Comment faire de la coulée de rotor en fonte ductile de haute qualité pour le souffleur de racines

La production de rotors en fonte ductile de haute qualité pour un souffleur Roots nécessite une attention particulière aux propriétés du matériau, à la conception du moule, au processus de coulée et au traitement post-coulée. La fonte ductile est idéale pour cette application en raison de sa résistance, de sa résistance à la fatigue et de sa capacité à absorber les vibrations. Voici un guide complet pour réaliser une coulée de rotor en fonte ductile de haute qualité:

1. Sélection et préparation du matériel

· Choisissez la bonne composition en alliage: optez pour le fer ductile avec une matrice de ferrite-perlite élevée pour assurer la résistance et la résistance à l'usure. Les grades courants incluent ASTM A536 60-40-18 ou 80-55-06, car ils offrent un équilibre de résistance, de ténacité et d'usinabilité.

· Fonte et alliage: Utilisez un fer de base de haute qualité et ajoutez des agents nodulisants (comme le magnésium) pour former la structure en graphite sphérique caractéristique du fer ductile. Un contrôle précis de la température est ici essentiel pour éviter les microstructures indésirables.

2. conception de moule

· Conception du noyau et de la cavité: concevez les noyaux et les cavités avec précision pour obtenir la géométrie interne précise et les profils de rotor. Assurez-vous qu'il y a suffisamment de tirage pour un retrait facile sans endommager la forme du rotor.

· Système de gating et Riser: Concevez le système de giclage pour assurer un écoulement uniforme du métal et éviter les turbulences, qui peuvent causer de la porosité et des défauts. Utilisez des élévateurs pour alimenter le métal fondu pendant qu'il refroidit, évitant ainsi les défauts de retrait.

· Matériau de moule: Utilisez du sable avec une réfractarité élevée et des liants pour les matériaux de noyau et de moule pour résister aux températures élevées du fer fondu. De plus, appliquez des revêtements à l'intérieur du moule pour améliorer la finition de la surface et minimiser les inclusions de sable.

3. Processus de coulée

· Préchauffage et coulage: Préchauffez le moule pour réduire les chocs thermiques et obtenir un refroidissement uniforme. Versez la fonte ductile fondue à une température optimale (environ 1,350 ° C à 1,450 ° C) pour éviter les défauts tels que les cales froides et assurer le remplissage complet du moule.

· Inoculation et Nodulisation: Inoculer le fer fondu avec du ferrosilicium ou d'autres éléments juste avant de le verser pour affiner la structure du grain, améliorant ainsi les propriétés mécaniques. Ajouter du magnésium dans un environnement contrôlé pour favoriser la formation de graphite sphérique.

4. contrôle de refroidissement et de solidification

· Refroidissement uniforme: Assurez-vous que le taux de refroidissement est contrôlé et même. Un refroidissement rapide ou inégal peut provoquer des défauts tels que la fissuration ou le gauchissement. Utilisez des blocs de refroidissement si nécessaire pour favoriser la solidification directionnelle.

· Minimisation des contraintes internes: évitez le refroidissement rapide pour éviter les contraintes internes. Ceci est particulièrement important dans les composants du rotor, où une géométrie précise est essentielle pour l'équilibrage.

5. Traitement post-casting

· Traitement thermique: Normaliser ou recuit les rotors moulés pour soulager les contraintes internes et améliorer l'usinabilité. Ce processus améliore également la ténacité et affine la microstructure.

· Grenaillage et nettoyage de surface: enlevez le sable ou le tartre de la surface par grenaillage ou sablage. Cela permet également d'obtenir une finition de surface plus propre et plus uniforme.

· Usinage: Machine la coulée aux dimensions finales, assurant des profils de rotor précis et une surface lisse pour des performances optimales.

6. contrôle de qualité et inspection

· Examen des microstructures: utiliser la microscopie ou d'autres méthodes de test pour confirmer la présence d'une structure de graphite sphéroïdal, ainsi que la composition de matrice souhaitée (ferrite et pearlite).

· Inspection dimensionnelle: vérifier les dimensions à l'aide de machines de mesure coordonnées (CMM) pour s'assurer que la pièce moulée respecte les tolérances précises requises pour l'équilibre et l'efficacité du rotor.

· Essais non destructifs (CND): effectuer des tests ultrasoniques ou radiographiques pour détecter les défauts internes, tels que la porosité ou les fissures.

7. Équilibrage et test final

· Équilibrage dynamique: une fois usiné, équilibrer le rotor dynamiquement pour assurer un fonctionnement sans vibration et sans vibration à des vitesses élevées.

· Test de performance: Testez un échantillon des rotors dans un ensemble de soufflerie pour confirmer leurs performances, en vérifiant les niveaux de bruit, le flux d'air et la durabilité dans des conditions opérationnelles.

Résumé

La réalisation de pièces moulées à rotor en fonte ductile de haute qualité pour les souffleurs Roots implique une sélection précise des alliages, une coulée contrôlée et une inspection de la qualité minutieuse pour assurer des performances et une longévité optimales. Chaque étape contribue à un produit final solide, résistant à l'usure et capable de gérer efficacement des contraintes opérationnelles élevées.