Hvad er retningsbestemt størkning?
"Retningsbestemt størkning" er en metalstøbningsterm. Det henviser til processen med kontrolleret tilførsel af det smeltede metal til en temperaturstyret form for at fremstille en del, der er fri for hule pletter, kaldet krympefejl. Retningens størkning anvendes også til at forfine metallet under støbeprocessen, fordi urenhederne, der findes i det smeltede metal, vil fortsætte med at stige til overfladen af poolen efter at have mindst modstandsvej, når de skubbes op af de faste materialer nedenfor.
I den retningsbestemte proces begynder det smeltede metal i den yderste ende af formen at afkøle og størkne, før resten af formen gør det. Når metallet på bunden af formen afkøles, bevæger denne stivelseslinie sig støt opad mod det smeltede metaltilførsel. Ved at kontrollere strømningshastigheden for det smeltede metaltilførsel og indføre termiske variationer i formen, kan krympefejl fjernes, fordi det flydende metal naturligt løber ind i disse dyppe og ledige områder.
Processen med retningsbestemt størkning skal ikke forveksles med progressiv størkning, også kaldet parallel størkning. Selvom disse processer har nogle lignende træk, begynder afkølings- og størkningsprocessen ved støbningens vægge ved progressiv størkning at arbejde indad. Med retningsbestemt størkning begynder størkningsprocessen i bunden af støbningen og arbejder sig til toppen.
Parallel størkning i en støbning er den underliggende årsag til defekter. Da det smeltede metal afkøles for hurtigt i nogle områder eller forbliver opvarmet for længe i andre områder, skaber det defekter som følge af størkning, termisk ekspansion og sammentrækning. For eksempel, hvis smeltet metal hældes i en L-formet form, kan metallet på hjørnet af formen muligvis køle for hurtigt, hvilket forårsager en flaskehals og fanger en luftlomme i formens nederste ben. Denne luftlomme skaber en hul plet i den færdige metaldel, hvilket svækker den samlede struktur.
For at kontrollere parallel størkning og tilskynde til retningsbestemt størkning i støbeprocessen anvendes flere teknikker. Termiske variationer indføres i formen ved hjælp af stigerør eller kuldegysninger til at kontrollere varme eller kolde pletter, der kan skabe problemer med støbt del. Isolerede ærmer bruges også til at sikre en stabil, kontrolleret temperatur for formen. Endelig kontrolleres flowet og temperaturen af det smeltede metaltilførsel omhyggeligt for at sikre retningsbestemt størkning.