【技術電子報】高壓料管降低給湯時產生的卷氣

資料來源：2016美國使用者大會

廠商：General Motors Company

在高壓鑄造中料管的給湯大部分都是利用機械手臂來進行給湯，再給湯過程中常因為熔湯與料管的衝擊伴隨著氣體進入料管中，可能使鑄件因此產生缺陷，所以本文將探討要如何給湯才不用有大量的氣體捲入。

給湯方式比較

一般的給湯方式是利用湯勺直接將熔湯倒入料管中，本文提出一種新設計將湯杓增加一個套口並使用濾網來進行給湯(如圖1所示)，並且比較兩者的卷氣含量。

圖1 具有套口的湯勺

本文利用FLOW-3D進行料管給湯的模擬，來觀測給湯過程的卷氣分布，圖2為兩種不同方式的給湯結果，由結果可以看出一般的湯勺在給湯時會因為撞擊產生大量的卷氣，在液面也有較大的波動，而具有套口的湯勺是直接轉進料管中避免熔湯撞擊產生卷氣。表1是利用不同案例的卷氣含量的結果，可以發現一般湯勺在降低澆鑄高度是可以避免卷氣的產生。

圖2 兩種不同給湯方式的分析結果

表1 不同案例下的卷氣含量

具有套筒的湯勺前方有設置濾網，但因為濾網需要更換會造成生產時的不便，所以本文提出另一種設計來改善(如圖3所示)，在生產時會利用輥輪來帶動濾網，讓濾網過濾的效果提升。

圖3 具有自動換濾網的湯杓

經由實驗驗證可發現一般湯勺在表面有大量的孔洞，加過濾網孔洞變少，具有套口的湯勺幾乎沒有孔洞且表面的流紋也較少。

圖4 實驗驗證