Rozsdamentes acél befektetési casting

1. Bevezetés

Rozsdamentes acél befektetési casting, Precíziós casting vagy elveszett viaszöntés néven is ismert, egy nagyon pontos és sokoldalú gyártási módszer, amelyet komplex előállításához használnak, nagy teljesítményű alkatrészek szoros toleranciákkal és kiváló felületi kivitelben.

Kritikus szerepet játszik a modern ipari alkalmazásokban, ahol a dimenziós pontosság, anyagi integritás, és a korrózióállóság elengedhetetlen.

Mint a könnyűsúly iránti kereslet, tartós, És a bonyolultan alakú alkatrészek továbbra is növekednek az olyan iparágakban, mint az űrrepülés, orvosi, petrolkémiai, és az élelmiszer -feldolgozás, A rozsdamentes acél befektetési casting egyre értékesebbé vált.

Ez a folyamat lehetővé teszi a gyártók számára, hogy a hálózat közeli formájú rozsdamentes acél alkatrészeket hozzanak létre, miközben minimalizálják a megmunkálást, anyaghulladék, és az összeszerelés bonyolultsága.

2. Mi az a befektetési casting?

Befektetési öntés—A Lost -Vazás vagy Precíziós casting néven ismert - egy fém formájú folyamat, amelyben az eldobható viaszmintát többrétegű kerámia héj veszi körül.

Miután a héj megszilárdul, a viaszot megolvasztják („Elveszett viasz”), Ha pontos üreget hagy, amelybe az olvadt fémet öntik.

Megszilárdulás után, A kerámia héja eltört, hogy felfedje egy fém részt, amely hűségesen megismétli az eredeti viasz geometriáját.

3. Miért használja a rozsdamentes acélt befektetési castinghoz?

Rozsdamentes acél Egyesíti a kivételes mechanikai teljesítményt, korrózióállóság, és esztétikai tulajdonságok, Az egyik legsokoldalúbb és legmegbízhatóbb anyag a precíziós befektetési castinghoz.

Kiemelkedő korrózióállóság

• Passzív oxidréteg: Minden rozsdamentes acél vékony, öngyógyító króm -oxid felületi réteg, amely megakadályozza a rozsda és a festést még durva környezetben is.
• Hüvelyes ellenállás: Olyan osztályok, mint a 316L és a duplex 2205 magas pontszám -ellenállási ekvivalens számokat mutat (Faipari) ≥25, A hosszú élettartam biztosítása a kloridban gazdag médiában (PÉLDÁUL., tengervíz, sóoldat).
• Kémiai kompatibilitás: Rezisztens egy széles pH -tartománynak (2–13), lehetővé téve a kémiai feldolgozásban való felhasználást, étel és ital, és gyógyszerészeti alkalmazások speciális bevonatok nélkül.

Nagy szilárdság és keménység

• Széles szilárdsági spektrum:

• • Austenit osztályok (304L, 316L): szakítószilárdság 480–600 MPa; hozamszilárdság 200–300 MPa.
  • Csapadék -keményítő ötvözetek (17--4ph): szakítószilárdság 1,300 MPA az öregedés utáni kezelés után.
  • Martenzitikus osztályok (410, 420): hőkezelhető, hogy elérje a hozamszilárdságokat 800 MPA vagy több.

• Kiváló keménység: Még kriogén vagy nulla alkalmazásokban is, Austenit rozsdamentes acélok fenntartják a fenti ütési szilárdságot 80 J –196 ° C -on.

Precíziós casting kompatibilitás

• Folyékonysági és olvadási tartomány: A rozsdamentes acélok között megolvadnak 1,350 ° C és 1,500 ° C, Stabil öntési ablak biztosítása, amely zökkenőmentesen működik a kerámia héjú anyagokkal.
• Dimenziós pontosság: A toleranciákat ± 0,1 mm -re is eléri 100 A névleges dimenzió mm, Ideális az alkatrészekhez, amelyek pontos illesztéseket vagy bonyolult tulajdonságokat igényelnek.
• Felületi kidolgozás: A tipikus As -cast befejezések elérik az RA 1,6–3,2 μm -t, A másodlagos polírozás szükségességének csökkentése vagy kiküszöbölése.

