1 Uvod
Objavljeni lijevanje kalupa obuhvaća obitelj tehnika metala u kojoj se kalup konzumira ili razbija kako bi se dohvatio gotov dio.
Ova jednogodišnja priroda omogućuje fleksibilnost u lijevanju složenih geometrija i velikih veličina bez troškova trajnog alata.
Ulaganje ulaganja - koja je i sama pohranjena metoda - često se tretira kao precizni vanjski dio.
U ovom članku seciramo načela, materijal, ekonomija, i primjene trošenja kalupa općenito i detaljno ih uspoređuju s ulaganjem (izgubljeni) lijevanje.
2. Što je trošenje kalupa?
Objavljivi lijevanje plijesni 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 metoda trajnih kalupa, 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.
Temeljni pojmovi
Prvi, uzorak - tipično izrađen od drva, metal, plastika, ili 3D ispisani polimer - definira geometriju dijela.
Sljedeći, Ljevaonica obuhvaća ovaj uzorak u materijalu kalupa poput pijeska, žbuka, ili keramička kaša.
Nakon uklanjanja uzorka (taljenom, gori, ili skidanje), rastaljeni metal ispunjava šupljinu, učvršćuje, I kalup se razbija.
Jer kalup ne može izdržati netaknut postupak potresa, Ljevaonica ga žrtvuje kako bi otkrila kasting.
Uobičajene metode
- Lijevanje pijeska
Livari ulijevaju metal u pijesak kalupe vezane glinom ili kemijskim smolama. Lijevanje pijeska obrađuje dijelove u rasponu od nekoliko unci do 100 tona.
Zapravo, lijevanje pijeska čini više od 70 % svih metalnih tonaža u svijetu. - Ljuskanje
Tehničari premažu zagrijani uzorak finom, Školjka pijeska obložena smola, izliječite ga u pećnici, Zatim sastavite više školjki oko potporne strukture.
Ocrtavanje školjke postiže tolerancije od ± 0.5 mm i površinska završnica su glatka kao RA 1.6 µm. - Žbuka i keramičko oblikovanje
Ove varijante koriste kalupe zasnovane na gipsu ili silicijuma za pojačane detalje.
Oni daju tolerancije na ± 0.25 mm i površinska obrada u blizini RA 0.8 µm - idealna za precizne komponente poput hidrauličkih okova.
3. Što je investicijski kasting?
Investicijski lijev—Mo, poznat kao Izgubljeni kasting- je postupak visoke preciznosti koji se troši koji transformira detaljan vosak (ili polimer) uzorci u metalne dijelove putem višeslojne keramičke školjke.
Jednom kada se metal očvrsne, lomljiva školjka je razbijena, Donose komponente s izuzetnom točnošću i kvalitetom površine.
Ključne značajke:
- Tijesne dimenzijske tolerancije: Obično ± 0.1 - 0.3 mm, Smanjivanje potrebe za post -jahanjem.
- Fina površinska završna obrada: Ram 0.4 - 1.6 µm, Idealno za aplikacije koje zahtijevaju glatko, As -karične površine.
- Složena sposobnost geometrije: Tanki zidovi dolje 0.8 mm, podreza, Unutarnji odlomci (Npr., Konformatični kanali za hlađenje).
- Široka kompatibilnost s legurom: Od nehrđajućih čelika i niknih natpisa na legurama titana i kobalta -kromij.
- Učinkovita proizvodnja serije: Višestruki uzorci montirani na jednom stablu omogućuju 50–1000 dijelova po izuranju, Optimiziranje upotrebe peći.
- Izvrsna svojstva materijala: Kontrolirano očvršćivanje u prethodno zagrijanoj školjci minimizira poroznost i segregaciju, Osiguravanje dosljednih mikrostruktura.
4. Prednosti & Ograničenja
Prilikom odabira postupka lijevanja, Inženjeri moraju odmjeriti prednosti svake metode prema njegovim nedostacima.
Ispod, Usporedimo trošak lijevanja plijesni (Emc) i investicijski kasting (IC) Kroz ključne pokazatelje uspješnosti, troškovi vozača, i praktična ograničenja.
