Леенето на корпусни форми (отливане с термореактивна смола-свързан пясък) запълва техническата и икономическа празнина между стандартното леене в зелен пясък и леенето по инвестиция (изгубен восък). Осигурява по-строг контрол на размерите, превъзходна цялост на повърхността и намалени ъгли на наклон за средни-до-висок-промишлени компоненти с тегло между 0,5 kg и 80 kg.

Матрица на възможностите на процеса

Характеристика	Леене в черупкови форми	Отливка със зелен пясък	Инвестиционно леене
Толерантност към размерите	ISO 8062-3 CT7 – CT9	ISO 8062-3 CT10 – CT12	ISO 8062-3 CT4 – CT6
Повърхностно покритие (Ra)	3,2 µm - 6.3 µm (125 - 250 µin)	12,5 µm - 25.0 µm (500 - 1000 µin)	1,6 µm - 3.2 µm (63 - 125 µin)
Минимална дебелина на стената	2,5 мм	4,0 мм	1,5 мм
Изискване за ъгъл на газене	0,5 градуса - 1.0 градуса	1,5 градуса - 3.0 градуса	0 градуса - 0.5 градуса
Икономичен производствен цикъл	300 - 50,000 бр./година	100 - 10,000 бр./година	500 - 100,000 бр./година
Инвестиция в инструменти	Умерен (обработен метален модел)	Ниска (шаблонова плоча / кибритена плоча)	Висока (мулти{0}}форма за шприцване на восък)

Производствен процес

Процесът на формоване на черупката разчита на покрита със смола-смес от силициев пясък, която влиза в контакт с нагрят модел от желязо или стомана, за да образува твърда, тънкостенна-керамика-калъфна обвивка.

01/

Подготовка на металния модел:Моделите на съединителната плоча са-обработени с ЦПУ от сферографитен чугун, легирана стомана или алуминий с висока-опън, с приложени прецизни допуски за свиване (обикновено 1,5% - 2.2% в зависимост от избора на сплав).

02/

Предварително загряване и смазване:Шаблонната плоча е предварително загрята до 200 градуса - 320 градуса (392 градуса F - 608 градуса F) и се напръсква със силиконова -основа за разделяне.

03/

Изхвърляне-Образуване на обвивката на кутията:Нагретият модел се закрепва към кутия за изхвърляне, съдържаща фин силициев пясък, предварително -покрит с 2% - 5% фенолна смола и хексаметилентетрамин (HEXA). Обръщането на кутията излага пясъчната смес на нагрятия модел. Топлината разтопява смолата, образувайки частично втвърдена обвивка на черупката (6 mm - 10 mm дебелина) в рамките на 10 - 30 секунди.

04/

Втвърдяване във фурна:Несвързаният пясък пада при повторно-обръщане. Шаблонът и прикрепената обвивка преминават в пещ за втвърдяване (300 градуса - 450 градуса ), за да се свърже напълно -термореактивното свързващо вещество.

05/

Изваждане и сглобяване:Механичните ежекторни щифтове избутват твърдата обвивка наполовина от шаблона. Половинките на кожуха Cope и Drag Shell са съединени с помощта на термореактивно лепило под налягане, включващо пясъчни ядра, свързани със смола-за вътрешни кухини.

06/

Изливане и разклащане:Сглобените черупки се поставят в колби, подкрепени със стоманени дробове или чакъл, за да устоят на металостатичното налягане, и се изсипват с разтопен метал. След охлаждане тънката обвивка изгаря и се отделя чисто по време на автоматизирано разклащане.

Материали и технически спецификации

Ние топим и леем богат избор от сплави на черни и -цветни метали под строг спектрален контрол.

