1 Uvod
Kalup za potrošene kalupe obuhvata porodicu metalne tehnike u kojima se kalup konzumira ili poklapa da bi preuzeo gotov dio.
Ova jednokratna priroda omogućava fleksibilnost u kastingu složenih geometrija i velikih veličina bez troška stalnog alata.
Investicijsko livenje - što sam sama metoda iz kalupa - često se tretira kao preciznost.
U ovom članku se deseciramo na principe, materijali, ekonomija, i primjene potrošenog kalupa uloženo općenito i detaljno ih uporediti na ulaganju (izgubljeni vosak) livenje.
2. Šta se troše livanje kalupa?
Expendable mold casting refers to any metal casting process in which the mold is used only once and then destroyed to retrieve the finished part.
Za razliku od stalnih metoda plijesni, Ovaj pristup žrtvuje kalup za postizanje veće fleksibilnosti dizajna, Niži troškovi alata,
i sposobnost bacanja vrlo velikih ili vrlo složenih komponenti bez ulaganja u skupo, Alat za dugotrajan.
Core Concepti
Prvo, uzorak - obično od drveta, metalni, plastičan, ili 3D štampani polimer-definira geometru dela.
Sljedeći, Livnica zatvara ovaj uzorak u kalupskom materijalu kao što su pijesak, žbuka, ili keramička gnoja.
Nakon uklanjanja uzorka (topljenjem, izgaranje, ili skidanje), rastopljeni metal ispunjava šupljinu, učvršćen, a kalup se odbija.
Jer plijesan ne može izdržati proces za potresanje netaknut, Livnica žrtvuje da izlaže livenje.
Uobičajene metode
- Livenje pijeska
Livnice sipaju metal u pijesak vezan glinom ili hemijskim smolama. Ručica za lijevanje pijeska dijelovi u rasponu od nekoliko unci do 100 Tons.
U stvari, Rezerviranje pijeska računi za više od 70 % svih tona za lijevanje metala širom svijeta. - Oblikovanje školjkama
Tehničari kaju zagrijani uzorak s novčanim kaznom, pješčana ljuska sa smolom, izliječite ga u rernu, Zatim sastavite više školjki oko nosača podrške.
Obrazovanje školjka postiže tolerancije ± 0.5 mm i površina završava glatke kao ra 1.6 μm. - Gipsano i keramičko oblikovanje
Ove varijante koriste gips ili silika plijesni za poboljšane detalje.
Dostavljaju tolerancije na ± 0.25 mm i površinska obrada u blizini RA 0.8 μm-idealna za precizne komponente poput hidrauličnih armatura.
3. Šta je ulagačko livenje?
Investiciono livenje-Možda poznata kao Izgubljeni vosak--Is je precizno trošeni proces kalupa koji transformiše detaljan vosak (ili polimer) uzorci u metalne dijelove putem višeslojne keramičke školjke.
Jednom kada metal učvršćuje, krhka ljuska je odšteta, Davanje komponenti sa izuzetnom tačnošću i kvalitetom površine.
Ključne karakteristike:
- Uske dimenzionalne tolerancije: Obično ± 0.1 - 0.3 mm, Smanjenje potrebe za obradom nakon obrade.
- Fina površinska obrada: Ra 0.4 - 1.6 μm, Idealno za aplikacije koje zahtijevaju glatko, AS-livene površine.
- Složena sposobnost geometrije: Tanki zidovi dolje na 0.8 mm, Podrezi, Unutarnji odlomci (npr., Konformijski rashladni kanali).
- Kompatibilnost široke legure: Od nehrđajućih čelika i superoma na bazi nikla do titanijum i kobaltne legure hroma.
- Efikasna proizvodnja batch-a: Višestruki uzorci montirani na jedno stablo omogućava 50-1.000 dijelova po Sipa, Optimiziranje upotrebe peći.
- Odlična svojstva materijala: Kontrolirana solidacija u zagrijanoj ljusci minimizira poroznost i segregaciju, Osiguravanje dosljednih mikrostrukture.
4. Prednosti & Ograničenja
Prilikom odabira postupka livenja, Inženjeri moraju vagati svake koristi od svojih nedostataka.
