Герметизация пор

Герметизация пор осуществляется методом вакуумной пропитки. Вакуумная пропитка является предпочтительным процессом OEM, который герметизирует поры и пути утечек в металлических отливках, спеченных металлических деталях и электротехнических отливках, образующихся в процессе литья или формования. Вакуумная пропитка останавливает пористость отливки (явление, которое возникает в процессе производства литья под давлением и позволяет производителям использовать детали, которые в противном случае были бы отправлены в металлолом). ^{[ 1 ]}

Пористость возникает естественным образом и встречается в большинстве материалов. В металлических отливках пористостью обычно считают любую пустоту, обнаруженную в отливке. Пористость отливки может быть вызвана образованием газа или затвердеванием при переходе металла из жидкого состояния в твердое. Размер этой пористости может варьироваться от субмикронных до пустот размером более 10 мм, в зависимости от отливки.

Дефекты литья , вызванные пористостью, могут повлиять на структурную целостность детали, создавая точку разрушения. Пористость также может помешать детали быть герметичной. Это повлияет на производительность, если деталь предназначена для удержания газов или жидкостей. ^{[ 2 ]}

Стандарты процесса

Вакуумная пропитка регулируется военным стандартом MIL-I-17563C и MIL-STD-276A, а также многочисленными собственными спецификациями и спецификациями клиентов. MIL-I-17563 тестирует пропиточный герметик. MIL-I-17563C демонстрирует, что герметик совместим с применением и что герметик не разрушается и не выходит из строя в течение всего срока службы детали. MIL-STD-276A проверяет процесс пропитки. MIL-STD-276A устанавливает стандарты обработки деталей для герметизации и эффективности процесса тестирования. ^{[ 3 ]}

Процесс

Процесс вакуумной пропитки герметизирует внутренние пути утечек, что делает его герметичным и пригодным для использования. В ходе герметизации отливок от пористости детали будут обрабатываться на следующих четырех участках:

Камера пропитки: оператор герметизирует камеру и создает вакуум. Это позволит удалить воздух из пористости и путь утечки в стенке отливки. Затем детали покрывались герметиком и создавалось положительное давление. Для проникновения герметика в пору потребуется больше энергии, чем для удаления воздуха. Затем оператор сбросил давление и опорожнил камеру.
Удаление излишков герметика: оператор удаляет излишки герметика под действием силы тяжести, вращения или центробежной силы.
Станция промывки/промывки: оператор смывает остатки герметика с внутренних каналов, кранов, карманов и деталей детали.
Станция отверждения: оператор полимеризует пропитанный герметик на пути утечки. ^{[ 4 ]}

Перед окончательной сборкой следует провести вакуумную пропитку. В частности, для металлических отливок вакуумную пропитку следует проводить после окончательной обработки. Окончательная механическая обработка может обнажить пористость, создав путь утечки. Эти пути могут привести к утечке жидкостей и газов из отливки, что приведет к ее несоответствию и непригодности для использования. ^{[ 5 ]}

Общие приложения

Пористость присуща большинству производственных процессов. Пористость считается дефектом только в том случае, если она взаимосвязана и создает путь утечки, который может повлиять на структурную целостность и производительность детали. Вакуумная пропитка герметизирует поры и пути утечек по следующим причинам.

Уплотнение путей утечки

Это основная причина, по которой вакуумная пропитка применяется для любых материалов: литья под давлением, порошкового металла, пластика, жгутов проводов. Вакуумная пропитка предотвращает утечку жидкостей или газов, герметизируя поры и пути утечки. Если пути утечки не герметичны, из детали может вытечь жидкость или газ.

Улучшение обрабатываемости

Пропитка применяется для улучшения обрабатываемости в порошковой металлургии . Вторичные операции станка, такие как сверление, нарезание резьбы или резка, имеют лишь незначительный успех, поскольку пустоты между частицами вызывают вибрацию инструмента, сокращая срок службы инструмента и качество отделки. Вакуумная пропитка стабилизирует и поддерживает отдельные гранулы металлического порошка во время обработки. Вакуумная пропитка улучшает обрабатываемость, делая ее более эффективной, устраняя вибрацию инструмента и улучшая качество обработанной поверхности.

Запретить коррозию

При нанесении покрытия детали погружаются в кислотные растворы. Остаточная кислота может просачиваться в пористость, вызывая коррозию. Герметизация компонентов перед нанесением покрытия исключает коррозию.

Улучшение вторичной отделки

Пористость может впитывать масла, жидкости, жидкости для снятия заусенцев, очистители перед нанесением покрытия и кислоты. Если не герметично, любые газы или жидкости могут повлиять на отделку из-за газовыделения или вытекания. Герметизация путей утечки перед вторичной отделкой устранит любые неисправности, которые могут возникнуть из-за газовыделения, химической совместимости или утечки в результате предварительной обработки.

Улучшение целостности деталей

Вакуумная пропитка может использоваться для нарушения целостности деталей аддитивного производства . Деталь аддитивного производства не такая плотная и, следовательно, не такая прочная, как деталь, изготовленная традиционными производственными процессами. Для укрепления материала можно использовать вакуумную пропитку. По мере того как герметик с вакуумной пропиткой затвердевает внутри перфораций, он создает связь между слоями детали. Это улучшает деталь за счет увеличения плотности.