Избор на материал и справка за механичните свойства

Материално семейство	Общ клас / стандарт	Якост на опън (MPa)	Граница на провлачване (MPa)	Удължение (%)	Диапазон на твърдост	Основни характеристики
Ковък чугун (нодуларен)	EN-GJS-400-15 / QT400-15 EN-GJS-500-7 / QT500-7 EN-GJS-600-3 / QT600-3	400 - 600	250 - 370	3 - 15	130 - 230 HBW	Висока якост на умора, отлично затихване, ниска чувствителност
Сив чугун	EN-GJL-200 / HT200 EN-GJL-250 / HT250 EN-GJL-300 / HT300	200 - 300	Няма (крехко)	0.3 - 0.8	160 - 250 HBW	Превъзходна топлопроводимост, висока устойчивост на износване, абсорбция на вибрации
Въглеродна стомана	ASTM A27 клас 65-35 ASTM A216 WCB / WCC	485 - 585	250 - 275	22 - 24	140 - 185 HBW	Заваряема структурна стомана с висока устойчивост на удар при минусови-температури
Легирана стомана	42CrMo4 / AISI 4140 20CrNiMo / AISI 8620	700 - 1000	550 - 850	10 - 18	200 - 320 HBW	Чрез-закалява, изключителна здравина на сърцевината, висока устойчивост на износване
Неръждаема стомана	AISI 304 (CF8) / 316 (CF8M) 1.4408 / 1.4308 Дуплекс 2205 (1.4462)	480 - 650	205 - 450	25 - 35	160 - 220 HBW	Висока устойчивост на точкова и цепнатина корозия в морска/киселинна среда

Възможности за размери и производствени ограничения
• Диапазон на теглото: 0,2 kg до 80 kg (0,44 lbs до 176 lbs)
• Максимални размери на плика: 850 mm x 650 mm x 350 mm
• Линейни толеранси: ISO 8062-3 степен CT7 за елементи, формирани в една половина на формата; CT8 през разделителната линия на формата.
• Грапавост на повърхността: стандартен Ra 3.2 - 6.3 µm; след-из-взривна обработка Ra 3,2 µm постижимо.
• Минимален диаметър на -отливния отвор: Ø 6,0 mm (в зависимост от съотношението на дълбочината-към-диаметъра<= 3:1).

Ключови характеристики на продукта

Високо качество на повърхността и намалени допуски за обработка

Фин силициев пясък, съчетан с тънки, еднородни свързващи вещества от смола, минимизира вдлъбнатините на границите на зърната на матрицата. Като-отлятите повърхности показват Ra 3.2 - 6.3 µm, което позволява на уплътнителните повърхности, не-критичните монтажни подложки и каналите за поток да работят като-отляти без фрезоване или струговане.

Тясна консистенция на размерите в производствените партиди

Тъй като черупковите форми се втвърдяват върху нагрети метални инструменти, деформацията на матрицата от силите на уплътняване на пясъка се елиминира. Повторяемостта на размерите при много{1}}хиляди-производствени серии на части обикновено се поддържа в рамките на ±0,3 mm при размери до 100 mm.

Намалено тегло на частта чрез възможност за тънка{0}}стена

Твърдите форми за обвивка с висока{0}}опън издържат на металостатично налягане без деформация на стената по време на изливане. Дизайнерите могат да определят еднакви дебелини на стените до 2,5 mm, намалявайки излишното тегло на материала и разходите за суровини.

Минимални ъгли на газене

Ъглите на теглене от 0,5 градуса до 1,0 градуса могат да бъдат изтеглени успешно без разкъсване на стените на формата. Това намалява-предизвиканото добавяне на тегло върху дълбоки джобове, издатини и вътрешни ребра.

Типични приложения

Автомобили и тежкотоварни превозни средства

Вилки за превключване на скоростната кутия
Скоби за закрепване на двигателя
Спирачни апарати и главини на колелата
Изпускателни колектори и корпуси на турбокомпресори

Индустриални машини и флуидна мощност

Хидравлични вентилни тела и колекторни блокове
Корпуси и работни колела-на помпи за високо налягане
Носачи на планетарни зъбни колела и корпуси на лагери
Тръбни фитинги, фланци и дроселни клапи

Селскостопанска и строителна техника

Верижни ролки и верижни зъбни колела
Компоненти на теглич и скоби за скоби
Носете плочи и адаптери за зъби на кофата

Машинна обработка и вторични операции

За да доставим готови-за-сглобяване компоненти, ние допълваме нашите леярски операции с пълна-собствена CNC обработка и съоръжения за довършителни повърхности.

