스테인레스 스틸 투자 캐스팅

1. 소개

스테인레스 스틸 투자 캐스팅, 정밀 주조 또는 잃어버린 왁스 캐스팅이라고도합니다, 복잡한 생산에 사용되는 매우 정확하고 다재다능한 제조 방법입니다., 타이트한 공차와 우수한 표면 마감 처리 된 고성능 구성 요소.

치수 정확도가있는 현대 산업 응용 분야에서 중요한 역할을합니다., 물질적 무결성, 그리고 부식 저항은 필수적입니다.

가벼운 수요로, 튼튼한, 그리고 복잡한 모양의 부품은 항공 우주와 같은 산업에서 계속 성장하고 있습니다., 의료, 석유 화학, 그리고 식품 가공, 스테인레스 스틸 투자 캐스팅은 점점 더 가치가 있습니다.

이 프로세스는 제조업체가 가공을 최소화하면서 근처 네트 모양의 스테인레스 스틸 부품을 만들 수 있습니다., 재료 폐기물, 어셈블리 복잡성.

2. 투자 캐스팅이란 무엇입니까??

투자 캐스팅- 잃어버린 wax 또는 정밀 주물로 알려져 있습니다. - 일회용 왁스 패턴이 다층 층 세라믹 쉘로 둘러싸인 금속 형성 공정입니다..

일단 쉘이 단단 해지면, 왁스가 녹았습니다 ("잃어버린 왁스"), 녹은 금속이 부어지는 정확한 구멍을 남기.

응고 후, 세라믹 쉘은 분해되어 원래 왁스 형상을 충실하게 복제하는 금속 부분을 드러냅니다..

3. 투자 캐스팅에 스테인레스 스틸을 사용하는 이유?

스테인레스 스틸 뛰어난 기계적 성능을 결합합니다, 부식 저항, 그리고 미적 특성, 정밀 투자 캐스팅을위한 가장 다양하고 신뢰할 수있는 자료 중 하나.

뛰어난 부식 저항

• 수동 산화물 층: 모든 스테인레스 강은 얇은 형성을 형성합니다, 가혹한 환경에서도 녹과 염색을 방지하는 자체 치유 크롬 산화물 표면층.
• 구덩이 저항: 316L 및 듀플렉스와 같은 등급 2205 높은 구덩이 저항에 해당하는 숫자를 나타냅니다 (목재) ≥25, 염화물이 풍부한 매체에서 오랜 서비스 수명을 보장합니다 (예를 들어, 해수, 소금물).
• 화학적 호환성: 넓은 pH 범위에 내성 (2–13), 화학적 처리에 사용할 수 있습니다, 음식과 음료, 특수 코팅이없는 제약 응용.

고강도와 강인함

• 넓은 강도 스펙트럼:

• • 오스테 나이트 등급 (304엘, 316엘): 인장 강도 480–600 MPa; 항복 강도 200–300 MPa.
  • 강수량 - 배치 합금 (17-4ph): 최대 인장 강도 1,300 노화 후 MPA.
  • Martensitic 등급 (410, 420): 항복 강도를 달성하기 위해 열 처리 할 수 ​​있습니다 800 MPA 이상.

• 탁월한 인성: 극저온 또는 제로 이하의 응용 분야에서도, 오스테 나이트 스테인리스 강은 위의 충격 강인성을 유지합니다 80 J –196 ° C에서 J..

정밀 주조 호환성

• 유동성 및 용융 범위: 스테인레스 스틸이 녹습니다 1,350 ° C 및 1,500 ° C, 세라믹 쉘 재료와 완벽하게 작동하는 안정적인 쏟아지는 창 제공.
• 치수 정확도: 내 공간이 ± 0.1 mm의 단단한 내 공간을 달성합니다 100 공칭 치수의 mm, 정확한 적합 또는 복잡한 기능이 필요한 구성 요소에 이상적입니다.
• 표면 마감: 전형적인 AS- 캐스트 마감은 RA 1.6–3.2 μm에 도달합니다, 2 차 연마의 필요성을 줄이거 나 제거합니다.

4. 스테인레스 스틸 투자 캐스팅의 계단적 인 스텝 프로세스

투자 캐스트 워크 플로는 6 가지 주요 단계로 구성됩니다, 치수 정확도를 보장하기 위해 각각은 신중하게 제어됩니다, 표면 품질, 야금 적 완전성.

4.1 왁스 패턴 생성

다이 디자인 & 제작

• Precision Steel Dies는 최종 부품 지오메트리를 미러링하기 위해 CNC가 포함되어 있습니다., 수축을 설명합니다 (일반적으로 1.5–2 % 스테인리스 스틸 용).

왁스 주입

• 녹은 왁스 (파라핀은 가소제와 혼합됩니다) 압력으로 주입됩니다 (4–6 바) 다이로, 아래의 충전재를 채우십시오 2 초.
• 목표 차원 변동: ± 0.03 mm 당 25 mm.

패턴 품질 점검

• 공극에 대한 육안 검사, 플래시, 또는 니트 라인.
• 체중 검증: 각 패턴의 질량은 수율 및 프로세스 일관성을 추적하기 위해 기록됩니다..

4.2 왁스 패턴의 조립

패턴 트리

• 개별 왁스 패턴은 중앙 왁스 스프루 바에 "접목"되어 나무를 형성합니다., 금속 공급 최적화 및 난기류 최소화.
• 전형적인 트리 크기: 10–50 패턴, 부분 크기 및 용광로 용량에 따라.

