Вакуумування прес-форми як фактор підвищення герметичності виливків з алюмінієвих сплавів при литті під тиском

У статті представлено результати комплексного експериментального дослідження впливу вакууму­вання прес-форми на герметичність виливків з алюмінієвих сплавів при литті під тиском. Детально про­аналізовано залежність виникнення внутрішніх дефектів, як-от пористість, газові включення та непро­ливи, від рівня залишкового тиску в порожнині форми перед упорскуванням розплаву. Установлено, що зниження тиску до 80–100 мбар суттєво зменшує імовірність утворення дефектів, особливо в тонкостін­них деталях, що є критично важливим для забезпечення надійності, міцності, довговічності та експлуата­ційної стабільності виробів. Експериментальні дослідження проводили на модернізованому промисловому ливарному обладнанні з інтегрованою вакуумною системою, цифровим моніторингом тиску та темпера­тури в режимі реального часу, а також з адаптивним керуванням технологічними параметрами, що забез­печувало стабільність процесу та точний контроль усіх параметрів лиття. Показано, що застосування вакуумування дає змогу знизити частку бракованих виробів із 7,2 % до 2,9 %, забезпечуючи рівномірне запо­внення форми без утворення повітряних кишень та дефектів поверхні. Поєднання вакуумного режиму із цифровим контролем параметрів сприяє формуванню щільної мікроструктури з мінімальною пористістю та підвищує герметичність, міцність і надійність виробів, особливо складних корпусних деталей з підви­щеними вимогами до якості. Результати дослідження підтверджують ефективність інтеграції вакуум­ного обладнання в промисловий процес лиття під тиском як надійного, економічно доцільного та техно­логічно обґрунтованого засобу підвищення якості продукції, стабілізації процесу та забезпечення високої точності виготовлення деталей у серійному виробництві.

The article presents the results of a comprehensive experimental study on the influence of mold vacuuming on the tightness of aluminum alloy castings produced by pressure die casting. The dependence of internal defect formation, including porosity, gas inclusions, and misruns, on the level of residual pressure in the mold cavity prior to melt injection was analyzed in detail. It was established that reducing the pressure to 80–100 mbar significantly decreases the likelihood of defect formation, particularly in thin-walled components, which is critically important for ensuring the reliability, strength, durability, and operational stability of the castings. Experimental investigations were carried out on modernized industrial casting equipment equipped with an integrated vacuum system, digital real-time monitoring of pressure and temperature, and adaptive control of technological parameters, ensuring process stability and precise control of all casting parameters. The study demonstrated that the application of vacuuming reduces the proportion of defective castings from 7.2 % to 2.9 %, providing uniform mold filling without air pockets or surface defects. The combination of vacuum mode with digital process control promotes the formation of a dense microstructure with minimal porosity and enhances the tightness, mechanical performance, and reliability of castings, especially complex structural components with high-quality requirements. The results confirm the effectiveness of integrating vacuum equipment into the industrial die casting process as a reliable, economically feasible, and technologically justified approach to improving product quality, stabilizing the production process, and ensuring high dimensional accuracy of serially manufactured components.