Общие материалы

Аддитивное производство

Детали, созданные с помощью процесса аддитивного производства, подвержены той же пористости, что и детали, созданные более традиционными методами. Пористость заложена свойствами материала и технологии. Двумя основными материалами, которые используются для вакуумной пропитки, являются пластик и спеченный металл. ^{[ 6 ]}

Литье под давлением

Отливки в кокиль и постоянные формы обычно содержат внутреннюю пористость. Эта пористость обычно локализуется в самых глубоких сечениях детали и не распространяется на внешнюю оболочку. Однако если деталь также подвергается механической обработке, внутренняя пористость будет обнажена, и деталь будет протекать под давлением. Отлитые под давлением детали, которые должны удерживать жидкости (впускные коллекторы, патрубки охлаждающей жидкости, корпуса трансмиссии, корпуса насосов и компоненты гидросистемы), обычно герметизируются на весь срок службы с помощью акриловых смол. Поскольку герметик находится внутри детали, внешние размеры и внешний вид детали не изменяются.

Электроника

В этих деталях в пластиковый корпус вделаны металлические штыри и провода. Когда детали подвергаются нагреву во время производства или обычного использования, пластик и металл расширяются с разной скоростью. Это расширение создает микроскопические пустоты между материалами. Хотя эти пути утечек неизбежны, они могут привести к выходу из строя, если их не герметизировать. ^{[ 7 ]}

Порошковая металлургия

Компоненты порошковой металлургии (ПМ) герметизируются по четырем основным причинам.

Во-первых, детали ПМ герметизированы, чтобы предотвратить утечку жидкостей или газов под давлением. Применение ТЧ для сжатого воздуха, подачи топлива или гидравлических корпусов широко распространено и эффективно; однако сначала они должны быть запечатаны. Если не герметично, из детали будет вытекать жидкость или газ. Герметизация деталей не приводит к изменению размерных и функциональных характеристик детали.

Детали из ПМ герметизируются перед нанесением покрытия и для уменьшения внутренней коррозии . Операции нанесения покрытия обычно включают погружение деталей в кислотные растворы. После нанесения покрытия остаточная кислота внутри детали может способствовать коррозии и/или препятствовать получению приемлемого покрытия. Решением этой проблемы является герметизация внутренних пустот перед нанесением покрытия. Как объяснялось выше, пористость насыщается мономером, а затем полностью смывается с поверхности. Смола затвердевает и превращается в прочный полимер. Таким образом, открытую поверхность металла можно свободно подвергать гальваническому покрытию, в то время как внутренние пространства герметизируются в сухом виде.

Металлический порошок также пропитан для повышения ремонтопригодности. Детали из ПМ, как правило, трудно обрабатывать, а некоторые составы невозможно обрабатывать без повреждения режущего инструмента. Вторичные операции станка, такие как сверление, нарезание резьбы или резка, ухудшаются, поскольку пустоты между частицами вызывают вибрацию инструмента, сокращая срок службы инструмента и ухудшая качество отделки. Вакуумная пропитка стабилизирует и поддерживает отдельные гранулы металлического порошка во время обработки. Это улучшает обрабатываемость, делая ее более эффективной, устраняя вибрацию инструмента и улучшая качество обработанной поверхности.

Пористость порошкового металла впитывает масла, жидкости, жидкости для удаления заусенцев, очистители перед нанесением покрытия и кислоты. Если поры не закрыты, жидкости могут вытечь и отрицательно повлиять на отделку. Закрытие пор перед вторичной отделкой устранит любые неисправности, которые могут возникнуть из-за вытекания в результате предварительной обработки. ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Шанц, Том. «Основы вакуумной пропитки» (PDF) . Проверено 1 ноября 2012 г.
^ Ральф, Версмольд. «Какой размер пористости можно закрыть вакуумной пропиткой?» . Прожектор Металл . Проверено 14 сентября 2018 г.
^ «Тестирование совместимости герметиков с вакуумной пропиткой и эффективности процесса пропитки» (PDF) . Инженер по литью под давлением : 8-10. Сентябрь 2019.
^ Марин, Энди. «Продолжение развития систем вакуумной пропитки» (PDF) . Управление литейным производством и технологии . Проверено 16 марта 2018 г.
^ «Когда проводить вакуумную пропитку отливок» . Механическая обработка производства . 18 декабря 2018 г.
^ «Руководство по герметизации пор при производстве присадок» . Прожектор Металл . Проверено 7 апреля 2020 г.
^ «Три причины герметизировать электронику вакуумной пропиткой» . godfreywing.com .
^ «Четыре причины герметизировать детали из порошкового металла» . Журнал «Ковка» . Проверено 3 мая 2020 г.

[1] Шанц, Том. «Основы вакуумной пропитки» (PDF) . Проверено 1 ноября 2012 г.

[2] Ральф, Версмольд. «Какой размер пористости можно закрыть вакуумной пропиткой?» . Прожектор Металл . Проверено 14 сентября 2018 г.

[3] «Тестирование совместимости герметиков с вакуумной пропиткой и эффективности процесса пропитки» (PDF) . Инженер по литью под давлением : 8-10. Сентябрь 2019.

[4] Марин, Энди. «Продолжение развития систем вакуумной пропитки» (PDF) . Управление литейным производством и технологии . Проверено 16 марта 2018 г.

[5] «Когда проводить вакуумную пропитку отливок» . Механическая обработка производства . 18 декабря 2018 г.

[6] «Руководство по герметизации пор при производстве присадок» . Прожектор Металл . Проверено 7 апреля 2020 г.

[7] «Три причины герметизировать электронику вакуумной пропиткой» . godfreywing.com .

[8] «Четыре причины герметизировать детали из порошкового металла» . Журнал «Ковка» . Проверено 3 мая 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]