Objavljivi lijevanje plijesni
Prednosti
- Niski trošak alata: Osnovni kalup pijeska - uključujući uzorak, bok, i vezivo - može li koštati onoliko malo kao $20, čineći EMC vrlo atraktivnim za prototipove i male proizvodnje.
- Sposobnost velikog dijela: Ljterice rutinski bacaju komponente koje prelaze veću 50 t (Npr., Kućiva pumpe, velika tijela ventila), ljestvica na kojoj trajni kalupi postaju nepraktični.
- Brzi zaokret plijesni: Moderne automatizirane linije za oblikovanje mogu proizvesti kalup za pijesak ispod 30 minute, Omogućavanje dnevne propusnosti stotina kalupa.
- Fleksibilnost materijala: EMC se nalazi na Ferrousu (lijevano željezo, Ugljični i leguri čelika), nepromiješan (aluminij, bronca, mesing), i određene egzotične legure s minimalnom promjenom procesa.
Ograničenja
- Grubo tolerancije: Tipična dimenzijska točnost kreće se od ± 0.5 do 2.0 mm. Stoga, do 20 % ukupnog dijela troškova može proći iz sekundarne obrade.
- Grubi površinski završetak: AS -karične površine obično leže između RA 1.6 i 6.3 µm, Često zahtijevajući mljevenje ili eksploziju kako bi se ispunile uske specifikacije.
- Visoke stope otpadaka (Početni): Osim ako se optimiziraju sustavi za reklamaciju pijeska, Rane vožnje mogu vidjeti stope otpadaka 10 %, Povećavanje potrošnje otpada i veziva.
- Ograničen detalj: Fine značajke u nastavku 1 MM ili zamršeni unutarnji odlomci uglavnom su izvan standardnih mogućnosti pijeska i školjke.
Investicijski lijev
Prednosti
- Izuzetna točnost: S tolerancijama od ± 0.1 do 0.3 mm, IC dijelovi često zahtijevaju malo ili nikakvo nakon što su se postigli, smanjenje vremena i troškova rada do do 40 %.
- Vrhunska kvaliteta površine: AS -ACAST završne obrade RA 0.4 do 1.6 µm Smanjite zahtjeve za poliranje i oblaganje, posebno vrijedan u zrakoplovnim i medicinskim implantatima.
- Kompleksne geometrije: Tanki zidovi (< 1 mm), podreza, i konformno hlađenje ili kanali tekućine su lako ostvarivi, Otvaranje mogućnosti dizajna nedostižne od EMC -a.
- Dosljedna mikrostruktura: Kontrolirano predgrijavanje keramike i sporo, Ujednačeno učvršćivanje daje minimalnu poroznost i tijesne strukture zrna, Povećavanje mehaničkih svojstava.
Ograničenja
- Visoki troškovi alata: Precizni vosak umire i oprema za izgradnju školjki može premašiti $10,000 po šupljini. Stoga, IC je najisplativiji za srednje staze (50–1000 računala).
- Dulja vremena ciklusa: Sastavljanje keramičke školjke i dewaxing zahtijevaju 12–24 sata prije ulijevanja; Ukupna vremena olova obično se kreću 4–6 tjedana.
- Ograničenja veličine: Dok se IC može podnijeti dijelovima do ~ 500 kg, Izuzetno veliki odljevi postaju teški zbog snage školjke i ograničenja rukovanja.
- Materijalna ograničenja: Iako IC podržava široku leguru, visoko reaktivni metali (Npr., Određene legure od titana) potražnja specijalizirani investicijski materijali i inertna atmosfera, Daljnji povećanje troškova.
