Отливките по моделни модели (леене с-изгубен восък) произвеждат метални компоненти с почти -чиста-форма със сложни геометрии, строги толеранси на размерите и гладка повърхност. Този производствен процес намалява или елиминира необходимостта от вторична механична обработка, което го прави икономически-ефективен за средно до голямо-обемно производство на сложни структурни и механични части.
Оперативни възможности и инженерни ограничения
• Диапазон на теглото: 0,05 kg до 80 kg (0,11 lbs до 176 lbs) на част
• Минимална дебелина на стената: 1,5 мм (0,060 инча) за процес на силикагел; 3,0 мм (0,120 инча) за процес на водно стъкло
• Допустими отклонения на линейните размери: ISO 8062-3 клас DCTG 4 до DCTG 6 (силициев зол); DCTG 7 до DCTG 9 (водно стъкло)
• Грапавост на-отлятата повърхност:
Процес със силициев диоксид: Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125 – 250 µin)
Процес на водно стъкло: Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250 – 500 µin)
• Годишен производствен капацитет: До 15 000 метрични тона комбинирана продукция
Ръководство за избор на процес за купувачи
|
Параметър |
Процес на силициева сол |
Процес на водно стъкло |
|
Типичен избор на сплав |
Неръждаема стомана, суперсплави |
Въглеродна и ниско{0}}легирана стомана |
|
Повърхностно покритие (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Клас на търпимост |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
|
Първоначални разходи за инструменти |
Умерен |
По-ниска |
|
Цел за единични разходи |
Средни до първокласни приложения |
Разходо{0}}чувствителен обем |
Производствен процес
Леярната работи с двойни-процесни линии за леене по инвестиция: Silica Sol за високо-прецизни,-устойчиви на корозия части и водно стъкло за структурни компоненти от въглеродна стомана.
Поток на процеса
• Алуминиеви инструменти
• Инжектиране на восък
• Сглобяване на дърво
• Потапяне на керамична суспензия
• Депарафинизиране и изпичане
• Наливане и охлаждане
• Shakeout & Cut-Off
• Окончателна проверка
Подробно изпълнение стъпка-по-стъпка
• Производство на инструменти и матрици: CNC-обработените алуминиеви матрици (6061/7075 сплав) се произвеждат с допуски за свиване (обикновено 1,5%–2,5%), включени в CAD модела въз основа на динамиката на втвърдяване на сплавта.
• Инжектиране на модел: Температурно-контролирана восък се инжектира в алуминиевата матрица под налягане (2,0–4,0 MPa), за да се създаде точна реплика на целевия компонент.
• Сглобяване на шаблона: Индивидуалните восъчни шаблони са проектирани-и прикрепени към централен восъчен плъзгач (дървовидна структура), за да се оптимизира потока и подаването на метала по време на втвърдяването.
• Сграда на черупката:
Силициева сол: Дървото на модела се потапя в колоидна силициева суспензия и се покрива с цирконов пясък (основни слоеве), последван от мулитов пясък (резервни слоеве) . 5 до 7 слоя, които се нанасят със строг контрол на влажността (55% ± 5% RH) между слоевете.
Водно стъкло: Дървото се потапя в суспензия от свързващо вещество от натриев силикат и се замазва с кварцов пясък, втвърден в баня с амониев хлорид или алуминиев сулфат (4 до 6 слоя).
• Депарафинизиране и автоклав: Сглобката на черупката се поставя в автоклав с пара с високо{0}}налягане (0,6–0,8 MPa, 160 градуса –175 градуса), за бързо разтопяване и евакуиране на восъка без напукване на керамичната обвивка.
• Високо{0}}температурно изпичане: Керамичните черупки се синтероват в ротационна или периодична пещ при 950 градуса до 1150 градуса за 45–90 минути, за да се изгорят остатъчните въглеводороди и да се постигне структурна здравина.
• Топене и изливане: Индукционните пещи топят сертифицирани сурови блокове. Разтопеният метал се обезмаслява-от шлака, анализира се спектрографски и се излива в предварително загряти форми при температури, вариращи от 1450 градуса до 1680 градуса в зависимост от сплавта.