Възможности за CNC обработка
• Хоризонтални и вертикални обработващи центри (HMC/VMC): позициониране по 4-оси с устройства за смяна на палети за обработка на голям-обем на отвори с тесен толеранс (±0,010 mm).
• Центрове за струговане с ЦПУ: струговане с двоен-шпиндел за концентричност-критично струговани елементи, нарязване и прецизни повърхности за уплътняване на лицето.
• Вторични операции: протягане, дълбоко -пробиване на дупки, прецизно шлайфане (безцентрово и повърхностно) и високо-нарязване на резба.

Термична обработка
• Нормализиране и отгряване: Облекчаване на напрежението и усъвършенстване на зърното за оптимизирана обработваемост и микроструктурна хомогенност.
• Закаляване и темпериране (Q&T): Настройки на механичните свойства за целеви спецификации на якост на опън, издръжливост и твърдост на сърцевината.
• Индукционно закаляване: Локализирано повърхностно закаляване (50 - 60 HRC) върху износващите се коловози, зъбите на зъбни колела и зоните на лагерната шийка.

Повърхностни покрития и защитни покрития
• Поцинковане (тривалентен син/прозрачен/жълт пасив)
• Електро-покритие (E-покритие) за защита от корозия
• Прахово епоксидно покритие
• Фосфатиране и покритие от черен оксид

Контрол и инспекция на качеството

Осигуряването на качеството следва изискванията на ISO 9001:2015 и IATF 16949, като проверява химията на суровините, вътрешната цялост, толеранса на размерите и механичните свойства на определените технологични врати.
Анализ на входящ скрап и слитък (спектрометър)
Проверка на химичния състав на стопилката преди почукване
Безразрушителен и механичен тест (UT/MPI/опън/твърдост)
Окончателно оформление на размерите (CMM и оптично сканиране)

Химически и механични тестове
• Оптична емисионна спектроскопия (OES): Проверка на химичния състав, извършвана при всяко нагряване преди потупване.
• Изпитване на опън и удар: Разрушителна проверка на границата на провлачване, крайната якост на опън, удължението и ударната стойност на шарпи V-нарез за партида.
• Тест за твърдост: Тестване по Бринел (HBW), Рокуел (HRC) и Викерс (HV) върху структурни зони.

Не{0}}деструктивен тест (NDT)
• Радиографска инспекция (рентгенови лъчи): Идентифициране на вътрешна порьозност на свиване, дупки и включвания съгласно стандартите ASTM E446 / ASTM E192.
• Проверка с магнитни частици (MPI): Откриване на повърхностни и под-повърхностни пукнатини върху феромагнитни чугуни и стоманени компоненти.
• Ултразвуково изпитване (UT): Проверка на дебелината на стените и оценка на вътрешните дефекти.
• Течна пенетрантна проверка (LPI): не-магнитна проверка на пукнатини от неръждаема стомана.

Метрология и инспекция на CMM
• 3D координатни измервателни машини (CMM): CMM на Zeiss, работещи в-контролирани лаборатории за геометрично оразмеряване и проверка на толерантност (GD&T) спрямо CAD модели.
• Оптична и лазерна профилометрия: Автоматизирано измерване на грапавостта на повърхността (Ra, Rz) и 3D контурно сканиране.

OEM и производство по поръчка

Ние произвеждаме изключително по спецификации на клиента на OEM, като предоставяме поддръжка от край-до-край от предварителен DFM (Проектиране за технологичност) анализ чрез инструментална екипировка за прототип и серийно-нарастване.

