Инвестиционо ливење (изгубљено-ливање воском) производи металне компоненте скоро{1}}мрежног- облика са сложеном геометријом, малим толеранцијама димензија и глатким завршним обрадама површине. Овај производни процес смањује или елиминише потребу за секундарном обрадом, што га чини исплативим за средњу и велику{5}}производњу сложених структурних и механичких делова.
Оперативне способности и инжењерска ограничења
• Распон тежине: 0,05 кг до 80 кг (0,11 лбс до 176 лбс) по делу
• Минимална дебљина зида: 1,5 мм (0,060 ин) за процес силицијум сол; 3,0 мм (0,120 ин) за процес воденог стакла
• Толеранције линеарних димензија: ИСО 8062-3 Граде ДЦТГ 4 до ДЦТГ 6 (Силица Сол); ДЦТГ 7 до ДЦТГ 9 (водено стакло)
• Као-храпавост ливене површине:
Процес силицијум сол: Ра 3,2 µм – Ра 6,3 µм (125 – 250 µин)
Процес воденог стакла: Ра 6,3 µм – Ра 12,5 µм (250 – 500 µин
• Годишњи производни капацитет: до 15.000 метричких тона комбиноване производње
Водич за избор процеса за купце
|
Параметар |
Процес Силица Сол |
Процес воденог стакла |
|
Избор типичне легуре |
Нерђајући челик, суперлегуре |
Угљенични и ниско{0}}легирани челик |
|
Завршна обрада (Ра) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Класа толеранције |
ИСО 8062-3 ДЦТГ 4–6 |
ИСО 8062-3 ДЦТГ 7–9 |
|
Почетна цена алата |
Умерено |
Ниже |
|
Циљани јединични трошкови |
Средње до премијум апликације |
Цена{0}}Осетљив обим |
Процес производње
Ливница користи двоструке-линије за ливење по инвестиционом процесу: Силица Сол за високо{1}}прецизне делове отпорне на корозију{2}} и Ватер Гласс за структурне компоненте од угљеничног челика.
Процесни ток
• Алуминијумски алати
• Убризгавање воска
• Склапање дрвета
• Потапање у керамичку кашу
• Депаравање и печење
• Сипање и хлађење
• Схакеоут & Цут-Офф
• Завршна инспекција
Детаљно извођење-по{1}}корак
• Израда алата и калупа: ЦНЦ-обрађене алуминијумске матрице (легура 6061/7075) се производе са додатком скупљања (обично 1,5%–2,5%) урачунатим у ЦАД модел на основу динамике очвршћавања легуре.
• Убризгавање узорка: Восак{0}}контролисан температуром се убризгава у алуминијумску матрицу под притиском (2,0–4,0 МПа) да би се створила тачна реплика циљне компоненте.
• Склапање узорка: Појединачни узорци воска су пројектовани-и причвршћени за централни воштани вод (структура дрвета) да би се оптимизовао проток метала и довод током очвршћавања.
• Схелл Буилдинг:
Силицијум сол: Стабло узорка је умочено у колоидну силицијумску масу и премазано цирконским песком (примарни премази), а затим мулитним песком (резервни слојеви). 5 на 7 слојева који се наносе уз стриктну контролу влажности (55% ± 5% РХ) између слојева.
Водено стакло: Дрво се умочи у натријум-силикатну везиву и облије кварцним песком, очврсне у купатилу амонијум-хлорида или алуминијум-сулфата (4 до 6 слојева).
• Депаравање и аутоклав: Склоп шкољке се поставља у парни аутоклав под високим-притиском (0,6–0,8 МПа, 160 степени –175 степени) да би се восак брзо топио и евакуисао без пуцања керамичке шкољке.
• Печење на високој-температури: Керамичке шкољке се синтерују у ротационој или шаржној пећи на 950 степени до 1150 степени у трајању од 45–90 минута да би се сагорели заостали угљоводоници и постигла структурна чврстоћа.
• Топљење и изливање: Индукционе пећи топе сертификоване сирове инготе. Истопљени метал се скида-згура, спектрографски анализира и сипа у претходно загрејане калупе на температурама у распону од 1450 степени до 1680 степени у зависности од легуре.
• Избијање и сечење-Искључено: Учвршћене шкољке се ломе пнеуматским чекићима или-млазом воде под високим притиском. Делови се одвајају од излива помоћу абразивних -точака за сечење.