4. A rozsdamentes acél befektetési casting lépcsőfokú folyamata

A befektetési casting munkafolyamat hat fő szakaszból áll, Minden gondosan ellenőrzött a dimenziós pontosság biztosítása érdekében, felületi minőség, és a kohászati ​​integritás.

4.1 Viaszmintás létrehozás

Szerszámtervezés & Gyártás

• A precíziós acélból származó halál CNC -vel rendelkezik, hogy tükrözze az utolsó rész geometriáját, A zsugorodás elszámolása (Általában 1,5–2 % rozsdamentes acélhoz).

Viaszos befecskendezés

• Olvadt viasz (Paraffin keveredik a lágyítókkal) nyomás alatt injektálják (4–6 sáv) a szerszámba, Az üregek kitöltése alatt 2 másodpercek.
• Céldimenziós variáció: ± 0,03 mm per 25 mm.

Mintázatminőség -ellenőrzés

• Vizuális ellenőrzés az üregekről, vaku, vagy kötött vonalakat.
• Súlyellenőrzés: Minden minta tömegét rögzítik a hozam és a folyamat következetességének nyomon követése érdekében.

4.2 Viaszminták összeszerelése

Minta

• Az egyedi viaszmintákat „oltják be” egy központi viaszrúdra, hogy fát képezzenek, A fémadat optimalizálása és a turbulencia minimalizálása.
• Tipikus faméretek: 10–50 minták, a rész méretétől és a kemence kapacitásától függően.

A kapu és a futó tervezése

• Kapu keresztmetszetek, hogy egyensúlyba kerüljenek a töltési sebesség a turbulencia ellen (Az alábbiakban a Reynolds számok céljából célzott 500).
• Forró képességű kapuk vagy napi gyilkolt kapuk csökkentik a turbulenciát és a levegő beillesztését.

4.3 Héjépítés (Kerámia -iszap és stukkó)

Első merítés (Elsődleges kabát)

• Finom tűzálló hígító (részecskeméret 5–10 um) a viaszfát bevonja a finom részletek rögzítéséhez.

Stukkó alkalmazás

• Szilícium -dioxid vagy cirkon homok (40–80 um) stukkóba kerülnek a nedves alaprétegre a megerősítéshez.

Az azt követő kabátok

• Alternatív iszap és stukkó az összes réteg 5-8 -as rétegére, Építse a héj vastagságát 6-10 mm -re.
• Szárazási idő a kabátok között: 15–30 perc 20–25 ° C -on és 40–60 % relatív páratartalom.

Végső bevonat

• Durvabb külső réteg (150–250 um részecskék) mechanikai védelmet nyújt a kezelés és öntés során.

4.4 Vahaszkodás (Elvesztett vigasz)

Autokláv dewax

• Gyors gőzciklus 120–150 ° C -on és 2–5 bar nyomást 1–2 percig, hogy a viasz nagy részét megolvaszthassa.

Sütő sütője

• A kagylókat egy kemencébe továbbítják 200–250 ° C -on 2–4 órán keresztül, hogy eltávolítsák a maradék viaszot és a nedvességet.

Viasz helyreállítás

• Az olvasztott viaszt összegyűjtik, szűrt, és újrahasznosítják a viaszinjekciós rendszerbe, átjutni 95% újrafelhasznál.

4.5 Az olvadt rozsdamentes acél előmelegítése és öntése

Héj előmelegítés

• A héj szerelvényeit 1000–1 200 ° C -on 1-3 órán keresztül sütjük, hogy a kerámia szinterje szintje legyen, lehajtja a nedvességet, és csökkentse a termikus sokkot.

Olvadó kemence

• Indukció vagy elektromos ív kemencék olvadnak a rozsdamentes töltésű fémre 1400–1,550 ° C -ra, az ötvözettől függően (PÉLDÁUL., 316L ~ 1 450 ° C -on).

Öntés

• Gravitáció, vákuumsegély, vagy alacsony nyomású technikák kitöltik a formákat ellenőrzött sebességgel (20–50 cm/s penészsebesség) A turbulencia minimalizálása érdekében.
• Tipikus öntési súly héjonként: 10–250 kg olvadt fém.

4.6 Héj eltávolítás, Végső

Miután a rozsdamentes acél teljesen megszilárdult, A kerámia héjat olyan mechanikai módszerekkel távolítják el, mint például a homokfúvás, vízsugaras, vagy vibrációs befejezés.

