Kihasználható penészöntés vs. Befektetési öntés

1 Bevezetés

A felhasználható penészöntés magában foglalja a fémcasting technikák családját, amelyekben a penész elfogyasztják vagy elszakadnak a kész alkatrészek visszakereséséhez.

Ez az egyszer használatos természet lehetővé teszi a rugalmasságot a komplex geometriák és a nagy méretek öntésében az állandó szerszámok költsége nélkül.

A befektetési castingot - amely önmagában egy felhasználható módszer - gyakran precíziós kimenetelűnek tekintik.

Ebben a cikkben boncoljuk az alapelveket, anyag, közgazdaságtan, és általában a felhasználható penészöntés alkalmazása, és ezeket részletesen összehasonlítja a befektetésekkel (elvesztett vigasz) öntvény.

2. Mi a felhasználható penészöntés?

Felhasználható penészöntés refers to any metal casting process in which the mold is used only once and then destroyed to retrieve the finished part.

Az állandó penész módszerekkel ellentétben, Ez a megközelítés feláldozza az öntőformát, hogy nagyobb tervezési rugalmasságot érjen el, alacsonyabb szerszámköltségek,

és az a képesség, hogy nagyon nagy vagy nagyon összetett összetevőket dobjunk anélkül, hogy drága befektetnének, hosszú ideig tartó szerszám.

Alapfogalmak

Első, egy minta - tipikusan fából készült, fém, műanyag, vagy egy 3D nyomtatott polimer - határozza meg az alkatrész geometriáját.

Következő, Az öntöde ezt a mintát egy penész anyagba, például homokba zárja, vakolat, vagy kerámia iszap.

A minta eltávolítása után (olvadással, kiégés, vagy sztrippelés), Az olvadt fém kitölti az üreget, megszilárdul, És a penész elszakad.

Mert a penész nem képes ellenállni a rázkódási folyamatnak, Az öntöde feláldozza azt, hogy feltárja a castingot.

Általános módszerek

• Homoköntés
  Az öntö én fémet öntsön agyag vagy kémiai gyanták által kötött homokformákba. A homoköntő fogantyúk az alkatrészek között, néhány unciaig 100 tonna.
  Valójában, A homoköntés több, mint 70 % az összes fém -casting űrtartalom világszerte.
• Héjas öntés
  A technikusok a fűtött mintát finoman bevonják, gyanta bevonatú homokhéj, Gyógyítsd meg sütőben, Ezután összeszereljen több kagylót egy tartószerkezet körül.
  A héjformázás ± tűréseket eredményez 0.5 Az mm és a felület olyan sima, mint a RA 1.6 µm.
• Gipsz- és kerámia öntvény
  Ezek a variánsok gipsz- vagy szilícium -dioxid -alapú formákat használnak a továbbfejlesztett részletek érdekében.
  A toleranciákat ± 0.25 MM és a felület RA közelében befejeződik 0.8 µm - ideális precíziós alkatrészekhez, például hidraulikus szerelvényekhez.

3. Mi az a befektetési casting?

Befektetési öntés—Momán módon ismert néven elvesztett vivás casting–A nagy pontosságú, felhasználható penész folyamat, amely átalakítja a részletes viaszt (vagy polimer) minták fémrészekbe egy többrétegű kerámia héjon keresztül.

Miután a fém megszilárdul, A törékeny héj elszakadt, Kivételes pontossággal és felületminőséggel rendelkező alkatrészek kihozatala.

Kulcsfontosságú jellemzők:

• Szűk méretű toleranciák: Általában ± 0.1 - - 0.3 mm, A gépjármű utáni szükséglet csökkentése.
• Finom felületi kivitel: RA 0.4 - - 1.6 µm, Ideális a sima igénylő alkalmazásokhoz, As -cast felületek.
• Komplex geometriai képesség: Vékony falak lefelé 0.8 mm, aláhúzások, belső részek (PÉLDÁUL., konformális hűtési csatornák).
• Széles ötvözet kompatibilitása: A rozsdamentes acéloktól és a nikkel -alapú szuperötvözetektől a titán és a kobalt -cróm ötvözetekig.
• Hatékony tételgyártás: Több minta egyetlen fára szerelhető, A kemence használatának optimalizálása.
• Kiváló anyagtulajdonságok: A szabályozott megszilárdulás az előmelegített héjban minimalizálja a porozitást és a szegregációt, A következetes mikroszerkezetek biztosítása.

