व्हॉल्व्ह कास्टिंग प्रक्रियेचा परिचय

व्हॉल्व्ह बॉडीचे कास्टिंग हे व्हॉल्व्ह उत्पादन प्रक्रियेचा एक महत्त्वाचा भाग आहे आणि व्हॉल्व्ह कास्टिंगची गुणवत्ता व्हॉल्व्हची गुणवत्ता ठरवते. व्हॉल्व्ह उद्योगात सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या अनेक कास्टिंग प्रक्रिया पद्धती खालीलप्रमाणे आहेत:

वाळू कास्टिंग:

व्हॉल्व्ह उद्योगात सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या वाळू कास्टिंगला वेगवेगळ्या बाइंडरनुसार हिरवी वाळू, कोरडी वाळू, पाण्याच्या काचेची वाळू आणि फ्युरान रेझिन स्व-कडक करणारी वाळूमध्ये विभागता येते.

(१) हिरवी वाळू ही बेंटोनाइटचा बाईंडर म्हणून वापर करून साचा तयार करण्याची प्रक्रिया आहे.

त्याची वैशिष्ट्ये अशी आहेत:तयार वाळूच्या साच्याला वाळवण्याची किंवा कडक करण्याची गरज नाही, वाळूच्या साच्याला विशिष्ट ओले सामर्थ्य असते आणि वाळूच्या गाभा आणि साच्याच्या कवचाचे उत्पादन चांगले असते, ज्यामुळे कास्टिंग स्वच्छ करणे आणि हलवणे सोपे होते. मोल्डिंग उत्पादन कार्यक्षमता जास्त आहे, उत्पादन चक्र लहान आहे, सामग्रीची किंमत कमी आहे आणि असेंब्ली लाइन उत्पादन आयोजित करणे सोयीचे आहे.

त्याचे तोटे आहेत:कास्टिंगमध्ये छिद्रे, वाळूचा समावेश आणि वाळू चिकटणे यासारख्या दोषांना बळी पडतात आणि कास्टिंगची गुणवत्ता, विशेषतः अंतर्गत गुणवत्ता, आदर्श नसते.

स्टील कास्टिंगसाठी हिरव्या वाळूचे प्रमाण आणि कामगिरी सारणी:

(२) कोरडी वाळू ही एक मोल्डिंग प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये चिकणमातीचा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो. थोडेसे बेंटोनाइट घातल्याने त्याची ओली ताकद सुधारू शकते.

त्याची वैशिष्ट्ये अशी आहेत:वाळूचा साचा वाळवणे आवश्यक आहे, त्यात चांगली हवा पारगम्यता आहे, वाळू धुणे, वाळू चिकटणे आणि छिद्रे यासारख्या दोषांना बळी पडत नाही आणि कास्टिंगची अंतर्निहित गुणवत्ता चांगली आहे.

त्याचे तोटे आहेत:त्यासाठी वाळू वाळवण्याचे उपकरण लागते आणि उत्पादन चक्र लांब असते.

(३) पाण्याच्या काचेची वाळू ही एक मॉडेलिंग प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये पाण्याच्या काचेचा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो. त्याची वैशिष्ट्ये अशी आहेत: पाण्याच्या काचेमध्ये CO2 च्या संपर्कात आल्यावर आपोआप कडक होण्याचे कार्य असते आणि मॉडेलिंग आणि कोर बनवण्यासाठी गॅस कडक होण्याच्या पद्धतीचे विविध फायदे असू शकतात, परंतु मोल्ड शेलची खराब कोलॅप्सिबिलिटी, कास्टिंग्जची वाळू साफ करण्यात अडचण आणि जुन्या वाळूचा कमी पुनर्जन्म आणि पुनर्वापर दर यासारख्या कमतरता आहेत.