• Брушење и сачмарење: Затварачи су у равни са млевењем, а делови су пескарени сачмом од нерђајућег челика или глиницом до уједначене текстуре површине.
Материјали и техничке спецификације
Обрађујемо свеобухватан спектар црних и обојених метала у складу са стандардима АСТМ, АИСИ, ДИН, ЕН и ЈИС. Валидација хемијског састава путем оптичке емисионе спектроскопије (ОЕС) се врши на свакој топлоти пре изливања.
Матрица спецификација легуре
|
Материјална породица |
Уобичајене оцене (АСТМ / ДИН) |
Кључна својства |
Механички стандардни опсег |
|
Аустенитни нерђајући челик |
ЦФ8 (304), ЦФ8М (316), ЦФ3 (304Л), ЦФ3М (316Л) |
Висока отпорност на корозију, одлична жилавост |
Затезање: веће или једнако 485 МПа Принос: већи или једнак 205 МПа Издужење: веће или једнако 35% |
|
Мартензит / феритни нерђајући |
ЦА15 (410), ЦА40 (420), 430 |
Висока тврдоћа, отпорност на хабање, магнетна |
Затезање: 550 – 850 МПа Тврдоћа: 180 – 450 ХБВ |
|
Преципитатион Харденинг Стаинлесс |
17-4ПХ (ЦБ7Цу-1), 15-5ПХ |
Висока чврстоћа, добра отпорност на корозију након топлотне обраде |
Затезање: 930 – 1310 МПа Принос: 790 – 1170 МПа |
|
угљенични челик |
ВЦБ, ВЦЦ, класа 60-30, 1020, 1045 |
Добра заварљивост, чврстоћа конструкције, економична |
Затезање: 415 – 655 МПа Принос: 230 – 345 МПа |
|
Ниско{0}}легирани челик |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Одлична отврдњавање, висока чврстоћа на замор |
Затезање: 650 – 1100 МПа (термички обрађено) |
|
Дуплекс од нерђајућег челика |
2205 (УНС С31803), 2507 (УНС С32750) |
Врхунска отпорност на удубљење (ПРЕН већи од или једнак 34), висока граница течења |
Затезање: веће или једнако 650 МПа Принос: већи или једнак 450 МПа |
|
Легура{0}}отпорне на топлоту |
ХК40, ХХ, Инцонел 625 еквивалент |
Висока отпорност на ломљење пузања до 1050 степени |
Специфично за примену |
Кључне карактеристике производа
Комплексна интеграција унутрашње геометрије:
Елиминише више{0}}делне заварене склопове тако што консолидује сложене унутрашње канале, подрезе и танка ребра у једну ливену компоненту.
Елиминација угла промаја:
За разлику од ливења у песак или ливење под притиском, ливење по инвестицији дозвољава углове промаја од нула-степена на унутрашњим џеповима и спољним зидовима где се обично примењују ограничења повлачења језгра.
Прецизност скоро{0}}Нет{1}} облика:
Смањује отпад од материјала до 70% у поређењу са ЦНЦ машинском-штапском машинском обрадом, посебно на високо{2}}легираним нерђајућим челицима и легурама никла.
Као-Изливена слова и следљивост:
Бројеви делова, топлотни кодови, логотипи и стрелице за усмерење могу се бацити директно на површину компоненте са подигнутим текстом (минимална висина 0,5 мм).
Уједначена структура зрна:
Контролисано предгревање кућишта и топлотна изолација током изливања минимизирају градијенте хлађења, што доводи до доследних изотропних механичких својстава.
Типичне апликације
Делови од ливеног за улагање служе критичне функционалне улоге у тешкој индустрији, контроли флуида и опреми за напајање:
Мапирање апликацијског мотора
|
Сектор |
Типичне компоненте |
|
Руковање течностима и пумпе |
Радно коло, спирално кућиште, тела вентила, прирубнице |
|
Процесс & Аутоматион |
Кућишта мерача протока, руке актуатора, главе сензора |
|
Тешка и пољопривредна машина |
Носачи за хабање, игле шарке, копче за закључавање, спојнице |
|
Петрохемија и енергија |
О-Уређавање вентила високог притиска, млазнице горионика, спојеви за цеви |
|
Цоммерциал Аутомотиве |
Кућишта турбопуњача, издувни колектори, носачи |
Машинска обрада и секундарне операције
Док ливење по улагању обезбеђује чврсте облике близу-мреже, високо-површине интерфејса високе прецизности захтевају секундарне ЦНЦ операције.
