Rauta, teräs ja metallivalujen valuviat

Transkriptio

1 Rauta, teräs ja metallivalujen valuviat Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu Tuula Höök, Tampereen teknillinen yliopisto Lähteet: Suomen Metalliteollisuuden Keskusliiton tekninen tiedotus 3/85: Valuvirhekäsikirja syyanalyysein; Kuvat: Seija Meskanen & Eero Niini, TKK Valimotekniikan laboratorio Valuvika on valukappaleen suunnittelun, muotin tai mallin suunnittelun, sulattamisen, sulan kuljettamisen ja käsittelyn, keernanvalmistuksen, muotin kokoamisen tai valamisen aikana tapahtuneesta virheestä johtuva puute valukappaleen rakenteessa. Valuvikoja ovat: Mittaviat: Kappaleessa on mittoja, jotka eivät asetu toleranssialueelle. Seinämänpaksuus voi myös olla väärin. Siirtymäviat: Muottipuoliskot eivät ole kohdistuneet kunnolla toisiinsa tai keerna on ollut väärällä kohdalla siten, että kappaleeseen on muodostunut porras muotin jakopinnan kohdalle. Kappale voi olla myös muulla tavoin epäsymmetrinen. Muotoviat: Ilmenevät puuttuvina tai vaillinaisina muotoina. Ainepuutokset: Kappale on vajaa, koska muotti on vuotanut tai se ei ole täyttynyt riittävästi. Valukkeiden irrotus on murtanut kappaleesta osan irti. Pintaviat: Ulospäin ja sisäänpäin suuntautuvia pintavikoja, jotka ilmenevät rosoisena, suonistuneena tai muulla tavoin vioittuneena pintana. Myös jakopinnalle, keernojen ja muotin liikkuvien osien ympärille sekä halkeamiin muodostuvat purseet luetaan tähän ryhmään. Imu eli kutistumaviat: Huokosia, onteloita tai kappaleen pinnassa olevia syvennyksiä, jotka johtuvat jähmettymisen (kiteytymisen) aikana tapahtuvista kutistumisilmiöistä. Huokoisuusviat: Sulaan sekoittuneen ilman tai reaktiokaasujen aiheuttamia huokosia. Voivat johtua valuraudalla myös metallurgisista ongelmista. Sulkeumat: Sulaan sekoittuneita tai sulan kemiallisten reaktioiden kautta muodostuneita, muusta aineesta erottuvia ainesosia, jotka jähmettyvät joko kappaleen sisään tai pintakerrokseen. Sulautumisviat: Liiaksi jäähtyneen metallin aiheuttamia, saumamaisina muodostelmina esiintyviä, muuta ainetta heikompia kohtia kappaleessa. Keernakaasujen poistumisreittien muodostamat huonosti sulautuneet kohdat kuuluvat myös tähän ryhmään. Halkeamat: Kappaleeseen on muodostunut halkeama valun aikana tai pian muotista poistamisen jälkeen. Materiaalin rakenneviat: Valumateriaalin raerakenne ei vastaa tilattua rakennetta. Viallista materiaalia voi olla vain tietyissä osissa tai kauttaaltaan koko kappaleessa. Materiaalin ominaisuuksista johtuvat muut viat: Kaikki muut materiaalin rakenneviat. Jako toimii suhteellisen hyvin kaikille yleisimmille metallien valamiseen käytetyille menetelmille. Kaikkia lueteltuja vikatyyppejä ei kuitenkaan esiinny jokaisessa menetelmässä Valuviat 1

2 Valuvika on periaatteeltaan laatuominaisuus. Millään menetelmällä ei pysty valmistamaan kiistatta täydellistä tuotetta. Laatutaso täytyy määritellä tapauskohtaisesti asiakkaan ja toimittajan välillä. On kaikkien etu, että asiakas ilmoittaa laatukriteerit mahdollisimman täsmällisesti. Ei riitä, että pyytää toimittamaan hyvän valun. Laatutason määrittämiseen kuuluu valuvikojen osalta kertoa esimerkiksi: Ulkonäkövaatimukset: Minkälaista pinnanlaatua vaaditaan eri puolilla kappaletta, kuinka huolellisesti jakolinja ja valukkeiden kiinnittymiskohdat täytyy viimeistellä, voiko kappaleeseen jättää kiinni palanutta hiekkaa koneistamattomaksi jääville pinnoille, voiko kiinni palaneen hiekan poistaa hiomalla vai pitäisikö siitä pyrkiä kokonaan eroon, saako olla pintahuokosia, kuinka suuria siirtymävikoja voidaan sallia Lujuusvaatimukset: Mikä on sallittu huokoisuuden määrä, missä saa olla imuja ja missä ehdottomasti ei saa niitä olla, mitkä ovat kappaleen eniten rasitetut kohdat, kuinka huolellinen täytyy olla sulan puhdistamisen, oksidoitumisen, sulkeumien ja kuonapartikkeleiden muodostuksen suhteen Koneistettavat pinnat: Missä ne sijaitsevat, saako niissä olla huokoisuutta, sulkeumia tai kiinni palanutta hiekkaa Mitat ja muoto: Mikä mitta ja muototoleranssi on kappaleen eri puolilla, mitkä ovat järkevät toleranssit suhteutettuna kappaleen kokonaismittoihin, kuinka suuria siirtymävikoja voidaan sallia Valukappaleen laatu saadaan aikaan valimon ja valukappaleen suunnittelijan välisenä yhteistyönä. On vikoja, joiden syyt löytyvät yksinomaan valimosta, mallivarusteet valmistaneesta yrityksestä tai muotin valmistajan luota. Näitä vikoja ovat selkeät mallivarusteesta tai muotista johtuvat mittaviat sekä materiaalin koostumuksesta juontuvat viat, kuten erilaiset sulkeumat tai kauttaaltaan väärä raerakenne. Iso osa vioista muodostuu kuitenkin osin jo kappaleen suunnittelun aikana. Tyypillisimmät tähän ryhmään kuuluvat viat ovat eriasteisia kutistumavikoja ja seinämänpaksuusvaihteluiden aiheuttamia vääntymisvikoja tai halkeamia. Lisäksi on pienilukuinen joukko valuvikoja, joita voi ainoastaan lieventää, mutta ei poistaa kokonaan. Näihin kuuluu esimerkiksi keskilinjahuokoisuus, jota on kappaleissa aina. Seuraavissa kappaleissa valuvikoja on ryhmitelty edellä luetellulla tavalla. Jokaisen vikatyypin kohdalla on lueteltu joukko syitä, joiden kautta vian ilmenemiseen on päädytty. A Yleiset mittaviat A1. Mittaviat Kaikki valumenetelmät: Valukappaleen mitat ovat virheelliset johtuen muotti, malli tai varustevirheestä. Kutistumavara eli krymppi on mahdollisesti laskettu väärin. Krymppi on voinut olla yleisesti liian suuri tai pieni. Jokin muotissa oleva muoto on myös voinut rajoittaa kutistumista siten, että krymppi olisi täytynyt asettaa erisuuruiseksi eri osiin kappaletta Valuviat 2

