحی و تولید می‌کند. تولید از روش های مدیریت کیفیت ISO9000 پیروی می کند، بنابراین ضخامت پروفیل، عملیات سطح و مونتاژ استاندارد شده است. را سیستم آفتابگیر فریم A با طراحی زهکشی سریع به عنوان مثال، از یک هندسه سقف بهینه شده با پروفیل های ساختاری با اندازه برف و بارهای باد محلی استفاده می کند. را دیوار پرده آلومینیومی چوبی به نوبه خود، متکی به مولیون ها و ترانسوم هایی است که ضخامت دیواره آنها عامل بار باد، حرکت لرزه ای و انبساط حرارتی است. همین منطق در مورد هم صدق می کند پنجره های کشویی آلومینیومی ، جایی که ضخامت دیواره پروفیل بر سفتی هوا، مقاومت در برابر آب و دوام طولانی مدت تأثیر می گذارد.

شرکت تامین کنندگان دیوارهای پرده ای با چوب آلومینیومی - ژجیانگ دونگچ Dongcheng یک تامین کننده و شرکت عمده فروشی دیوار پرده آلومینیومی استیک ساخته شده در چین است، دیوار پرده آلومینیومی استیک ساخته شده، همچنین به عنوان یک ... مشاهده محصول →

تامین کنندگان عمده فروشی قاب آلومینیومی A-Frame Sunroom (طراحی زهکشی سریع)، شرکت - Z Dongcheng یک تامین کننده و شرکت عمده فروشی آلومینیومی A-Frame Sunroom (طراحی زهکشی سریع) در چین است. مشاهده محصول →

هنگامی که سیستم های آلومینیومی را تهیه می کنید، از همان روشی که در ریخته گری استفاده می کنید استفاده کنید: نقشه های بخش را بخواهید، ضخامت دیواره و حالت آلیاژ هر پروفیل ساختاری را بپرسید، و گزارش آزمایشی را برای بار باد، سفتی آب و عملکرد حرارتی درخواست کنید. تامین کننده ای که به وضوح پاسخ می دهد تامین کننده ای است که می توانید به آن اعتماد کنید.