Работен процес по инженерство и прототипиране
• Симулация на втвърдяване на MagmaSoft / ProCAST: Анализът на топлинен и флуиден поток се изпълнява върху предварителни CAD файлове за идентифициране на потенциални кухини при свиване, студени затваряния и зони на пясъчна ерозия преди изрязване на метален шаблон.
• Проектиране на инструменти и-домашно фрезоване с ЦПУ: Метални съвпадащи плочи, кутии за сърцевини и механизми за изхвърляне са проектирани в 3D CAD/CAM и фрезовани от инструментално желязо или инструментална стомана с висока-плътност.
• Бързо прототипиране чрез 3D отпечатани пясъчни сърцевини: За бързо функционално тестване, 3D отпечатани пясъчни сърцевини от смола могат да се комбинират с временни инструменти, за да се доставят прототипни отливки за 2 - 3 седмици без пълни инвестиции в инструменти.
• Подаване на ниво 3 на PPAP: Документацията на процеса на одобрение на производствената част включва ISIR (доклад за първоначална проба от инспекция), диаграма на процеса, контролен план, PFMEA, резултати от размерите, сертификати за материали и проучвания за R&R на габарит.

Какво трябва да предоставят купувачите за RFQ

Предоставянето на пълни инженерни параметри по време на подаването на RFQ гарантира точни ценови котировки, правилни оценки на инструменталната екипировка и оптимизирани времена на цикъла.

3D CAD файлове:STEP, IGES или Parasolid (.x_t)

2D чертежи:PDF с GD&T, критични толеранси, допуски за машинна обработка и спецификации за повърхностно покритие (Ra)

Спецификация на материала:Клас на материала по ASTM, EN, DIN, ISO или JIS

Обем и размери на партидата:Количество на прототипа, прогнозно годишно търсене (EAU) и размер на партидата

Състояние на доставка:Като-излят или напълно обработен за печат

Топлинна обработка:Целеви диапазон на твърдост (HRC/HBW), дълбочина на кутията или изисквания за микроструктура

Проверка и тестване:Изисквания за неразрушаващ контрол (рентгенови лъчи, MPI), изпитване под налягане и доклади за проверка на CMM

Довършителни работи и опаковане:Повърхностно покритие (боядисване, покритие, масло против -ръжда), VCI торбички и спецификации на опаковката

Често задавани въпроси

Въпрос: Как се сравнява леенето на черупки със стандартното леене в зелен пясък по отношение на общата цена на единица?

О: Инструментите за отливане на черупки са по-скъпи, тъй като се изисква металните модели да издържат на предварително нагряване (200 градуса - 320 градуса). Производствените разходи за единица обаче често са по-ниски за сложни компоненти, тъй като тесните допуски (ISO 8062-3 CT7) и гладките повърхностни покрития (Ra 3.2 - 6.3 µm) елиминират операциите на вторична обработка и намаляват процентите на скрап.

Въпрос: Какви са минималните и максималните граници на теглото на отливките на корпусни форми?

A: Нашата производствена линия обработва единици с тегло от 0,2 kg (0,44 lbs) до 80 kg (176 lbs). За части, надвишаващи 80 kg, обикновено се препоръчва традиционно леене със смола в пясък или формоване в зелен пясък поради твърдостта на черупката и ограниченията в размера на колбата.

Въпрос: Може ли леенето на корпусни форми да произвежда кухи вътрешни проходи и сложни геометрии?

A: Да. Предварително-формованите сърцевини от смола-пясък (изработени чрез процеси на гореща-кутия или студена-кутия) се поставят вътре в обвивката и плъзгат половинките на черупката преди затягане. Това позволява сложни вътрешни флуидни канали, подрязвания и кухи камери да бъдат отлети точно.

В: Какви са стандартните срокове за инструментална екипировка за проби и първоначална доставка на PPAP?

A: Стандартните инструменти за метална кибритена плоча и първоначалното производство на проби изискват 4 до 6 седмици. Ако 3D отпечатани пясъчни ядра се използват за проверка на прототип, предварителните проби могат да бъдат доставени след 2 до 3 седмици. Поръчките за серийно производство се доставят в рамките на 4 до 5 седмици след одобрението на мостра.

Персонализирани части за отливане на черупки