Käytettävä muottivalu vs.. Investointi

1 Esittely

Käytettävä muottivalu kattaa metallcasting -tekniikan perheen, jossa muotti kulutetaan tai murtuu valmiin osan hakemiseksi.

Tämä yhden ajan käyttöinen luonto mahdollistaa joustavuuden monimutkaisten geometrioiden ja suurikokoisten valumisessa ilman pysyvän työkalujen kustannuksia.

Sijoitusvaltaa - mikä itsessään on kulutustavan menetelmä - käsitellään usein tarkkuusmatkana.

Tässä artikkelissa leikkaamme periaatteet, materiaalit, taloustiede, ja käytettävän muottivalujen sovellukset yleensä ja vertaa niitä yksityiskohtaisesti investointeihin (kadonnut) valu.

2. Mikä on kuluttava muotin valu?

Käytettävä muottivalu viittaa kaikkiin metallivaluprosesseihin, joissa muotia käytetään vain kerran ja sitten tuhotaan valmiin osan hakemiseen.

Päinvastoin kuin pysyvät muottimenetelmät, Tämä lähestymistapa uhraa muotin suuremman suunnittelun joustavuuden saavuttamiseksi, alhaisemmat työkalukustannukset,

ja kyky heittää erittäin suuria tai erittäin monimutkaisia ​​komponentteja investoimatta kalliisiin, Pitkänjohtotyökalu.

Ydinkonseptit

Ensimmäinen, kuvio - puusta tyypillisesti, metalli, muovi, tai 3D -painettu polymeeri - määrittelee osan geometrian.

Seuraava, Valimo sulkee tämän kuvion muotimateriaaliin, kuten hiekkaan, kipsi, tai keraaminen lietteet.

Kun kuvio on poistettu (sulamassa, polttaa, tai strippaus), sula metalli täyttää ontelon, jähmettää, ja muotti hajoaa.

Koska muotti ei kestä ravisteluprosessia ehjinä, Valimo uhraa sen valun paljastamiseksi.

Yleiset menetelmät

• Hiekkavalu
  Valimot kaadetaan metallia savi- tai kemiallisten hartsien sitoutuneisiin hiekkamuotteihin. Hiekkavalu kahvat muutamasta unssista 100 tonnia.
  Itse asiassa, hiekkavalutilit ovat enemmän kuin 70 % Kaikista metalli -lennon vetohuutosta maailmanlaajuisesti.
• Kuoren muovaus
  Teknikot peittävät lämmitetyn kuvion hienolla, hartsi -päällystetty hiekkakuori, parantaa sitä uunissa, Sitten koota useita kuoria tukirakenteen ympärille.
  Kuoren muovaus saavuttaa ± ± toleranssit 0.5 mm ja pinta viimeistelee yhtä sileä kuin RA 1.6 µm.
• Kipsi- ja keraaminen muovaus
  Nämä variantit käyttävät kipsi- tai piidioksidipohjaisia ​​muotteja parannettuihin yksityiskohtiin.
  Ne tuottavat toleransseja ± 0.25 mm ja pintapintaiset lähellä RA: ta 0.8 µm - IDEAL tarkkuuskomponenteille, kuten hydraulisille varusteille.

3. Mikä on sijoitussuunta?

Sijoitusvalu- tunnetaan nimellä kadonnut -bax casting—Olen tarkkuus kuluttaa muottiprosessia, joka muuttaa yksityiskohtaisen vahan (tai polymeeri) Kuviot metallisiin osiin monitasoisen keraamisen kuoren kautta.

Kun metalli jähmettyy, Hauras kuori on murtunut, tuottaa komponentteja poikkeuksellisella tarkkuudella ja pinnan laadulla.

Keskeiset ominaisuudet:

• Tiukka ulottuvuustoleranssit: Tyypillisesti ± 0.1 - 0.3 mm, vähentämällä jälkikäteen tarvetta.
• Hieno pinta: Rata 0.4 - 1.6 µm, Ihanteellinen sujuville sovelluksille, astiat pinnat.
• Monimutkainen geometriaominaisuus: Ohuet seinät 0.8 mm, alittaa, sisäiset kohdat (ESIM., Konformaaliset jäähdytyskanavat).
• Laaja seos yhteensopivuus: Ruostumattomista teräksistä ja nikkelipohjaisista superseosista titaani- ja koboltti -kromi seoksiin.
• Tehokas erätuotanto: Yhdessä puuhun asennetut useita kuvioita mahdollistavat 50–1 000 osaa kaata kohti, Uunin käytön optimointi.
• Erinomaiset materiaaliominaisuudet: Esilämmitetyn kuoren kontrolloitu jähmettyminen minimoi huokoisuuden ja segregaation, Yhdenmukaisten mikrorakenteiden varmistaminen.

