Mode de défaillance et analyse de l'alliage d'aluminium moule de moulage mécanique sous pression

Les alliages d'aluminium jouent un rôle important dans l'industrie manufacturière moderne. Les principales raisons sont les suivantes:

(1) Les moulages sous pression avec une grande précision dimensionnelle et une bonne qualité de surface.

(2) Utilisation élevée de matériel.

(3) Les moulages sous pression avec une forme complexe, un profil clair, une cavité profonde et une paroi mince peuvent être produits.

(4) Les moulages sous pression sont plus denses et ont une résistance et une dureté supérieures.

(5) L'efficacité de production est élevée, et il est facile de réaliser la mécanisation et la production automatique.

(6) Le bénéfice économique est bon, et les parties des autres matériaux peuvent être directement incrustées sur les pièces de moulage sous pression, ce qui économise les matériaux précieux. En particulier, l'industrie automobile a déjà adopté un grand nombre de pièces en alliage d'aluminium pour réduire le poids et économiser de l'énergie.

Les moules sous pression jouent un rôle extrêmement important dans le moulage d'alliage d'aluminium. La température de fusion de l'aluminium est de 680 ° C, et en raison de la température élevée pendant la coulée sous pression et de la haute pression pendant le remplissage, la durée de vie de la matrice de moulage sous pression en aluminium est très faible. Selon les statistiques, les modes de défaillance communs des moules de moulage sous pression sont le chap, la fissuration, l'érosion, l'adhérence et la déformation.

1. Chap

Pendant le cycle de chaque moulage, en raison de l'échange de chaleur intense, la température du moule change brusquement et la contrainte thermique produite par celui-ci provoque une fatigue thermique à la surface de la cavité du moule et forme la micro fissure. Avec l'augmentation des temps de moulage sous pression, les microfissures se dilatent davantage et forment des chap. C'est la principale forme d'échec de coulée sous pression en alliage d'aluminium.

2. Cracking

Dans la production de moulage sous pression, en plus de la contrainte thermique, d'autres contraintes sont également générées à l'intérieur du moule en raison de l'impact à haute pression du liquide d'aluminium. Lorsque la contrainte dépasse la limite de fatigue du matériau du moule, la fissure est produite, en particulier le coin aigu de la concentration de contrainte, qui est plus susceptible de se fissurer. Si la contrainte produite dans le traitement de la filière n'est pas complètement éliminée, la filière est plus facile à fissurer.

3. Erosion

La chaleur de friction générée pendant le remplissage à grande vitesse de la cavité par le liquide d'aluminium fait que la température de surface de la surface de la cavité de moule tournée vers le canal interne est élevée. Avec l'impact important du liquide d'aluminium, la couche de protection de surface du site est facilement détruite et le liquide d'aluminium réagit en outre avec la matrice métallique exposée pour produire des composés durs. Dans le processus d'élimination de ces composés, il est facile d'enlever le matériau du substrat, de sorte que le cycle va aggraver les dommages de la surface de la cavité et provoquer une érosion grave.

4. Adhésion

Lors du remplissage de la cavité en alliage d'aluminium, la température instantanée de la surface de la cavité est supérieure à 600 ℃. A ce moment, l'affinité du matériau de filière et du liquide d'aluminium est forte et l'adhérence est forte.

5. Déformation

Dans le processus de moulage sous pression, le moule de moulage sous pression est soumis à une variété de contraintes, telles qu'une force de serrage et une anti-pression. Si la rigidité du gabarit n'est pas suffisante, la matrice produira une déformation en flexion sous l'action à long terme de ces contraintes.