چه چیزی ریخته گری گمشده است?

1. مقدمه

بازیگران گمشده (LFC) به عنوان یک فناوری تحول فلزی که از آن استفاده می کند ، برجسته می شود الگوهای فوم تبخیر برای ایجاد پیچیده, اجزای نزدیک به شکل در یک ریختن.

به جای تکیه بر هسته های دائمی و قالب های چند منظوره, ریخته گری فوم گمشده از پلی استایرن گسترش یافته قابل استفاده استفاده می کند (EPS) الگوهای فوم که هنگام ملاقات با فلز مذاب تبخیر می شوند.

این روش ابتدا کشش صنعتی را در 1960حرف, در درجه اول برای بلوک های موتور خودرو, و توسط 1980حرف, تولید کنندگان عمده بازده گذر اول را بیش از 90%.

طی دهه های بعدی, پالایش مداوم دسترسی خود را به آلومینیوم گسترش داد, اتو کردن, فولاد, و آلیاژهای ویژه.

امروز, ریخته گری فوم گمشده بخش های استراتژیک, هوا و فضا, تجهیزات سنگین, و نمونه سازی سریع - زیرا ترکیب می شود تدوین, بازده ابزاری, وت تولید با حجم بالا مقرون به صرفه.

در این مقاله به بررسی اصول ریخته گری فوم گمشده شده است, گردش کار, سازگاری مواد, مزایا, محدودیت ها, اقتصاد, کنترل کیفیت, برنامه, ایستاده تطبیقی, و نوآوری های آینده.

2. چه چیزی ریخته گری گمشده است?

بازیگران گمشده (LFC) یک روش پیشرفته ریخته گری فلزی است که دقت ریخته گری سرمایه گذاری را با راندمان اقتصادی و سازگاری ریخته گری ماسه سنتی ادغام می کند.

متعلق به خانواده است ریخته گری الگوی تبخیر فرایندها, جایی که مواد الگوی - مانند موم در ریخته گری سرمایه گذاری - پلی استایرن گسترش یافته است (EPS) کف.

در این روند, الگوی فوم یک ماکت دقیق از مؤلفه نهایی مورد نظر است.

به جای اینکه قبل از ریختن حذف شود, این الگوی در جای خود باقی مانده است و برای حفظ شکل آن و اطمینان از کیفیت سطح با یک ماده نسوز ریز پوشیده شده است.

هنگامی که الگوی روکش شده در بدون پیوند تعبیه شده است, ماسه فشرده برای پشتیبانی, فلز مذاب مستقیماً درون قالب ریخته می شود.

گرمای فلز باعث می شود که فوم فوراً تبخیر شود و جابجا شود, اجازه می دهد فلز به شکل دقیقی که قبلاً توسط کف اشغال شده بود جریان یابد.

3. روند ریخته گری گمشده

ریخته گری فوم گمشده در چهار مرحله رقص محکم آشکار می شود, هر یک برای حفظ وفاداری الگوی و اطمینان از پر کردن فلز هر حفره پیچیده طراحی شده است.

ساخت الگوی & خوشه

اولی, تکنسین ها الگوهای فوم قابل خرج را ایجاد می کنند که با هندسه قسمت نهایی مطابقت دارند 0.25 میلی متر.

• ماشینکاری CNC: بلوک های آسیاب EPS با نرخ خوراک 5-10 متر در دقیقه, تکمیل هر الگوی در 2-4 ساعت.
• قالب گیری تزریقی: تولید تا 500 الگوهای یکسان در روز با 1 پوند % قوام چگالی.
• 3D چاپ: در زیر اشکال پیچیده - از جمله کانال های داخلی - ایجاد کنید 24 ساعت.

طرف دیگر, آنها الگوهای فردی را بر روی دوندگان کف جمع می کنند, تشکیل "درخت" از 10-30 قسمت.

خوشه بندی ظرفیت و توان کوره را بهینه می کند, اجازه دادن به یک ریختن تک به طور همزمان ده ها ریخته گری.

روکش & تعبیه ماسه

یک بار خوشه ای, مجامع فوم 1-3 لایه دوغاب نسوز دریافت می کنند (0.1ضخامت -0.3 میلی متر).

پس, اپراتورها درخت روکش شده را در شن و ماسه سیلیس شل که به 85–90 % از چگالی نظری آن. این سیستم ماسه ای بدون پیوند دو مزیت اصلی را ارائه می دهد:

• تهویه تمیز: فرار گاز بدون فشار باعث تخلخل می شود.
• نرخ بازپس گیری بالا: ریخته گری ها را بازخوانی می کنند 60 % شن و ماسه توسط غربالگری ساده, کاهش هزینه های مصرفی تقریباً 30 %.