3 Kappalekonstruktio: Kappaleen suunnittelija on asettanut epärealistiset toleranssivaatimukset suhteutettuna käytettyyn valumenetelmään, kappaleen monimutkaisuuteen ja kappaleen kokoon. A2. Liian suuri ainevahvuus Hiekkavalu: Mallissa tai muotissa ei ole mittavirheitä, mutta muotin valmistus on epäonnistunut. Malli on irrotettu huolimattomasti tai siihen on suunniteltu liian pieni hellitys, jolloin hiekka on repeytynyt. Muotti on voinut raottua, koska se on painotettu liian kevyesti tai sitä ei ole salvattu kunnolla. Keerna on asetettu vinoon tai muulla tavoin virheellisesti. Palleilla tuettu, esimerkiksi yksikantainen keerna on taittunut vinoon asentoon tai murtunut kannan kohdalta. Seinämänpaksuudet ovat tällöin tyypillisesti liian paksuja toisaalla ja liian ohuita toisaalla. Painevalu: Muotissa ei ole mittavirheitä, mutta valutapahtuman aikana on ilmennyt ongelmia. Valukoneen sulkuvoima ei ole riittänyt pitämään muottia riittävän tiukasti kiinni. Muotin liikkuvaa puoliskoa ei ole tuettu takaa riittävästi. Liikkuva muottilaatta voi myös olla liian ohut. Kokillivalu ja matalapainevalu: Muotti on raottunut valamisen aikana. Muotti on jäänyt salpaamatta, valukone on ollut huonosti asetettu tai koneeseen on tullut jokin vika. Hiekkakeerna on asetettu vinoon tai muulla tavoin virheellisesti. Palleilla tuettu, esimerkiksi yksikantainen keerna on taittunut vinoon asentoon tai murtunut kannan kohdalta. Seinämänpaksuudet ovat tällöin tyypillisesti liian paksuja toisaalla ja liian ohuita toisaalla. Kappalekonstruktio: Konstruktio ei anna mahdollisuutta suunnitella hiekkakeernojen kantoja riittävän tukeviksi. Hiekkakeernassa tulee olla vähintään kaksi kantaa, toisinaan useampiakin. Yhdellä kannalla varustettu keerna täytyy tukea palleilla, mutta niillä ei saa aikaan muotin kokoamisen ja valutapahtuman kannalta varmaa rakennetta. Palleilla tuettu keerna saattaa liikkua, vaikka muotti olisi koottu hyvin huolella. A3. Liian pieni ainevahvuus Hiekkavalu ja muut menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Muotti tai keerna on muuttanut muotoaan vallaten osan muottiontelosta. Muotti on ollut huolimattomasti kaavattu. Keerna on asetettu vinoon tai muulla tavoin virheellisesti. Palleilla tuettu, esimerkiksi yksikantainen keerna on taittunut vinoon asentoon tai murtunut kannan kohdalta. Seinämänpaksuudet ovat tällöin tyypillisesti liian paksuja toisaalla ja liian ohuita toisaalla. Kappalekonstruktio: Katso edellinen kohta Liian suuri ainevahvuus Valuviat 3

4 B Siirtymäviat B1. Siirtymä jakotasossa Hiekkavalu: Muotin puolikkaat ovat siirtyneet toisiinsa nähden tai kohdistettu huonosti muottia suljettaessa. Syynä kuluneet valukehät, kulunut malli, huolimaton käsittely tai muotin huolimaton sulkeminen. Hiekka voi olla liian heikkoa siten, että muottipuoliskot ovat siirtyneet, kun muottia on kuljetettu valupaikalle. Ohjauskartiot tai muut muottipuoliskojen ohjaamiseen käytettävät elementit eivät myöskään toimi kunnolla, jos hiekka antaa periksi. Muottipuoliskot voivat siirtyä valamisen aikana, jos muottia on painotettu liian vähän. Kestomuottimenetelmät: Huonosti suunniteltu muotti, jossa puutteellinen ohjaus muottipuoliskojen välillä. Lämpölaajenemisilmiöt voivat aiheuttaa pieniä siirtymiä, jos muottipuoliskojen ohjauksissa on liikaa välystä. B2. Keernan siirtymä Hiekkavalu, kokillivalu ja matalapainevalu: Keernan muodostaman ontelon vastakkaisten seinämien paksuus on erilainen. Ei malli, muotti tai jakopintavirhettä. Muotin kokoaminen on tehty huolimattomasti, keernan kiinnitystä ei ole suunniteltu tai toteutettu kunnolla. Keernakantojen ja keernasijojen välillä on ollut liian vähän välystä ja niitä on jouduttu viilaamaan kokoamisen aikana. Viilaaminen on tuottanut epäsymmetrisen lopputuloksen. Kappalekonstruktio: Konstruktio ei anna mahdollisuutta suunnitella hiekkakeernojen kantoja riittävän tukeviksi. Hiekkakeernassa tulee olla vähintään kaksi kantaa, toisinaan useampiakin. Yhdellä kannalla varustettu keerna täytyy tukea pallein, mutta niillä ei saa aikaan muotin kokoamisen ja valutapahtuman kannalta varmaa rakennetta. Palleilla tuettu keerna saattaa liikkua, vaikka muotti olisi koottu huolella. B3. Paikallissiirtymä Hiekkavalu: Ulkonemat tai syvennykset ovat siirtyneet niistä asemista, joissa niiden piirustusten mukaan pitäisi olla. Keernalaatikossa tai mallissa on käytetty irtopaloja, jotka ovat irronneet tai siirtyneet käsittelyn aikana Valuviat 4

5 Kokillivalu tai matalapainevalu: Keernalaatikossa on käytetty irtopaloja, jotka ovat irronneet tai siirtyneet käsittelyn aikana. Kappalekonstruktio: Tutki mahdollisuudet yksinkertaistaa valukappaletta siten, ettei irtopaloja tarvittaisi lainkaan. Tutki keernaan tulevat hellitykset ja vastahellitykset erityisen huolellisesti. Vaikka valimolta voi edellyttää huolellisuutta mallivarusteiden kokoamisessa, yksinkertaistaminen useimmiten laskee kappaleen hintaa ja tekee valmistusprosessista varmemman. Varmuus ilmenee asiakkaalle toimitusten sujuvuutena ja sen myötä ajansäästöinä. C Muotoviat C1. Reikä puuttuu Hiekkavalu, kokillivalu ja matalapainevalu: Valukappale on täyteen valettu, vaikka sen pitäisi olla ontto tai reiällinen. Hiekkakeerna on pudonnut tai se on unohdettu laittaa paikoilleen. Painevalu, kokillivalu ja matalapainevalu: Keernatappi on murtunut. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta kestomuottivalukappaleisiin hyvin ohuita ja syviä reikiä. Keerna joutuu kovalle termiselle rasitukselle valutapahtuman aikana. C2. Osa puuttuu Hiekkavalu: Mallin tai keernan irtopala on unohtunut laittaa paikoilleen tai pudonnut. Kokillivalu ja matalapainevalu: Muottiin kuuluva irtokeerna on unohdettu laittaa paikoilleen. Kappalekonstruktio: Tutki mahdollisuudet tehdä kappaleen muodoista yksinkertaisempia, jotta irtopaloja ei tarvitsisi käyttää. Irtopalat tekevät kappaleen valamisesta kalliimpaa ja monimutkaistavat valuprosessia siten, että virhemahdollisuudet lisääntyvät. Mahdollisimman yksinkertainen valuprosessi on kaikkien osapuolten etu Valuviat 5