पाण्याच्या काचेच्या CO2 कडक करणाऱ्या वाळूचे प्रमाण आणि कामगिरी सारणी:

(४) फ्युरान रेझिन सेल्फ-हार्डनिंग सँड मोल्डिंग ही फ्युरान रेझिनचा बाईंडर म्हणून वापर करून कास्टिंग प्रक्रिया आहे. खोलीच्या तपमानावर क्युरिंग एजंटच्या कृती अंतर्गत बाईंडरच्या रासायनिक अभिक्रियेमुळे मोल्डिंग वाळू घट्ट होते. त्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे वाळूच्या साच्याला वाळवण्याची गरज नाही, ज्यामुळे उत्पादन चक्र कमी होते आणि ऊर्जा वाचते. रेझिन मोल्डिंग वाळू कॉम्पॅक्ट करणे सोपे आहे आणि त्यात चांगले विघटन गुणधर्म आहेत. कास्टिंगची मोल्डिंग वाळू स्वच्छ करणे सोपे आहे. कास्टिंगमध्ये उच्च आयामी अचूकता आणि चांगली पृष्ठभागाची फिनिश आहे, ज्यामुळे कास्टिंगची गुणवत्ता मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकते. त्याचे तोटे आहेत: कच्च्या वाळूसाठी उच्च दर्जाची आवश्यकता, उत्पादन ठिकाणी थोडासा तीक्ष्ण वास आणि रेझिनची उच्च किंमत.

फ्युरन रेझिन नो-बेक वाळू मिश्रणाचे प्रमाण आणि मिश्रण प्रक्रिया:

फ्युरान रेझिन स्वयं-कठोर करणारी वाळू मिसळण्याची प्रक्रिया: रेझिन स्वयं-कठोर करणारी वाळू बनवण्यासाठी सतत वाळू मिक्सर वापरणे चांगले. कच्ची वाळू, रेझिन, क्युरिंग एजंट इत्यादी क्रमाने जोडल्या जातात आणि लवकर मिसळल्या जातात. ते कधीही मिसळता येते आणि वापरले जाऊ शकते.

रेझिन वाळू मिसळताना विविध कच्चा माल जोडण्याचा क्रम खालीलप्रमाणे आहे:

कच्ची वाळू + क्युरिंग एजंट (पी-टोल्युएनेसल्फोनिक आम्ल जलीय द्रावण) – (१२० ~ १८० एस) – रेझिन + सिलेन – (६० ~ ९० एस) – वाळू उत्पादन

(५) सामान्य वाळू कास्टिंग उत्पादन प्रक्रिया:

अचूक कास्टिंग:

अलिकडच्या वर्षांत, व्हॉल्व्ह उत्पादकांनी कास्टिंगच्या देखाव्याच्या गुणवत्तेकडे आणि मितीय अचूकतेकडे अधिकाधिक लक्ष दिले आहे. चांगले स्वरूप ही बाजारपेठेची मूलभूत आवश्यकता असल्याने, ते मशीनिंगच्या पहिल्या टप्प्यासाठी पोझिशनिंग बेंचमार्क देखील आहे.

व्हॉल्व्ह उद्योगात सामान्यतः वापरले जाणारे अचूक कास्टिंग म्हणजे गुंतवणूक कास्टिंग, ज्याची थोडक्यात ओळख खालीलप्रमाणे आहे:

(१) द्रावण कास्टिंगच्या दोन प्रक्रिया पद्धती:

①कमी-तापमानाच्या मेणावर आधारित साचा सामग्री (स्टीरिक ऍसिड + पॅराफिन), कमी-दाबाच्या मेणाचे इंजेक्शन, पाण्याचे काचेचे कवच, गरम पाण्याचे डिवॅक्सिंग, वातावरणीय वितळणे आणि ओतण्याची प्रक्रिया वापरणे, जे प्रामुख्याने कार्बन स्टील आणि कमी मिश्र धातुच्या स्टीलच्या कास्टिंगसाठी सामान्य गुणवत्तेच्या आवश्यकतांसह वापरले जाते, कास्टिंगची मितीय अचूकता राष्ट्रीय मानक CT7~9 पर्यंत पोहोचू शकते.

