Одливци машина са изгубљеном пеном нуде исплатив{0}}производни пут за сложене структурне компоненте са високим језгром које се користе у тешким машинама, аутомобилским погонима, хидрауличким склоповима и индустријској опреми. Коришћењем кластера експандираног полистирена (ЕПС) или полиметил метакрилата (ПММА) уграђених у невезани, вакуум-сабијени кварцни песак, овај процес елиминише традиционална језгра песка, линије раздвајања и захтеве за углом промаја.
Ова техничка документација производа описује инжењерске параметре, металуршке степене, могућности процеса, стандарде контроле квалитета и захтеве за набавку како би се помогло ОЕМ менаџерима набавке и инжењерима машинског дизајна у процени, спецификацији и набавци изгубљених одливака машина од пене од Вабон Металс-а.
Матрица за избор процеса: изгубљена пена наспрам алтернативних метода ливења
|
Евалуатион Метриц |
Изгубљено ливење пене (ЛФЦ) |
Греен Санд Цастинг |
ливење (изгубљени восак) |
|
Захтев за угао нацрта |
0 степени до 0,5 степени (могуће је нула пропуха) |
Потребно је 1,5 до 3,0 степени |
Типично од 0,5 до 1,5 степени |
|
Интерни основни захтеви |
Нису потребна посебна језгра песка |
Захтева више- језгра од песка |
Потребна су растворљива керамичка језгра |
|
Толеранција линеарних димензија |
ЦТ{0}} ЦТ8 (ИСО 8062) |
ЦТ{0}} ЦТ11 (ИСО 8062) |
ЦТ{0}} ЦТ6 (ИСО 8062) |
|
Храпавост површине (Ра) |
6.3 - 12.5 ум (250-500 уин) |
12.5 - 25 ум (500-1000 уин) |
3.2 - 6.3 ум (125-250 уин) |
|
Опсег тежине дела |
0,5 кг до 500 кг |
0.5 kg to >2.000 кг |
0,01 кг до 45 кг |
|
Додатак за обраду |
1,0 мм - 2.5 мм |
3,0 мм - 6.0 мм |
0,5 мм - 1.5 мм |
Процес производње
Рута за производњу изгубљене пене у Вабон Металс-у интегрише аутоматизовано ширење перли, вишеделни{0}}састављање шара, ватростални премаз, вакуумско сабијање и термичку обраду песка:
Обликовање шаблона и проширење:Зрнца од ЕПС или ПММА смоле су претходно-експандирана паром до циљане густине од 0.020 - 0.026 г/цм3 (1.25 - 1.62 лб/фт3). Проширене перле старе у стабилизационим силосима 4 до 12 сати пре бризгања у алуминијумском алату да би се произвели прецизни сегменти узорка.
Састављање шаблона и капија:Комплексна унутрашња геометрија се ствара лепљењем обликованих сегмената пене коришћењем лепка за топљење{0}}у пнеуматским уређајима или машинама за више{1}}осни лепљење. Прецизни пенасти клизници, изливници и успони су причвршћени да формирају чврсту групу узорака.
Ватростални премаз:Групе узорака су потопљене у керамичку суспензију на{0}}бази (на бази циркона/силицијум диоксида-) контролисану на вискозитет од 30-45 секунди (Захн Цуп #4). Нанети слој премаза (дебљине 0,8-1,5 мм) очвршћава у просторији за сушење са контролисаном влажношћу (38-42°Ц, релативна влажност < 30%) током 12-24 сата.
Збијање балоне и примена вакуума:Осушени кластер је смештен у боцу од нерђајућег челика и обавијен сувим силицијумским песком без везива-(АФС 45-55 финоће зрна). Вишеосни вибрациони столови сабијају песак око уских радијуса и унутрашњих шупљина. Горњи отвор балоне је запечаћен пластичном фолијом и подвргнут негативном вакуумском притиску од -0,04 до -0,07 МПа.