5. Comparative Analysis of Expendable Mold Casting vs. Investicijski lijev
| Aspekt | Objavljivi lijevanje plijesni | Investicijski lijev |
|---|---|---|
| Tolerancija | ± 0,5–2,0mm | ± 0,1–0,3 mm |
| Površinska obrada (Ram) | 1.6 –6,3 µm | 0.4 –1,6 µm |
| Složenost | Umjereni podrezi, jednostavne jezgre | Zamršene geometrije, tanki zidovi |
| Ekonomija veličine serije | Ekonomično za velike vožnje (> 1.000 pcs) ili vrlo veliki dijelovi | Optimalno za vožnje s niskim do srednjih sredstava (10–1000pcs) |
| Trošak alata | Nizak (pijesak/tikvica); umjeren (ljuska) | Visok (vosak umire, oprema za školjke) |
| Vrijeme olova | Dani do 2 tjedna | 2–6 tjedana |
| Materijal | Bacanje pegla, čelika, legure | Superoleji, Specijalni čelici, Od |
| Utjecaj na okoliš | Ponovljeni pijesak do 90%; Odlaganje veziva varira | Vosak je povratio ≥95%; Keramički reciklirani ~ 70% |
6. Zašto se ne mogu potrošiti kalupe ponovno upotrijebiti?
Ljterice uništavaju potrošne kalupe za preuzimanje lijevanih dijelova. U lijevanju pijeska, Izuzđuju zrna pijeska iz učvršćenog metala.
Iako do 90 % pijeska se može povratiti, Izgubi svoj unaprijed oblik oblika i snagu veziva.
Stoga, Ljevaonica mora osvježiti ili ponovno obnoviti pijesak prije nego što ga ponovo upotrijebite - istinski "ponovni" nemoguće bez ponovne prerade.
Slično, Keramičke školjke i kalupi za gips puknule su tijekom potresa i ne mogu preživjeti netaknute, na taj način zabranjuje izravnu ponovnu upotrebu.
7. Zaključak
Zaključno, expendable mold casting vs. casting Oboje zauzimaju vitalne niše u modernoj proizvodnji.
Potrošivi kalupi - posebno metode pijeska i ljuske - od brzog, isplativa proizvodnja za velike, Manje zamršeni dijelovi.
Obrnuto, Casting ulaganja pruža vrhunsku preciznost, kvaliteta površine, i svestranost materijala, iako s većim troškovima alata i duljim vremenima olova.
Konačno, Inženjeri bi trebali odmjeriti čimbenike poput složenosti dijela, Veličina šarže, Zahtjevi za toleranciju, i troškovi životnog ciklusa za odabir optimalnog postupka.
Kao alati za digitalni dizajn, aditivni uzorak, a održivi materijali i dalje se razvijaju, Ljterice dobivaju još veću fleksibilnost kako bi odgovarali tehnologiji lijevanja sa zahtjevima aplikacije.
Laga je savršen izbor za vaše potrebe za proizvodnjom ako vam treba visokokvalitetna Usluge lijevanja kalupa.
Česta pitanja
What is the key difference between expendable mold casting vs. casting?
Obrazbavi lijevanje kalupa koristi jednokratne kalupe izrađene od pijeska, žbuka ili keramika koja su slomljena kako bi se oslobodio dijela,
dok je investicijski kasting (Vrsta postupka koji se troši) koristi uzorke voska i višeslojne keramičke školjke za veću preciznost i finu površinsku završnu obradu.
Mogu li ponovo upotrijebiti pijesak ili keramiku iz potrošnog kalupa?
Ne možete ponovo upotrijebiti kalup, Ali ljevaonice se vraćaju 90 % pijeska ili 70 % keramičkih medija čišćenjem, Ponovno kondiranje i miješanje sa svježim materijalom prije obnove novog kalupa.
Postoje li ograničenja materijala?
- Potrošni kalupi: Široka kompatibilnost (lijevano željezo, čelik, aluminij, bronca).
- Investicijski lijev: Podržava specijalne legure (Nikal superolejke, titanijum), Iako visoko reaktivni metali mogu zahtijevati specijalizirana ulaganja i atmosfere.
Kako se utjecaj na okoliš razlikuje?
Oba procesa naglašavaju medija rekultivacija: Listing pijeska Povratak ~ 85–90 % pijeska, Dok se investicijski odljev oporavlja ≥ 95 % od voska i ~ 70 % keramički.
Međutim, Svaki ciklus i dalje troši veziva i energiju za rekultivu, Dakle, održiva praksa i napredna veziva mogu dodatno smanjiti otpad.
