Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: silumin casting

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wybrane aspekty teoriii technologii kształtowania struktury i właściwości wysokojakościowych odlewów siluminowych w kokilach chłodzonych mgłą wodną

Władysiak R.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2013

Z. 450

1--230

W pracy przedstawiono wybrane aspekty teorii i technologii otrzymywania wysokojakościowych odlewów siluminowych w kokilach chłodzonych mgłą wodną. Przedstawione wyniki badań dotyczą poprawy właściwości odlewów siluminowych poprzez oddziaływane na proces stygnięcia ciekłego siluminu odlewanego grawitacyjnie w metalowej formie oraz możliwości sterowania przebiegiem krzepnięcia i krystalizacji odlewu. Wymagana w procesie wysoka efektywność otwartego punktowego systemu chłodzenia wynika z doboru optymalnych parametrów generowanej mgły wodnej i maksymalnego wykorzystania zjawiska odparowywania kropel wody na chłodzonej powierzchni kokili. Opracowana technologia jest wspomagana komputerowym system sterowania umożliwiającym optymalizację dozowania ilości i struktury wytwarzanej mgły wodnej do aktualnego zapotrzebowania wybranych stref kokili i odlewu na efektywność chłodzenia oraz zapewniającym bezpieczeństwo procesu odlewania przez niedopuszczenie do występowania strug wody na powierzchni kokili. W pracy przedstawiono badania efektywności generowania mgły wodnej, wpływu parametrów przepływu powietrza i wody na wytwarzany strumień mgły wodnej, wykonane z zastosowaniem kamery szybkiej rejestracji obrazów w świetle widzialnym. Na ich podstawie zanalizowano proces rozpylania wody, strukturę mgły wodnej i opracowano statystyczne zależności parametrów struktury generowanego strumienia od parametrów przepływu wody i powietrza oraz geometrii zastosowanych rozpylaczy i dyszy emitujących. W badaniach efektywności chłodzenia kokili mgłą wodną wykorzystano kamerę termowizyjną. Przeprowadzono badania występowania zjawiska Leidenfrosta oraz zanalizowano i obliczono wartości strumienia ciepła przejmowanego od kokili oraz zakres zmian wartości współczynnika przejmowania ciepła a. Wyniki te umożliwiły opracowanie równań regresji korelujących wartość odbieranego strumienia ciepła z parametrami strumienia mgły wodnej. Badania termograficzne umożliwiły również zanalizowanie zmian pola temperatury chłodzonej powierzchni kokili oraz strefy wymiany ciepła pomiędzy dyszą emitującą mgłę wodną i kokilą w czasie chłodzenia. Na podstawie badań procesu przejmowania ciepła od kokili i odlewu opracowano model matematyczny wymiany ciepła dla kokili chłodzonej mgłą wodną. Przedstawiono procedurę interfejsu sterowania parametrami procesu chłodzenia i wizualizacji zmian temperatury na grubości ścianki kokili w systemie Mathematica. Przeprowadzono symulacje w układzie jednowymiarowym w systemie Mathematica oraz 3D w systemie Ansys, które wykazały możliwość zastosowania opracowanego modelu do badania metodą symulacji procesu krzepnięcia i stygnięcia odlewu i kokili oraz prognozowania parametrów technologii odlewania w kokilach chłodzonych mgłą wodną prostych odlewów płytowych, jak również o złożonej konstrukcji. Przedstawiono opracowany program sterujący sekwencyjnym wielopunktowym chłodzeniem kokili mgłą wodną w sprzężeniu z ciągłym pomiarem temperatury kokili, który zastosowano w badaniach wpływu chłodzenia mgłą wodną na: przebieg stygnięcia odlewu i kokili, zmianę mikrostruktury i właściwości: Rm, Rp0,2 HB, A5 odlewów z siluminów AlSi11, AlSi9Mg i AlSi7Mg. W pracy wykazano, że sekwencyjne punktowe chłodzenie kokil mgłą wodną, charakteryzujące się szerokim zakresem regulacji i wysoką maksymalną efektywnością przejmowania ciepła, umożliwia sterowanie strumieniem ciepła pomiędzy odlewem i kokilą oraz krzepnięcie warstwowe prowadzące do realizacji w całym odlewie zakładanego rodzaju krzepnięcia kierunkowego lub jednoczesnego. W konsekwencji powoduje to: poprawę jakości odlewów w wyniku eliminowania wad skurczowych i wyraźnego zmniejszenia porowatości w odlewie, zwiększenie jednorodności mikrostruktury i jej rozdrobnienie oraz około 25% podwyższenie właściwości mechanicznych i wzrost wydajności procesu na skutek skrócenia cyklu odlewania kokilowego. Wobec powyższego opracowana technologia może stanowić alternatywę dla znacznie droższych technik odlewniczych w wytwarzaniu wysokojakościowych odlewów siluminowych.

