Mikä on kadonnut vaahto-casting?

1. Esittely

Kadonnut vaahto (LFC) erottuu muuttuvana metallivalmistetekniikkana, joka hyödyntää haihduttavat vaahtokuviot Kompleksin luominen, Lähes verkko-muotoinen komponentit yhdessä kaatassa.

Sen sijaan, että luottaisi pysyviin ytimiin ja moniosaisiin muotteihin, Lost Foam Casting käyttää kuluttavaa laajennettuja polystyreeniä (EPS) vaahtokuviot, jotka höyrystyvät, kun ne kohtaavat sulaa metallia.

Menetelmä sai ensimmäisen kerran teollisen vetovoiman 1960s, ensisijaisesti autojen moottorilohkoihin, ja 1980s, Suurimmat valmistajat ilmoittivat ensimmäisen passtotuoton ylittävän 90%.

Seuraavien vuosikymmenien ajan, Jatkuvat hienosäädyt laajensivat sen ulottuvuutta alumiiniin, rauta, teräs, ja erikoisseokset.

Tänään, Lost Foam Casting taustalla on strategisia sektoreita - automaatti, ilmailu-, raskasvarusteet, ja nopea prototyyppi - koska se yhdistää Suunnitteluvapaus, työkalujen tehokkuus, ja Kustannustehokas suuren määrän tuotanto.

Tässä artikkelissa tutkitaan Lost Foam Castingin periaatteita, työnkulku, aineellinen yhteensopivuus, edut, rajoitukset, taloustiede, laadunvalvonta, sovellukset, vertaileva asema, ja tulevat innovaatiot.

2. Mikä on kadonnut vaahto-casting?

Kadonnut vaahto (LFC) on edistyksellinen metallivalumenetelmä, joka yhdistää sijoitusvalujen tarkkuuden perinteisen hiekkavalun taloudellisen tehokkuuden ja mukautuvuuden kanssa.

Se kuuluu perheeseen haihtumiskuvio prosessit, Missä kuviomateriaali - toisin kuin vaha investointivaluissa - on laajennettu polystyreeni (EPS) vaahto.

Tässä prosessissa, Vaahtokuvio on tarkka kopio halutusta lopullisesta komponentista.

Sen sijaan, että se poistettaisiin ennen kaatamista, Kuvio pysyy paikoillaan ja se on päällystetty hienolla tulenkestävällä materiaalilla sen muodon ylläpitämiseksi ja pinnan laadun varmistamiseksi.

Kun päällystetty kuvio on upotettu diskoomattomaan, tiivistetty hiekka tukea, sulaa metallia kaadetaan suoraan muottiin.

Metallin lämpö saa vaahdon höyrystymään heti ja siirtymään siirtymään, sallii metallin virtaavan tarkkaan muotoon, jonka on aiemmin miehittänyt vaahto.

3. Kadonneiden vaahto-casting

Kadonnut vaahtovalu avautuu neljässä tiukasti koreografisoituneessa vaiheessa, Jokainen on suunniteltu säilyttämään kuvion uskollisuus ja varmistamaan, että metalli täyttää kaikki monimutkaiset onkalot.

Kuvion valmistus & Klusterointi

Ensimmäinen, Teknikot luovat kuluttavia vaahtokuvioita, jotka vastaavat lopullista osaa geometriaan sisälle ± 0,25 mm.

• CNC -koneistus: Mill EPS -lohkot syöttönopeudella 5–10 m/min, Jokaisen mallin suorittaminen 2–4 tunnissa.
• Injektiomuovaus: Saada aikaan 500 identtiset kuviot päivässä ± 1 % tiheyden johdonmukaisuus.
• 3D tulostus: Tuottaa monimutkaisia ​​muotoja - mukaan lukien sisäiset kanavat - 24 tuntia.

Seuraava, He kokoavat yksittäiset kuviot vaahtojuoksijoille, muodostaa 10–30 osaa "puita".

Klusterointi optimoi uunin kapasiteetin ja läpimenon, antaa yhden kaatan tuottaa kymmeniä valusteita samanaikaisesti.

Pinnoite & Hiekan upotus

Kerran klusteroitu, Vaahtokokoonpanot saavat 1–3 kerrosta tulenkestävää lietettä (0.1–0,3 mm paksu).