Bizonyos esetekben, kémiai feloldódás használható bonyolult geometriákhoz.

A héj eltávolítása után, Az casting befejezi a befejezést, amelyek általában magukban foglalják a sprue rendszer eltávolítását, felszíni őrlés, és polírozás a kívánt felületminőség elérése érdekében.

A hőkezelés alkalmazható a mechanikai tulajdonságok, például a szilárdság fokozására, keménység, vagy korrózióállóság, A használt ötvözettől függően.

Ezután precíziós CNC -megmunkálást alkalmaznak a szűk méretű toleranciák teljesítésére, Különösen a kritikus felületeken vagy a párzási interfészeken.

5. A rozsdamentes acél befektetési casting műszaki előnyei

A rozsdamentes acél befektetési casting a pontosság egyedi kombinációját kínálja, teljesítmény, és a gazdaság. Az alábbiakban bemutatjuk annak fő műszaki előnyeit:

Kivételes dimenziós pontosság

• Tipikus toleranciák ± 0,1 mm per 100 A nominális dimenzió mm lehetővé teszi a minimális vagy a másodlagos megmunkálást igénylő nettó formájú alkatrészeket.
• Konzisztens mintázat replikációja és ellenőrzött héj vastagsága biztosítja az ismétlődőséget a termelési futások között.

Kiváló felületi kivitel

• As -cast felszíni érdesség az RA 1,6–3,2 μm tartományában sima alkatrészek, amelyek készen állnak a kiszolgálásra vagy a fény polírozására.
• A finom kerámia prime kabátok bonyolult részleteket és éles széleket rögzítenek, A cast utáni csiszolás és csiszolás csökkentése.

Komplex geometriai képesség

• Képesség vékony falakat előállítani 0.6 mm, belső üregek, aláhúzások, és negatív tervezetek magok nélkül.
• Megkönnyíti a több rész vagy tulajdonság konszolidációját egyetlen castingba, A szerelési lépések és a potenciális szivárgási útvonalak csökkentése.

Magas anyaghasználat és hozam

• A viaszminták és a kerámia héjak teljes mértékben újrahasznosíthatók, A viasz újrafelhasználási aránya meghaladja 95 %.
• A tipikus fémhozam 85–95 % Minimalizálja a hulladékot a szubtraktív folyamatokhoz képest.

Széles ötvözet kompatibilitása

• Sikeresen vezette a rozsdamentes fokozat széles spektrumát - 304/316 Austenitika a 17–4 órás csapadék -keményítéshez és a duplex 2205 -ig - mindegyik testreszabott korrózióállóság, erő, és keménység.
• Egységes mikroszerkezet és ellenőrzött hűtés megakadályozza a szegregációt, A következetes mechanikai tulajdonságok biztosítása.

Költséghatékonyság közepes és nagy mennyiségben

• Szerszámok költségei (viasz meghal, és kerámia mintázatú szerszámok) amortizálják a több száz -tízezer alkatrészt a termelési futamok felett, a részenkénti vezetési költségek a bárkészletből származó megmunkálás alatt.
• Csökkentett másodlagos műveletek (hegesztés, összeszerelés, kiterjedt megmunkálás) További alacsonyabb a teljes gyártási költségek.

Rövidebb átfutási idők az összetett alkatrészekhez

• A CAD jóváhagyástól az első gyártási öntvényekig mindössze 4–6 hét alatt, Az egyedi megmunkálás vagy kovácsolás túllépése geometriailag bonyolult alkatrészekhez.
• Az automatizált héjépítés és a viaszoló rendszerek támogatják a gyors, megismételhető ciklusidő.

Továbbfejlesztett mechanikai teljesítmény

• A hálózat közeli forma öntése minimalizálja a feszültségkoncentrátorokat és a megmunkálás által indukált munka edzését, A fáradtság életének javítása.
• Opcionálisan kombinálva a hőkezelésekkel (oldat -lágyítás, öregedés) A finomság finomságához, hozamszilárdság, és keménység.

6. Tervezési iránymutatások a rozsdamentes acél befektetési öntvényekhez

A rozsdamentes acél befektetési casting alkatrészeinek tervezésekor, A bevált iránymutatások követése biztosítja a megbízható penész kitöltését, Hangos kohászat, és minimális a cast utáni finomítás.