• Избиване и отрязване-: Втвърдените черупки се разбиват чрез пневматични чукове или водни-струи под високо налягане. Частите се отделят от леяк с помощта на абразивни колела за рязане.
• Шлифоване и струйно струене: щриховете на затвора се шлифоват наравно, а частите се бластират с шлайфане от неръждаема стомана или алуминиев оксид до равномерна текстура на повърхността.
Материали и технически спецификации
Ние обработваме широк спектър от черни и -цветни метали съгласно стандартите ASTM, AISI, DIN, EN и JIS. Валидирането на химичния състав чрез оптична емисионна спектроскопия (OES) се извършва при всяко нагряване преди изливането.
Матрица на спецификациите на сплавта
|
Материално семейство |
Общи степени (ASTM / DIN) |
Ключови свойства |
Механична стандартна гама |
|
Аустенитна неръждаема стомана |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Висока устойчивост на корозия, отлична якост |
Якост на опън: по-голяма или равна на 485 MPa Добив: По-голям или равен на 205 MPa Удължение: По-голямо или равно на 35% |
|
Мартензитна / феритна неръждаема стомана |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Висока твърдост, устойчивост на износване, магнитен |
Якост на опън: 550 – 850 MPa Твърдост: 180 – 450 HBW |
|
Втвърдяваща се неръждаема стомана |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Висока якост, добра устойчивост на корозия след термична обработка |
Якост на опън: 930 – 1310 MPa Добив: 790 – 1170 МРа |
|
Въглеродна стомана |
WCB, WCC, клас 60-30, 1020, 1045 |
Добра заваряемост, структурна здравина, икономичен |
Якост на опън: 415 – 655 MPa Добив: 230 – 345 МРа |
|
Ниско{0}}легирана стомана |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Отлична закаляемост, висока якост на умора |
Якост на опън: 650 – 1100 MPa (термично обработен) |
|
Дуплекс от неръждаема стомана |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Превъзходна устойчивост на питинг (PREN по-голям или равен на 34), висока граница на провлачане |
Якост на опън: по-голяма или равна на 650 MPa Добив: По-голям или равен на 450 MPa |
|
Топлоустойчиви-сплави |
HK40, HH, еквивалент на Inconel 625 |
Висока якост на разкъсване при пълзене до 1050 градуса |
Специфично за приложение |
Ключови характеристики на продукта
Интеграция на сложна вътрешна геометрия:
Елиминира много{0}}заварени възли чрез консолидиране на сложни вътрешни канали, подрязвания и тънки ребра в един отлят компонент.
Елиминиране на ъгъла на газене:
За разлика от пясъчното или щампованото леене, леенето по инвестиция позволява нулеви-градусови ъгли на теглене на вътрешните джобове и външните стени, където обикновено се прилагат ограничения за издърпване на сърцевината.
Почти{0}}чиста-прецизност на формата:
Намалява брака на материала с до 70% в сравнение с обработката с ЦПУ на масивна-заготовка, особено при високо-легирани неръждаеми стомани и никелови сплави.
As-Cast Надписи и възможност за проследяване:
Номерата на части, топлинните кодове, лога и стрелките за посока могат да бъдат отлети директно върху повърхността на компонента с релефен текст (минимум 0,5 mm височина).
Еднаква зърнеста структура:
Контролираното предварително нагряване на корпуса и топлоизолацията по време на изливането минимизират градиентите на охлаждане, което води до постоянни изотропни механични свойства.
Типични приложения
Инвестиционните отляти части изпълняват критични функционални роли в тежката промишленост, управление на течности и енергийно оборудване:
Картографиране на машината за приложения
|
Сектор |
Типични компоненти |
|
Работа с течности и помпи |
Работни колела, спираловидни корпуси, тела на клапани, фланци |
|
Процес и автоматизация |
Корпуси за разходомери, рамена на задвижващи механизми, втулки на сензори |
|
Тежки и земеделски машини |
Носещи скоби, шарнирни щифтове, заключващи лапи, съединители |
|
Нефтохимия и енергия |
Облицовка на-вентил за високо налягане, дюзи за горелка, фитинги за тръби |
|
Търговски автомобили |
Корпуси на турбокомпресори, изпускателни колектори, скоби |
Машинна обработка и вторични операции
Докато леенето по инвестиционни модели осигурява стегнати почти-мрежови форми, високо-прецизните интерфейсни повърхности изискват вторични CNC операции.