Изливање метала и испаравање пене:Истопљени метал на контролисаним температурама прегревања (1420-1480°Ц за сиво гвожђе; 1560-1620°Ц за угљенични челик) се сипа директно на цевни вод. Топлотно зрачење испарава пену испред фронта течног метала. Гасни производи разградње излазе кроз порозну ватросталну превлаку у евакуисани слој песка док течни метал испуњава запремину калупа.
Хлађење и топлотна рекултивација:Одливци се учвршћују под континуираном вакуумском подршком. Када се охладе, тиквице се чисте испразне без опреме за-итресање језгра. Невезани песак се подвргава 100% механичкој и термичкој рекултивацији, чиме се постиже губитак при паљењу (ЛОИ) < 0,10%.
Материјали и техничке спецификације
Хемијске и механичке особине ливених легура са језгром
|
Категорија материјала |
Стандард & Граде |
Затезна чврстоћа (МПа) |
Граница течења (МПа) |
Издужење (%) |
Тврдоћа (ХБВ) |
|
Сиви ливени гвожђе |
АСТМ А48 класа 30 / ЕН-ГЈЛ-200 |
>= 200 |
-- |
-- |
160 - 220 |
|
Сиви ливени гвожђе |
АСТМ А48 класа 35 / ЕН-ГЈЛ-250 |
>= 250 |
-- |
-- |
180 - 230 |
|
дуктилно гвожђе |
АСТМ А536 65-45-12 / ЕН-ГЈС-400-15 |
>= 400 |
>= 250 |
>= 12 |
130 - 180 |
|
дуктилно гвожђе |
АСТМ А536 80-55-06 / ЕН-ГЈС-500-7 |
>= 500 |
>= 320 |
>= 7 |
170 - 230 |
|
дуктилно гвожђе |
АСТМ А536 100-70-03 / ЕН-ГЈС-700-2 |
>= 700 |
>= 420 |
>= 2 |
225 - 305 |
|
угљенични челик |
АСТМ А27 Граде 65-35 / ВЦБ |
>= 450 |
>= 240 |
>= 24 |
137 - 187 |
|
легирани челик |
АСТМ А148 Граде 80-50 / 42ЦрМо4 |
>= 550 |
>= 345 |
>= 18 |
201 - 269 |
Стандардне димензије и могућности процеса
|
Димензионална толеранција |
ИСО 8062-3 ЦТ6 до ЦТ8 |
|
Минимална дебљина зида |
3,5 мм (гвожђе), 5,0 мм (челик) |
|
Дозвола за линеарно скупљање |
0,8% - 1.2% (гвожђе), 1,5% - 2.0% (челик) |
|
храпавост површине |
Ра 6.3 - 12.5 ум (250 - 500 уин) |
|
Максимална димензија коверте |
1200 мм к 900 мм к 700 мм |
|
Распон тежине бацања |
0,8 кг до 350 кг |
Кључне карактеристике производа
Елиминација унутрашњих језгара и померање језгра:
Сложени унутрашњи пролази за течност, уљни водови и водени омотачи се производе директно спајањем претходно-изливених пенастих сегмената. Ово елиминише померање језгра, флеш штампе, ерозију песка и уска грла за уклањање језгра.
Консолидација делова:
Заварени-заварени делови или сложени под-склопови могу да се поново-конструишу у један одлив од изгубљене пене. Ово елиминише прирубнице спојева, заптивке, причвршћиваче и потенцијалне путеве цурења, а истовремено смањује укупне трошкове монтаже.
Геометрија скоро{0}}мрежног-облика са минималним нацртом:
Углови промаја могу да се смање на 0 степени на не-критичним вертикалним површинама, чиме се штеди тежина сировог материјала и смањује потребно уклањање залиха током финалне ЦНЦ обраде.
Конзистентна дебљина зида и поновљивост димензија:
Збијање калупа преко сувог песка под сталним атмосферским вакуумским притиском спречава померање зида калупа, обезбеђујући поновљиве толеранције дебљине зида унутар +/-0,4 мм.