② मध्यम-तापमानाच्या रेझिन-आधारित मोल्ड मटेरियल, उच्च-दाब मेण इंजेक्शन, सिलिका सोल मोल्ड शेल, स्टीम डिवॅक्सिंग, जलद वातावरणीय किंवा व्हॅक्यूम मेल्टिंग कास्टिंग प्रक्रियेचा वापर करून, कास्टिंगची मितीय अचूकता CT4-6 अचूक कास्टिंगपर्यंत पोहोचू शकते.

(२) गुंतवणूक कास्टिंगचा सामान्य प्रक्रिया प्रवाह:

(३) गुंतवणूक कास्टिंगची वैशिष्ट्ये:

① कास्टिंगमध्ये उच्च मितीय अचूकता, गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि चांगली दिसण्याची गुणवत्ता आहे.

② इतर प्रक्रियांसह प्रक्रिया करणे कठीण असलेल्या जटिल रचना आणि आकारांसह भाग कास्ट करणे शक्य आहे.

③ कास्टिंग मटेरियल मर्यादित नाहीत, विविध मिश्रधातूंचे साहित्य जसे की: कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, मिश्रधातू स्टील, अॅल्युमिनियम मिश्रधातू, उच्च तापमान मिश्रधातू आणि मौल्यवान धातू, विशेषतः मिश्रधातूचे साहित्य जे बनावट करणे, वेल्ड करणे आणि कापणे कठीण आहे.

④ चांगली उत्पादन लवचिकता आणि मजबूत अनुकूलता. हे मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केले जाऊ शकते आणि ते सिंगल पीस किंवा लहान बॅच उत्पादनासाठी देखील योग्य आहे.

⑤ गुंतवणूक कास्टिंगला काही मर्यादा देखील आहेत, जसे की: अवजड प्रक्रिया प्रवाह आणि दीर्घ उत्पादन चक्र. वापरता येणाऱ्या मर्यादित कास्टिंग तंत्रांमुळे, जेव्हा ते प्रेशर-बेअरिंग पातळ-शेल व्हॉल्व्ह कास्टिंगसाठी वापरले जाते तेव्हा त्याची प्रेशर-बेअरिंग क्षमता खूप जास्त असू शकत नाही.

कास्टिंग दोषांचे विश्लेषण

कोणत्याही कास्टिंगमध्ये अंतर्गत दोष असतील, या दोषांच्या अस्तित्वामुळे कास्टिंगच्या अंतर्गत गुणवत्तेला मोठे लपलेले धोके येतील आणि उत्पादन प्रक्रियेतील या दोषांना दूर करण्यासाठी वेल्डिंग दुरुस्ती देखील उत्पादन प्रक्रियेवर मोठा भार आणेल. विशेषतः, व्हॉल्व्ह हे पातळ-कवच असलेले कास्टिंग असतात जे दाब आणि तापमानाला तोंड देतात आणि त्यांच्या अंतर्गत संरचनांची कॉम्पॅक्टनेस खूप महत्वाची असते. म्हणून, कास्टिंगच्या अंतर्गत दोष कास्टिंगच्या गुणवत्तेवर परिणाम करणारे निर्णायक घटक बनतात.

व्हॉल्व्ह कास्टिंगच्या अंतर्गत दोषांमध्ये प्रामुख्याने छिद्रे, स्लॅग समावेश, आकुंचन सच्छिद्रता आणि क्रॅक यांचा समावेश होतो.

(१) छिद्रे:छिद्रे वायूमुळे तयार होतात, छिद्रांची पृष्ठभाग गुळगुळीत असते आणि ती कास्टिंगच्या पृष्ठभागाच्या आत किंवा जवळ निर्माण होतात आणि त्यांचे आकार बहुतेक गोल किंवा आयताकृती असतात.

