Ieguldījumu liešana (zaudētā-vaska liešana) ražo gandrīz-neto-metāla detaļas ar sarežģītu ģeometriju, stingrām izmēru pielaidēm un gludu virsmas apdari. Šis ražošanas process samazina vai novērš nepieciešamību pēc otrreizējas apstrādes, padarot to rentablu-vidēja līdz liela apjoma{5}}sarežģītu strukturālo un mehānisko daļu ražošanai.
Darbības iespējas un inženiertehniskie ierobežojumi
• Svara diapazons: no 0,05 kg līdz 80 kg (0,11 mārciņas līdz 176 mārciņām) vienai daļai
• Minimālais sienas biezums: 1,5 mm (0,060 collas) silīcija dioksīda sola procesam; 3,0 mm (0,120 collas) ūdens stikla procesam
• Lineārās izmēru pielaides: ISO 8062-3 pakāpe DCTG 4 līdz DCTG 6 (Silica Sol); DCTG 7 līdz DCTG 9 (ūdens stikls)
• Kā{0}}liešanas virsmas raupjums:
Silīcija dioksīda sola process: Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125–250 µm)
Ūdens stikla process: Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250–500 µin
• Gada ražošanas jauda: līdz 15 000 metrisko tonnu kombinētās produkcijas
Procesu atlases rokasgrāmata pircējiem
|
Parametrs |
Silīcija dioksīda Sol process |
Ūdens stikla process |
|
Tipiska sakausējuma izvēle |
Nerūsējošais tērauds, supersakausējumi |
Oglekļa un maz{0}}leģētais tērauds |
|
Virsmas apdare (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Tolerances klase |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
|
Sākotnējās instrumentu izmaksas |
Mērens |
Nolaist |
|
Vienības izmaksu mērķis |
Vidēja līdz Premium lietojumprogrammas |
Izmaksu-jutīgs apjoms |
Ražošanas process
Lietuvē tiek izmantotas divējādas-procesu liešanas līnijas: Silica Sol augstas-precizitātes, korozijizturīgām{2} detaļām un Water Glass konstrukciju oglekļa tērauda komponentiem.
Procesa plūsma
• Alumīnija instrumenti
• Vaska injekcija
• Koku montāža
• Keramikas vircas iegremdēšana
• Atslogošana un apdedzināšana
• Izliešana un dzesēšana
• Shakeout & Cut{0}}Off
• Noslēguma pārbaude
Detalizēta{0}}pa-solimiskā izpilde
• Instrumentu un presformu izgatavošana: CNC{0}}apstrādātas alumīnija presformas (6061/7075 sakausējums) tiek ražotas ar saraušanās pielaidēm (parasti 1,5%–2,5%), kas iekļautas CAD modelī, pamatojoties uz sakausējuma sacietēšanas dinamiku.
• Raksta iesmidzināšana: temperatūras -kontrolēts vasks tiek ievadīts alumīnija veidnē zem spiediena (2,0–4,0 MPa), lai izveidotu precīzu mērķa komponenta kopiju.
• Rakstu komplekts: atsevišķi vaska raksti ir izstrādāti{0}}un piestiprināti pie centrālā vaska sliedes (koka struktūra), lai optimizētu metāla plūsmu un padevi sacietēšanas laikā.
• Korpusa ēka:
Silīcija dioksīds: raksta koku iemērc koloidālā silīcija dioksīda suspensijā un pārklāj ar cirkona smiltīm (galvenais pārklājums), pēc tam ar mullīta smiltīm (papildslāņi) . 5 līdz 7 slāņiem, stingri kontrolējot mitrumu (55% ± 5% RH) starp kārtām.
Ūdens stikls: koku iemērc nātrija silikāta saistvielas suspensijā un apmet ar kvarca smiltīm, sacietē amonija hlorīda vai alumīnija sulfāta vannā (4 līdz 6 kārtās).
• Atslogošana un autoklāvs: korpusa komplektu ievieto augsta -spiediena tvaika autoklāvā (0,6–0,8 MPa, 160–175 grādi), lai ātri izkausētu un iztukšotu vasku, nesaplaisājot keramikas apvalku.