Sitten, Operaattorit upottavat päällystetyn puun löysään piidioksidihiekkaan, joka on tiivistetty 85–90 % sen teoreettisen tiheyden. Tämä sitoutunut hiekkajärjestelmä tarjoaa kaksi keskeistä hyötyä:

• Puhdas tuuletus: Esteetön kaasupako minimoi huokoisuuden.
• Korkea palautusaste: Valimat takaisin 60 % hiekkaa yksinkertaisella seulonnalla, Kulutuskustannusten leikkaaminen melkein 30 %.

Kaataminen, Vaahtohöyrystys & Metalli täyttö

Valmistettu muotti, valimot kaatavat sulaa seosta -≈620 ° C alumiinille tai ≈1 400 ° C Ductive -rautaa varten - suoraan vaahtoklusteriin.

Ollessa yhteydessä, EPS -vaahto höyrystää hetkessä, ja metalli nousee vapautettuun tilavuuteen 30–90 sekuntia.

Ratkaisevan tärkeää, Työskentävä pinnoite estää hiekan huuhtelua, varmistaa rapean ominaisuuksien jäljentäminen 1 mm seinän paksuus.

Jäähdytys, Ravistaa & Viimeistely

Jähmähtymisen jälkeen - tyypillisesti 5–10 minuuttia leikkauksen paksuudesta riippuen - sijoitukset jäähtyvät käsittelylämpötilaan. Sitten valimat:

1. Ravistaa hiekkaa: Palauta puhdasta hiekkaa.
2. Poista jäännösvaahto: Tyhjiö tai lyhyt uuni polton jälkeinen poistaa minkä tahansa charin.
3. Leikata & Kone: Levitä 1,5–3,0 mm: n koneistuskorvaukset porttien leikkaamiseen, juoksijat, ja kaikki pienet evät, tuottaa a 90–95 % ensisijainen hyväksymisaste.

Lopuksi, Laadukkaat tarkastajat tarkistavat mitat (± 0,5 mm) ja pintapinta (RA 6–12 µm), Osien valmistelu lämpökäsittelyyn tai suoraa kokoonpanoa varten.

Tämän virtaviivaisen, nelivaiheinen sekvenssi, Lost-foam-valu muuttaa yksinkertaiset vaahtokuviot kompleksiksi, Korkean integroituneiden metallikomponenttien-usein alle kuusi kokonaisoperaatiota.

4. Materiaalit & Aseosten yhteensopivuus kadonneessa vaahtovalussa

Kadonnut vaahto (LFC) on huomattavan monipuolinen, kun kyse on materiaalivalinnasta, Laajan rauta- ja ei-rautaleeollisten spektrin tukeminen.

Tämä joustavuus tekee kadonneesta vaahtovalustamisesta, joka sopii sekä kevyiden että erittäin luvien komponenttien tuottamiseen toimialojen, kuten autojen, tuottamiseen, ilmailu-, meren-, ja raskaat koneet.

Seosluokka	Esimerkit	Tärkeimmät suorituskykytiedot	Tyypillinen käyttö
Hiiliteräkset	1020, 1045	Vetolujuus: 370–560 MPa; Pidennys: 10–20%	Rakenteelliset osat, vaihde
Ruostumattomat teräkset	304Lens, 17-4PHE	Vetolujuus: 600–1 300 MPA; Lämmönkestävyys 800 ° C	Kemikaali-, ruoka, lääketieteelliset laitteet
Alumiiniseokset	A356, A380	Vetolujuus: 200–300 MPa; Tiheys: 2.7 g/cm³	Autoteollisuuskotelot, elektroniikka
Nikkeliseokset	Kattaa 625, 718	Vetolujuus: 800–1 200 MPA; Huolehtia jstk 700 ° C	Ilmailu-, sähköntuotanto
Rauta-/harmaa rauta	65–45–12, ASTM A48	Vetolujuus: 400–600 MPa; Erinomainen vaimennus	Pumppukotelot, moottorilohkot
Erikoisseokset	Pronssi, Meihin, MMCS	Kulumiskestävyys, johtavuus, räätälöityjä komposiitteja	Meren, sähkö-, korkean vaatteen komponentit

Hienosti päällystysformulaatiot ja profiilien, valimat valettuja komponentteja niin kevyinä kuin 0.1 kg Ja niin raskas kuin 500 kg, seinämän paksuudet 2.5 mm asti 100 mm.

5. Kadonneiden vaahtovalujen edut

Kadonnut vaahto (LFC) on moderni ja tehokas valuekniikka, joka tarjoaa lukuisia etuja perinteisiin menetelmiin, kuten vihreä hiekkavalu, investointi, ja jopa kuolee valun tietyissä yhteyksissä.