6 C3. Virheellinen reikä tai osa Hiekkavalu, matalapainevalu ja kokillivalu: Hiekkakeerna on vahingoittunut tai huonolaatuinen. Keernaa ei ole tehty kunnolla tai hiekka on ollut liian heikkoa ja huonolaatuista. Jos suoraksi tarkoitetusta reiästä tulee käyrä, vääntynyt tai siinä on muita muotovirheitä, keerna on taipunut valutapahtuman aikana. Taipumista ehkäistään raudoituksin. Massiivisiin kappaleisiin on vaikea valmistaa ohuita reikiä hiekkakeernoilla siten, että keerna pysyy ehjänä. Painevalu, matalapainevalu ja kokillivalu: Muotissa oleva kiinteä tai liikkuva metallikeerna on murtunut. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta kestomuottivalukappaleisiin muotoja, jotka vaativat teräväkärkisiä tai ohuita keernoja. Hiekkakeernojen valmistettavuutta tulisi myös ajatella. Ohutseinämäisiä hiekkakeernoja on hankala valmistaa siten, että ne pysyisivät ehjinä. helposti valmistettava keerna on usein myös kustannuksiltaan edullisin. Ohuet reiät kannattaa tehdä mieluummin koneistamalla kuin valamalla, mutta valinta riippuu toisaalta seinämän paksuuden, valukappaleen koon ja reiän halkaisijan suhteesta. C4. Käyristymä Kaikki valumenetelmät: Kappaleeseen on muodostunut kutistumien aiheuttamia jännityksiä, jotka vaikuttavat erisuuruisina eri puolilla kappaletta. Painevalu tai kokillivalukappale on voinut vääntyä myös ulostyönnön tai muotista poistamisen aikana. Kappalekonstruktio: Vältä yllä olevan kuvan mukaisia rakenteita eli nk. jännitysristikoita. Hihnapyörien varret muotoillaan S muotoisiksi. Vahvistusrivat pitää mitoittaa oikein. Oikein mitoitetuilla vahvistusrivoilla ehkäistään tasomaisten kappaleiden käyristyminen. Yleisesti tulee suunnitella kappaleita, joilla seinämäpaksuudet vaihtelevat mahdollisimman vähän. Kokilli tai painevalukappaleissa tulee tarkistaa, onko kutistumiskertoimet arvioitu oikein kappaleen eri osille ja onko kaikissa seinämissä riittävät hellitykset. Jos hellitykset ovat liian niukat, kappale voi juuttua muottiin kiinni ja ulostyöntö vääntää kappaleen kieroksi Valuviat 6

7 D Valukappaleesta puuttuu ainetta D1. Vajaavalu Hiekkavalu, kokillivalu ja painevalu: Valukappaleesta puuttuu ainetta. Puuttuvaa osaa vastaava rajapinta on vapaasti jähmettynyt. Metallia ei ole ollut riittävästi täyttämään muottia. Metallin määrä on laskettu väärin. Kauhontalaite on ottanut liian pienen määrän metallia, kaatanut sen kylmäkammiopainevalukoneen valukammiosta sivuun tai kaatanut sen kokillin täyttöaukolta sivuun. Laitteistoon on voinut myös tulla jokin toimintahäiriö. D2. Vuotanut muotti Hiekkavalu ja kokillivalu: Valukappaleesta puuttuu osa siitä syystä, että metallia on vuotanut muotista. Muotti on ollut huonosti kiinni. Hiekkamuotti on mitoitettu liian pieneksi siten, että jakopintaa on kappaleen reunojen ulkopuolella liian pienellä alalla tai myös siten, että se on haljennut valun aikana. Muotti on ollut huolimattomasti valmistettu tai riittämättömästi painotettu. Kaavauskoneeseen tai valulaitteistoon on voinut tulla jokin toimintahäiriö, jonka aiheuttamana muotit eivät pysy kunnolla kiinni. D3. Kylmäjuoksu Kaikki valumenetelmät: Valukappaleesta puuttuu osa. Osaa vastaava rajapinta on pyöristynyt. Metalli on ollut huonosti juoksevaa tai liian kylmää. Valujärjestelmän suunnittelussa on puutteita. Kestomuottimenetelmät: Edellisten lisäksi: Muotti on ollut liian kylmä. Kappalekonstruktio: Kappaleen seinämävahvuus on liian pieni. Painevalumuotissa on riittämätön ilmanpoisto, ylijuoksut on mitoitettu liian pieniksi tai ne ovat väärillä paikoilla. Kappalegeometria ei ole ehkä tarjonnut sopivia paikkoja kanavistolle. Metallin virtausmatka kappaleen läpi saattaa muodostua liian pitkäksi ja metalli jäähtyy liikaa. Virtausreitit voivat olla liian monimutkaisia. Erityisesti kannattaa tarkistaa valuporttiin nähden vastakkaisella puolella kappaletta olevat keernat. Keernojen taakse voi muodostua kapeita virtausreittejä, joita on hankala saada kunnolla täyteen. Laajat tasomaiset, vaakasuorat pinnat kappaleen yläosassa ovat hankalia painovoimaisesti täytettävissä menetelmissä Valuviat 7