Редослед операције
Сирово ливење → У-Кућна ЦНЦ обрада → Топлотна обрада → Завршна обрада
У-Кућне могућности машинске обраде
• ЦНЦ стругање: Пречници до 500 мм; тачност положаја унутар ±0,005 мм.
• 4-Центри за глодање са 4 и 5 оса: сложено профилисање површине, поравнање отвора са уском толеранцијом (Х7 уклапање) и прецизна равност лица (<0.01 mm).
• Урезивање навоја: метричко, НПТ, БСПП и УНЦ унутрашње/спољно сечење навоја.
Термичка обрада
• Жарење раствором: 1040 степени –1120 степени праћено брзим гашењем водом за аустенитне нерђајуће челике (враћа отпорност на корозију и хомогенизује структуру).
• Нормализација и ублажавање напрезања: хлађење ваздухом од 850 степени –900 степени ради хомогенизације структуре зрна у угљеничним и легираним челицима пре обраде.
• Каљење и каљење (К&Т): Стврдњавање у уљу/води праћено темперирањем да би се постигле циљане вредности ХРЦ (нпр. 28–34 ХРЦ или 45–52 ХРЦ).
• Старење очвршћавања: Х900, Х1150 услови за 17-4ПХ нерђајући челик за повећање затезне чврстоће.
Опције обраде површине
• Електрополирање (Ра < 0,4 µм за санитарне апликације)
• Пасивација (усаглашеност са АСТМ А967)
• Поцинковање / фосфатни премаз / Е-премаз
• Црни оксидни премаз
• Премазивање прахом и фарбање у течном стању
Контрола и инспекција квалитета
Обезбеђење квалитета почиње верификацијом сировог материјала и наставља се кроз ревизију димензија после{0}}машинске обраде. Свака пошиљка је праћена ЕН 10204 3.1 сертификатом о инспекцији.
Матрица провере осигурања квалитета
|
Категорија инспекције |
Метода испитивања / опрема |
Према Стандарду |
|
Хемијски састав |
Оптички емисиони спектрометар (ОЕС) са директним-читањем |
АСТМ Е415 / АСТМ Е1086 |
|
Мецханицал Тестинг |
Универзални тестер затезања, Цхарпи удар, тврдоћа (ХБ/ХРЦ) |
АСТМ А370 / ИСО 6892-1 |
|
Не-тестирање без разарања (НДТ) |
Радиографско тестирање (рендгенски снимак) Испитивање течног пенетранта (ПТ) Испитивање магнетним честицама (МТ) |
АСТМ Е192 / АСТМ Е446 АСТМ Е1417 / ИСО 3452-1 АСТМ Е1444 |
|
Димензионална контрола |
Машина за мерење координата (ЦММ), оптички профилометар |
ИСО 10360 |
|
Микроструктура |
Металлограпхиц Мицросцопе |
АСТМ Е45 / ИСО 4967 |
ОЕМ и производња по мери
Производимо прилагођене компоненте искључиво од техничких цртежа и спецификација које-добављају клијенти.
Временски оквир за извршење пројекта
|
Стаге |
Временска линија |
Кључни резултати |
|
Фаза 1 |
Недеља 1–2 |
ДФМ преглед и дизајн калупа, симулација очвршћавања |
|
2. фаза |
Недеља 3–4 |
ЦНЦ обрада алата и пробно убризгавање воска |
|
Фаза 3 |
Недеља 5–6 |
Т1 узорак производње одливака и извештај о инспекцији првог артикла (САЈАМ) |
|
4. фаза |
Недеља 7+ |
Одобрење за масовну производњу и отпрема серије |
Детаљи тока инжењеринга
• Преглед дизајна за производност (ДФМ): Инжењеринг процењује прелазе дебљине зида, концентрацију топлотне масе, локације линија раздвајања и захтеве за нацртом пре сечења алата.
• Симулација очвршћавања: Софтвер за симулацију Аницастинг / МАГМАСОФТ моделира брзину растаљеног метала, криве хлађења и тенденцију скупљања да позиционира успоне и капије, елиминишући унутрашњу порозност пре сечења челика.