4. Edut & Rajoitukset

Valitsemalla valuprosessi, Insinöörien on punnittava kunkin menetelmän edut sen haittojen suhteen.

Alla, Olemme kontrastina käytettävän muotin valun (EMC) ja sijoitussuunta (IC) keskeisten suorituskyvyn indikaattorien kautta, kustannuskuljettajat, ja käytännölliset rajoitukset.

Käytettävä muottivalu

Edut

• Matala työkalukustannus: Perushiekkamuotti - mukaan lukien kuvio, pullo, ja sideaine - voi maksaa niin vähän kuin $20, EMC: n tekeminen erittäin houkutteleva prototyyppeihin ja pieniin tuotantojoukkoihin.
• Suuri osa: Valimat rutiininomaisesti valettuja komponentteja ylittävät 50 t (ESIM., pumppukotelot, Suuret venttiilirungot), asteikko, jossa pysyvät muotit muuttuvat epäkäytännöllisiksi.
• Nopea muotin käännös: Nykyaikaiset automatisoidut muovauslinjat voivat tuottaa hiekkamuotin alla 30 minuutti, satojen muottien päivittäisen läpimenon mahdollistaminen.
• Materiaalien joustavuus: EMC mahtuu rauta- (valurauta, hiili- ja seosterät), rauta- (alumiini, pronssi, messinki), ja tietyt eksoottiset seokset, joilla on minimaalinen prosessin vaihtaminen.

Rajoitukset

• Karkeammat toleranssit: Tyypillinen ulottuvuuden tarkkuus vaihtelee ± 0.5 kohtaan 2.0 mm. Siten, asti 20 % kokonaiskustannukset voivat johtua toissijaisesta koneistamisesta.
• Karkea pinta: AS -CAST -pinnat sijaitsevat yleensä RA: n välillä 1.6 ja 6.3 µm, vaatii usein hiontaa tai räjäyttämistä tiukkojen eritelmien täyttämiseksi.
• Korkeat romunopeudet (Alku): Ellei hiekan talteenottojärjestelmät ole optimoitu, Varhaiset juoksut voivat nähdä romunopeudet 10 %, lisäämällä materiaalijätteitä ja sideaineen kulutusta.
• Rajoitettu yksityiskohta: Alla olevat hienot ominaisuudet 1 mm tai monimutkaiset sisäiset kohdat ovat yleensä vakiona hiekan ja kuoren ominaisuuksia.

Investointi

Edut

• Poikkeuksellinen tarkkuus: Toleransseilla ± 0.1 kohtaan 0.3 mm, IC -osat vaativat usein vain vähän tai ei ollenkaan, läpimenoaikojen ja työvoimakustannusten leikkaaminen jopa 40 %.
• Ylivoimainen pinnan laatu: RA: n sijoituspintaiset 0.4 kohtaan 1.6 µm vähentää kiillotus- ja pinnoitusvaatimuksia, Erityisen arvokas ilmailu- ja lääketieteellisissä implantteissa.
• Monimutkaiset geometriat: Ohut seinät (< 1 mm), alittaa, ja konformaaliset jäähdytys- tai nestekanavat ovat helposti saavutettavissa, EMC: n saavuttamattomat suunnittelumahdollisuudet avautuvat.
• Johdonmukainen mikrorakenne: Hallittu keraaminen kuoren esilämmitys ja hidas, Yhdenmukainen kiinteyttäminen tuottaa minimaalista huokoisuutta ja tiukkoja viljarakenteita, Mekaanisten ominaisuuksien parantaminen.

Rajoitukset

• Korkeat etukäteen työkalukustannukset: Tarkkuusvahan suulakkeet ja kuoren rakentamislaitteet voivat ylittää $10,000 ontelo. Siksi, IC on kustannustehokkain keskikokoisille ajoille (50–1 000 kpl).
• Pidemmät sykliajat: Keraamisen kuoren kokoonpano ja kastehanko vaativat 12–24 tuntia ennen kaatamista; Yleiset läpimenoajat kestävät tyypillisesti 4–6 viikkoa.
• Koon rajoitukset: Kun taas IC pystyy käsittelemään ~ 500 kg: n osia, Erittäin suuret valut vaikeutuvat kuoren voimakkuuden ja käsittelyn vuoksi.
• Aineelliset rajoitukset: Vaikka IC tukee laajaa seosaluetta, erittäin reaktiiviset metallit (ESIM., Tietyt titaaniseokset) Kysyntä erikoistuneet sijoitusmateriaalit ja inertit ilmakehät, Kasvavat kustannukset.

