Käufer können die Porosität beim Hochdruck-Aluminiumdruckguss kontrollieren, indem sie vor der Freigabe des Produktionswerkzeugs die Bauteilgeometrie, Wandstärke, Angusskonstruktion, Entlüftung, Überlauf, Prozessparameter, Bearbeitungspositionen und Prüfanforderungen überprüfen. Porosität kann nicht allein durch Endkontrolle behoben werden. Sie muss durch Design- und Prozesskontrolle reduziert und dort verifiziert werden, wo die Bauteilfunktion dies erfordert.
Porosät in HPDC-Aluminium tritt normalerweise als Gasporosität oder Schrumpfungsporosität auf. Gasporosität kann durch eingeschlossene Luft, Turbulenzen, schlechte Entlüftung, übermäßiges Trennmittel oder instabiles Einspritzen entstehen. Schrumpfungsporosität tritt häufig in der Nähe von dicken Abschnitten, schweren Ansätzen oder langsam abkühlenden Bereichen auf. Das Risiko wird schwerwiegender, wenn Poren auf bearbeiteten Dichtflächen, Gewindeansätzen, Druckgrenzen oder lasttragenden Bereichen auftreten.
Käufer sollten identifizieren, welche Zonen porositätsempfindlich sind. Eine kleine innere Pore in einer verborgenen, nicht funktionalen Rippe kann akzeptabel sein. Eine Pore auf einer bearbeiteten Dichtungsfläche oder Druckwand kann zu Leckagen oder Ausschuss führen. Die Zeichnung und die RFQ sollten zeigen, ob das Teil einer Dichtheitsprüfung, Röntgenprüfung, Schnittprüfung oder einem definierten Oberflächenporenstandard nach der Bearbeitung unterzogen werden muss.
Für das Porositätsrisiko können Käufer Anleitungen zur Kontrolle von Porosität und Oberflächenfehlern und Anleitungen zur Reduzierung von Porositätsfreilegungen auf bearbeiteten Aluminiumbereichen einsehen.
Porositätsfaktor | Wie es erscheint | Kontrollmethode | Käufernachweis |
|---|---|---|---|
Eingeschlossenes Gas | Kleine innere Poren oder freigelegte Poren nach der Bearbeitung | Entlüftung, Überlauf, Angussbalance und Prozesskontrolle | Probelaufprüfung, Röntgen oder Prüfung der bearbeiteten Oberfläche |
Schwerer Ansatz | Lokale Porosität in der Nähe von Schraublöchern oder Einsätzen | Ansatz aushöhlen, Rippen hinzufügen oder Masse reduzieren | DFM-Maßnahme und Schnittprüfung oder Bearbeitungsprüfung |
Dicke Wandtransition | Schrumpfung in der Nähe von dick-dünn-Übergängen | Wanddicke ausgleichen und Kühlung verbessern | Maß- und Fehlertrend nach dem Probelauf |
Dichtfläche | Poren nach CNC-Bearbeitung freigelegt | Merkmal verschieben, Zugabe erhöhen, Fließverhalten verbessern oder Prüfung hinzufügen | Prüfung der bearbeiteten Fläche und ggf. Dichtheitsprüfung |
Druckkammer | Leckage durch innere Porosität | Designprüfung, Prozesskontrollen und definierte Prüfkriterien | Druck- oder Dichtheitsprüfbericht |
Die Bearbeitung entfernt Material von der Gusshaut und kann Poren freilegen, die am Rohguss nicht sichtbar waren. Dies ist häufig um Dichtungsflächen, Bohrungen, Anschlüsse, Gewindelöcher und Bezugsflächen herum der Fall. Wenn eine bearbeitete Fläche kritisch ist, sollte der Lieferant vor der Werkzeugherstellung den Gussfluss und die lokale Dicke prüfen. Das Design erfordert möglicherweise mehr Bearbeitungszugabe, eine Geometrieänderung oder eine andere Position des Merkmals.