Типичне апликације
|
Сектор индустрије |
Таргет Цомпонентс |
Кључни технички захтеви Мет |
|
Комерцијална возила и мењачи |
Кућишта мењача, кућишта замајца, кућишта осовина, тела ретардера |
Унутрашњи уљни пролази, консолидација делова, смањење тежине, нулта порозност |
|
Хидраулика и руковање течностима |
Више-блокови вентила, тела пумпи, блокови разводника, кућишта радног кола |
Сложени унутрашњи канали{0}}без песка, хидростатичка непропусност до 25 МПа |
|
Пољопривредна и тешка опрема |
Кућишта мењача, зглобови управљача, полуге куке, поклопци мењача |
Висока чврстоћа на замор (Дуктилно гвожђе ЕН-ГЈС-700-2), отпорност на удар, мала толеранција тежине |
|
Компресори и индустријска енергија |
Блокови цилиндара, кућишта радилице, спирална кућишта, разводни канали |
Контрола танких{0}}зидних зидова (до 4,0 мм), чврстоћа конструкције, пригушивање звука (класа сивог гвожђа 35) |
Машинска обрада и секундарне операције
Да би испоручио потпуно готове компоненте спремне за склапање, Вабон Металс пружа-услуге прецизне ЦНЦ обраде, топлотне обраде и завршне обраде површине:
Прецизна ЦНЦ обрада:Хоризонтални обрадни центри са 4 осе (ХМЦ) и вертикални обрадни центри (ВМЦ) који могу да постигну толеранције унутар ИСО 2768-мХ и тачност позиционирања од +/-0,008 мм.
Термичка обрада:Нормализација, жарење за ублажавање напрезања, гашење и каљење (К&Т) и феритно жарење како би се механичка својства ускладила са инжењерским отисцима.
Површинска обрада и завршна обрада:Пескарење до стандардне завршне обраде Са 2,5, премаз цинк фосфатом, наношење уља против-рђе, епоксидни прајмер и прашкасти премаз.
Контрола и инспекција квалитета
Пословање у Вабон Металс прати системе квалитета са сертификатом ИСО 9001:2015. Свеобухватни протоколи инспекције се извршавају током животног циклуса производње:
|
Фаза инспекције |
Метода испитивања / Опрема |
Верифицатион Параметерс |
|
Контрола сировина и топљења |
Оптички емисиони спектрометар (ОЕС), систем за термичку анализу |
Провера хемијског састава по топлоти пре пуштања у воду; израчунавање еквивалента угљеника (ЦЕЛ). |
|
Контрола пене и премаза |
Ваге за густину, Захн Цуп #4, Анализатори влаге |
Густина шаре (22 +/- 2 г/Л), вискозитет суспензије, дебљина сувог премаза (1.0 - 1.2 мм) |
|
Димензионална верификација |
Машина за мерење координата (ЦММ) (Зеисс), 3Д ласерски скенер плаве светлости |
Потпуни ГД&Т извештај, 100% провера критичних димензија, ултразвучно испитивање дебљине зида (УТ) |
|
Не-тестирање без разарања (НДТ) |
Радиографско (рендгенско испитивање), испитивање магнетним честицама (МПИ), ултразвучно (УТ) |
Унутрашња порозност, провера шупљина скупљања, детекција површинских пукотина према АСТМ Е446 / АСТМ Е125 |
|
Металуршко испитивање |
Металографски микроскоп, Бринелов тестер тврдоће, универзални тестер затезања |
Nodularity percentage (>85% за дуктилно гвожђе), тип графитних пахуљица (АСТМ А247 Тип И/ИВ), подаци о затезању/попустљивости/издужењу |
|
Тестирање притиска |
Хидростатички/пнеуматски уређаји за испитивање испод{0}}воде |
100% испитивање цурења за блокове вентила и кућишта (до 300 бар / 30 МПа) |
ОЕМ и производња по мери
Вабон Металс подржава ОЕМ клијенте од раног инжењерског дизајна до -производње у пуном обиму:
ДФМ и симулација ливења:Ко-преглед дизајна помоћу СолидВоркс и МАГМА/АниЦастинг софтвера за симулацију металног пуњења и очвршћавања. Дизајн отвора је оптимизован пре сечења алуминијумских алата.