Ispod, Kontrastnemo se trošenim kalupima (EMC) i ulaganja ulaganja (IC) Kroz ključne pokazatelje performansi, Troškovi vozača, i praktična ograničenja.
Lijevanje kalupa za trošenje
Prednosti
- Niski troškovi alata: Osnovni pijesak-uključujući uzorak, tikvica, i vezivo - može koštati onoliko malo $20, Pravljenje EMC-a vrlo atraktivno za prototipove i male proizvodne trke.
- Sposobnost velikog dijela: Livnice rutinski lijevane komponente veće 50 t (npr., Kućišta pumpe, velika tijela ventila), skala na kojoj stalni kalupi postaju nepraktični.
- Okretač brzog kalupa: Moderne automatizirane linije za oblikovanje mogu proizvesti pljusak za pijesak 30 minuta, Omogućavanje dnevne propusnosti stotina kalupa.
- Fleksibilnost materijala: EMC ima željezan (liveno gvožđe, Carbon i Legurni čelici), bezferan (aluminijum, bronza, mesing), i određene egzotične legure sa minimalnim promjenom procesa.
Ograničenja
- Tolerancije na grudnjak: Tipična dimenzionalna tačnost se kreće od ± 0.5 do 2.0 mm. Samim tim, do 20 % ukupnog troška dijela može proizvesti iz sekundarne obrade.
- Gruba površinska obrada: AS-livene površine obično leže između RA 1.6 i 6.3 μm, često zahtijevajući mljevenje ili eksploziju kako bi se zadovoljile uske specifikacije.
- Visoke stope otpada (Početni): Osim ako su sistemi za pijesak optimizirani, Rano pokreće mogu vidjeti cijene otpada 10 %, Povećavanje materijalnog otpada i potrošnje veziva.
- Ograničeni detalj: Fine funkcije u nastavku 1 mm ili zamršeni unutarnji prolazi uglavnom su izvan standardnih mogućnosti pijeska i školjki.
Investicijska livenja
Prednosti
- Izuzetna tačnost: S tolerancijama ± 0.1 do 0.3 mm, IC dijelovi često ne zahtijevaju malo obrade nakon obrade, rezanje vremena olovo i troškove rada do 40 %.
- Vrhunska kvaliteta površine: As-cath finis od ra 0.4 do 1.6 μm Smanjite zahteve za poliranje i prekrivanje, posebno vrijedno u zrakoplovstvu i medicinskim implantatima.
- Složene geometrije: Tanki zidovi (< 1 mm), Podrezi, i konformna hlađenja ili tekući kanali lako se mogu ostvariti, Mogućnosti otvaranja dizajna nedostižno od EMC-a.
- Dosljedna mikrostruktura: Kontrolirana keramička školjka zagrijavanje i sporo, Ujednačene učvršćenju prinose minimalne poroznosti i uske zrno konstrukcije, Poboljšanje mehaničkih svojstava.
Ograničenja
- Visoki troškovi alata za unaprijed: Precizni vosak umire i oprema za izgradnju školjka može prelaziti $10,000 po šupljini. Stoga, IC je najisplativiji za srednje trke (50-1.000 kom).
- Vremena vremena ciklusa: Keramička skupština i premještanje ljuske zahtijevaju 12-24 sata prije izlijevanja; Ukupna vremena olova obično se obuhvataju 4-6 nedelja.
- Ograničenja veličine: Dok IC može podnijeti dijelove do ~ 500 kg, Izuzetno velike odljeve postaju teško zbog snage i ograničenja ljuske i rukovanja.
- Ograničenja materijala: Iako IC podržava raspon širokog legure, Visoko reaktivni metali (npr., određene legure titana) Potražite specijalizirane investicione materijale i inertne atmosfere, Daljnji sve veći troškovi.