ریختن, تبخیر کف & پر کردن فلز

با قالب تهیه شده, ریخته گری آلیاژ مذاب را بریزید -620 درجه سانتیگراد برای آلومینیوم یا ≈ 1 400 درجه سانتیگراد برای آهن انعطاف پذیر - به طور مستقیم بر روی خوشه فوم.

پس از تماس, کف EPS فوراً تبخیر می شود, و فلز در حجم خالی در داخل افزایش می یابد 30-90 ثانیه.

بسیار مهم, پوشش نسوز از شستشوی شن و ماسه جلوگیری می کند, اطمینان از تولید مثل واضح در پایین 1 ضخامت دیواره میلی متر.

خنک کننده, لرزش & اتمام

پس از جامد سازی - از نظر معمول 5-10 دقیقه بسته به ضخامت بخش - تاج های خنک کننده دمای هوا خنک می شوند. پس از آن:

1. شن و ماسه را تکان دهید: از میزهای ارتعاش برای بازپس گیری ماسه تمیز استفاده کنید.
2. کف باقیمانده را بردارید: خلاء یا کوتاه کوره پس از سوزش هر کاراکتر را از بین می برد.
3. دورتر & ماشین: کمک هزینه ماشینکاری 1.5-3.0 میلی متر را برای برش دروازه ها اعمال کنید, دونده, و هر باله جزئی, بازده 90–95 % نرخ پذیرش پاس اول.

بالاخره, بازرسان با کیفیت ابعاد را تأیید می کنند (0.5 میلی متر) و پایان سطح (RA 6-12 میکرومتر), آماده سازی قطعات برای عملیات حرارتی یا مونتاژ مستقیم.

از طریق این ساده, توالی چهار مرحله ای, ریخته گری گمشده الگوهای کف ساده را به پیچیده تبدیل می کند, اجزای فلزی با یکپاریت بالا-اغلب با کمتر از شش عمل کل.

4. مواد & سازگاری آلیاژ در بازیگران گمشده

بازیگران گمشده (LFC) وقتی صحبت از انتخاب مواد می شود بسیار متنوع است, حمایت از طیف گسترده ای از آلیاژهای آهنی و غیر آهنی.

این انعطاف پذیری باعث می شود ریخته گری فوم از دست رفته برای تولید اجزای سبک وزن و با استحکام بالا در صنایع مانند خودرو مناسب باشد, هوا و فضا, دریایی, و ماشین آلات سنگین.

دسته آلیاژ	نمونه	داده های کلیدی عملکرد	استفاده معمولی
فولاد کربن	1020, 1045	کشنده: 370-560 MPa; کشیدگی: 10-20 ٪	قسمتهای ساختاری, چرخ دنده
فولادهای ضد زنگ	304سعادت, 17-4PH	کشنده: 600–1 300 MPA; مقاومت در برابر گرما تا 800 درجه سانتیگراد	شیمیایی, غذا, تجهیزات پزشکی
آلیاژهای آلومینیوم	A356, A380	کشنده: 200-300 MPa; تراکم: 2.7 g/cm³	محاصره خودرو, الکترونیک
آلیاژهای نیکل	ناله 625, 718	کشنده: 800–1 200 MPA; سرویس تا 700 درجه سانتیگراد	هوافضا, نیروگاه
آهن انعطاف پذیر/خاکستری	65-45–12, ASTM A48	کشنده: 400-600 MPa; میرایی عالی	محفظه پمپاژ, بلوک موتور
آلیاژهای ویژه	برنز, با ما, mmcs	مقاومت در برابر پوشیدن, قابلیت هدایت, کامپوزیت های متناسب	دریایی, برق, اجزای لباس بالا

با خوب بودن - فرمولاسیون روکش وت برای پروفایل, ریخته گری مؤلفه ها به همان اندازه سبک است 0.1 کلوت و به همان اندازه سنگین 500 کلوت, با ضخامت دیواره از 2.5 میلی متر تا 100 میلی متر.

5. مزایای ریخته گری گمشده

بازیگران گمشده (LFC) یک تکنیک ریخته گری مدرن و کارآمد است که مزایای بی شماری نسبت به روشهای سنتی مانند ریخته گری شن و ماسه سبز ارائه می دهد, سرمایه گذاری سرمایه گذاری, و حتی در زمینه های خاص بازیگران می میرند.