Последователност на операциите
Сурово леене → Домашна CNC обработка → Термична обработка → Повърхностна обработка
Възможности за-домашна обработка
• CNC струговане: Диаметри до 500 мм; позиционна точност в рамките на ±0,005 mm.
• 4-осни и 5-осни центрове за фрезоване: Сложно профилиране на повърхността, подравняване на отвора с плътен толеранс (H7 напасване) и прецизна плоскост на челната повърхност (<0.01 mm).
• Нарязване на резба: метрична, NPT, BSPP и UNC вътрешна/външна резба.
Термична обработка Обработка
• Отгряване в разтвор: 1040 градуса –1120 градуса, последвано от бързо закаляване с вода за аустенитни неръждаеми стомани (възстановява устойчивостта на корозия и хомогенизира структурата).
• Нормализиране и облекчаване на напрежението: 850 градуса –900 градуса въздушно охлаждане за хомогенизиране на структурата на зърната във въглеродни и легирани стомани преди машинна обработка.
• Закаляване и темпериране (Q&T): Втвърдяване в масло/вода, последвано от темпериране за постигане на целевите стойности на HRC (напр. 28–34 HRC или 45–52 HRC).
• Закаляване със стареене: условия H900, H1150 за неръждаема стомана 17-4PH за увеличаване на якостта на опън.
Опции за повърхностна обработка
• Електрополиране (Ra < 0,4 µm за санитарни приложения)
• Пасивация (съответствие с ASTM A967)
• Поцинковане / фосфатно покритие / E-покритие
• Покритие с черен оксид
• Прахово боядисване и течно боядисване
Контрол и инспекция на качеството
Осигуряването на качеството започва с проверка на суровините и продължава чрез одити на размерите след-машинната обработка. Всяка пратка е придружена от EN 10204 3.1 сертификат за проверка.
Матрица за проверка на осигуряването на качеството
|
Категория на проверката |
Метод на изпитване / оборудване |
Според Стандарт |
|
Химичен състав |
Оптичен емисионен спектрометър с директно-отчитане (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
Механични тестове |
Универсален тестер за опън, удар на Шарпи, твърдост (HB/HRC) |
ASTM A370 / ISO 6892-1 |
|
Не{0}}деструктивен тест (NDT) |
Рентгеново изследване (рентгенови лъчи) Тест за проникване на течности (PT) Изпитване с магнитни частици (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
Контрол на размерите |
Координатно измервателна машина (CMM), оптичен профилометър |
ISO 10360 |
|
Микроструктура |
Металографски микроскоп |
ASTM E45 / ISO 4967 |
OEM и производство по поръчка
Ние произвеждаме персонализирани компоненти изключително от-технически чертежи и спецификации, предоставени от клиента.
График за изпълнение на проекта
|
Етап |
Хронология |
Ключови резултати |
|
Етап 1 |
Седмица 1–2 |
DFM преглед и дизайн на матрици, симулация на втвърдяване |
|
Етап 2 |
Седмица 3–4 |
Инструментална обработка с ЦПУ обработка и пробно инжектиране на восък |
|
Етап 3 |
Седмица 5–6 |
Производство на проба от отливка T1 и доклад за инспекция на първия артикул (FAIR) |
|
Етап 4 |
Седмица 7+ |
Одобрение за масово производство и изпращане на партиди |
Подробности за инженерния работен процес
• Преглед на дизайна за технологичност (DFM): Инженерингът оценява преходите на дебелината на стените, концентрацията на топлинната маса, местата на разделителните линии и изискванията за наклон преди рязане на инструмента.
• Симулация на втвърдяване: Симулационният софтуер Anycasting / MAGMASOFT моделира скоростта на разтопения метал, кривите на охлаждане и тенденцията на свиване, за да позиционира щрангове и шибъри, елиминирайки вътрешната порьозност преди рязане на стомана.
• Опции за прототипиране:
Quick-Turn SLA/3D отпечатани восъчни шаблони: 7–10 дни за физически функционални прототипи без твърд инструмент.