• Augstas{0}}temperatūras apdedzināšana: keramikas čaulas tiek saķepinātas rotācijas krāsnī 950–1150 grādu temperatūrā 45–90 minūtes, lai sadedzinātu atlikušos ogļūdeņražus un panāktu struktūras izturību.
• Kausēšana un ieliešana: indukcijas krāsnis izkausē sertificētus neapstrādātus lietņus. Izkausētais metāls tiek noņemts no sārņiem-, spektrogrāfiski analizēts un ielej iepriekš uzkarsētās veidnēs temperatūrā no 1450 līdz 1680 grādiem atkarībā no sakausējuma.
• Knockout & Cut{0}}Off: sacietējušās čaulas tiek salauztas, izmantojot pneimatiskus āmurus vai augstspiediena ūdens strūklu{1}}. Daļas tiek atdalītas no sprauslas, izmantojot abrazīvus{3}}nogrieztus riteņus.
• Slīpēšana un apstrāde ar strūklu. Slīpēšana un strūklas strūkla tiek noslīpētas vienā līmenī, un daļas tiek noslīpētas ar nerūsējošā tērauda skrotīm vai alumīnija oksīda strūklu, lai iegūtu vienmērīgu virsmas tekstūru.
Materiāli un tehniskās specifikācijas
Mēs apstrādājam plašu melno un krāsaino metālu klāstu saskaņā ar ASTM, AISI, DIN, EN un JIS standartiem. Ķīmiskā sastāva validācija, izmantojot optiskās emisijas spektroskopiju (OES), tiek veikta katrā siltumā pirms ieliešanas.
Sakausējuma specifikācijas matrica
|
Materiālā ģimene |
Parastās pakāpes (ASTM/DIN) |
Galvenās īpašības |
Mehāniskais standarta diapazons |
|
Austenīta nerūsējošais tērauds |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Augsta izturība pret koroziju, lieliska izturība |
Stiepes spēks: lielāks vai vienāds ar 485 MPa Raža: lielāka vai vienāda ar 205 MPa Pagarinājums: lielāks vai vienāds ar 35% |
|
Martensīta / ferīta nerūsējošais materiāls |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Augsta cietība, nodilumizturība, magnētiska |
Stiepes: 550 – 850 MPa Cietība: 180 – 450 HBW |
|
Nokrišņu cietināšana Nerūsējošais |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Augsta izturība, laba izturība pret koroziju pēc termiskās apstrādes |
Stiepes: 930 – 1310 MPa Raža: 790 – 1170 MPa |
|
Oglekļa tērauds |
WCB, WCC, 60-30 klase, 1020, 1045 |
Laba metināmība, konstrukcijas izturība, ekonomisks |
Stiepes: 415 – 655 MPa Raža: 230 – 345 MPa |
|
Zems{0}}leģētais tērauds |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Lieliska rūdāmība, augsta noguruma izturība |
Stiepes: 650 – 1100 MPa (termiski apstrādāts) |
|
Dupleksais nerūsējošais tērauds |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Izcila pretestība caurduršanai (PREN Lielāka vai vienāda ar 34), augsta tecēšanas robeža |
Stiepes spēks: lielāks vai vienāds ar 650 MPa Raža: lielāka vai vienāda ar 450 MPa |
|
Karstumizturīgi{0}} sakausējumi |
HK40, HH, Inconel 625 ekvivalents |
Augsta šļūdes pārrāvuma izturība līdz 1050 grādiem |
Īpaši lietojumprogrammai |
Galvenās produkta īpašības
Sarežģīta iekšējās ģeometrijas integrācija:
Likvidē vairāku{0}}detaļu metinātos mezglus, apvienojot sarežģītus iekšējos kanālus, iegriezumus un plānas ribas vienā lietajā detaļā.