آزادی و پیچیدگی هندسی را طراحی کنید

• بی نظیر, قالب های یک تکه: از آنجا که الگوی کف کاملاً تبخیر شده است, نیازی به حذف هسته یا ایجاد خطوط فراق پیچیده نیست.
• هندسه های بسیار پیچیده: ساختارهای داخلی پیچیده, زیرپوش, و جزئیات ریز را می توان در یک عملیات واحد و بدون مونتاژ بازی کرد.
• بدون زاویه پیش نویس مورد نیاز است: طراحان می توانند زاویه های پیش نویس را از بین ببرند, که به طور معمول برای استخراج الگوهای از قالب های سنتی مورد نیاز هستند.

دقت ابعادی عالی و پایان سطح

• تحمل های نزدیک به شبکه: تحمل خطی معمولی 0.5-1.0 میلی متر and و حداقل نیاز به ماشینکاری یا پردازش ثانویه.
• پایان سطح برتر: مقادیر زبری سطح بین RA 6-12 میکرومتر به دست می آید, بهتر از ریخته گری ماسه سنتی و نزدیک شدن به ریخته گری سرمایه گذاری در برخی موارد.
• بدون خطوط یا فلاش: از آنجا که الگوی کف یکپارچه است, خطوط فراق و فلاش مرتبط از بین می روند, در نتیجه پاک کننده, محصول سازگارتر.

راندمان مواد و صرفه جویی در هزینه

• بدون قند یا فیدر لازم نیست: استفاده از فلز کاهش می یابد زیرا ریخته گری کف گمشده به جامد سازی جهت طبیعی متکی است و در بسیاری از موارد نیازی به فلز اضافی ندارد.
• هزینه های پردازش پس از: حداقل ماشینکاری و اتمام لازم است, که باعث کاهش زمان پردازش کلی و نیروی کار می شود.
• شن قابل استفاده مجدد است: ماسه سیلیس بدون اتصال که در ریخته گری فوم گمشده استفاده می شود می تواند به طور مکرر بازیافت شود, کاهش هزینه های مواد و تأثیرات زیست محیطی.

گردش کار تولید ساده

• مراحل فرآیند کمتر از ریخته گری سرمایه گذاری: ریخته گری فوم گمشده مراحل شبنم و ساخت پوسته را مورد نیاز در ریخته گری سرمایه گذاری می کند, سریعتر و کمتر منابع.
• تولید و مونتاژ الگوهای کف آسان است: با استفاده از ماشینکاری CNC, قالب ریزی, یا چاپ سه بعدی, الگوها را می توان به سرعت ایجاد کرد, اجازه تکرار سریع و نمونه سازی.

مقیاس پذیری و تطبیق پذیری

• طیف گسترده ای از اندازه های قسمت: مناسب برای اجزای ریخته گری به اندازه کوچک 0.5 کیلوگرم به قطعات بزرگ صنعتی با وزن چندین تن.
• انعطاف پذیری ضخامت دیوار: حداقل ضخامت دیواری اطراف 2.5 MM قابل دستیابی است, امکان تولید قطعات سبک و کارآمد.
• سازگاری مواد: از طیف گسترده ای از آلیاژها پشتیبانی می کند, از جمله آلومینیوم, آهن, فولادهای ضد زنگ, آلیاژهای نیکل, و مواد مبتنی بر مس.

کاهش نیازهای مونتاژ

• تثبیت بخشی: چند مؤلفه را می توان به عنوان یک قطعه تک آهنگ ریخت, که نیاز به جوش را کاهش می دهد, اتصال دهنده, و عملیات مونتاژ.
• یکپارچگی ساختاری بهبود یافته: کمتر مفاصل و جوش منجر به قوی تر می شود, بازیگران قابل اعتماد تر با امتیازات شکست کمتری.

ویژگی های سازگار با محیط زیست

• استفاده از چسب پایین: ماسه بدون پیوند است, به این معنی که اتصال دهنده های شیمیایی کمتری در مقایسه با فرآیندهای شن و ماسه سبز یا رزین مورد نیاز هستند.
• نرخ قراضه کاهش یافته است: بازده بالای پاس بالا (اغلب 90-95 ٪) منجر به اصلاح کمتر و زباله های مادی می شود.
• گزینه های کاهش VOC: پیشرفت در کف و روکش های کم سرعت کمک می کند تا روند کار را از نظر محیط زیست بیشتر کند.