8 D4. Lohkeama Kaikki valumenetelmät: Valukappaleesta puuttuu ainetta. Puuttuvaa osaa vastaava rajapinta on murtopinta. Valmista valukappaletta on käsitelty liian rajusti tai valukkeiden irrotuskohdat on suunniteltu huonosti. Kappale voi murtua jostain ohuesta kohdasta muualtakin kuin valukkeiden ympäristöstä. Hiekkavalukappaleesta poistetaan valuhiekka koneellisesti täristämällä tai jollain muulla menetelmällä, joka rasittaa kappaletta mekaanisesti. Kappalekonstruktio: Ajattele valuporttien ja painovoimaisissa menetelmissä myös syöttöjen kohdat jo kappaletta suunnitellessasi valmiiksi. Niille tarvitaan kunnolliset, tasaiset ja riittävän laajat pinnat, jotta irrotus sujuu helposti. Valukkeiden lähellä olevat osat ja myös kaikki muutkin massiivisen ja ohuen kohdan liittymäkohdat täytyy varustaa riittävän suurilla pyöristyssäteillä, jotta valukkeen irtilyönti, valukkeen irrotus taittamalla tai valuhiekan koneellinen poistaminen ei murra kappaletta lovenvaikutusilmiön vuoksi. Valukkeen ja kappaleen liittymäkohdat tulee sen sijaan loveta tai tehdä muulla tavoin mekaanisesti riittävän hauraiksi, jotta irtilyönti tai taittaminen on mahdollisimman helppoa. D5. Hionta, talttaus ja leikkausviat Kaikki valumenetelmät: Hionta, talttaus ja leikkauspaikoista puuttuu ainetta. Valukkeiden poisto on tehty huolimattomasti. Kappaleen muotoilu ei anna riittävää vihjettä, missä kulkee kappaleen ja valukkeiden raja. Kappalekonstruktio: Ajattele sisäänmenon, ilmanpoiston ja syöttöjen kohdat jo kappaletta suunnitellessasi valmiiksi. Niille tarvitaan kunnolliset, tasaiset ja riittävän laajat kohdat, jotta valukkeiden irrotus sujuu helposti. Valukkeen poistaminen on kaarevalta pinnalta hankalaa. Valukkeen ja kappaleen raja pitää merkitä selvästi sekä piirustuksiin että valukappaleeseen. Valukappaleessa pitäisi olla ura siinä kohdalla, josta irrotus tapahtuu Valuviat 8

9 E Ulospäin suuntautuvat pintaviat E1. Karhea pinta Hiekkavalu ja kaikki menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Hiekkaa vasten ollut pinta on kauttaaltaan tai paikoitellen karkeampi kuin kappaleelle edellytetään. Kiinnipureutunutta hiekkaa ei kuitenkaan ole. Vika voi aiheutua muotin valmistuksen aikana tapahtuneista virheistä, hiekan väärästä koostumuksesta tai puutteellisesta peitostuksesta. Muotin valmistuksessa vaikuttaa erityisesti hiekan epätasainen sullonta. Valumateriaalin koostumuksella ja valunopeudella on myös vaikutusta. Eri materiaaleille tai eri painoisille kappaleille voi odottaa erilaista pinnankarheutta. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta keernaa liian monimutkaiseksi. Käsin sullottavaan keernalaatikossa tulisi olla kaikkialla riittävän väljät reitit täyttämiselle. Vältä muotoja, jotka tuottavat muottiin ohuen hiekkapatsaan tai ohutseinämäisen keernan. E2. Kiinnipureutunut hiekka Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Valukappaleen pinnassa on hiekkaa, jota ei ole voitu poistaa tavallisessa puhdistuksessa. Ongelma johtuu samoista syistä kuin edellä. E3. Metallin tunkeuma hiekkaan Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Kaavaushiekka on tarttunut valukappaleeseen metallin hiekkaan tunkeutuman johdosta. Ongelma johtuu samoista syistä kuin edellä. Metallin tunkeutuminen hiekkaan on ongelmista vakava asteisin, karhea valupinta lieväasteisin Valuviat 9

10 E4a. Jakopintapurse Kaikki valumenetelmät: Purse valukappaleen jakopinnassa. Muotti on ollut huonosti kiinni johtuen joko muotin epätasaisesta jakopinnasta, koneen riittämättömästä sulkuvoimasta tai hiekkavalussa riittämättömästä lukituksesta, liimauksesta tai painottamisesta. Kappalekonstruktio: Pyri kestomuoteissa suoraan jakopintaan. Suora jakopinta on helpoin hioa tasaiseksi eikä muotin osien lämpölaajeneminen aiheuta siinä epätasaisia muodonmuutoksia. Muotti painautuu tällöin varmimmin kiinni. Painevalussa purseista ei välttämättä ole haittaa, jos niiden myötä ei tule muita ongelmia. Purse indikoi kaikissa valumenetelmissä muotin aukeamissuuntaisia mittavikoja. Jos mitoilla on iso merkitys, älä yritä säästää valukustannuksissa siten, että muotti laitettaisiin sulkuvoimaltaan liian pieneen koneeseen kiinni. Se voi kostautua mittamuutoksina. Purseenpoisto aiheuttaa ylimääräisen työvaiheen ja lisää puhdistuskustannuksia. E4b. Purse keernakantaan tai muotin välykselliseen osaan Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Hiekkakeernan kantojen ja muotin keernasijojen välys on laskettu väärin. Välys on suunniteltu ja valmistettu liian suureksi, jolloin sijat ovat liian väljät. Välys on voitu myös suunnitella ja valmistaa liian pieneksi, jolloin keerna täytyy sovittaa paikoilleen hiomalla. Hionnan lopputulos on harvoin tiivis. Kestomuottimenetelmät: Muotissa olevat välykselliset osat ovat kuluneet. Välyksellisiä osia ovat ulostyöntimet, liikkuvat keernat ja erilliset kiinteät keernat. E5. Halkeamapurse Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Säännötön, muotinhalkeamaa vastaava purse. Muottihiekka on haljennut kuuman valumetallin vaikutuksesta. Ongelmaa esiintyy orgaanisilla sideaineilla kovetetuilla hiekoilla. Kestomuottimenetelmät: Muotti on lämpöväsynyt ja siihen on muodostunut pieniä halkeamia eli lämpöväsymissäröjä. Säröt näkyvät valukappaleen pinnassa ohuina suonimaisina muodostelmina. Lämpöväsymissäröjen muodostumista ei voi kokonaan ehkäistä, mutta niitä voi jarruttaa oikeilla materiaalivalinnoilla ja muotin sopivalla jäähdytyksellä. Painevalumuottia ei tulisi ruiskuttaa liian rajusti. Kappalekonstruktio: Kestomuottivalukappale tulisi suunnitella mahdollisuuksien mukaan siten, että se on helppo ruiskuttaa, muottiin ei muodostu valun aikana kuumia kohtia ja että Valuviat 10

11 se irtoaa hyvin muotista. Kaikki korkeat osat tulee hellittää riittävästi. Kappale, jossa on kapeita korkeita osia, on hankala ruiskuttaa. Tällaiset osat myös kuumenevat herkästi. E6. Paisuma Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Pyöristynyt paisuma valukappaleen pinnalla. Muottihiekka on antanut myöten. Muotti on huonosti kaavattu tai hiekassa on puutteita. Mallivarusteet voivat olla kuluneita siten, että hiekka laahautuu rikki, kun mallia irrotetaan. Hellitykset voivat myös olla liian pienet. Jos keernan kannat ovat liian suuret muotin keernasijoihin nähden, keerna voi jäädä kantamaan tai murtaa muotin hajalle, jolloin kappaleeseen tulee paisuman kaltainen vika. Huolimattomasti asetettu keerna tai huolimaton muotin sulkeminen voi myös rikkoa hiekan. E7. Hiekkaputouma Hiekkavalu: Valukappaleessa on jäljennös muotinseinämän murtopinnasta. Muotin yläpuolelta on irronnut hiekkakappale, joka on pudonnut alempaan muottipuoliskoon. Muotti on kaavattu huolimattomasti, hiekka ei ole ollut riittävästi kovettunutta tai muottia on käsitelty liian kovakouraisesti. E8. Hiekkahuuhtouma, eroosio Hiekkavalu: Valukappaleen pinnalla on rosoinen kohouma. Hiekkamuotti on kaavattu huonosti, hiekka ei ole ollut riittävästi kovettunutta tai muottia ei ole peitostettu riittävästi. Valumetalli on myös voinut juosta liian suurella nopeudella esimerkiksi siitä syystä, että kanava on tarpeettoman korkea ja/tai valuportti on liian pienikokoinen. Tai myös siitä syystä, että kappaleessa on kapeikkoja. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta kappaleeseen suuria seinämänpaksuuseroja. Vältä erityisesti muotoja, joissa metalli virtaa valun aikana hyvin kapean kohdan läpi paksuun kohtaan. Tällaisesta kohdasta irtoaa helposti hiekkaa virtaavan sulan joukkoon. Hiekalla on myös taipumus palaa kappaleen pintaan kiinni. Tutki jo suunnitteluvaiheessa, Valuviat 11

