פגמים נפוצים וכיצד ניתן למנוע אותם?
פגמים נפוצים בייצור דיסק בלם: חור אוויר, נקבוביות הצטמקות, חור חול וכו'; הגרפיט המדיום והסוג במבנה המטלוגרפי חורגים מהתקן, או מכמות הקרביד הסטנדרטית; קשיות ברינל גבוהה מדי מובילה לעיבוד קשה או קשיות לא אחידה; מבנה הגרפיט גס, התכונות המכניות אינן עומדות בתקן, החספוס לאחר העיבוד גרוע, ונקבוביות ברורה על פני היציקה מתרחשת גם היא מעת לעת.
1. היווצרות ומניעת חורי אוויר: חורי אוויר הם אחד הפגמים הנפוצים ביותר ביציקות דיסק בלם. חלקי דיסק בלם קטנים ודקים, מהירות הקירור וההתמצקות מהירה, ויש סיכוי נמוך לשקיעה של חורי אוויר וחורי אוויר ריאקטיביים. ליבת חול בעלת ליבת שומן ושומן מייצרת גזים גדולים. אם תכולת הלחות בתבנית גבוהה, שני גורמים אלה מובילים לעיתים קרובות לנקבוביות פולשניות ביציקה. נמצא שאם תכולת הלחות של חול היציקה עולה עליה, קצב גריטת הנקבוביות עולה משמעותית; ביציקות ליבת חול דקה מסוימות, מופיעים לעיתים קרובות חנק (נקבוביות חנק) ונקבוביות פני השטח (קליפה). כאשר משתמשים בשיטת תיבת ליבת חול חמה מצופה שרף, הנקבוביות חמורות במיוחד עקב ייצור גזים גדול; באופן כללי, בדיסק בלם עם ליבת חול עבה יש לעיתים רחוקות פגמים בחורי אוויר;
2. היווצרות חור אוויר: הגז הנוצר מליבת חול הדיסק של יציקת דיסק הבלם בטמפרטורה גבוהה יזרום החוצה או פנימה אופקית דרך פער חול הליבה בתנאים רגילים. ליבת חול הדיסק הופכת דקה יותר, נתיב הגז הופך צר והתנגדות הזרימה עולה. במקרה אחד, כאשר הברזל המותך טובל במהירות את ליבת חול הדיסק, כמות גדולה של גז תתפוצץ החוצה; או שברזל מותך בטמפרטורה גבוהה בא במגע עם מסת חול עם תכולת מים גבוהה (ערבוב חול לא אחיד) במקום כלשהו, וגורם לפיצוץ גז, אש חנקה ויצירת נקבוביות חנק; במקרה אחר, הגז בלחץ גבוה שנוצר פולש לברזל המותך וצף מעלה ונמלט. כאשר התבנית אינה יכולה לשחרר אותו בזמן, הגז יתפשט לשכבת גז בין הברזל המותך למשטח התחתון של התבנית העליונה, ותופס חלק מהחלל על המשטח העליון של הדיסק. אם הברזל המותך מתמצק, או שהצמיגות גדולה ומאבדת נוזליות, החלל שתפוס על ידי הגז לא יתמלא מחדש, ויותיר נקבוביות על פני השטח. באופן כללי, אם הגז שנוצר על ידי הליבה אינו יכול לצוף מעלה ולברוח דרך הברזל המותך בזמן, הוא יישאר על המשטח העליון של הדיסק, לפעמים חשוף כנקבובית אחת, לפעמים חשוף לאחר התזת ירייה להסרת אבנית תחמוצת, ולפעמים מתגלה לאחר עיבוד שבבי, מה שיגרום לבזבוז של שעות עיבוד. כאשר ליבת דיסק הבלם עבה, לוקח זמן רב לברזל המותך לעלות דרך ליבת הדיסק ולשקוע בליבת הדיסק. לפני השקיעה, לגז שנוצר על ידי הליבה יש יותר זמן לזרום בחופשיות אל המשטח העליון של הליבה דרך פער החול, וההתנגדות לזרימה החוצה או פנימה בכיוון האופקי גם היא קטנה. לכן, פגמים בנקבוביות פני השטח נוצרים לעיתים רחוקות, אך עשויים להתרחש גם נקבוביות מבודדות בודדות. כלומר, קיים גודל קריטי ליצירת נקבוביות חנק או נקבוביות פני השטח בין עובי ליבת החול לעובי. ברגע שעובי ליבת החול קטן מגודל קריטי זה, תהיה נטייה חמורה להיווצרות נקבוביות. ממד קריטי זה עולה עם העלייה בממד הרדיאלי של דיסק הבלם ועם דילול ליבת הדיסק. טמפרטורה היא גורם חשוב המשפיע על הנקבוביות. הברזל המותך נכנס לחלל התבנית דרך הפתח הפנימי, עוקף את הליבה האמצעית בעת מילוי הדיסק, ופוגש את הפתח הפנימי שממול. בשל התהליך הארוך יחסית, הטמפרטורה יורדת יותר, והצמיגות עולה בהתאם, הזמן האפקטיבי של הבועות לצוף ולפרוק קצר יותר, והברזל המותך יתמצק לפני שהגז ייפלט לחלוטין, כך שקל להיווצר נקבוביות. לכן, ניתן להאריך את הזמן האפקטיבי של צף ופריקה של בועות על ידי העלאת טמפרטורת הברזל המותך בדיסק שממול לפתח הפנימי.