छिद्र निर्माण करणारे वायूचे मुख्य स्रोत आहेत:

① धातूमध्ये विरघळलेले नायट्रोजन आणि हायड्रोजन कास्टिंगच्या घनतेदरम्यान धातूमध्ये असतात, ज्यामुळे धातूच्या चमकाने बंद वर्तुळाकार किंवा अंडाकृती आतील भिंती तयार होतात.

②मोल्डिंग मटेरियलमधील ओलावा किंवा अस्थिर पदार्थ गरम झाल्यामुळे वायूमध्ये बदलतील, ज्यामुळे गडद तपकिरी आतील भिंती असलेले छिद्र तयार होतील.

③ धातू ओतण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, अस्थिर प्रवाहामुळे, हवा छिद्रे तयार करण्यासाठी गुंतलेली असते.

रक्‍तपेशी दोष प्रतिबंधक पद्धती:

① गंजलेल्या धातूचा कच्चा माल शक्य तितका कमी वापरावा किंवा वापरावा, आणि अवजारे आणि लाडू बेक करून वाळवावेत.

②वितळलेल्या स्टीलचे ओतणे उच्च तापमानावर आणि कमी तापमानावर ओतले पाहिजे आणि वितळलेल्या स्टीलला योग्यरित्या शांत केले पाहिजे जेणेकरून वायू तरंगण्यास मदत होईल.

③ पोअरिंग राइजरच्या प्रोसेस डिझाइनमध्ये गॅस अडकू नये म्हणून वितळलेल्या स्टीलचे प्रेशर हेड वाढवावे आणि वाजवी एक्झॉस्टसाठी कृत्रिम गॅस मार्ग तयार करावा.

④मोल्डिंग मटेरियलने पाण्याचे प्रमाण आणि वायूचे प्रमाण नियंत्रित केले पाहिजे, हवेची पारगम्यता वाढवली पाहिजे आणि वाळूचा साचा आणि वाळूचा गाभा शक्य तितका बेक केला पाहिजे आणि वाळवला पाहिजे.

(२) आकुंचन पोकळी (सैल):हे एक सुसंगत किंवा असंबद्ध वर्तुळाकार किंवा अनियमित पोकळी (पोकळी) असते जी कास्टिंगच्या आत (विशेषतः गरम ठिकाणी) उद्भवते, ज्याचा आतील पृष्ठभाग खडबडीत असतो आणि रंग गडद असतो. खडबडीत क्रिस्टल कण, बहुतेक डेंड्राइट्सच्या स्वरूपात, एक किंवा अधिक ठिकाणी गोळा होतात, ज्यामुळे हायड्रॉलिक चाचणी दरम्यान गळती होण्याची शक्यता असते.

पोकळी आकुंचन पावण्याचे कारण (सैलपणा):जेव्हा धातू द्रवातून घन अवस्थेत घनरूप होतो तेव्हा आकारमानाचे संकोचन होते. जर यावेळी पुरेसे वितळलेले स्टील पुन्हा भरले नाही, तर संकोचन पोकळी अपरिहार्यपणे उद्भवेल. स्टील कास्टिंगची संकोचन पोकळी मुळात अनुक्रमिक घनीकरण प्रक्रियेच्या अयोग्य नियंत्रणामुळे होते. चुकीची राइजर सेटिंग्ज, वितळलेल्या स्टीलचे खूप जास्त ओतण्याचे तापमान आणि मोठ्या प्रमाणात धातूचे संकोचन यासारख्या कारणांमध्ये हे समाविष्ट असू शकते.