12 mitkä kohdat ovat sopivia valuportin ja syöttöjen asettamiselle sekä mitkä ovat mahdollisia valuasentoja. E9. Hiekkaluhistuma Hiekkavalu: Valukappaleen pinnalla on rosoinen metallikerros. Esiintyy useimmiten tuorehiekoilla. Hiekan koostumus on virheellinen. F Sisäänpäin suuntautuvat pintaviat F1. Rotanhäntä Hiekkavalu: Pitkänomainen, matala halkeamaa muistuttava syvennys valukappaleen pinnassa. Esiintyy useimmiten tuorehiekoilla. Hiekan koostumus on virheellinen. F2. Pintarikko Hiekkavalu: Valukappaleen pinnalla on rosoinen metallikuori jonka alla on hiekkakerros. Esiintyy useimmiten tuorehiekoilla. Hiekan koostumus on virheellinen. Valujärjestelmässä tai valunopeudessa voi myös olla puutteita Valuviat 12

13 F3. Hiekkareikä Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Vaihteleva lukumäärä pieni kuoppia tai syvennyksiä peittää valukappaleen pinnan. Syytä voi olla hankala löytää. Muotin kaavaukseen tai hiekan rakenteeseen on syytä kiinnittää ensimmäisenä huomiota. F4. Vaahtografiittikuoppa Suomugrafiittivaluraudan valu: Tyhjennyksen aikana näkyy valukappaleen pinnassa vaahtografiitin täyttämiä syvennyksiä. Grafiitti poistuu puhdistuksen aikana. Syynä liian suuri hiilipitoisuus, matala valulämpötila tai ongelmat valujärjestelmän toiminnassa. F5. Paloreikä Magnesiumin, kupariseosten tai pallografiittivaluraudan valu: Valukappaleen pinnassa on kraaterimaisia syvennyksiä ja niiden alla tummia onteloita. Valukappaleen pinnassa oleva metalli on palanut johtuen hiekassa olevista haitallisista ainesosista tai liian korkeasta valulämpötilasta. F6. Kuonareikä Suomu ja pallografiittivaluraudan tai teräksen hiekkavalu: Pienet, joskus täytetyt kuopat valu ja pallografiittikappaleiden pinnassa. Vika johtuu valuseoksessa olevan piin hapettumisesta. Perimmäinen syy on seoksen väärä koostumus Valuviat 13

14 F7. Jakopintauurre Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Uurre valukappaleen pinnassa, usein keernan jakotasossa. Keernassa tai muotissa oleva hiekkapurse aiheuttaa tämän vian. F8. Appelsiininkuoripinta Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Matalat, epäsäännölliset appelsiininkuorta muistuttavat syvennykset valukappaleen pinnassa. Valussa on käytetty huonosti elvytettyä tai muuten huonolaatuista valuhiekkaa. F9. Elefantinnahkapinta Hiekkavalu ja menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Matalat, hieman pitkänomaiset syvennykset valukappaleen pinnassa. Valumetalli reagoi muottihiekan kanssa. Ilmiö esiintyy monilla eri metalleilla. G Imuviat G1. Imupainauma Painovoimaista syöttöä käyttävät menetelmät: Paikallinen laakea painuma valukappaleen pinnassa. Vika johtuu joko valuteknisistä syistä tai kappaleen konstruktiosta. Syöttäminen on väärin mitoitettu, valulämpötila on ollut liian korkea tai kappaleen muotoilusta johtuen siihen ei ole voinut suunnitella riittävän hyvin toimivaa syöttöjärjestelmää Valuviat 14

15 Painevalu: Painevalukappaleeseen syntyy painuma kohtaan, jossa pintakerroksen lähelle on syntynyt runsaasti imu tai kaasuhuokoisuutta. Imuhuokoset syntyvät kappaleen viimeksi jähmettyvään kohtaan. Huokosten keskittyminen valukappaleen pinnan tuntumaan johtuu usein siitä, että muotin pinta kuumenee paikallisesti. Ongelmaa voi korjata poraamalla jäähdytyskanava tällaiseen kohtaan tai lisäämällä muotin jäähdytystehoa yleisesti. Imupainumia tulee myös kohtiin, joita ei ole pystynyt syöttämään kunnolla. Seinämien risteyskohdat ovat herkkiä painumille, joskaan ei läheskään yhtä herkkiä kuin muovin ruiskuvalussa. Useimmiten huono syöttyminen ilmenee kappaleen sisällä olevina vikoina. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta kappaleeseen ainekeskittymiä. Pidä seinämäpaksuudet tasaisina. Jos paksu kohta tarvitaan, älä muotoile sitä ohuiden kohtien ympäröimäksi. Tällainen kohta on hankala syöttää kaikissa menetelmissä. Painevalua syötetään valuportin kautta. Kokilli, matalapaine, tarkkuus ja hiekkavaluja voidaan syöttää sekä valuportin kautta että kuvuilla. Tarkkuusvalukappaleen muotoilussa täytyy huomioida vahamallin valmistus, joka on sarjatuotannossa luonteeltaan ruiskuvalua. Huonosti muotoillussa tarkkuusvalukappaleessa imu voi olla jo vahamallissa. G2. Avoimu Kaikki valumenetelmät painevalua lukuun ottamatta: Epäsäännöllinen ontelo, joka valukappaleen pinnasta tunkeutuu kappaleeseen. Usein kideneulasia. Muodostuu kappaleen terävään sisänurkkaan. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta valukappaleeseen teräviä sisänurkkia. Terävä sisänurkka lämpenee muita muotin osia enemmän keräten imuhuokoisuutta ympärilleen. Pyöristetty nurkka johtaa lämpöä tehokkaammin. G3. Imuontelo Kaikki valumenetelmät: Säännötön ontelo valukappaleen sisäosassa. Ontelon seinämässä usein kideneulasia. Vika muodostuu usein kappaleen paksuihin kohtiin. Imuonteloon pystytään jossain määrin vaikuttamaan valuteknisesti, mutta ei poistamaan kokonaan. Imuontelon ja paikallisten imuhuokosten paikkaa voi yrittää siirtää jäähdytystä säätämällä ja etsiä kohta, jossa imuista on vähiten haittaa. Kappalekonstruktio: Älä suunnittele kappaleeseen suuria ainekeskittymiä kohtiin, joita ei pysty syöttämään. Monimutkaiset risteyskohdat seinämien välillä täytyy suunnitella erityisen huolellisesti. Paksut kohdat jähmettyvät viimeisenä. Syöttömetalli ei pääse täyttämään jähmettymiskutistuman jättämää onteloa, jos kappaleen muut osat jähmettyvät umpeen ja tukkivat syöttömetallin virtausreitit Valuviat 15