7. Általános rozsdamentes acél osztályok a befektetési castingban

A rozsdamentes acél befektetési casting az ötvözött osztályok széles skáláját támogatja, hogy megfeleljen az iparágak különböző alkalmazási igényeinek.

Minden osztály a mechanikai tulajdonságok egyedi kombinációját kínálja, korrózióállóság, és hőkezelési képességek.

8. Utazás utáni folyamatok és befejezési lehetőségek

Az utóviszonyok elengedhetetlenek a nyers rozsdamentes acél befektetések nagy teljesítményűvé történő átalakításához, pontossági alkatrész.

Ezek a folyamatok javítják a dimenziós pontosságot, felületi minőség, mechanikai tulajdonságok, és gondoskodjon arról, hogy az casting megfeleljen a funkcionális és szabályozási követelményeknek.

Hőkezelés

A hőkezelést gyakran alkalmazzák a rozsdamentes acél öntvényekre az szilárdság javítása érdekében, keménység, hajlékonyság, és korrózióállóság. A specifikus kezelés az ötvözet típusától függ:

• Austenit rozsdamentes acélok (PÉLDÁUL., 304, 316):

• • Oldat -lágyítás (1,040–1,120 ° C): Feloldja a króm -karbidokat, Finomítja a gabonaszerkezetet, és javítja a korrózióállóságot.
  • Gyors kioltás: Megakadályozza az szenzibilizációt és az intergranuláris korróziót.

• Martenzitikus rozsdamentes acélok (PÉLDÁUL., 410, 420):

• • Megkeményedés és edzés (950–1 050 ° C): Növeli a keménységet és a szakítószilárdságot.
  • Edzés: Beállítja a szilárdságot és csökkenti a törés után a törékenységet.

• Csapadék keményítő acélok (PÉLDÁUL., 17-4PH):

• • Öregedő kezelés (PÉLDÁUL., H900, H1025): Javítja a hozam szilárdságát és keménységét a rézben gazdag fázisok ellenőrzött csapadékával.

Felszíni kezelések

A felület befejezése javítja a megjelenést, tisztaság, és a casting korrózióállósága. A közös kezelések között szerepel:

• Pácolás

• • Távolítsa el a felszíni oxidokat és a skálát savas oldatokkal (Általában nitrogén és hidrofluorinsavak).
  • Előkészíti a castingot passziválásra vagy elektropolaringra.

• Passziválás

• • Stabil króm -oxid réteg kialakításával fokozza a korrózióállóságot.
  • Általában salétromsav- vagy citromsavfürdőkkel végeznek.

• Elektropropolising

• • Anódos oldódási folyamat, amely simítja és megvilágítja a felületet a mikrotörés eltávolításával.
  • Ideális az egészségügyihez, orvosi, és élelmiszer-minőségű alkalmazások.

• Robbantás / Homokfúvás

• • Mechanikusan eltávolítja a kerámia héj maradványát, oxidáció, és a felszíni hibák.
  • A polírozás vagy a bevonat előtti előzetes lépésként használják.

CNC megmunkálás és dimenziós befejezés

Bár a befektetési casting a nettó formájú pontosságot eléri, Néhány kritikus felülethez vagy tűréshez szükség lehet a gépelés utáni.

• CNC marás / Fordulás

• • A szűk toleranciák eléréséhez használják (PÉLDÁUL., ± 0,01 mm) és a precíziós felület befejeződik a szálakon, fúrások, vagy lezáró arcok.
  • Különösen fontos az alkatrészek vagy a szerelvények párzása szempontjából.

• Őrlés & Polírozás

• • Az esztétika javítására alkalmazott, laposság, vagy készítsen alkatrészeket a borításhoz vagy a hegesztéshez.
  • A tükör vagy a szatén kivitel a követelményektől függően érhető el.

Ellenőrzés és minőség -ellenőrzés

Az összes befejezési folyamat után, Az öntvények szigorú ellenőrzésen mennek keresztül, hogy biztosítsák a specifikációkkal és a megbízhatósági előírásokkal való megfelelést.

• Dimenziós ellenőrzés

• • Eszközök: CMM (Koordinálja a mérőgépeket), digitális féknyereg, mérőeszközök
  • Ellenőrzi a kritikus toleranciákat, körkörösség, és a geometria.