पोकळ्यांचे आकुंचन (सैलपणा) रोखण्याच्या पद्धती:① वितळलेल्या स्टीलचे अनुक्रमिक घनीकरण साध्य करण्यासाठी कास्टिंगच्या ओतण्याच्या प्रणालीची वैज्ञानिकदृष्ट्या रचना करा आणि जे भाग प्रथम घन होतात ते वितळलेल्या स्टीलने पुन्हा भरले पाहिजेत. ② अनुक्रमिक घनीकरण सुनिश्चित करण्यासाठी योग्य आणि वाजवीपणे सेट केलेले राइजर, सब्सिडी, अंतर्गत आणि बाह्य थंड लोह. ③ जेव्हा वितळलेले स्टील ओतले जाते, तेव्हा वितळलेल्या स्टीलचे तापमान आणि फीडिंग सुनिश्चित करण्यासाठी आणि आकुंचन पोकळी कमी करण्यासाठी राइजरमधून वरचे इंजेक्शन फायदेशीर ठरते. ④ ओतण्याच्या गतीच्या बाबतीत, कमी-वेगाचे ओतणे उच्च-वेगाचे ओतण्यापेक्षा अनुक्रमिक घनीकरणासाठी अधिक अनुकूल आहे. ⑸ओतण्याचे तापमान खूप जास्त नसावे. वितळलेले स्टील उच्च तापमानात भट्टीतून बाहेर काढले जाते आणि सेडेशन नंतर ओतले जाते, जे आकुंचन पोकळी कमी करण्यासाठी फायदेशीर आहे.

(३) वाळूचा समावेश (स्लॅग):वाळूचा समावेश (स्लॅग), ज्याला सामान्यतः फोड म्हणतात, हे कास्टिंगमध्ये दिसणारे अखंड वर्तुळाकार किंवा अनियमित छिद्र असतात. ही छिद्रे अनियमित आकाराच्या मोल्डिंग वाळू किंवा स्टील स्लॅगमध्ये मिसळली जातात आणि त्यामध्ये एकत्रित केली जातात. एक किंवा अधिक ठिकाणी, बहुतेकदा वरच्या भागात अधिक.

वाळू (स्लॅग) समाविष्ट करण्याची कारणे:स्लॅगचा समावेश हा वितळवण्याच्या किंवा ओतण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान वितळलेल्या स्टीलसोबत कास्टिंगमध्ये स्वतंत्र स्टील स्लॅग प्रवेश केल्याने होतो. वाळूचा समावेश हा मोल्डिंग दरम्यान साच्याच्या पोकळीच्या अपुर्‍या घट्टपणामुळे होतो. जेव्हा वितळलेले स्टील साच्याच्या पोकळीत ओतले जाते तेव्हा मोल्डिंग वाळू वितळलेल्या स्टीलने धुऊन कास्टिंगच्या आतील भागात प्रवेश करते. याव्यतिरिक्त, ट्रिमिंग आणि बॉक्स बंद करताना अयोग्य ऑपरेशन आणि वाळू बाहेर पडण्याची घटना ही देखील वाळूच्या समावेशाची कारणे आहेत.

वाळूचा समावेश (स्लॅग) रोखण्याच्या पद्धती:① जेव्हा वितळलेले स्टील वितळवले जाते तेव्हा एक्झॉस्ट आणि स्लॅग शक्य तितक्या पूर्णपणे बाहेर काढले पाहिजेत. ② वितळलेल्या स्टीलची ओतण्याची पिशवी उलटू नका, परंतु वितळलेल्या स्टीलच्या वरील स्लॅग वितळलेल्या स्टीलसह कास्टिंग पोकळीत जाऊ नये म्हणून टीपॉट बॅग किंवा तळाशी ओतण्याची पिशवी वापरा. ③ वितळलेले स्टील ओतताना, वितळलेल्या स्टीलसह साच्याच्या पोकळीत स्लॅग जाऊ नये म्हणून उपाययोजना करा. ④ वाळूचा समावेश होण्याची शक्यता कमी करण्यासाठी, मॉडेलिंग करताना वाळूच्या साच्याची घट्टपणा सुनिश्चित करा, ट्रिमिंग करताना वाळू गमावू नये याची काळजी घ्या आणि बॉक्स बंद करण्यापूर्वी साच्याच्या पोकळीला स्वच्छ करा.

(४) भेगा:कास्टिंगमधील बहुतेक भेगा गरम भेगा असतात, ज्यांचा आकार अनियमित असतो, भेदक किंवा भेदक नसतो, सतत किंवा अधूनमधून असतो आणि भेगांमधील धातू गडद असतो किंवा पृष्ठभागावर ऑक्सिडेशन असते.