16 G4. Imuhuokoisuus Kaikki valumenetelmät: Paljain silmin näkyviä pieniä imuonteloita, joita esiintyy rajoitetulla alueella valukappaleessa. Imuhuokosia syntyy helposti valumetalleilla, joilla on laaja puuroalue. Tällaisia metalleja ovat pronssit, erityisesti lyijyllä seostetut pronssit, punametallit, magnesiumseokset ja valkoinen valurauta. Hankalasti vältettävä ongelma, joka syntyy tasapaksuihin kappaleisiinkin. Imuhuokosten paikkaa voi yrittää siirtää jäähdytystä säätämällä ja etsiä kohta, jossa imuista on vähiten haittaa. Keskilinjahuokoisuutta on aina jonkin verran. G5. Mikroimu Kaikki valumenetelmät: Ryhmä mikroskooppisen pieniä imuonteloita, joita ei voi nähdä paljain silmin. Sama kuin edellä, mutta mikroskooppisessa muodossa. H Kaasuhuokoisuus ja rakkulat H1. Pintahuokonen Kaikki valumenetelmät: Pyöreähkö, usein laakea 1 100mm suuri rakkula, joka voi olla avoin, ohuen metallikuoren peittämä tai metallin täyttämä. Hiekan, peitosteen tai metallimuotin jäähdyttämiseen käytetyn aineen jokin osa kaasuuntuu muodostaen valumetallin sisään huokoisuutta. Vesi on tyypillinen kaasuuntuva aine. Reaktiokaasut eivät usein ennätä poistua kaasunpoistokanavia pitkin. Valumetalli voi olla liian kylmää tai kaasunpoisto huonosti suunniteltu. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta painevalukappaleeseen syviä muotoja. Ne voivat aiheuttaa voiteluongelmia ja niiden kautta liiallista kosteutta muottipesään. Suunnittele valukappaleeseen ilmanpoistoa varten hyvät kohdat jo valmiiksi Valuviat 16

17 H2. Keernantukirakkula Hiekka tai kokillivalu: Pyöreä, 2 20mm kokoinen rakkula keernatuen tms. yhteydessä. Jokin muotin osa kehittää kaasua. Kaasu ei pääse poistumaan muotista riittämättömien kaasunpoistokanavien vuoksi. Kappalekonstruktio: Suunnittele valukappaleeseen ilmanpoistoa varten hyvät kohdat jo valmiiksi. H3. Kuonarakkula Valuraudan hiekkavalu: 0,5 20 mm kokoinen rakkula yläpinnan alla, usein seinämissä näkyvää kuonaa. Sulan koostumuksesta ja valuteknisistä syistä johtuva vika. H4. Rautahaulirakkula Valuraudan hiekkavalu: Pyöreä n. 10 mm kokoinen kirkaspintainen rakkula, joka usein sisältää rautahaulin. Sulan koostumuksesta ja valuteknisistä syistä johtuva vika. H5. Hiilikuorirakkula Valuraudan hiekkavalu: Pyöreä, 0,5 10 mm kokoinen rakkula, jonka pinnalle on erkaantunut hiilikuori. Sulan koostumuksesta ja valuteknisistä syistä johtuva vika Valuviat 17

18 H6. Pienoisrakkulat Kaikki valumenetelmät: Valukappaleessa on pieniä rakkuloita tasaisesti jakautuneina tai ryhmänä tietyssä kohdassa valukappaletta. Sulan koostumuksesta johtuvat syyt. Sulassa voi olla liuennutta kaasua. Muottiin on voinut jäädä kosteutta ruiskutusaineesta tai peitosteesta. Tällöin muodostuu tyypillisesti ryhmä rakkuloita. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta painevalukappaleeseen syviä muotoja. Ne voivat aiheuttaa voiteluongelmia ja niiden kautta liiallista kosteutta muottipesään. Suunnittele valukappaleeseen ilmanpoistoa varten hyvät kohdat jo valmiiksi. H7. Pistorakkulat Kaikki valumenetelmät: Välittömästi valupinnan alapuolella sijaitsevat pienet, pisaranmuotoiset rakkulat. Sulan ja keerna tai muottihiekan koostumuksesta johtuvat syyt. Sulaan liukenee kaasua, joka jää muottipinnan tasalle valukappaleen jähmettyessä. H8. Pilkkurakkula Suomugrafiittivaluraudan hiekkavalu: Pitkähköt, ohuet rakkulat joilla on dendriittinen pinta, muistuttavat poikkileikkauksessa pilkkumerkkiä. Sulan koostumuksesta johtuvat syyt Valuviat 18

19 I Sulkeumat I1. Hiekkasulkeuma Hiekkavalu tai menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Muotin palasia tai yksityisiä hiekkarakeita on sulkeuksissa pinnan alla tai syvemmällä. Puutteet kaavauksessa tai hiekan koostumuksessa. Periaatteessa samat syyt, jotka johtavat valuvikaan E8, hiekkahuuhtoutuma. Kappalekonstruktio: Katso E8. Hiekkahuuhtouma, eroosio. I2. Kuonasulkeuma Kaikki valumenetelmät: Kuonaa on osittain tai kokonaan sulkeuksissa valukappaleessa. Syynä metallin koostumuksessa, valun toteuttamisessa tai valujärjestelmässä olevat puutteet. Kuonaa muodostavilla metalliseoksilla tulisi huolehtia siitä, ettei kuona pääse kulkeutumaan muottipesään. Muottiin tai valusankoon tulisi asettaa suodatin. I3. GLS:n kuonasulkeuma Pallografiittivaluraudan valu: Murtopinnoissa näkyy tummia tai mustia kuonasulkeumia. Viereinen grafiitti usein suomumainen. Syynä sulan koostumuksessa olevat ongelmat Valuviat 19