5. Comparative Analysis of Expendable Mold Casting vs. Investicijska livenja
| Aspekt | Lijevanje kalupa za trošenje | Investicijska livenja |
|---|---|---|
| Tolerancija | ± 0,5-2,0mm | ± 0,1-0,3 mm |
| Završna obrada (Ra) | 1.6 -6.3μm | 0.4 -1.6μm |
| Složenost | Umjerena podrezanja, Jednostavna jezgra | Zamršene geometrije, tanki zidovi |
| Ekonomija veličine paketa | Isplativo za velike vožnje (> 1.000pcs) ili vrlo velike dijelove | Optimalno za nisko-srednje staze (10-1.000pcs) |
| Trošak alata | Niska (pijesak / tikvica); umjeren (školjka) | Visoko (Vosak umire, Oprema za školjke) |
| Vrijeme vođenja | Dani do 2 tjedna | 2-6 tjednici |
| Materijalni asortiman | Lijeva glačala, čelici, Ne-Ferrous legure | Superolloys, Specijalni čelici, Od |
| Uticaj na životnu sredinu | Rekucani pijesak do 90%; Odlaganje veziva varira | Vosak je povratio ≥95%; Keramička reciklirana ~ 70% |
6. Zašto se ne mogu ponoviti potrošni kalupi?
Lintoeni uništavaju potrošne kalupe za dohvaćanje lijevanih dijelova. U livenju pijeska, Otrebljavaju se zrna pijeska iz učvršćenog metala.
Iako do 90 % pijeska se može povratiti, gubi unaprijed formirani oblik i čvrstoću vezanja.
Samim tim, Ljevaonica se mora osvježiti ili ponovo prekršiti pijesak prije ponovne upotrebe istinske "re-sipa" nemoguće bez ponošenja.
Slično, Keramičke školjke i gipsani kalupi puknu tokom shake-out-a i ne mogu preživjeti netaknuti, na taj način zabrana direktne ponovne upotrebe.
7. Zaključak
Zaključno, expendable mold casting vs. Investicijska livenja Obje vitalne niše u modernom proizvodnji.
Potrošni kalupi - posebno metode pijeska i školjke - nude brzi, isplativa proizvodnja za velike, manje zamršeni dijelovi.
Obrnuto, Investicijska kasting pruža vrhunsku preciznost, kvalitet površine, i materijalna svestranost, iako s većim troškovima alata i duže vrijeme olova.
U konačnici, Inženjeri bi trebali vagati faktore kao što su složenost dijela, veličina paketa, Zahtevi za toleranciju, i troškovi životnog ciklusa za odabir optimalnog postupka.
Kao alati za digitalni dizajn, Donošenje aditiva, i održivi materijali se nastavljaju razvijati, Livnice steknu još veću fleksibilnost da se podudaraju sa tehnologijom lijevanja za zahtjeve za aplikacijom.
Langhe je savršen izbor za vaše potrebe za proizvodnjom ako vam je potreban visokokvalitetni Usluge livenog kalupa.
FAQs
What is the key difference between expendable mold casting vs. Investicijska livenja?
Kalup za potrošene kalupe koristi jednokratne kalupe izrađene od pijeska, gipsa ili keramika koji su razbijeni da biste oslobodili deo,
Dok ulaganja (Vrsta procesa kvalibilnog kalupa) Zaposleni uzorke voska i višeslojne keramičke školjke za veću preciznost i finiju površinu.
Mogu li ponovo upotrijebiti pijesak ili keramiku iz šanse?
Ne možete ponovo koristiti sam kalup, ali livnice se vraćaju 90 % pijeska ili 70 % keramičkih medija čišćenjem, ponovno uspostavljanje i miješanje sa svježim materijalom prije obnove novog kalupa.
Postoje li materijalne ograničenja?
- Kalupi za potrošene: Široka kompatibilnost (liveno gvožđe, čelik, aluminijum, bronza).
- Investicijska livenja: Podržava posebne legure (Nikel Superolloys, titanijum), Iako vrlo reaktivni metali mogu zahtijevati specijalizirane investicije i atmosfere.
Kako se utjecaj na okoliš razlikuje?
Oba procesa naglašavaju medijsku reklamaciju: Lijevanje pijeska Povraćaj ~ 85-90 % pijeska, Dok se ulaganja udvajaju ≥ 95 % od voska i ~ 70 % od keramike.
Međutim, Svaki ciklus i dalje troši vezive i energiju za reklamaciju, Tako održive prakse i napredni veziri mogu dalje smanjiti otpad.