Iegrimes leņķa izslēgšana:
Atšķirībā no smilšu vai presliešanas, ieguldīšanas liešana nodrošina nulles-grādu iegrimes leņķi uz iekšējām kabatām un ārējām sienām, kur parasti tiek piemēroti serdes vilkšanas ierobežojumi.
Tuva{0}}neto-formas precizitāte:
Samazina materiālu lūžņus par līdz pat 70%, salīdzinot ar cieto stieņu{1}}apstrādi ar CNC apstrādi, jo īpaši augstas{2}leģētā nerūsējošā tērauda un niķeļa sakausējumiem.
Kā-Burtu rakstīšana un izsekojamība:
Detaļu numurus, siltuma kodus, logotipus un virzienu bultiņas var izmest tieši uz komponenta virsmas ar paceltu tekstu (minimālais augstums 0,5 mm).
Vienota graudu struktūra:
Kontrolēta korpusa priekšsildīšana un siltumizolācija ieliešanas laikā samazina dzesēšanas gradientus, tādējādi nodrošinot konsekventas izotropās mehāniskās īpašības.
Tipiski pielietojumi
Investīciju liešanas daļas kalpo kritiskām funkcionālām lomām smagajā rūpniecībā, šķidruma kontrolē un jaudas iekārtās:
Lietojumprogrammu dzinēju kartēšana
|
sektors |
Tipiski komponenti |
|
Šķidruma apstrāde un sūkņi |
Darbrati, spirālveida korpuss, vārstu korpusi, atloki |
|
Procesi un automatizācija |
Plūsmas mērītāja korpusi, izpildmehānisma sviras, sensoru korpusi |
|
Smagās un lauksaimniecības tehnikas |
Valkāšanas kronšteini, eņģu tapas, bloķēšanas ķepas, savienotāji |
|
Naftas ķīmija un enerģija |
Augstspiediena{0}}vārsta apdare, degļa sprauslas, cauruļu piederumi |
|
Komerciālie automobiļi |
Turbokompresora korpusi, izplūdes kolektori, kronšteini |
Apstrāde un sekundārās darbības
Lai gan ieguldījumu liešana nodrošina šauras gandrīz{0}}tīkla formas, augstas-precizitātes saskarnes virsmām ir nepieciešamas sekundāras CNC darbības.
Darbības secība
Neapstrādāta liešana →-Iekšējā CNC apstrāde → Termiskā apstrāde → Virsmas apdare
Pašmāju apstrādes iespējas-
• CNC virpošana: Diametrs līdz 500 mm; pozicionēšanas precizitāte ±0,005 mm robežās.
• 4-asu un 5 asu frēzēšanas centri: sarežģīta virsmas profilēšana, stingras pielaides urbuma izlīdzināšana (H7 pielāgošana) un precīzs virsmas līdzenums (<0.01 mm).
• Vītņošana: metriskā, NPT, BSPP un UNC iekšējās/ārējās vītnes griešana.
Termiskās apstrādes apstrāde
• Šķīduma atkvēlināšana: 1040 grādi – 1120 grādi, kam seko ātra ūdens dzēšana austenīta nerūsējošajiem tēraudiem (atjauno izturību pret koroziju un homogenizē struktūru).
• Normalizēšana un spriedzes mazināšana: gaisa dzesēšana par 850 grādiem – 900 grādiem, lai pirms apstrādes homogenizētu graudu struktūru oglekļa un leģētā tēraudā.
• Rūdīšana un rūdīšana (Q&T): sacietēšana eļļā/ūdenī, kam seko atlaidināšana, lai sasniegtu mērķa HRC vērtības (piemēram, 28–34 HRC vai 45–52 HRC).
• Vecuma sacietēšana: H900, H1150 nosacījumi 17-4PH nerūsējošajam tēraudam, lai palielinātu stiepes izturību.