20 I4. Oksidisulkeuma Kaikki valumenetelmät: Oksidikalvoa tai suurempia oksidikeräytymiä on sulkeuksissa pinnan alla tai syvemmällä. Ongelma esiintyy alumiinin tai alumiinipronssin valussa. Syynä on sulan puutteellinen puhdistus, valujärjestelmän muotoilussa olevat ongelmat, kostea valusanko tai väärin tehty kauhonta. I5. Suolasulkeuma Magnesium ja alumiiniseosten valu: Suoja ja puhdistussuoloista muodostunutta kuonaa on sulkeuksissa pinnan alla tai syvemmällä. Syynä on puhdistuskäsittelyn epäonnistuminen. I6. Peitostesulkeuma Hiekkavalu tai menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Peitosteen osia on sulkeuksissa pinnan alla tai syvemmällä. Syynä peitosteen väärä koostumus tai ongelmat hiekan koostumuksessa. Peitosteen tulisi joustaa muotin seinämän lämpölaajenemisen mukana. Aina näin ei käy. I7. Kylmähauli Kaikki valumenetelmät: Kappaleessa on metallihauli, joka on kokonaan tai osittain jäänyt sulautumatta ympäröivään metalliin. Metallihauli voi muodostua metalliseoksessa olevista, muita osia matalammissa lämpötiloissa jähmettyvistä alkuaineista. Se voi muodostua myös liian hitaasti tai liian kylmänä kaadettuun sulaan Valuviat 20

21 I8. Muut sulkeumat Kaikki valumenetelmät: Sulkeumia ei voida kytkeä virheisiin I1 I7. Näkyvät murto tai koneistuspinnoissa. Erilaisista sulan joukossa olevista epäpuhtauksista tai metalliyhdisteistä muodostuvia sulkeumia. Syiden selvittäminen voi joskus olla hyvin hankalaa. K Sulautumisviat K1. Kylmäpoimu Kaikki valumenetelmät: Valukappaleen pinnassa on uurre tai poimu, joka ei ulotu seinämän läpi. Voi johtua kylmästä tai muista syistä huonosti juoksevasta sulasta. Voi johtua myös konstruktiossa olevista ongelmista. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta kappaleeseen ohuita seinämiä keernojen taakse tai niihin kohtiin, joihin metalli juoksee viimeisenä. Kappaleen seinämäpaksuudet tulee pitää kauttaaltaan riittävän suurina. Tutustu minimiseinämäpaksuuden arvoihin eri valumetalleilla ja eri valumenetelmissä. Tutustu myös virtausmatkan vaikutukseen. Ohuet seinämät pitkien virtausmatkojen takana ovat usein ongelmallisia. K2. Kylmäsauma Hiekka ja kokillivalu: Valukappaleessa on halkeaman tapainen katkeama pyöristynein reunoin. Seinämään nähden pystysuuntainen kylmäsauma on edellä kuvatun kylmäpoimun vakavampi muoto. Syyt ja konstruktiomuutokset ovat molemmissa samat. Seinän suuntainen halkeama johtuu useimmiten siitä, että muotin täyttövaiheessa on pidetty liian pitkä tauko esim. kahdella kauhalla tai sangolla kaadettaessa. Valumetalli on voinut myös olla liian kylmää. Painevalu: Seinämään nähden pystysuuntainen halkeama on edellisen vian vakavampi muoto. Seinämän suuntaisen halkeaman aiheuttavat ongelmat valuiskun säätämisessä. Valuiskun hidas vaihe on edennyt liian pitkälle. Muottionteloon on päässyt valumetallia, joka on jähmettynyt muotin seinämiin kiinni. Nopean iskuvaiheen aikana juokseva uusi metalli ei sulaudu täysin Valuviat 21

22 jähmettyneeseen kerrokseen. Syynä voi olla myös valukoneen riittämätön sulkuvoima ja muotin raottuminen valuiskun aikana, jolloin valukappaleen jo jähmettyneen pintaosan ja muotin sisäpinnan väliin pääsee kerros sulaa metallia. Kappalekonstruktio: Sama kuin edellä. Huolehdi siitä, että valimo ottaa käyttöön riittävän kokoisen valukoneen. K3. Keernakaasusauma Hiekkavalu tai menetelmät, joissa käytetään hiekkakeernoja: Valukappaleessa on halkeaman tapainen katkeama, jonka pinta rikottaessa on luonteenomaisen kiiltävä, harmaa ja aaltomainen. Sulaan on muodostunut kiiltohiiltä. Keerna muodostaa valmistusvirheen tai jonkin muun syyn vuoksi kaasua, jonka purkausreitti ei kiiltohiilen vuoksi sulaudu täysin umpeen. K4. Hitsautumisvirhe Hiekkavalu: Keernatuki, jäähdytyskappale tai muu vieras, kiinni valettava kappale ei ole täysin sulautunut rajapinnoiltaan valukappaleeseen. Syynä huolimattomasti tai viallisilla osilla kasattu muotti. Syynä voi olla myös liian kylmänä valettu metalli. L Halkeamat L1. Imuhalkeama Kaikki valumenetelmät: Valukappaleessa on halkeama imuvirheiden yhteydessä. Syynä voi olla liian korkea valulämpötila tai huonosti suunniteltu valujärjestelmä. Syynä voi olla myös konstruktiossa oleva ongelma. Metallimuotissa ongelmaan voi yrittää vaikuttaa säätämällä muotin eri osien lämpötiloja. Vaihtoehtoisesti voi jäähdyttää ongelmakohtaa tai lämmittää muottia sen ympäriltä. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta suuria paksuuseroja valukappaleen eri osien välille. Jos paksumpi osa on välttämätöntä suunnitella, muista riittävät pyöristykset. Hal Valuviat 22

23 keamia syntyy erityisesti liian pienten pyöristysten kohdalle, koska terävä nurkka kerää lämpöä ja aiheuttaa valukappaleeseen sisäisiä jännityksiä. L2.Kuumahalkeama Kaikki valumenetelmät: Kappaleessa on halkeama, jonka murtopinnat ovat hapettuneet. Halkeama etenee kiteiden välissä. Syynä voi olla sulan väärä koostumus tai liian korkea valulämpötila, mutta jotkin metalliseokset ovat myös lähtökohtaisesti erittäin herkkiä kuumahalkeamille. Tällaisia metalliseoksia ovat punametallit sekä lyijy, lyijy tina ja tinapronssit. Näistä seoksista valettujen kappaleiden konstruktioon tulisi kiinnittää erityistä huomiota. Metallimuoteissa voi yrittää poistaa ongelmaa säätämällä lämpötiloja muotin eri osissa. Vaihtoehtoisesti voi jäähdyttää ongelmakohtaa tai lämmittää muotin muita osia. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta ainekeskittymiä valukappaleisiin. Jos ainekeskittymä on tarpeellinen, muista riittävät pyöristykset. Käytä vahvistusripoja paksun ja ohuen kohdan liitoksessa. Kokilli ja painevalukappaleeseen pitää suunnitella riittävät päästöt. Liian pienet päästöt ehkäisevät valukappaleen kutistumista metallimuotissa ja saattavat aiheuttaa kuumahalkeamia. Ulostyöntötappien paikat pitää suunnitella huolella, koska ulostyöntö voi myös vaurioittaa kuumahalkeamille herkkää kappaletta. L3. Kylmähalkeama Kaikki valumenetelmät: Kappaleessa on kiteiden halki kulkeva repeämä, jonka murtopinta on tavallisesti hapettumaton. Syynä on jähmettymisen aikana muodostuneiden jännitysten laukeaminen joko itsestään tai voimakkaan iskun vaikutuksesta. Ongelmaan voi vaikuttaa konstruktiomuutoksilla. Kokilli ja painevalussa voi mahdollisuuksien mukaan lyhentää kappaleen jähmettymisaikaa muotissa, jolloin jännitykset eivät pääse kasvamaan liikaa. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta kappaleeseen jännitysristikkoja. Jos sellainen on tarpeen, käytä vahvistusripoja. Huolehdi, että metallimuottiin valettavassa kappaleessa on riittävät päästöt keernapinnoilla Valuviat 23

