Investicinis liejimas (prarasto-vaško liejimas) gamina beveik-grynosios-formos metalinius komponentus, kurių geometrija yra sudėtinga, leistini matmenų nuokrypiai ir lygaus paviršiaus apdaila. Šis gamybos procesas sumažina arba pašalina antrinio apdirbimo poreikį, todėl jis yra ekonomiškai efektyvus vidutinės ir didelės apimties sudėtingų konstrukcinių ir mechaninių dalių gamybai.
Veiklos galimybės ir inžinerinės ribos
• Svorio diapazonas: nuo 0,05 kg iki 80 kg (0,11–176 svarų) vienai daliai
• Minimalus sienelės storis: 1,5 mm (0,060 colio) silicio dioksido procesui; 3,0 mm (0,120 colio) vandens stiklo procesui
• Linijiniai matmenų tolerancijos: ISO 8062-3 laipsnio DCTG 4 iki DCTG 6 (Silicio dioksidas); DCTG 7–DCTG 9 (vandens stiklas)
• Kaip{0}}lietinio paviršiaus šiurkštumas:
Silicio dioksido solo procesas: Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125–250 µin)
Vandens stiklo procesas: Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250–500 µin)
• Metinis gamybos pajėgumas: iki 15 000 metrinių tonų bendra produkcija
Proceso pasirinkimo vadovas pirkėjams
|
Parametras |
Silicio dioksido solo procesas |
Vandens stiklo procesas |
|
Tipiškas lydinio pasirinkimas |
Nerūdijantis plienas, Superlydiniai |
Anglies ir mažai{0}}legiruotas plienas |
|
Paviršiaus apdaila (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Tolerancijos klasė |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
|
Pradinė įrankių kaina |
Vidutinis |
Žemesnis |
|
Tikslinė vieneto kaina |
Vidutinės ir aukščiausios kokybės programos |
Mokestis{0}}Jautri apimtis |
Gamybos procesas
Liejykloje naudojamos dviejų{0}procesų liejimo linijos: silicio dioksidas, skirtas didelio-tikslumo, korozijai{2}}atsparioms dalims, ir vandens stiklas konstrukciniams anglinio plieno komponentams.
Proceso srautas
• Aliuminio įrankiai
• Vaško injekcija
• Medžio surinkimas
• Keraminių srutų panardinimas
• Vaškavimas ir deginimas
• Pilimas ir aušinimas
• „Shakeout“ ir{0}}išjungti
• Galutinė apžiūra
Išsamus{0}}po-žingsnio vykdymas
• Įrankiai ir štampų gamyba: CNC{0}}apdirbti aliuminio štampai (6061/7075 lydinys) gaminami su susitraukimo nuolaidomis (paprastai 1,5–2,5 %), įtrauktomis į CAD modelį, pagrįstą lydinio kietėjimo dinamika.
• Rašto įpurškimas: kontroliuojamas temperatūros vaškas{0}}įpurškiamas į aliuminio štampus esant slėgiui (2,0–4,0 MPa), kad būtų sukurta tiksli tikslinio komponento kopija.
• Rašto surinkimas: atskiri vaško raštai yra suprojektuoti{0}} ir pritvirtinti prie centrinės vaško bėgelio (medžio struktūros), kad būtų optimizuotas metalo srautas ir padavimas kietėjimo metu.
• Lukšto pastatas:
Silicio dioksidas: rašto medis panardinamas į koloidinę silicio dioksido suspensiją ir padengiamas cirkonio smėliu (pagrindiniai sluoksniai), po to mullitiniu smėliu (atsarginiais sluoksniais) . 5 iki 7 sluoksnių, griežtai kontroliuojant drėgmę (55 % ± 5 % santykinio drėgnumo) tarp sluoksnių.
Vandens stiklas: medis panardinamas į natrio silikato rišiklio suspensiją ir tinkuojamas kvarciniu smėliu, sukietinamas amonio chlorido arba aliuminio sulfato vonioje (4–6 sluoksniai).