6. محدودیت های بازیگران گمشده - فوم

• هزینه الگوی تک استفاده: اگرچه هزینه فوم EPS $0.50-1.00 در هر کیلوگرم, هر الگوی قابل مصرف است.
• انتشار گازهای گلخانه ای: تبخیر تولید می کند 0.8 کیلوگرم فلزی/کیلوگرم, نیاز به سیستم های اکسید کننده حرارتی یا سیستم کاهش کاتالیزوری.
• اندازه & محدودیت های وزن: تنظیمات استاندارد تا 2 مگس وت 500 کلوت; ریخته گری های بزرگتر نیاز به تجهیزات مهارکننده دارند.
• تحمل & تجارت را تمام کنید -: ریخته گری فوم گمشده نمی تواند مطابقت داشته باشد 0.1 میلی متر تحمل یا RA ≤3 میکرومتر پایان بازیگران سرمایه گذاری.

7. تحلیل اقتصادی

• ابزار در مقابل. حجم: الگوهای کف ($100-300 هرکدام) در مقابل. هسته های شن و ماسه ($1000+); شکستن - حتی در 5000–10000 واحد/y.
• زمان چرخه & بازده: 5- 15 دقیقه چرخه; 90–95 % بازده باعث کاهش کار مجدد و پشتیبانی از تولید فقط در زمان می شود.
• مقایسه هزینه واحد: برای 50 قسمت آلومینیومی کیلوگرم, ریخته گری فوم از دست رفته در هر واحد می تواند باشد 20–30 % پایین تر از ریخته گری شن و 40-60 % پایین تر از ریخته گری سرمایه گذاری در حجم مشابه.

8. کنترل کیفیت & نقص مشترک

• تخلخل گاز: با استفاده از خلاء ، ریخت و پز را کاهش می دهد - تخلخل را کاهش می دهد 30–50 %.
• اشکهای الگوی & فرسایش: از طریق ویسکوزیته دوغاب بهینه جلوگیری کنید و 85–90 % تراکم شن و ماسه.
• روشهای بازرسی: رادیوگرافی (حفره 0.3 میلی متر), رنگ دار, و سی تی اسکن ویژگی های داخلی و یکپارچگی سطح را تأیید می کند.

9. برنامه های ریخته گری گمشده

ریخته گری گمشده به سرعت در صنایعی که نیاز به پیچیدگی بالایی دارند ، به سرعت به رسمیت شناخته می شوند, دقت, و کارآیی در اجزای فلزی.

توانایی منحصر به فرد آن در تولید ریخته گری نزدیک به شکل بدون خطوط جداگانه, هسته, یا نیازهای ماشینکاری گسترده باعث جذابیت آن در بخش هایی مانند خودرو, تجهیزات سنگین, هوا و فضا, و انرژی.

این فرایند همچنین از نمونه سازی با حجم کم و تولید با حجم بالا پشتیبانی می کند, ارائه انعطاف پذیری در یک منظره تولیدی رقابتی.

صنعت خودرو

• بلوک موتور
• سرهای سیلندر
• منیفولدهای مصرف و اگزوز
• محورهای گیربکس
• بازوهای تعلیق

تجهیزات کشاورزی و ساختمانی

• محفظه پمپاژ
• جعبه دنده
• منیفولدهای هیدرولیکی
• قطعات محور و ترمز

هوافضا & دفاع

• مجامع مجرای هوایی
• پشتیبانی ساختاری سبک وزن
• اجزای سیستم موشکی
• ابزار نمونه اولیه و جیگ ها

ماشین آلات صنعتی

• محفظه کمپرسور
• بدنهای
• قطعات توربین
• محفظه های سفارشی برای ژنراتورها و موتورها

دریایی و دریایی

• تیغه های پروانه
• بدنهای پمپ
• پوسته های مبدل حرارتی
• براکت های ساختاری

10. مقایسه با سایر روشهای ریخته گری

بازیگران گمشده (همچنین به عنوان ریخته گری با الگوی تبخیر شناخته می شود) مزایای منحصر به فرد را ارائه می دهد, به ویژه از نظر آزادی طراحی و ادغام مؤلفه ها.

هر چند, مانند هر فرآیند تولید, برای تعیین مناسب ترین راه حل برای یک برنامه خاص باید در برابر روش های ریخته گری جایگزین ارزیابی شود.

در زیر یک مقایسه جامع از ریخته گری گمشده با سایر تکنیک های اصلی ریخته گری وجود دارد: ریخته گری, سرمایه گذاری سرمایه گذاری, وت ریخته گری.