• Romboló tesztelés (NDT)

• • Vizuális ellenőrzés (Vt): Felszíni hibák és hibák
  • Festék behatoló tesztelés (PT): Felszíni repedések és porozitás
  • Radiográfiai tesztelés (RT): Belső üregek és zárványok
  • Ultrahangos tesztelés (UT): Felszín alatti hibák vastagabb szakaszokban
  • Mágneses részecske tesztelés (MT): Ferromágneses martenzites osztályokhoz

• Mechanikus tulajdonságvizsgálat (Ha szükséges)

• • Szakító, hatás, keménység, és megnyúlási tesztelés az ASTM szabványok szerint.

9. A rozsdamentes acél befektetési öntvények alkalmazásai

A rozsdamentes acél befektetési öntvényeket az iparágak széles skáláján használják, ahol pontosság, tartósság, és a korrózióállóság kritikus jelentőségű.

Az a képesség, hogy szűk toleranciákkal és a kiváló felületi kivitelben komplex formák előállítása legyen, ezt a folyamatot különösen értékessé teszi a nagy teljesítményű alkatrészek számára.

Repülőipar

• Turbina pengék
• Motorházak
• Üzemanyag -rendszer alkatrészei
• Futómű zárójel

Miért a befektetési casting?

Rozsdamentes acél öntvényeknek ellenállniuk kell a magas hőmérsékleteknek, mechanikai feszültség, és korrozív környezetek.

A befektetési casting lehetővé teszi a könnyűsúly előállítását, Komplex geometriák minimális gépeléssel, Alapvető fontosságú a teljesítmény és az üzemanyag -hatékonyság szempontjából.

Orvosi és fogászati ​​ipar

• Műtéti eszközök
• Ortopéd implantátumok (csípőre, csontos csavarok)
• Fogászati ​​eszközök és zárójelek
• Diagnosztikai berendezés alkatrészek

Miért rozsdamentes acél befektetési casting?

Az orvosi minőségű rozsdamentes acélok, például a 316L és a 17-4PH, biokompatibilitási és sterilizációs ellenállást biztosítanak.

A befektetési casting lehetővé teszi a bonyolultságot, higiénikus, és megismételhető alkatrészek szükségesek orvosi körülmények között.

Autóipar

• Turbófeltöltőgondozó
• Kipufogócsonk
• Érzékelő házak
• Sebességváltó alkatrészek

Miért a befektetési casting?

Nagy teljesítményű járművekben, A precízióval készített rozsdamentes acél alkatrészek súlymegtakarítást kínálnak, hőállóság, és erő.

A befektetési casting ideális alacsony vagy közepes térfogat-előállításhoz komplex hajtáslánc vagy motor alkatrészek számára.

Élelmiszer- és italipar

• Szivattyúház
• Egészségügyi szelepek
• Csőszerelvények
• Keverőpengék

Miért befektetési casting rozsdamentes acél?

Olyan osztályok, mint például 304 és a 316L -t széles körben használják korrózióállóságuk és higiénikus tulajdonságaik miatt.

A befektetési casting zökkenőmentes, Résmentes felületek, amelyek könnyen tisztíthatók és megfelelnek az élelmiszer-biztonsági előírásoknak.

Tengeri és tengeri alkalmazások

• Hajtók és járókerékek
• Tengelykapcsolók és karimák
• Szivattyútestek
• Horgonyzókonzolok

Miért a befektetési casting?

A tengeri környezet nagyon korrozív, Különösen a sósvízi expozícióval.

Rozsdamentes osztályok kedvelik 316 és duplex 2205 Kiváló ellenállást kínálnak a hüvelyesnek, hasadás korrózió, és a stressz korrózió repedése.

Olaj, Gáz, és kémiai feldolgozás

• Szeleptestek
• Lezáró gyűrűk
• Szivattyú alkatrészek
• Hőcserélő alkatrészek

Miért befektetési casting rozsdamentes acél?

Alkatrészek az olajban & A gáznak vagy a vegyi növényeknek nyomást kell gyakorolniuk, hőmérsékleti ingadozások, és agresszív média.

A duplex és a csapadékkal szembeni rozsdamentes acélok biztosítják a szükséges mechanikai és korrózióállóságot, Míg a befektetési casting biztosítja a dimenziós pontosságot és az integritást.