Virsmas apstrādes iespējas
• Elektropulēšana (Ra < 0,4 µm sanitārajiem lietojumiem)
• Pasivācija (atbilstība ASTM A967)
• Cinka pārklājums / fosfāta pārklājums / E-pārklājums
• Melnā oksīda pārklājums
• Pulverkrāsošana un šķidrā krāsošana
Kvalitātes kontrole un pārbaude
Kvalitātes nodrošināšana sākas ar izejmateriālu pārbaudi un turpinās pēc{0}}apstrādes veiktajiem izmēru auditiem. Katram sūtījumam ir pievienots EN 10204 3.1 pārbaudes sertifikāts.
Kvalitātes nodrošināšanas pārbaudes matrica
|
Pārbaudes kategorija |
Pārbaudes metode / aprīkojums |
Saskaņā ar standartu |
|
Ķīmiskais sastāvs |
Tiešās{0}}lasīšanas optiskās emisijas spektrometrs (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
Mehāniskā pārbaude |
Universāls stiepes testeris, Charpy trieciens, cietība (HB/HRC) |
ASTM A370/ISO 6892-1 |
|
Nesagraujošā pārbaude (NDT) |
Radiogrāfiskā pārbaude (rentgena starojums) Šķidruma caurlaidības pārbaude (PT) Magnētisko daļiņu pārbaude (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417/ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
Izmēru kontrole |
Koordinātu mērīšanas iekārta (CMM), optiskais profilometrs |
ISO 10360 |
|
Mikrostruktūra |
Metalogrāfiskais mikroskops |
ASTM E45/ISO 4967 |
OEM un pasūtījuma ražošana
Mēs ražojam pielāgotus komponentus tikai pēc klienta{0}}piegādātajiem tehniskajiem rasējumiem un specifikācijām.
Projekta izpildes laika skala
|
Skatuves |
Laika skala |
Galvenās piegādes |
|
1. posms |
1.–2. nedēļa |
DFM pārskatīšana un veidņu projektēšana, sacietēšanas simulācija |
|
2. posms |
3-4 nedēļa |
Instrumenti CNC apstrāde un izmēģinājuma vaska iesmidzināšana |
|
3. posms |
5.–6. nedēļa |
T1 paraugu liešanas ražošanas un pirmā izstrādājuma pārbaudes ziņojums (FAIR) |
|
4. posms |
7+. nedēļa |
Masveida produkcijas apstiprināšana un partijas nosūtīšana |
Inženierijas darbplūsmas informācija
• Izgatavojamības (DFM) pārskats: pirms instrumenta griešanas inženierzinātnēs novērtē sienu biezuma pārejas, termiskās masas koncentrāciju, atdalīšanas līniju atrašanās vietas un iegrimes prasības.
• Cietināšanas simulācija: Anycasting/MAGMASOFT simulācijas programmatūra modelē izkausēta metāla ātrumu, dzesēšanas līknes un saraušanās tendenci pozicionēt stāvvadus un vārtus, novēršot iekšējo porainību pirms tērauda griešanas.
• Prototipu veidošanas iespējas:
Quick-SLA/3D Printed Wax Patterns: 7–10 dienas fiziskiem funkcionāliem prototipiem bez stingra darbarīka.
Cietā alumīnija instrumenti: 21–28 dienas T1 klases paraugu ražošanai.
• Pirmā izstrādājuma pārbaudes ziņojums (FAIR): iesniegts ar pilna izmēra izkārtojumu (CMM dati), ķīmiskā sastāva analīzi, mehānisko testu datiem un materiālu sertifikātiem.
Ko pircējiem vajadzētu sniegt, lai saņemtu piedāvājumu
Lai 24–48 stundu laikā saņemtu precīzu komerciālu piedāvājumu un tehnisko apskatu, lūdzu, savā pieprasījumā iekļaujiet šādus datus:
Inženiertehniskie rasējumi:
• 3D CAD modelis: STEP (.stp), IGES (.igs) vai SolidWorks (.sldprt) failu formāti.
• 2D zīmējums: PDF formāts ar kritiskām pielaidēm, ģeometrisko izmēru un pielaides (GD&T), virsmas apdares prasībām un apstrādes norādēm.
Materiāla specifikācijas:Precīza materiāla klase (piemēram, ASTM A351 CF8M, AISI 4140) vai nepieciešamie mehāniskie parametri.