• Devaškavimas ir autoklavas: korpuso mazgas dedamas į aukšto -slėgio garo autoklavą (0,6–0,8 MPa, 160–175 laipsniai), kad vaškas greitai išsilydytų ir išsiurbtų nesutrūkinėdamas keraminio apvalkalo.
• Aukštos{0}}temperatūros deginimas: keraminiai apvalkalai sukepinami rotacinėje arba periodinėje krosnyje 950–1150 laipsnių temperatūroje 45–90 minučių, kad sudegintų angliavandenilių likučius ir būtų pasiektas konstrukcijos tvirtumas.
• Lydymas ir liejimas: indukcinėse krosnyse lydomi sertifikuoti neapdoroti luitai. Išlydytas metalas nugriebiamas šlakas-, analizuojamas spektrografiškai ir pilamas į iš anksto pašildytas formas, kurių temperatūra svyruoja nuo 1450 laipsnių iki 1680 laipsnių, priklausomai nuo lydinio.
• Knockout & Cut{0}}Off: sustingę apvalkalai sulaužomi pneumatiniais plaktukais arba aukšto -slėgio vandens srove. Dalys nuo spyruoklės atskiriamos naudojant abrazyvinius{3}}nupjovimo ratus.
• Šlifavimas ir šlifavimas sraigtiniu sraigtu: Užtvarų staktos šlifuojamos lygiai, o dalys nušlifuojamos nerūdijančio plieno šratais arba aliuminio oksido smėliu, kad paviršiaus tekstūra būtų vienoda.
Medžiagos ir techninės specifikacijos
Apdorojame platų juodųjų ir spalvotųjų metalų spektrą{0}} pagal ASTM, AISI, DIN, EN ir JIS standartus. Cheminės sudėties patvirtinimas naudojant optinės emisijos spektroskopiją (OES) atliekamas kiekvieną kartą prieš pilant.
Lydinio specifikacijų matrica
|
Medžiaga šeima |
Įprastos klasės (ASTM / DIN) |
Pagrindinės savybės |
Mechaninis standartinis diapazonas |
|
Austenitinis nerūdijantis plienas |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Didelis atsparumas korozijai, puikus tvirtumas |
Tempimas: didesnis arba lygus 485 MPa Išeiga: didesnė arba lygi 205 MPa Pailgėjimas: didesnis arba lygus 35 % |
|
Nerūdijantis martensitinis / feritinis |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Didelis kietumas, atsparumas dilimui, magnetinis |
Tempimas: 550 – 850 MPa Kietumas: 180 – 450 HBW |
|
Kritulių kietėjimas Nerūdijantis |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Didelis stiprumas, geras atsparumas korozijai po terminio apdorojimo |
Tempimas: 930 – 1310 MPa Išeiga: 790 – 1170 MPa |
|
Anglies plienas |
WCB, WCC, 60-30 klasė, 1020, 1045 |
Geras suvirinamumas, konstrukcijos tvirtumas, ekonomiškas |
Tempimas: 415 – 655 MPa Išeiga: 230 – 345 MPa |
|
Mažai{0}}legiruotas plienas |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Puikus kietumas, didelis atsparumas nuovargiui |
Tempimas: 650 – 1100 MPa (termiškai apdorotas) |
|
Dvipusis nerūdijantis plienas |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Puikus atsparumas duobėms (PREN Didesnis arba lygus 34), didelis takumo stiprumas |
Tempimas: didesnis arba lygus 650 MPa Išeiga: didesnė arba lygi 450 MPa |
|
Karščiui{0}}atsparūs lydiniai |
HK40, HH, Inconel 625 ekvivalentas |
Didelis valkšnumo plyšimo stiprumas iki 1050 laipsnių |
Specifinis pritaikymui |
Pagrindinės produkto savybės
Sudėtingas vidinės geometrijos integravimas:
Sujungiant sudėtingus vidinius kanalus, įpjovas ir plonas briaunas į vieną liejinį komponentą, pašalinami kelių{0}}dalių suvirinti mazgai.