4. Előnyök & Korlátozások

A casting folyamat kiválasztásakor, A mérnököknek meg kell mérniük az egyes módszerek előnyeit a hátrányaival szemben.

Alatt, Ellentétben állunk szemben (EMC) és befektetési casting (IC) a kulcsfontosságú teljesítménymutatókon keresztül, Költségvezetők, és gyakorlati korlátozások.

Felhasználható penészöntés

Előnyök

• Alacsony szerszámköltség: Alapvető homok penész - beleértve a mintát, lombik, és kötőanyag - olyan kevesebbet fizethet, mint $20, Az EMC vonzóvá tétele a prototípusokhoz és a kis termelési futásokhoz.
• Nagy részből álló képesség: Az öntösszetők rutinszerűen leadják az alkatrészeket 50 t (PÉLDÁUL., szivattyúház, nagy szeleptestek), egy olyan skála, amelyen az állandó formák nem praktikussá válnak.
• Gyors penész fordulat: A modern automatizált öntvényvezetékek homokformát képezhetnek az alsó részben 30 jegyzőkönyv, lehetővé téve a napi többszázak teljesítményét.
• Anyagi rugalmasság: Az EMC vasba száll (öntöttvas, szén- és ötvözött acélok), színes színű (alumínium, bronz, sárgaréz), és bizonyos egzotikus ötvözetek minimális folyamatváltozással.

Korlátozások

• Durvabb toleranciák: A tipikus dimenziós pontosság ± 0.5 hogy 2.0 mm. Következésképpen, ig 20 % A teljes részköltség a másodlagos megmunkálásból származhat.
• Durva felszíni kivitel: As -cast felületek általában a RA között fekszenek 1.6 és 6.3 µm, Gyakran csiszolást vagy robbantást igényel a szűk specifikációk teljesítéséhez.
• Magas hulladéklerakási sebesség (Kezdeti): Kivéve, ha a homok rekultivációs rendszereit optimalizálják, A korai futások láthatják a hulladékok sebességét 10 %, növekvő anyaghulladék és kötőanyag -fogyasztás.
• Korlátozott részlet: Finom tulajdonságok alább 1 Az MM vagy a bonyolult belső átjárók általában túlmutatnak a szokásos homok- és héj képességeken.

Befektetési öntés

Előnyök

• Kivételes pontosság: ± tűrésekkel 0.1 hogy 0.3 mm, Az IC alkatrészek gyakran kevés vagy egyáltalán nem szükségesek, az átfutási idő és a munkaerőköltségek csökkentése 40 %.
• Kiváló felületi minőség: As -cast befejezés RA 0.4 hogy 1.6 µm Csökkentse a polírozási és bevonási követelményeket, Különösen értékes az űr- és orvosi implantátumokban.
• Összetett geometriák: Vékony falak (< 1 mm), aláhúzások, és a konformális hűtés vagy folyadékcsatornák könnyen elérhetőek, Az EMC megnyitó tervezési lehetőségei elérhetetlenek.
• Következetes mikroszerkezet: Ellenőrzött kerámiahéj előmelegítő és lassú, Az egységes megszilárdulás minimális porozitást és szoros szemcsék szerkezeteket eredményez, A mechanikai tulajdonságok javítása.

Korlátozások

• Magas előzetes szerszámköltség: A precíziós viasz meghal, és a héjépítő berendezések meghaladhatják $10,000 üregenként. Ezért, Az IC a legköltséghatékony a közepes futásokhoz (50–1000 db).
• Hosszabb ciklusidő: A kerámia héj szerelése és a viválás 12–24 órát igényel a öntés előtt; Az átfutási idők általában 4–6 hétig terjednek.
• Méretkorlátozások: Míg az IC ~ 500 kg -ig képes kezelni az alkatrészeket, A rendkívül nagy öntvények a héj ereje és a kezelési korlátozások miatt nehézkessé válnak.
• Anyagi korlátozások: Bár az IC támogatja a széles ötvözet -tartományt, erősen reaktív fémek (PÉLDÁUL., Bizonyos titánötvözetek) Követeljen speciális befektetési anyagokat és inert légkört, További növekvő költségek.