Suunnittele vapaus ja geometrinen monimutkaisuus

• Koruton, yksiosaiset muotit: Koska vaahtomuoto on täysin höyrystynyt, Ytimiä ei tarvitse poistaa tai luoda monimutkaisia ​​jakoviivoja.
• Erittäin monimutkaiset geometriat: Monimutkaiset sisäiset rakenteet, alittaa, ja hienot yksityiskohdat voidaan heittää yhdessä operaatiossa ilman kokoonpanoa.
• Luonnoskulmia ei vaadita: Suunnittelijat voivat poistaa luonnoskulmat, joita yleensä tarvitaan perinteisten muottien kuvioiden purkamiseen.

Erinomainen mittatarkkuus ja pintapinta

• Lähes verkko-muotoinen toleranssit: Tyypilliset lineaariset toleranssit ± 0,5–1,0 mm ja koneistus- tai toissijaisen prosessoinnin minimaalinen tarve.
• Ylivoimainen pintapinta: Saavuttaa pinnan karheusarvot RA 6–12 um: n välillä, Parempi kuin perinteinen hiekkavalu ja lähestyy investointivalua joissain tapauksissa.
• Ei jakoviivoja tai salamaa: Koska vaahtokuvio on monoliittinen, Jakoviivat ja niihin liittyvä salama eliminoidaan, Tuloksena oleva puhdistusaine, johdonmukaisempi tuote.

Materiaalitehokkuus ja kustannussäästö

• Ei tarvita nousuja tai syöttölaitteita: Metallien käyttö vähenee, koska kadonnut vaahtovalu riippuu luonnollisesta suuntaisesta jähmennyksestä eikä vaadi lisämetallia portaista tai nousevia monissa tapauksissa.
• Alhaisemmat jälkikäsittelykustannukset: Tarvitaan minimaalista koneistamista ja viimeistelyä, joka vähentää käsittelyaikaa ja työvoimaa.
• Hiekka on uudelleenkäytettävää: Kadonneissa vaahtovaluissa käytetty sitomaton piidioksidi hiekka voidaan kierrättää toistuvasti, materiaalikustannusten ja ympäristövaikutusten alentaminen.

Virtaviivainen tuotannon työnkulku

• Vähemmän prosessivaiheita kuin sijoitusvalinta: Lost Foam Casting ohittaa sijoitusvaluissa vaadittavat kastelu- ja kuoren rakentamisvaiheet, tehdä siitä nopeamman ja vähemmän resurssiintensiivistä.
• Vaahtokuvioita on helppo tuottaa ja koota: CNC -koneistuksen käyttäminen, muovaus, tai 3D -tulostus, Kuviot voidaan luoda nopeasti, Nopean iteraation ja prototyyppien salliminen.

Skaalautuvuus ja monipuolisuus

• Laaja valikoima osan kokoa: Sopii komponenttien niin pieniksi kuin 0.5 kg suuriin teollisuusosiin, jotka painavat useita tonnia.
• Seinämän paksuuden joustavuus: Minimi seinämän paksuus 2.5 mm ovat saavutettavissa, kevyiden ja tehokkaiden osien tuotannon mahdollistaminen.
• Aineellinen yhteensopivuus: Tukee laajaa seoksia, mukaan lukien alumiini, rauta- rauta, ruostumattomat teräkset, nikkeliseokset, ja kuparipohjaiset materiaalit.

Alennettu kokoonpanovaatimukset

• Osien yhdistäminen: Useita komponentteja voidaan heittää yhtenä kappaleena, joka vähentää hitsauksen tarvetta, kiinnittimet, ja kokoonpanotoimenpiteet.
• Parantunut rakenteellinen eheys: Vähemmän niveliä ja hitsit johtavat vahvempaan, Luotettavampi valut, joissa on vähemmän epäonnistumispisteitä.

Ympäristöystävälliset ominaisuudet

• Alempi sideaineen käyttö: Hiekka on sidoksissa, Tarkoittaen vähemmän kemiallisia sideaineita.
• Alennettu romuaste: Korkean pääsyn sato (usein 90–95%) johtaa vähemmän uudelleensuunnitteluun ja aineelliseen jätteeseen.
• VOC: n lieventämisvaihtoehdot: Edistyminen matalan VOC-vaahdon ja pinnoitteiden edistymisessä auttaa tekemään prosessista ympäristöystävällisemmän.