भेगांची कारणे, म्हणजे उच्च तापमानाचा ताण आणि द्रव फिल्म विकृती.

उच्च तापमानाचा ताण म्हणजे उच्च तापमानात वितळलेल्या स्टीलच्या आकुंचन आणि विकृतीमुळे निर्माण होणारा ताण. जेव्हा ताण या तापमानात धातूच्या ताकद किंवा प्लास्टिक विकृती मर्यादेपेक्षा जास्त असतो तेव्हा क्रॅक होतात. द्रव फिल्म विकृती म्हणजे वितळलेल्या स्टीलच्या घनीकरण आणि स्फटिकीकरण प्रक्रियेदरम्यान क्रिस्टल ग्रेनमध्ये द्रव फिल्म तयार होणे. घनीकरण आणि स्फटिकीकरणाच्या प्रगतीसह, द्रव फिल्म विकृत होते. जेव्हा विकृतीचे प्रमाण आणि विकृतीचा वेग एका विशिष्ट मर्यादेपेक्षा जास्त असतो तेव्हा क्रॅक निर्माण होतात. थर्मल क्रॅकची तापमान श्रेणी सुमारे १२००~१४५०℃ असते.

भेगांवर परिणाम करणारे घटक:

① स्टीलमधील S आणि P घटक क्रॅकसाठी हानिकारक घटक आहेत आणि लोखंडासह त्यांचे युटेक्टिक्स उच्च तापमानात कास्ट स्टीलची ताकद आणि प्लास्टिसिटी कमी करतात, ज्यामुळे क्रॅक होतात.

② स्टीलमध्ये स्लॅगचा समावेश आणि पृथक्करण ताणाचे प्रमाण वाढवते, त्यामुळे गरम क्रॅकिंगची प्रवृत्ती वाढते.

③ स्टील प्रकाराचा रेषीय संकोचन गुणांक जितका जास्त असेल तितका गरम क्रॅक होण्याची प्रवृत्ती जास्त असेल.

④ स्टील प्रकाराची थर्मल चालकता जितकी जास्त असेल तितका पृष्ठभागावरील ताण जास्त असेल, उच्च-तापमानाचे यांत्रिक गुणधर्म चांगले असतील आणि गरम क्रॅक होण्याची प्रवृत्ती कमी असेल.

⑤ कास्टिंग्जची स्ट्रक्चरल रचना उत्पादनक्षमतेच्या बाबतीत खराब आहे, जसे की खूप लहान गोलाकार कोपरे, भिंतीच्या जाडीत मोठी तफावत आणि तीव्र ताण एकाग्रता, ज्यामुळे भेगा पडतात.

⑥ वाळूच्या साच्याची कॉम्पॅक्टनेस खूप जास्त आहे आणि गाभ्याचे कमी उत्पादन कास्टिंगच्या आकुंचनास अडथळा आणते आणि क्रॅक होण्याची प्रवृत्ती वाढवते.

⑦इतर कारणांमुळे, जसे की राइजरची अयोग्य व्यवस्था, कास्टिंगचे खूप जलद थंड होणे, राइजर कापल्यामुळे होणारा जास्त ताण आणि उष्णता उपचार इत्यादींचा देखील क्रॅक तयार होण्यावर परिणाम होईल.

वरील भेगांच्या कारणांनुसार आणि परिणाम करणाऱ्या घटकांनुसार, भेगातील दोष कमी करण्यासाठी आणि टाळण्यासाठी संबंधित उपाययोजना केल्या जाऊ शकतात.

कास्टिंग दोषांच्या कारणांचे वरील विश्लेषण, विद्यमान समस्या शोधणे आणि संबंधित सुधारणा उपाययोजना करणे याच्या आधारे, आपण कास्टिंग दोषांवर उपाय शोधू शकतो, जो कास्टिंग गुणवत्तेत सुधारणा करण्यास अनुकूल आहे.