• Опције прототипа:
Брзо-Окрените СЛА/3Д одштампане узорке воском: 7–10 дана за физичке функционалне прототипове без тешког алата.
Алат од тврдог алуминијума: 21–28 дана за производне -узорке Т1.
• Извештај о инспекцији првог артикла (ФАИР): Достављен са комплетним димензионалним изгледом (ЦММ подаци), анализом хемијског састава, подацима механичког испитивања и сертификатима материјала.
Шта купци треба да обезбеде за РФК
Да бисте добили тачан комерцијални предлог и технички преглед у року од 24 до 48 сати, укључите следеће податке у свој упит:
Инжењерски цртежи:
• 3Д ЦАД модел: СТЕП (.стп), ИГЕС (.игс) или СолидВоркс (.слдпрт) формати датотека.
• 2Д цртеж: ПДФ формат са критичним толеранцијама, геометријским димензионисањем и толеранцијом (ГД&Т), очекивањима завршне обраде површине и облачићима за машинску обраду.
Спецификације материјала:Тачан степен материјала (нпр. АСТМ А351 ЦФ8М, АИСИ 4140) или потребни механички параметри.
Обим поруџбина:Процењена годишња употреба (ЕАУ) и почетне количине пилот серије.
Топлотна обрада и обрада површине:Захтеви за тврдоћу, спецификације за пасивирање, облагање или фарбање.
Квалитет и обим инспекције:Потребна НДТ покривеност (нпр. 100% ПТ, 5% Кс-узорковање), захтеви за испитивање притиска (бар/ПСИ) и специфичне потребе за сертификатом (ЕН 10204 3.1 / 3.2).
Захтеви за паковање:ВЦИ паковање против-рђе, паковање појединачних кутија или стандардна извозна палетизација.
Често постављана питања
П: Која је главна разлика између силицијум-сола и ливења воденог стакла?
О: Процес силицијум сол користи цирконски песак и фина колоидна везива силицијум диоксида, што даје супериорну завршну обраду површине (Ра 3,2–6,3 µм) и већу тачност димензија (ИСО 8062-3 ДЦТГ 4–6). Примарни је за делове од нерђајућег челика и високо{12}}легура. Процес воденог стакла користи кварцни песак и натријум силикат, стварајући грубљу површину (Ра 6,3–12,5 µм) и лабаве толеранције (ДЦТГ 7–9), али нуди ниже јединичне трошкове за компоненте угљеника и нисколегираног челика.
П: Које опште толеранције димензија се могу одржавати без машинске обраде?
О: За ливење силицијум диоксида, линеарне толеранције су обично у складу са ИСО 8062-3 ДЦТГ 4 до ДЦТГ 6 (приближно ±0,15 мм на 25 мм). Критична поравнања проврта, заптивне површине и урезане рупе захтевају ЦНЦ машинску обраду након ливења.
П: Како спречавате унутрашњу порозност скупљања у пресецима са дебелим{0}}зидовима?
О: Инжењери користе софтвер за симулацију термичког очвршћавања за моделирање затварања и постављања успона. За секције са великом концентрацијом масе, расхладни блокови или изоловани успони су уграђени у дизајн шкољке да би се спровело усмерено очвршћавање према доводном каналу.
П: Које је типично време за нове алате и почетне узорке?
О: Стандардна производња алуминијумских алата захтева 20 до 25 дана. Производња узорака, термичка обрада и извештавање о димензијама ЦММ захтевају додатних 7 до 10 дана. Укупно време испоруке од одобреног 3Д ЦАД-а до испоруке узорка је обично 30 до 35 календарских дана.
П: Да ли се 3Д штампани узорци могу користити за кратке{1}}производње?
О: Да. СЛА (стереолитографија) или СЛС 3Д штампани обрасци воска/ПММА могу се директно-умочити у суспензију за производњу металних одливака без алуминијумских алата. Ово скраћује време испоруке на 7–10 дана за тестирање прототипа или мало{6}}провођење (< 50 units).
П: Да ли пружате сертификате о испитивању млина уз пошиљке?
О: Свака пошиљка укључује ЕН 10204 3.1 сертификат о материјалу са детаљима стварне топлотне хемијске анализе (ОЕС резултати), затезне чврстоће, чврстоће течења, издужења, вредности удара (ако је тестирано) и вредности тврдоће.