6. Kadonneiden foam -valun rajoitukset

• Kertakäyttömallikustannukset: Vaikka EPS -vaahtokustannukset $0.50–1,00 / kg, Jokainen malli on kulutusta.
• VOC -päästöt: Höyrystyminen tuottaa 0.8 kg sinä/kg metalli, edellyttävät lämpöhaksidaattoria tai katalyyttisiä vähentämisjärjestelmiä.
• Koko & Painorajoitukset: Vakioasetukset käsittelevät 2 m ja 500 kg; Suuremmat valut vaativat räätälöityjä laitteita.
• Suvaitsevaisuus & Lopettaa kompromissit: Kadonnut vaahtovalu ei voi sovittaa ± 0,1 mm toleranssit tai RA ≤3 µm Sijoitusvalinnan viimeistely.

7. Taloudellinen analyysi

• Työkalut vs.. Tilavuus: Vaahtokuviot ($100–300 jokainen) vs.. hiekkaytimet ($1000+); kaarta 5000–10000 yksikköä/y.
• Kierto -aika & Antaa: 5–15 min syklit; 90–95 % Saanto vähentää uudelleensuunnittelua ja tukee vain aikaa tuotantoa.
• Yksikkökustannusvertailu: A: lle 50 KG Alumiiniosa, menetetty vaahtovalu yksikköä kohden voivat olla 20–30 % alhaisempi kuin hiekkavalu ja 40–60 % alhaisempi kuin sijoitusvalu samanlaisissa määrissä.

8. Laadunvalvonta & Yleiset viat

• Kaasuhuokoisuus: Lieventää tyhjiö -avustaa kaatamalla - vähentää huokoisuutta 30–50 %.
• Kuvion kyyneleet & Hiekan eroosio: Estää optimoidun lietteen viskositeetin ja 85–90 % hiekan tiivistys.
• Tarkastusmenetelmät: Radiografia (tyhjiä ≥ 0.3 mm), väriaine, ja CT -skannaus validoivat sisäiset ominaisuudet ja pinnan eheys.

9. Kadonneiden vaahtovalujen hakemukset

Kadonnut vaahtovalu on nopeasti saanut tunnustusta toimialojen välillä, jotka vaativat korkeaa monimutkaisuutta, tarkkuus, ja metallikomponenttien tehokkuus.

Sen ainutlaatuinen kyky tuottaa lähes verkko-muotoisia valuja ilman jakoviivoja, ytimet, tai laajat koneistusvaatimukset tekevät siitä erityisen houkuttelevan esimerkiksi autoteollisuus, raskasvarusteet, ilmailu-, ja energia.

Prosessi tukee myös sekä pienen määrän prototyyppiä että suuren määrän tuotantoa, Tarjoaa joustavuutta kilpailukykyisessä valmistusmaisemassa.

Autoteollisuus

• Moottorilohkot
• Sylinterinpäät
• Imu- ja pakasarjojen jakoputket
• Voimansiirtokotelot
• Ripustusvarret

Maatalous- ja rakennuslaitteet

• Pumppukotelot
• Vaihdelaatikkokotelot
• Hydrauliset jakoputket
• Akseli- ja jarrut

Ilmailu- & Puolustus

• Ilmakanavakokoonpanot
• Kevyt rakennetuet
• Ohjusjärjestelmän komponentit
• Prototyyppiset työkalut ja jigit

Teollisuuden koneet

• Kompressorikotelot
• Venttiilirungot
• Turbiiniosat
• Mukautetut kotelot generaattoreille ja moottoreille

Meri- ja offshore

• Potkurit
• Pumppukappaleet
• Lämmönvaihtimen kuoret
• Rakenteelliset kiinnikkeet

10. Vertailu muihin valuhumenetelmiin

Kadonnut vaahto (Tunnetaan myös nimellä haihtumiskuvioinen valu) tarjoaa ainutlaatuisia etuja, etenkin suunnittelun vapauden ja komponenttien yhdistämisen suhteen.

Kuitenkin, kuten mikä tahansa valmistusprosessi, Se on arvioitava vaihtoehtoisilla valumenetelmillä sopivimman ratkaisun määrittämiseksi tiettyyn sovellukseen.

Alla on kattava vertailu Lost-FOAM-valusta muiden tärkeimpien valuekniikoiden kanssa: hiekkavalu, investointi, ja kuolla casting.