The paper presents some aspects of the theory and technology of high quality silumin castings in metal molds cooled with water mist spray. The results of the work relate to improvement of the properties of silumin casts by affecting the cooling of the liquid silumin in gravity cast in metal form and the possibility of controlling the solidification and crystallization of the casting. The high efficiency required from the cooling system is a consequence of an optimal selection of parameters of the generated mist and the maximum use of the phenomenon of water droplets evaporation on the surface of the cooled mold. The technology is assisted by a computer control system that allows the optimization of the volume and structure of the produced water mist as well as provides a process control to a multipoint sequential mold cooling of selected zones as well as the system prevents creating of water streams on the surface of the cast. To examinate the effectiveness of mold cooling with a water spray there was a thermal camera used. The Leidenfrost phenomenon has been observed and there have been the heat flow values analyzed and calculated from the mold with the extent of changes in the heat transfer coefficient a. These results have enabled the development of regression equations correlating the heat flow values to the water mist flow parameters. Thermographic study also allowed to analyze the changes of the temperature field of the cooled mold’s surface and the heat exchange zone between the nozzle emitting water mist and the mold. On the basis of the observed heat transfer from the mold to the casting a mathematical model of heat transfer was developed. A procedure to the control interface with the parameters of the cooling process and visualization of temperature changes on the mold wall thickness was showed in the program Mathematica. Simulations have been run in a one-dimensional system in the Mathematica and 3D Ansys programs, which showed the applicability of the simulation model to the study on the solidification process and cooling of a casting and a permanent mold as well as forecasting of the parameters in metal molds cooled with water spray of a simple as well as complex construction. Presenting a developed program that controls the sequential multi-mold cooling water spray with a continuous measurement of the mold temperature, which is used in the studies on water mist cooling impact in a cooling process of the casting and mold and the changes in the microstructure and the Rm, Rp0,2 HB, A5 properties of the casting silumins AlSi11, AlSi9Mg and AlSi7Mg. The study showed that sequential spot cooling with use of water mist, characterized by a wide range of control means and a high maximum heat transfer efficiency, enables to control the flow of heat between the casting and the mold and it allows for a layered solidification leading to the realization of the entire cast solidification in the expected way: directional or simultaneous. Consequently, the results are: improvement of the quality of the castings as a result of the elimination of defects and significant reduction in shrinkage porosity in the casting, an increase of the homogeneity and fineness of the microstructure, about 25% increase in the mechanical properties and a process efficiency improvement by a reduced die-casting cycle. Therefore, the developed technology can be an alternative to more expensive casting techniques in the production of high quality silumin castings.

Temperature and microstructure characteristics of silumin casting AlSi9 made with investment casting method

Pietrowski S., Rapiejko C.

Archives of Foundry Engineering

2011

Vol. 11, iss. 3 spec.

177--186

This work presents the research result of the temperature distribution and the microstructure in certain parts of the field-glass body frame casting made from silumin AlSi9 using the investment casting method in the ceramic mould. It was proved that the highest temperature of the silumin appears in the sprue in which the silumin is in the liquid-solid state, though the process of silumin crystallization in the casting is finished. It was stated that in certain elements of the casting the side opposite to the runner crystallizes and cools fastest. The differences in the rate of crystalline growth and cooling of certain casting elements cause different microstructure in them which can also influence the mechanic properties. It is necessary to state that the temperature of the initial heating of the ceramic mold equal to 60ºC guarantees obtaining of the castings without defects and of little porosity. Incomplete modification of the silumin with strontium causes silica precipitation to appear close to the spherical ones.