5. Comparative Analysis of Expendable Mold Casting vs. Befektetési öntés

Vonatkozás	Felhasználható penészöntés	Befektetési öntés
Tolerancia	± 0,5–2,0 mm	± 0,1–0,3 mm
Felületi kidolgozás (RA)	1.6 –6,3 um	0.4 –1,6 µm
Bonyolultság	Mérsékelt alulkísérletek, Egyszerű magok	Bonyolult geometriák, vékony falak
A tétel méretgazdaságtan	Költséghatékony a nagy futásokhoz (> 1000dbs) vagy nagyon nagy alkatrészek	Optimális az alacsony és mediumfutásokhoz (10–1 000 pbs)
Szerszámköltség	Alacsony (homok/lombik); mérsékelt (héj)	Magas (viasz meghal, héjas berendezés)
Átfutási idő	Napok 2 hete	2–6 hete
Anyagi tartomány	Öntött vasalók, acélok, színes színes ötvözetek	Szuperfémek, speciális acélok, -Y -az
Környezeti hatás	A visszaszerzött homok 90% -ra; A kötőanyag -ártalmatlanítás változó	A viasz ≥95%; A kerámia újrahasznosított ~ 70%

6. Miért nem lehet újra felhasználni a felhasználható formákat??

Az öntöszék elpusztítják a felhasználható formákat az öntött alkatrészek visszakereséséhez. Homoköntésben, Kihúzzák a homokszemcséket a megszilárdult fémből.

Bár 90 % a homokból visszaszerezhető, Elveszíti előre formázott alakját és kötőanyag -szilárdságát.

Következésképpen, Az öntvénynek újrafelhasználása előtt frissítenie kell vagy újratelepülnie kell a homokot - igazi „újra” -et, újrafeldolgozás nélkül..

Hasonlóképpen, A kerámia héjak és a gipszformák repednek a rázás közben, és nem tudnak érintetlenül maradni, Így tiltja a közvetlen újrafelhasználást.

7. Következtetés

Befejezéssel, expendable mold casting vs. befektetési casting Mindkettő elfoglalja a modern gyártás létfontosságú rést.

A felhasználható formák - különösen a homok és a héj módszerei - gyors felszerelést kínálnak, költséghatékony termelés nagy számára, kevésbé bonyolult részek.

Egymással szemben, A befektetési casting kiváló pontosságot nyújt, felületi minőség, és az anyagi sokoldalúság, bár magasabb szerszámköltségekkel és hosszabb átfutási idővel.

Végül, A mérnököknek mérlegelniük kell a tényezőket, például a rész bonyolultságát, kötegelt méret, tolerancia követelmények, és az életciklus költségei az optimális folyamat kiválasztásához.

Mint digitális tervező eszközök, additív mintázat, És a fenntartható anyagok továbbra is fejlődnek, Az öntödei még nagyobb rugalmasságot szereznek, hogy az casting technológiát az alkalmazás igényeihez igazítsák.

LangHe a tökéletes választás a gyártási igényekhez, ha magas színvonalra van szüksége felhasználható penészöntési szolgáltatások.

Vegye fel velünk a kapcsolatot ma!

 

GYIK

What is the key difference between expendable mold casting vs. befektetési casting?

A felhasználható penészöntés egyidejű homokból készült formákat használ, gipsz vagy kerámia, amely törött, hogy elengedje az alkatrészt,

Míg a befektetési casting (egyfajta felhasználható penész folyamat) viaszmintákat és többrétegű kerámia héjakat alkalmaz a magasabb pontosságú és finomabb felületi kivitel érdekében.

Újra felhasználhatom a homokot vagy a kerámiát egy felhasználható penészből?

Nem használhatja újra a penész újrafelhasználását, de az öntödei visszahívják 90 % homokból vagy 70 % kerámia média tisztításával, újdonság újjáépítése és új penész újjáépítése előtt újjáélesztése és keverése.

Vannak -e anyagi korlátozások?

• Felhasználható formák: Széles kompatibilitás (öntöttvas, acél, alumínium, bronz).
• Befektetési öntés: Támogatja a speciális ötvözeteket (nikkel -szuperfémek, titán), Bár a nagyon reaktív fémek speciális beruházásokat és légkört igényelhetnek.

Hogyan különbözik a környezeti hatás?

Mindkét folyamat hangsúlyozza a média visszanyerését: A homoköntés ~ 85–90 % homok, Amíg a befektetési casting helyreáll ≥ 95 % viasz és ~ 70 % kerámia.

Viszont, Minden ciklus továbbra is fogyaszt kötőanyagokat és energiát a helyreállításhoz, Tehát a fenntartható gyakorlatok és a fejlett kötőanyagok tovább csökkenthetik a hulladékot.