Vertailutaulukko: Kadonnut vaahto vs.. Muut casting -menetelmät

Keskeiset oivallukset

Kadonnut vaahto vs.. Hiekkavalu

Kadonnut vaahtovalu on erinomainen perinteinen hiekkavalu Kun monimutkaisia ​​muotoja, Integroidut sisäiset ominaisuudet, ja parempia pintapintaisia ​​vaaditaan.

Se eliminoi ytimen valmistus- ja erotuslinjojen tarpeen, Päättämisajan vähentäminen merkittävästi.

Kuitenkin, Hiekkavalu on edelleen taloudellisempaa erittäin suurille komponenteille tai yksinkertaisille geometrioille.

Kadonnut vaahto vs.. Investointi

Kun taas investointi saavuttaa hienommat toleranssit ja pintapintaiset, Lost-FOAM-valu on usein kustannustehokkaampaa suuremmille osille ja pienemmille tuotantoille.

Lisäksi, Lost-FOAM tarjoaa nopeamman käännöksen vaahtokuvioiden ollessa helpompia ja nopeampia tuottaa, erityisesti CNC: n tai lisäaineiden kautta.

Kadonnut vaahto vs.. Kuolla casting

Kuolla casting hallitsee suurta määrää, Ei-rautatuotanto sen vertaansa vailla olevan nopeuden ja tarkkuuden vuoksi.

Kuitenkin, Sitä rajoittavat korkeat työkalukustannukset ja rajoitetut materiaalivaihtoehdot.

Kadonnut vaahto, sitä vastoin, Tukee laajempaa seoksia - mukaan lukien teräkset ja silitysraudat - ja on elinkelpoinen alhaisemmille tuotantomäärille tai suuremmille valuille, jotka olisivat mahdotonta die -valuessa.

11. Johtopäätös

Lost -Foam -casting tarjoaa vertaansa vailla oleva yhdistelmä - Suunnitteluvapaus, nopea työkalu, ja kustannustehokas tuotanto suurta, monimutkainen metalliosat.

Vaikka haasteet ovat edelleen - kulutus, Sinä, ja toleranssirajoitukset - vaahtomateriaalien innovaatiot, digitaalinen seuranta, ja hybridivalmistus lupaa laajentaa Lost Foam Castingin strategista arvoa.

Koska teollisuuden vaatimukset siirtyvät kohti kevyempää, monimutkaisempi, ja kestävämpiä casting -ratkaisuja, Lost Foam Casting on valmis johtamaan seuraavaa metallinlistausinnovaation aaltoa.

At LangHe, Olemme valmiita kumppaniksi kanssasi hyödyntämällä näitä edistyneitä tekniikoita komponenttien optimoimiseksi, materiaalivalinnat, ja tuotannon työnkulkut.

Varmistetaan, että seuraava projekti ylittää jokaisen suorituskyvyn ja kestävän kehityksen vertailukohdan.

Ota yhteyttä tänään!

 

Faqit

Q -: Mitkä ovat tyypilliset toleranssit ja pintapintaiset saavutettavissa?

Eräs: Kadonnut vaahtovalu saavuttaa tyypillisesti lineaarisen ulottuvuuden toleranssit ± 0,005 mm/mm ja pintapintaiset Rata 6 kohtaan 12 µm, kuvion laadusta ja metalliseoksesta riippuen.

Nämä arvot ovat usein parempia kuin tavanomainen hiekkavalu ja lähestymistavat tietyille osille investointivalu.

Q -: On kadonnut vaahto-valu kustannustehokas pienillä volyymeillä?

Eräs: Kyllä, Varsinkin kun käytetään nopeita kuvioiden valmistusmenetelmiä, kuten CNC -koneistus tai 3D -tulostus.

Kun vaahtomuodot ovat kertakäyttöisiä, Työkalukustannukset ovat yleensä alhaisemmat kuin die -valu tai sijoitusvalu.

Prosessi vähentää myös kokoonpano- ja koneistusvaiheita, monimutkaisten tai konsolidoitujen komponenttien kokonaiskustannustehokkuuden parantaminen.

Q -: Kuinka suuri tai raskas valu voi olla kadonneessa vaahtovalassa?

Eräs: Prosessi soveltuu hyvin keskipitkiin ja suuriin osiin, tyypillisillä valukokoilla 0.5 kg 500 kg ja mitat 2 metri.

Suuremmat komponentit voivat vaatia edistyneitä käsittelyjärjestelmiä ja optimoituja kaatatekniikoita.