Procesul de turnare este o metodă de fabricație importantă în domeniul modelării metalelor. Miezul său este de a turna metal topit în matriță de turnare gravitațională și așteptați să se răcească și să se solidifice pentru a forma turnarea necesară. În timpul procesului de turnare, generarea de gaz în interiorul matriței are un impact semnificativ asupra calității turnării, eficienței producției și siguranței operaționale.

Analiza sursei de gaz
În timpul procesului de turnare, generarea de gaz provine în principal din următoarele aspecte:
Volatilizarea lichidului metalic: Unele aliaje metalice eliberează gaz atunci când sunt topite la temperatură ridicată. De exemplu, aliajele de aluminiu pot elibera hidrogen la temperaturi ridicate, ceea ce nu poate fi ignorat.
Descompunerea materialelor de matriță: Unele materiale de matriță vor suferi descompunere termică la temperatură ridicată și eliberează gaz. Acest fenomen este deosebit de evident atunci când se utilizează acoperiri organice sau anumite materiale polimerice.
Umiditatea mediului de turnare: După ce umiditatea din mediul de turnare intră în contact cu metalul topit, poate forma abur și poate crește generarea de gaz.
Reacție chimică: Reacțiile chimice între diferite metale sau aliaje pot duce, de asemenea, la eliberarea de gaze, în special atunci când compoziția aliajului este complexă sau reacția este activă.

Efectul gazului asupra calității turnării
Efectul gazului asupra calității turnării în timpul procesului de turnare se reflectă în principal în următoarele aspecte:
Porozitate și incluziuni: Dacă gazul nu este evacuat la timp, în interiorul turnării se pot forma pori sau incluziuni. Aceste defecte nu afectează doar aspectul turnării, dar reduc și în mod semnificativ proprietățile mecanice ale acesteia, cum ar fi rezistența și tenacitatea, scurtând astfel durata de viață a produsului.
Defecte de suprafață: Reținerea gazului poate provoca defecte precum bule și fisuri pe suprafața turnării. Aceste defecte de suprafață nu afectează doar aspectul turnării, dar pot provoca și probleme mai grave în prelucrarea și utilizarea ulterioară.
Defecte de schimbare de fază: În unele cazuri, prezența gazului va cauza schimbări inegale de fază în turnare în timpul solidificării, care la rândul lor vor afecta microstructura turnării și vor duce la degradarea performanței.

Efectul gazelor asupra eficienței producției
Generarea de gaz nu afectează numai calitatea turnării, ci are și un impact semnificativ asupra eficienței procesului de turnare:
Timp de răcire prelungit: reținerea gazului poate duce la încetinirea vitezei de răcire a lichidului metalic din matriță, extinzând astfel ciclul de turnare. Acest lucru nu afectează numai eficiența producției, dar poate duce și la creșterea costurilor de producție.
Reprelucrare și casare: Din cauza defectelor cauzate de gaz, poate fi necesar să fie reprelucrate sau casate piesele turnate, ceea ce crește direct costurile de producție și reduce eficiența producției.
Uzura echipamentului: Generarea de gaz poate provoca, de asemenea, uzura crescută a matrițelor și a echipamentelor de turnare, afectând durata de viață a echipamentului, crescând astfel costurile de întreținere și înlocuire.

Impactul gazului asupra siguranței
În timpul procesului de turnare, generarea de gaz poate reprezenta, de asemenea, o amenințare pentru siguranța operatorilor:
Risc de explozie: Unele gaze (cum ar fi hidrogenul) prezintă un risc de explozie în condiții de temperatură ridicată, în special într-un mediu închis. Dacă gazul nu poate fi evacuat eficient, poate cauza acumularea presiunii, prezentând astfel un pericol de explozie.
Eliberare de gaze toxice: Unele materiale de turnare pot elibera gaze toxice la temperaturi ridicate, ceea ce reprezintă o amenințare pentru sănătatea operatorilor. Prin urmare, este deosebit de important să se asigure o bună ventilație și un design de evacuare în timpul procesului de turnare.