5. Vertaileva analyysi käytettävästä muotin valusta vs.. Investointi

Näkökohta	Käytettävä muottivalu	Investointi
Suvaitsevaisuus	± 0,5–2,0 mm	± 0,1–0,3 mm
Pintapinta (Rata)	1.6 –6,3 um	0.4 –1,6 um
Monimutkaisuus	Kohtalaiset alikierrokset, Yksinkertaiset ytimet	Monimutkaiset geometriat, ohut seinät
Erän kokoinen taloustiede	Kustannustehokas suurille ajoihin (> 1000 pc) tai erittäin suuret osat	Optimaalinen matala -medium -ajoissa (10–1 000 kpl)
Työkalukustannukset	Matala (hiekka-/pullo); kohtuullinen (kuori)	Korkea (vaha kuolee, kuorivarusteet)
Läpimenoaika	Päivät 2 viikkoon	2–6 viikkoa
Materiaalialue	Valettu silitysraudat, teräkset, ei -rautapeitteiset seokset	Superseos, erikoisterät, -
Ympäristövaikutukset	Regeneroitu hiekka jopa 90%; Sideaineen hävittäminen vaihtelee	Vaha regeneroi ≥95%; keraaminen kierrätys ~ 70%

6. Miksi kuluttavia muotteja ei voida käyttää uudelleen?

Valimot tuhoavat käytettävät muotit valettujen osien hakemiseksi. Hiekkavalaistuksessa, He ravistavat hiekkajyvät jähmettyneestä metallista.

Vaikka 90 % hiekasta voidaan ottaa takaisin, Se menettää ennalta muodostetun muodonsa ja sideaineen lujuuden.

Siten, Valimo on päivitettävä tai uudistanut hiekkaa ennen sen uudelleenkäyttöä - todellisen "uudelleenkäyttö" mahdottoman tekeminen ilman uudelleenkäsittelyä.

Samalla tavalla, Keraamiset kuoret ja kipsimuottit halkeilevat shrake -entin aikana eivätkä pysty selviytymään ehjiksi, siten kieltää suoran uudelleenkäytön.

7. Johtopäätös

Lopuksi, käytettävä muottivalu vs.. investointi Molemmat miehittävät elintärkeät kapeat nykyaikaisessa valmistuksessa.

Kuluttavat muotit - etenkin hiekka- ja kuoren menetelmät - ovat nopeita, Kustannustehokas tuotanto suurelle, Vähemmän monimutkaisia ​​osia.

Päinvastoin, Sijoitusvalinta tarjoaa erinomaisen tarkkuuden, pinnan laatu, ja aineellinen monipuolisuus, vaikkakin korkeammilla työkalukustannuksilla ja pidemmillä läpimurilla.

Lopulta, Insinöörien tulisi punnittaa tekijöitä, kuten osa monimutkaisuutta, eräkoko, suvaitsevaisuusvaatimukset, ja elinkaarikustannukset optimaalisen prosessin valitsemiseksi.

Digitaalisten suunnittelutyökaluina, lisäaine, ja kestävät materiaalit jatkavat kehitystä, valimat saavat entistä suuremman joustavuuden sovittaa valueknologia sovellusvaatimuksiin.

LangHe on täydellinen valinta valmistustarpeisiisi, jos tarvitset korkealaatuista käytettävät muotin valupalvelut.

Ota yhteyttä tänään!

 

Faqit

Mikä on keskeinen ero kuluttavan muotin valun vs: n välillä. investointi?

Kuluttavaa muottivalua käytetään hiekasta valmistettuja yksittäisiä muotteja, kipsi tai keraaminen, jotka on rikki osan vapauttamiseksi,

kun taas sijoitusvalinta (tyyppinen kuluttava muottiprosessi) Käyttää vahakuvioita ja monitasoisia keraamisia kuoria tarkkuuden ja hienomman pinta -alaisena.

Voinko käyttää hiekkaa tai keraamista uudelleen kuluttavasta muotista?

Et voi itse käyttää muottia uudelleen, mutta valimot takaisin 90 % hiekkaa tai 70 % keraamisen median puhdistamalla, Resunominen ja sekoittaminen tuoreella materiaalilla ennen uuden muotin uudelleenrakentamista.

Onko aineellisia rajoituksia?

• Käytettävät muotit: Laaja yhteensopivuus (valurauta, teräs, alumiini, pronssi).
• Investointi: Tukee erikoisseoksia (nikkelin superseokset, titaani), Vaikka erittäin reaktiiviset metallit voivat vaatia erikoistuneita investointeja ja ilmapiiriä.

Kuinka ympäristövaikutukset eroavat toisistaan?

Molemmat prosessit korostavat median kunnostamista: Hiekkavalu takaisin ~ 85–90 % hiekka, kun taas investointivalut palautuvat ≥ 95 % vahan ja ~ 70 % keraaminen.

Kuitenkin, Jokainen sykli kuluttaa edelleen sideaineita ja energiaa kunnostamiseen, Joten kestävät käytännöt ja edistyneet sideaineet voivat edelleen vähentää jätteitä.