Grimzlės kampo pašalinimas:
Skirtingai nei liejant smėliu arba liejant slegiamuoju būdu, liejimas leidžia nuliniu{0}}laipsniu grimzlės kampu ant vidinių kišenių ir išorinių sienų, kur paprastai taikomi šerdies traukimo apribojimai.
Netoli-neto-formos tikslumo:
Sumažina medžiagų laužą iki 70 %, palyginti su kietojo strypo -standartiniu CNC apdirbimu, ypač naudojant labai-legiruotą nerūdijantį plieną ir nikelio lydinius.
Kaip-lieti raidės ir atsekamumas:
Dalių numerius, šilumos kodus, logotipus ir krypties rodykles galima išmesti tiesiai ant komponento paviršiaus su pakeltu tekstu (mažiausiai 0,5 mm aukščio).
Vienoda grūdų struktūra:
Kontroliuojamas korpuso išankstinis pašildymas ir šiluminė izoliacija pilant sumažina aušinimo gradientus, todėl užtikrina nuoseklias izotropines mechanines savybes.
Tipinės programos
Investicinės liejinės dalys atlieka svarbius funkcinius vaidmenis sunkiosios pramonės, skysčių valdymo ir maitinimo įrangoje:
Taikymas variklio atvaizdavimas
|
Sektorius |
Tipiniai komponentai |
|
Skysčių tvarkymas ir siurbliai |
Darbaračiai, spiralinis korpusas, vožtuvų korpusai, flanšai |
|
Procesas ir automatizavimas |
Srauto matuoklio korpusai, pavaros svirties, jutiklių viršeliai |
|
Sunkiosios ir žemės ūkio mašinos |
Dėvėti laikikliai, vyrių kaiščiai, fiksavimo fiksatoriai, movos |
|
Naftos chemija ir energetika |
Aukšto{0}}slėgio vožtuvo apdaila, degiklio purkštukai, vamzdžių jungiamosios detalės |
|
Komerciniai automobiliai |
Turbokompresorių korpusai, išmetimo kolektoriai, laikikliai |
Apdirbimas ir antrinės operacijos
Nors investicinis liejimas užtikrina siauras beveik{0}}neto formas, didelio-tikslumo sąsajos paviršiams reikalingos antrinės CNC operacijos.
Operacijų seka
Neapdorotas liejimas →-CNC apdirbimas namuose → terminis apdorojimas → paviršiaus apdaila
Namų apdirbimo galimybės-
• CNC tekinimas: Skersmenys iki 500 mm; padėties tikslumas ±0,005 mm.
• 4-ašių ir 5 ašių frezavimo centrai: sudėtingas paviršiaus profiliavimas, griežtos tolerancijos angos išlygiavimas (H7 pritaikymas) ir tikslus paviršiaus lygumas (<0.01 mm).
• Sriegimas: metrinis, NPT, BSPP ir UNC vidinio/išorinio sriegio pjovimas.
Terminis apdorojimas
• Atkaitinimas tirpalu: 1040–1120 laipsnių, po to greitas gesinimas vandeniu austenitiniam nerūdijančiam plienui (atkuria atsparumą korozijai ir homogenizuoja struktūrą).
• Normalizavimas ir įtempių mažinimas: 850–900 laipsnių oro aušinimas, kad anglies ir legiruotojo plieno grūdelių struktūra būtų homogenizuota prieš apdirbant.
• Grūdinimas ir grūdinimas (Q&T): grūdinimas aliejuje/vandenyje, po to grūdinimas, kad būtų pasiektos tikslinės HRC vertės (pvz., 28–34 HRC arba 45–52 HRC).
• Grūdinimas pagal amžių: H900, H1150 sąlygos 17-4PH nerūdijančiam plienui, siekiant padidinti atsparumą tempimui.