24 L4. Lämpökäsittelyhalkeama Menetelmät, joissa voidaan soveltaa lämpökäsittelyä: Halkeama valukappaleessa lämpökäsittelyn jälkeen. Syynä on lämpökäsittelyn epäonnistuminen. Kappalekonstruktio: Huomioi kappaleen suunnittelussa lämpökäsittelyn vaatimukset. Älä esimerkiksi muotoile reikiä liian lähelle reunaa. L5. Muut halkeamat Kaikki valumenetelmät: Halkeamia ei voida kytkeä virheisiin L1 L4. Nämä halkeamat syntyvät usein valukappaleen jälkikäsittelyvaiheiden tai korjaushitsauksen aikana. Syynä on huonosti tai huolimattomasti tehty käsittely. M Valuraudan rakenneviat M1. Liian suuri kovuus Valuraudan valu: Liian suuri kovuus todettu joko Brinell testillä, viilakokeella tai työstön yhteydessä. Kovat valukappaleet voidaan pehmittää lämpökäsittelemällä. Lämpökäsittelyn tekeminen voi vaatia asiakkaan luvan. Vikaan on syynä virheellinen sulan koostumus suhteessa valukappaleen seinämävahvuuteen. Vika voi johtua myös liian suuresta valulämpötilasta tai ongelmista muotin kaavauksessa. Kappalekonstruktio: Vältä suuria seinämäpaksuuden vaihteluita. Valuseosta on vaikea optimoida, jos seinämäpaksuus vaihtelee hyvin laajasti Valuviat 24

25 M2. Liian pieni kovuus Valuraudan valu: Liian pieni kovuus todettu joko Brinell testillä, viilakokeella tai työstön yhteydessä. Kovuutta voin nostaa karkaisemalla. Lämpökäsittelyn tekeminen voi vaatia asiakkaan luvan. Vikaan on syynä virheellinen sulan koostumus suhteessa valukappaleen seinämävahvuuteen. Kappalekonstruktio: Vältä suuria seinämäpaksuuden vaihteluita. Valuseosta on vaikea optimoida, jos seinämäpaksuus vaihtelee hyvin laajasti. M3. Reunavalko Valuraudan valu: Valu tai pallografiittirautainen kappale jähmettynyt valkoiseksi ulkoreunoiltaan. Kappaleen reunaosat ovat jähmettyneet liian nopeasti joko purseenmuodostuksen tai konstruktiossa olevien ongelmien vuoksi. Sulan koostumuksessa voi myös olla vikaa. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta valurautakappaleeseen teräviä tai ohuita ulkonevia kohtia. Ne jäähtyvät hyvin helposti muuta kappaletta nopeammin ja jäävät hauraiksi. M4. Reunaharmaa rakenne Valuraudan valu: Valkoista valurautaa oleva kappale on jähmettynyt ulkoreunoiltaan harmaaksi. Syynä on muotin seinämän reagointi valukappaleen kanssa korkeasta valulämpötilasta tai sulan koostumuksessa johtuen Valuviat 25

26 M5. Keskivalko Valuraudan valu: Valu tai pallografiittirautainen kappale keskiosiltaan valkoinen, pintaosien ollessa harmaat. Syynä ongelmat sulan koostumuksessa. Syynä voi olla myös liian alhainen valulämpötila. M6. Grafiittipallojen rikastuminen (GRP) Pallografiittivaluraudan valu: Murtopinnassa ovat tietyt alueet normaalia tummemmat ja toiset vaaleammat. Tummemmat kohdat sisältävät ylimääräistä grafiittia. Syynä ovat ongelmat sulan koostumuksessa, liian matala valulämpötila tai sulan liian pitkä seisottaminen. Kappalekonstruktio: Vältä suunnittelemasta suuria seinämänpaksuusvaihteluita. Valuraudan pitoisuus optimoidaan tietylle määräävälle seinämänpaksuudelle. Niihin kohtiin, jotka poikkeavat suuresti määräävästä seinämänpaksuudesta voi tulla eri tyyppisiä valuvikoja. M7. Virheellinen grafiitti (GRP) Pallografiittivaluraudan valu: Grafiittipallot eivät ole pyöreitä, vaan niillä on poikkeava muoto. Nähdään vain hiotulla pinnalla mikroskoopissa. Epäonnistunut palloutuskäsittely. M8. Epänormaali rakenne Suomugrafiittivaluraudan valu: Tavanomaisesta poikkeava, ei haluttu rakenne, lujuus tms. harmaalla valuraudalla. Rauta sisältää ei toivottuja alkuaineita, jotka aiheuttavat kiteytymisongelman Valuviat 26

27 N Muut rakenneviat N1. Pinnan hiilettyminen Raudan ja teräksen valu: Pinnassa haluttua suurempi hiilipitoisuus. Virhe esiintyy erikoisesti vähähiilisen (alle 0,1 %) teräsvalun yhteydessä. Syynä on keerna tai muottihiekan joukossa oleva hiilipitoinen ainesosa tai liian korkea valulämpötila. N2. Hiilenkato pinnasta Raudan ja teräksen lämpökäsittely: Valukappaleen pinnassa on haluttua alhaisempi hiilipitoisuus. Vika syntyy lämpökäsittelyn aikana, kun hiili hapettuu kappaleen pinnassa. N3. Pinnan typettyminen (GS) Teräksen valu: Valukappaleen pintakovuus liian suuri typettymisestä johtuen. Muottimateriaalissa on ollut jokin typpeä luovuttava ainesosa. Valukappaleen on annettu jäähtyä muotissa liian kauan. N4. Hapettuminen lämpökäsittelyssä Raudan ja teräksen lämpökäsittely: Valun pinta on hapettunut tai hehkutushilsekerrostuman peittämä. Syynä lämpökäsittelyuunin vuotaminen tai epäonnistunut lämpötilojen valinta Valuviat 27

28 N5. Tinahiki Kupariseosten valu: Kiiltävät, hopeanhohtoiset pisarat tai kova, kiiltävä pinta tinarikkaan kupariseosvalun pinnalla. Syynä sulan koostumuksessa olevat ongelmat ja hidas jähmettyminen Valuviat 28