Инструменти от твърд алуминий: 21–28 дни за проби от -производствен клас T1.
• Първи доклад за инспекция на артикула (FAIR): Изпратен с пълноразмерно оформление (данни за CMM), анализ на химичния състав, данни от механични тестове и сертификати за материали.
Какво трябва да предоставят купувачите за RFQ
За да получите точно търговско предложение и технически преглед в рамките на 24 до 48 часа, моля включете в запитването си следните данни:
Инженерни чертежи:
• 3D CAD модел: файлови формати STEP (.stp), IGES (.igs) или SolidWorks (.sldprt).
• 2D чертеж: PDF формат с критични допуски, геометрични размери и толеранси (GD&T), очаквания за повърхностно покритие и обозначения за обработка.
Спецификации на материала:Точен клас на материала (напр. ASTM A351 CF8M, AISI 4140) или изисквани механични параметри.
Поръчайте обеми:Очаквана годишна употреба (EAU) и първоначални количества на пилотни партиди.
Термична обработка и повърхностно покритие:Изисквания за твърдост, спецификации за пасивиране, покритие или боядисване.
Качество и обхват на проверката:Изисквано NDT покритие (напр. 100% PT, 5% рентгеново вземане на проби), изисквания за изпитване под налягане (bar/PSI) и специфични изисквания за сертификат (EN 10204 3.1 / 3.2).
Изисквания към опаковката:Анти{0}}VCI опаковка против ръжда, индивидуална кутия или стандартна палетизация за износ.
Често задавани въпроси
В: Каква е основната разлика между силициевия зол и водното стъкло за инвестиционно леене?
A: Процесът на силициев зол използва цирконов пясък и фини колоидни силициеви свързващи вещества, което води до превъзходно покритие на повърхността (Ra 3,2–6,3 µm) и по-висока точност на размерите (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Той е основен за части от неръждаема стомана и високо{12}}сплави. Процесът на водно стъкло използва кварцов пясък и натриев силикат, произвеждайки по-грапава повърхност (Ra 6,3–12,5 µm) и по-слаби допуски (DCTG 7–9), но предлага по-ниски единични разходи за компоненти от въглерод и нисколегирана стомана.
В: Какви общи допустими отклонения на размерите могат да се поддържат без машинна обработка?
О: За леене по модел на силициев зол линейните допуски обикновено отговарят на ISO 8062-3 DCTG 4 до DCTG 6 (приблизително ±0,15 mm на 25 mm). Критичните подравнявания на отворите, уплътнителните повърхности и резбовите отвори изискват CNC обработка след отливане.
Въпрос: Как предотвратявате вътрешната порьозност на свиване в секции с дебели-стени?
О: Инженерите използват софтуер за симулация на термично втвърдяване, за да моделират поставянето на щранг и щранг. За секции с големи масови концентрации, охлаждащи блокове или изолирани щрангове са включени в конструкцията на корпуса, за да се осигури насочено втвърдяване към захранващия канал.
Въпрос: Какво е типичното време за доставка на нови инструменти и първоначални проби?
О: Стандартното производство на алуминиеви инструменти изисква 20 до 25 дни. Производството на проби, термичната обработка и отчитането на размерите на CMM изискват допълнителни 7 до 10 дни. Общото време за изпълнение от одобрения 3D CAD до доставката на мостра обикновено е 30 до 35 календарни дни.
В: Могат ли 3D отпечатаните шаблони да се използват за кратко{1}}производство?
A: Да. SLA (стереолитография) или SLS 3D отпечатани модели от восък/PMMA могат да бъдат директно-потопени в суспензия за производство на метални отливки без алуминиеви инструменти. Това намалява времето за изпълнение до 7–10 дни за тестване на прототип или малки{6}}обеми (< 50 units).
В: Предоставяте ли сертификати за изпитване на мелница с пратки?
О: Всяка пратка включва EN 10204 3.1 сертификат за материал, описващ действителния топлохимичен анализ (OES резултати), якост на опън, граница на провлачване, удължение, стойности на удар (ако са тествани) и стойности на твърдост.