Védelem és lőfegyverek

• Kiváltó alkatrészek
• Hordóhosszabbítás
• Optikai tartók
• Fegyverházak

Miért rozsdamentes acél befektetési casting?

A védelmi minőségű alkatrészek részesülnek a rozsdamentes acél szilárdságából és kopásállóságából. A befektetési casting támogatja a mozgó alkatrészek és a biztonsági kritikus szerelvények pontosságát.

10. Befektetési casting vs. Egyéb rozsdamentes acél gyártási módszerek

Míg a befektetési casting számos előnyt kínál a kiváló minőségű rozsdamentes acél alkatrészek előállításához, Fontos megérteni, hogy összehasonlítható más közös gyártási módszerekkel.

★ = Szegény / Alacsony ★★★★★★ = Kiváló / Magas

11. A befektetési casting kihívásai és korlátozásai rozsdamentes acélból

• Porozitásszabályozás: Optimalizált kapu és megszilárdulás szükséges.
• Méretkorlátozások: Általában 1 m dimenzióban; A nagyobb alkatrészeknek szükség lehet szegmentálásra.
• Átfutási idő: 4–6 hét a szerszámoktól a kész alkatrészekig - hosszabb, mint néhány gyors prototípus -készítési módszer.
• A szerszámok költsége: Kezdeti viasz meghalt befektetés (~ Üregenként 3000–5 000 USD) nagyon alacsony kötetek esetén tiltó lehet.

12. Rozsdamentes acél befektetési casting beszállító - Langhe ipar kiválasztása

Amikor egy partnert választ, fontolgat:

1. Műszaki szakértelem: Tapasztalja meg a szükséges besorolást és toleranciákat.
2. Minőségi rendszerek: ISO 9001, MINT 9100 (űrrepülés), ISO 13485 (orvosi).
3. Kapacitás & Méretezhetőség: Képesség a prototípusoktól több tízezer részig emelkedni.
4. Ellátási lánc átláthatóság: A nyersanyagok nyomonkövethetősége és a tanúsítás.
5. Hozzáadottérték -szolgáltatások: Házonkénti megmunkálás, hőkezelés, végső, és ellenőrzés.

LangHe megkülönbözteti magát 20 Évek rozsdamentes acél befektetési castingban, házon belüli szerszámkészítés, és teljes kulcsrakész képességek, Az egy forrású elszámoltathatóság és a tervezéstől a termelésig történő gyors reakció biztosítása.

13. Következtetés

A rozsdamentes acél befektetési casting a precíziós mérnöki és anyagtudományi kapcsolaton áll, páratlan szabadságot kínálni a tervezésben, nagy pontosságú, és megismételhető minőség.

Függetlenül attól, hogy kritikus repülőgép -alkatrészeket vagy magas pontosságú orvosi műszereket fejlesztett ki, A folyamat kiváló felületet biztosít, mechanikai teljesítmény, és a költséghatékonyság skálán.

 

GYIK

Mi a rozsdamentes acél befektetési öntvények toleranciája?

Jellemzően ± 0,1 mm per 100 A névleges dimenzió mm (ISO 8062 CT5 - CT7), szigorúbb toleranciákkal a gépjármű utáni úton elérhető.

Mi a különbség a befektetési és a homoköntés között?

A befektetési casting finomabb részleteket eredményez (RA 1,6–3,2 μm vs. RA 6.3-12,5 μm), szigorúbb toleranciák (± 0,1 mm vs. ± 0,5 mm), és támogatja a bonyolultabb geometriákat, Míg a homoköntés gazdaságosabb nagyon nagy alkatrészek vagy alacsony pontosságú alkalmazások esetén.

Tud 316 rozsdamentes acél legyen befektetési szereplők?

Igen - a 316L., Kiváló korrózióállóságot és jó mechanikai tulajdonságokat kínál.

Hogyan javítja a befektetési casting az alkatrészek teljesítményét?

A megmunkálás minimalizálásával (A stresszkoncentrátorok csökkentése), Az egységes mikroszerkezet biztosítása, és nagy felületű felület elérése, A befektetési casting javítja a fáradtság élettartamát, dimenziós stabilitás, és esztétikai vonzerő.