Paviršiaus apdorojimo parinktys
• Elektropoliravimas (Ra < 0,4 µm sanitarinėms reikmėms)
• Pasyvavimas (atitikimas ASTM A967)
• Cinko dengimas / fosfatinė danga / E{0}}danga
• Juodojo oksido danga
• Miltelinis dažymas ir skystasis dažymas
Kokybės kontrolė ir patikra
Kokybės užtikrinimas prasideda nuo žaliavos patikrinimo ir tęsiasi po{0}}apdirbimo matmenų auditu. Prie kiekvienos siuntos pridedamas EN 10204 3.1 patikrinimo sertifikatas.
Kokybės užtikrinimo tikrinimo matrica
|
Patikrinimo kategorija |
Bandymo metodas / įranga |
Pagal standartą |
|
Cheminė sudėtis |
Tiesioginio{0}}nuskaitymo optinės emisijos spektrometras (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
Mechaninis bandymas |
Universalus tempimo testeris, Charpy smūgis, kietumas (HB/HRC) |
ASTM A370 / ISO 6892-1 |
|
Neardomasis bandymas (NDT) |
Radiografinis tyrimas (rentgeno spinduliai) Skysčio prasiskverbimo bandymas (PT) Magnetinių dalelių bandymas (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
Matmenų valdymas |
Koordinačių matavimo mašina (CMM), optinis profilometras |
ISO 10360 |
|
Mikrostruktūra |
Metalografinis mikroskopas |
ASTM E45 / ISO 4967 |
OEM ir individuali gamyba
Gaminame pasirinktinius komponentus tik pagal kliento{0}}pateiktus techninius brėžinius ir specifikacijas.
Projekto vykdymo laikas
|
Scena |
Laiko juosta |
Pagrindiniai pristatymai |
|
1 etapas |
1-2 savaitė |
DFM peržiūra ir formų projektavimas, sukietėjimo modeliavimas |
|
2 etapas |
3-4 savaitė |
Įrankiai CNC apdirbimas ir bandomasis vaško įpurškimas |
|
3 etapas |
5-6 savaitė |
T1 pavyzdinio liejimo gamybos ir pirmojo gaminio patikrinimo ataskaita (FAIR) |
|
4 etapas |
Savaitė 7+ |
Masinės gamybos patvirtinimas ir partijų išsiuntimas |
Išsami inžinerinės darbo eigos informacija
• Gaminamumo projektavimo (DFM) peržiūra: prieš pjaustant įrankį, inžinerija įvertina sienelės storio pokyčius, šiluminės masės koncentraciją, atskyrimo linijos vietas ir traukos reikalavimus.
• Kietėjimo modeliavimas: Anycasting / MAGMASOFT modeliavimo programinė įranga modeliuoja išlydyto metalo greitį, aušinimo kreives ir susitraukimo tendenciją, kad padėtų stovams ir vartams, pašalinant vidinį poringumą prieš pjaustant plieną.
• Prototipų kūrimo parinktys:
Greitas-SLA / 3D spausdintų vaškinių raštų pavertimas: 7–10 dienų fiziniams funkciniams prototipams be sunkių įrankių.
Įrankiai iš kieto aliuminio: 21–28 dienos -T1 klasės pavyzdžių gamybai.
• Pirmojo gaminio patikrinimo ataskaita (FAIR): pateikiama su visų matmenų išdėstymu (CMM duomenimis), cheminės sudėties analize, mechaninių bandymų duomenimis ir medžiagų sertifikatais.
Ką pirkėjai turėtų pateikti už RFQ
Norėdami per 24–48 valandas gauti tikslų komercinį pasiūlymą ir techninę apžvalgą, į savo užklausą įtraukite šiuos duomenis:
Inžineriniai brėžiniai:
• 3D CAD modelis: STEP (.stp), IGES (.igs) arba SolidWorks (.sldprt) failų formatai.
• 2D brėžinys: PDF formatas su kritinėmis leistinomis nuokrypomis, geometriniu matmenų nustatymu ir tolerancija (GD&T), paviršiaus apdailos lūkesčiais ir apdirbimo išnašomis.
Medžiagos specifikacijos:Tiksli medžiagos klasė (pvz., ASTM A351 CF8M, AISI 4140) arba reikalingi mechaniniai parametrai.