Pasūtījumu apjomi:Paredzamais ikgadējais lietojums (EAU) un sākotnējie izmēģinājuma partijas daudzumi.
Termiskā apstrāde un virsmas apdare:Cietības prasības, pasivēšanas, pārklāšanas vai krāsošanas specifikācijas.
Kvalitāte un pārbaudes joma:Nepieciešamais NDT pārklājums (piemēram, 100% PT, 5% rentgenstaru paraugu ņemšana), spiediena pārbaudes prasības (bar/PSI) un īpašas vajadzības pēc sertifikāta (EN 10204 3.1 / 3.2).
Iepakojuma prasības:Pret-rūsas VCI iepakojums, atsevišķas kastes iepakojums vai standarta eksporta palešu iepakošana.
Bieži uzdotie jautājumi
J: Kāda ir galvenā atšķirība starp silīcija dioksīda sola un ūdens stikla ieguldījumu liešanu?
A: Silīcija dioksīda sola procesā tiek izmantotas cirkona smiltis un smalkas koloidālās silīcija dioksīda saistvielas, kas nodrošina izcilu virsmas apdari (Ra 3,2–6,3 µm) un lielāku izmēru precizitāti (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Tas ir galvenais nerūsējošā tērauda un{12}}augsta sakausējuma daļām. Ūdens stikla procesā tiek izmantotas kvarca smiltis un nātrija silikāts, kas rada raupjāku virsmu (Ra 6,3–12,5 µm) un brīvākas pielaides (DCTG 7–9), bet piedāvā zemākas vienības izmaksas oglekļa un mazleģētā tērauda komponentiem.
J: Kādas vispārīgās izmēru pielaides var saglabāt bez apstrādes?
A: Silīcija dioksīda sola ieguldījumu liešanai lineārās pielaides parasti atbilst ISO 8062-3 DCTG 4 līdz DCTG 6 (aptuveni ±0,15 mm uz 25 mm). Kritisko urbumu izlīdzināšanai, blīvējuma virsmām un vītņotiem caurumiem nepieciešama pēcliešanas CNC apstrāde.
J: Kā novērst iekšējo saraušanās porainību biezās{0}}sienu daļās?
A: Inženieri izmanto termiskās sacietēšanas simulācijas programmatūru, lai modelētu vārtu un stāvvadu izvietojumu. Sekcijām ar lielu masas koncentrāciju korpusa konstrukcijā ir iekļauti dzesēšanas bloki vai izolēti stāvvadi, lai nodrošinātu virziena sacietēšanu pret padeves cauruli.
J: Kāds ir tipiskais jauno instrumentu un sākotnējo paraugu sagatavošanas laiks?
A: Standarta alumīnija instrumentu izgatavošanai nepieciešamas 20 līdz 25 dienas. Paraugu ražošanai, termiskai apstrādei un CMM izmēru ziņošanai nepieciešamas papildu 7–10 dienas. Kopējais izpildes laiks no apstiprinātā 3D CAD līdz parauga piegādei parasti ir 30 līdz 35 kalendārās dienas.
J: Vai 3D drukātos modeļus var izmantot īslaicīgai ražošanai?
A: Jā. SLA (stereolitogrāfijas) vai SLS 3D drukātos vaska/PMMA rakstus var tieši-iegremdēt vircā, lai iegūtu metāla lējumus bez alumīnija instrumentiem. Tas saīsina izpildes laiku līdz 7–10 dienām prototipa testēšanai vai maza{6}}apjoma (< 50 units).
J: Vai kopā ar sūtījumiem sniedzat dzirnavu pārbaudes sertifikātus?
A: Katrā sūtījumā ir iekļauts EN 10204 3.1 materiāla sertifikāts, kurā sīki aprakstīta faktiskā termiskā ķīmiskā analīze (OES rezultāti), stiepes izturība, tecēšanas izturība, pagarinājums, trieciena vērtības (ja tiek pārbaudīts) un cietības vērtības.