Брза израда прототипа:За валидацију прототипа (1-50 јединица), узорци пене се обрађују ЦНЦ директно од чврстих ЕПС/ПММА блокова без тврдог алата, смањујући време испоруке узорка на 2-3 недеље.
Серијска производња алата:Прецизни ЦНЦ-алуминијумски алати са интегрисаним каналима за хлађење, дизајнирани за век трајања алата који прелази 100.000 циклуса обликовања.
Шта купци треба да обезбеде за РФК
Да бисте добили комплетну техничку процену и комерцијалну понуду у року од 48 сати, доставите следеће детаље:
3Д ЦАД модели:
СТЕП (.стп) или ИГЕС (.игс) датотеке за волуметријску и геометријску анализу.
2Д инжењерски цртежи:
ПДФ или ДВГ формати који указују на толеранције, завршну обраду површине (Ра), облачиће датума и додатке за обраду.
Спецификација материјала:
Стандард квалитета материјала (нпр. АСТМ А536 65-45-12, ЕН-ГЈЛ-250 или прилагођена хемија легуре).
Обим производње:
Процењена годишња употреба (ЕАУ) и величине серија почетне поруџбине.
Секундарне операције:
Спецификације термичке обраде, отисци завршне обраде, параметри притиска за испитивање цурења или заштитни премази.
Захтеви за квалитетну документацију:
Захтевани нивои НДТ инспекције, извештај о испитивању материјала (ЕН 10204 3.1), ЦММ извештаји или подношење ППАП нивоа 3.
Често постављана питања
П: Како се ливење изгубљене пене пореди са ливењем у инвестицију у смислу цене и величине дела?
О: Ливење изгубљене пене је -ефикасно за средње{1}}до-велике гвоздене компоненте (0,5 кг до 350 кг) са сложеним унутрашњим пролазима. Инвестиционо ливење нуди већу прецизност (ЦТ4-ЦТ6) и глаткију завршну обраду површине (Ра 3,2 ум), али трошкови алата и суспензије се значајно повећавају за делове преко 20 кг. Лост Фоам користи невезани песак, смањујући трошкове потрошног материјала за тешке структуралне ливене одливе.
П: Како се контролише прикупљање угљеника приликом ливења ниско{0}}угљичног челика путем Лост Фоам-а?
О: Стандардна ЕПС пена може да уведе угљеник у челик током термичког разлагања. Да би елиминисао дефекте угљеника, Вабон Металс користи ПММА (полиметил метакрилат) или ЕПС/ПММА кополимер пене перле, које се чисто разлажу без остављања заосталог угљеника. Велике брзине сипања и вакуум екстракција брзо евакуишу гасовите нуспроизводе.
П: Који је типичан трошак алата и време испоруке за нове производне делове?
О: Трошкови алата од ливене пене крећу се између 3.500 и 12.000 долара у зависности од омотача дела, сегментације језгра и броја шупљина. Производња алата захтева 4 до 6 недеља. Почетни делови узорка, испоручени са пуним извештајима о димензијама ЦММ и сертификатима о испитивању материјала, испоручују се у року од 10 дана од валидације алата.
П: Да ли одливци од изгубљене пене могу да постигну непропусно{0}}заптивање хидрауличних компоненти?
О: Да. Континуирани негативни вакуумски притисак (-0,05 МПа) током изливања елиминише заробљавање гаса и микро-порозност скупљања. Колектори вентила и тела пумпи произведени овим процесом рутински пролазе хидростатичко испитивање цурења до 30 МПа (300 бара) без импрегнације хемијском смолом.