جدول مقایسه: گمشده در مقابل. سایر روشهای ریخته گری

بینش های کلیدی

گمشده در مقابل. ریخته گری

بازیگران گمشده از دست رفته بیش از سنتی ریخته گری وقتی شکل پیچیده است, ویژگی های داخلی یکپارچه, و پایان سطح بهتر مورد نیاز است.

این نیاز به خطوط ساخت هسته و فراق را از بین می برد, به طور قابل توجهی کاهش زمان پس از پردازش.

هر چند, ریخته گری شن و ماسه برای اجزای بسیار بزرگ یا هندسه های ساده اقتصادی تر است.

گمشده در مقابل. ریخته گری سرمایه گذاری

در حالی که سرمایه گذاری سرمایه گذاری به تحمل های دقیق تر و پایان سطح می رسد, ریخته گری گمشده اغلب برای قطعات بزرگتر و تولید حجم پایین تر مقرون به صرفه تر است.

علاوه بر, Foam Lost Turnarnound سریعتر با الگوهای فوم آسانتر و سریعتر تولید می کند, به خصوص از طریق CNC یا روش های افزودنی.

گمشده در مقابل. دایکستینگ

ریخته گری بر حجم بالا حاکم است, تولید غیر آهنی به دلیل سرعت و دقت بی نظیر آن.

هر چند, این محدود به هزینه های ابزار بالا و گزینه های محدود مواد محدود است.

بازیگران گمشده, در مقابل, از طیف وسیع تری از آلیاژها - از جمله فولادها و آیرون ها - پشتیبانی می کند و برای حجم تولید پایین یا ریخته گری های بزرگتر که در ریخته گری مرده غیرقابل تحمل هستند ، قابل استفاده است.

11. پایان

Lost - Foam Casting ارائه می دهد ترکیب بی نظیر از تدوین, ابزاری سریع, وت هزینه - تولید مؤثر برای بزرگ, قطعات فلزی پیچیده.

اگرچه چالش ها باقی مانده است - مصرف پاتر, شما, و محدودیت های تحمل - نوآوری در مواد فوم, نظارت دیجیتال, و وعده تولید ترکیبی برای افزایش ارزش استراتژیک فوم از دست رفته فوم.

همانطور که صنعت نیاز به تغییر به سمت سبک تر دارد, پیچیده تر, و راه حل های ریخته گری پایدارتر, غرفه های ریخته گری فوم گمشده برای هدایت موج بعدی نوآوری در فلزی.

در LangHe, ما در استفاده از این تکنیک های پیشرفته برای بهینه سازی طرح های مؤلفه خود آماده هستیم تا با شما شریک شویم, انتخاب مواد, و گردش کار تولید.

اطمینان از اینکه پروژه بعدی شما از هر معیار عملکرد و پایداری فراتر رود.

امروز با ما تماس بگیرید!

 

متداول

سعدی: تحمل های معمولی و پایان سطح قابل دستیابی چیست?

بوها: ریخته گری از دست رفته معمولاً تحمل های بعدی خطی را به دست می آورد 0.005 میلی متر در میلی متر و پایان سطح از رگ 6 به 12 μM, بسته به کیفیت الگوی و آلیاژ فلزی.

این مقادیر اغلب بهتر از ریخته گری شن و ماسه معمولی هستند و به بخش های سرمایه گذاری برای قسمت های خاص نزدیک می شوند.

سعدی: برای تولید کم حجم ، بازیگران گمشده از دست رفته است?

بوها: بله, مخصوصاً هنگام استفاده از روشهای ساخت سریع الگوی مانند ماشینکاری CNC یا چاپ سه بعدی.

در حالی که الگوهای فوم یکبار مصرف هستند, هزینه های ابزار به طور کلی پایین تر از ریخته گری یا ریخته گری سرمایه گذاری است.

این روند همچنین مراحل مونتاژ و ماشینکاری را کاهش می دهد, بهبود راندمان کلی هزینه برای اجزای پیچیده یا تلفیقی.

سعدی: بازیگران چقدر بزرگ یا سنگین در ریخته گری گمشده می توانند بزرگ یا سنگین باشند?

بوها: این فرآیند برای قطعات متوسط ​​و بزرگ مناسب است, با اندازه ریخته گری معمولی از 0.5 کیلوگرم تا 500 کلوت و ابعاد تا 2 متر.

اجزای بزرگتر ممکن است به سیستم های پیشرفته دست زدن و تکنیک های ریختن بهینه نیاز داشته باشند.