Užsakymų kiekiai:Numatomas metinis naudojimas (EAU) ir pradiniai bandomųjų partijų kiekiai.
Terminis apdorojimas ir paviršiaus apdaila:Kietumo reikalavimai, pasyvavimo, dengimo arba dažymo specifikacijos.
Kokybė ir tikrinimo sritis:Reikalinga NDT aprėptis (pvz., 100 % PT, 5 % rentgeno spindulių mėginių ėmimas), slėgio bandymo reikalavimai (bar/PSI) ir specifiniai sertifikato poreikiai (EN 10204 3.1 / 3.2).
Pakuotės reikalavimai:Anti-rūdžių VCI pakuotė, atskiros dėžės pakuotė arba standartinis eksporto padėklų išdėstymas.
Dažnai užduodami klausimai
Kl .: koks yra pagrindinis skirtumas tarp silicio dioksido ir vandens stiklo investicinio liejimo?
A: Silicio dioksido procese naudojamas cirkonio smėlis ir smulkūs koloidiniai silicio dioksido rišikliai, todėl gaunama puiki paviršiaus apdaila (Ra 3,2–6,3 µm) ir didesnis matmenų tikslumas (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Jis yra pagrindinis nerūdijančio plieno ir{12}}daug legiruotų dalių. Vandeninio stiklo procese naudojamas kvarcinis smėlis ir natrio silikatas, todėl paviršius yra šiurkštesnis (Ra 6,3–12,5 µm) ir laisvesni nuokrypiai (DCTG 7–9), tačiau siūlomos mažesnės anglies ir mažai legiruoto plieno komponentų vieneto sąnaudos.
K: Kokias bendrąsias matmenų tolerancijas galima išlaikyti be apdirbimo?
A: Liejant naudojant silicio dioksidą, linijiniai leistini nuokrypiai paprastai atitinka ISO 8062-3 DCTG 4–DCTG 6 (apie ±0,15 mm 25 mm). Kritinėms angų išlyginimui, sandarinimo paviršiams ir srieginėms skylėms reikalingas po liejimo CNC apdirbimas.
Kl.: kaip išvengti vidinio susitraukimo poringumo storose{0}}sienose dalyse?
A: Inžinieriai naudoja terminio kietėjimo modeliavimo programinę įrangą, kad modeliuotų sklendes ir stovų išdėstymą. Sekcijose, kuriose masė yra didelė, į korpuso konstrukciją įmontuoti šaldymo blokai arba izoliuoti stovai, kad būtų užtikrintas nukreiptas kietėjimas link tiekimo vamzdžio.
Kl .: Koks yra įprastas naujų įrankių ir pradinių pavyzdžių paruošimo laikas?
A: Standartinių aliuminio įrankių gamybai reikia 20–25 dienų. Mėginių gamybai, terminiam apdorojimui ir CMM matmenų ataskaitoms pateikti reikia papildomų 7–10 dienų. Bendras pristatymo laikas nuo patvirtinto 3D CAD iki pavyzdžio pristatymo paprastai yra 30–35 kalendorinės dienos.
Kl.: ar 3D spausdintus modelius galima naudoti trumpalaikei-gamybai?
A: Taip. SLA (stereolitografija) arba SLS 3D atspausdintus vašku / PMMA raštus galima tiesiogiai-panardinti į srutą, kad būtų galima pagaminti metalo liejinius be aliuminio įrankių. Tai sutrumpina prototipo testavimo arba mažo{6}}tūrio paleidimo laiką iki 7–10 dienų (< 50 units).
K: Ar kartu su siuntomis pateikiate malūno bandymo sertifikatus?
A: Kiekviena siunta apima EN 10204 3.1 medžiagos sertifikatą, kuriame išsamiai aprašoma faktinė šiluminė cheminė analizė (OES rezultatai), tempiamasis stipris, takumo riba, pailgėjimas, smūgio vertės (jei buvo išbandytos) ir kietumo vertės.