Käufer sollten bearbeitete Muster inspizieren, nicht nur Rohgussmuster. Ein Rohguss kann vor der CNC-Bearbeitung akzeptabel aussehen, aber nach dem Schneiden der Dichtfläche Porencluster zeigen. Wenn das Endteil eine Dichtheitsanforderung hat, ist der bearbeitete und fertige Zustand der maßgebliche Zustand. Die Prüfung sollte der tatsächlichen Verwendung des Teils entsprechen.
Die Zeichnung sollte leckagefreie Zonen und nicht-kritische Zonen getrennt ausweisen. Dies vermeidet Überprüfungen versteckter Rippen, während die Aufmerksamkeit auf die Dichtungsnut, das Gewindeanschluss, die Druckwand oder die bearbeitete Bohrung gelenkt wird, die tatsächlich die Funktion beeinflussen. Klare Zonen machen den Prüfplan des Lieferanten praktikabler.
Röntgenprüfung kann nützlich sein, wenn innere Porosität Sicherheit, Druck, Dichtheit oder kritische Lastbereiche beeinträchtigt. Dichtheitsprüfung ist erforderlich, wenn das Teil Luft, Wasser, Öl oder ein anderes Medium enthalten muss. Nicht jedes Aluminiumdruckgussteil benötigt diese Prüfungen, aber die Anforderung sollte klar angegeben werden, wenn die Funktion von der inneren Dichtheit abhängt.
Akzeptanzkriterien sollten realistisch und funktionsbezogen sein. Eine dekorative Abdeckung benötigt möglicherweise nicht denselben inneren Porositätsstandard wie ein Druckgehäuse. Ein versiegeltes Gehäuse kann eine definierte Leckrate und Prüfdruck erfordern. Ein bearbeitetes Ventilgehäuse kann eine Röntgenprüfung um Anschlüsse und Dichtflächen erfordern. Käufer sollten den Standard vor der Probelauffreigabe festlegen, damit der Lieferant für das richtige Ziel auslegen und prüfen kann.
Wenn während des Probelaufs Porosität auftritt, sollte der Korrekturweg dokumentiert werden. Die Antwort kann eine Angussanpassung, Entlüftungsänderung, Prozessparameterkorrektur, Neuauslegung des Ansatzes, zusätzliche Bearbeitungszugabe oder überarbeitete Akzeptanzzone sein. Die Dokumentation der Korrektur hilft dem Käufer zu verstehen, ob das Problem eine einmalige Probelaufbedingung oder ein Designrisiko war, das dauerhafte Maßnahmen erforderte.
Oberflächenveredelung kann ebenfalls Porosität aufdecken. Pulverbeschichtung oder Lackierung können Pinholes, Blasen oder Krater zeigen, wenn eingeschlossenes Gas während der Aushärtung entweicht oder wenn sich Poren während der Vorbereitung öffnen. Wenn das Teil für das Erscheinungsbild kritisch ist, sollte die Porositätsprüfung den Endzustand der Oberfläche umfassen, nicht nur die Innenprüfung vor der Beschichtung.
Neway kann HPDC-Aluminiumteile auf porositätsempfindliche Geometrie, Anguss- und Entlüftungsrichtung, Bearbeitungszugabe, Dichtflächen und Prüfanforderungen prüfen. Für Projekte, die über Aluminiumdruckguss abgewickelt werden, kann die Prüfung DFM, Werkzeugbau, Gussprobelauf, CNC-Bearbeitung und erforderlichenfalls Dichtheits- oder Sichtprüfung verbinden.
Das praktische Ziel ist, das Porositätsrisiko nach Funktion zu klassifizieren. Verdeckte nicht-kritische Bereiche, bearbeitete Funktionsflächen und Druckgrenzen sollten nicht derselben Akzeptanzlogik folgen. Wenn Käufer die Risikozonen klar definieren, kann der Lieferant Werkzeuge, Prozesskontrolle und Prüfung dort konzentrieren, wo das Teil tatsächlich Schutz benötigt.