게이트와 러너 디자인

• 충전 속도와 난기류에 대한 균형을 맞추기 위해 크기의 게이트 크로스 세션 (아래 레이놀즈 수를 목표로합니다 500).
• 핫도프 게이트 또는 매일 흐르는 게이트는 난기류 및 공기 포획을 줄입니다..

4.3 쉘 빌딩 (세라믹 슬러리와 치장 용 벽토)

먼저 담그기 (프라임 코트)

• 미세한 내화 슬러리 (입자 크기 5–10 µm) 왁스 나무를 코팅하여 세부 사항을 포착합니다.

치장 용 벽토 응용

• 실리카 또는 지르콘 모래 (40–80 µm) 강화를 위해 습식 프라임 코트에 치장 막이됩니다.

후속 코트

• 총 레이어의 대체 슬러리와 치장 용 벽토, 쉘 두께는 6-10mm까지.
• 코트 사이의 건조 시간: 1520–25 ° C에서 –30 분, 40–60 % 상대 습도.

최종 코팅

• 거친 외부 층 (150–250 µm 입자) 취급 및 쏟아지는 동안 기계적 보호를 제공합니다.

4.4 탈 왁스 (잃어버린)

오토 클레이브 dewax

• 120–150 ° C에서의 빠른 증기주기와 1-2 분 동안 2–5 bar 압력.

오븐 베이크 아웃

• 껍질은 잔류 왁스와 수분을 제거하기 위해 200-250 ° C에서 2-4 시간 동안 오븐으로 옮겨집니다..

왁스 회수

• 녹은 왁스가 수집됩니다, 거르는, 왁스 주입 시스템으로 다시 재활용했습니다, 끝내기 95% 재사용.

4.5 용융 스테인레스 스틸을 예열하고 쏟아냅니다

쉘 예열

• 쉘 어셈블리는 1,000 ~ 1,200 ° C에서 1-3 시간 동안 구워서 세라믹을 소결시킵니다., 수분을 벗어나십시오, 열 충격을 줄입니다.

용광로

• 유도 또는 전기 아크 용광로 용해 스테인리스 충전 금속이 1,400–1,550 ° C로, 합금에 따라 (예를 들어, 316L ~ 1,450 ° C에서).

붓는 것

• 중력 부어, 진공 보조, 또는 저압 기술은 제어 속도로 금형을 채 웁니다 (20–50 cm/s 금속 속도) 난기류를 최소화합니다.
• 쉘 당 전형적인 부어 중량: 10–250kg의 용융 금속.

4.6 쉘 제거, 마무리 손질

일단 스테인레스 스틸이 완전히 고형화되면, 세라믹 쉘은 샌드 블라스팅과 같은 기계적 방법을 통해 제거됩니다., 물 제트, 또는 진동 마감.

어떤 경우에는, 화학 용해는 복잡한 형상에 사용될 수 있습니다.

쉘 제거 후, 캐스팅은 마무리 작업으로 진행됩니다, 일반적으로 Sprue 시스템의 제거가 포함됩니다, 표면 연삭, 원하는 표면 품질을 달성하기위한 연마.

강도와 같은 기계적 특성을 향상시키기 위해 열처리가 적용될 수 있습니다., 경도, 또는 부식 저항, 사용 된 합금에 따라.

그런 다음 정밀한 CNC 가공이 사용하여 타이트한 치수 공차를 충족합니다., 특히 임계 표면 또는 결합 인터페이스에서.

5. 스테인레스 스틸 투자 캐스팅의 기술적 이점

스테인레스 스틸 투자 캐스팅은 정밀도의 독특한 조합을 제공합니다., 성능, 그리고 경제. 다음은 주요 기술적 장점입니다:

탁월한 차원 정확도

• ± 0.1 mm의 전형적인 공차 100 공칭 치수의 mm 최소 또는 2 차 가공이 필요한 넷 셰이프 부품을 활성화.
• 일관된 패턴 복제 및 제어 쉘 두께는 생산 실행에 대한 반복성을 보장합니다..

우수한 표면 마감

• RA 1.6–3.2 μm 범위의 캐스트 표면 거칠기는 서비스 또는 가벼운 연마를 위해 준비된 부드러운 구성 요소를 생산합니다..
• 미세한 세라믹 프라임 코트는 복잡한 디테일과 날카로운 모서리를 포착합니다., 캐스트 후 연삭 및 버핑 감소.

복잡한 형상 기능

• 얇은 벽을 생산하는 능력 0.6 mm, 내부 공동, 언더컷, 그리고 코어가없는 부정적인 초안.
• 여러 부품 또는 기능을 단일 캐스팅으로 통합합니다., 조립 단계 및 잠재적 누출 경로 감소.

높은 재료 활용 및 수율

• 왁스 패턴과 세라믹 껍질은 완전히 재생 가능합니다, 왁스 재사용 속도가 초과됩니다 95 %.
• 85–95의 전형적인 금속 수율 % 차수 과정에 비해 스크랩을 최소화합니다.

넓은 합금 호환성

• 광범위한 스펙트럼 등급을 성공적으로 시전합니다 304/316 17-4ph 강수량 및 이중화 및 이중 2205에 대한 오스테니트 - 맞춤형 부식 저항 전달, 힘, 그리고 강인함.
• 균일 한 미세 구조 및 제어 냉각은 분리를 방지합니다, 일관된 기계적 특성 보장.

중간에서 높은 볼륨의 비용 효율성

• 툴링 비용 (왁스는 죽고 세라믹 패턴 도구) 수백에서 수만에서 수만 부품의 생산에 대해 상각됩니다., 바 스톡에서 가공 비용보다 부당한 비용을 운전.
• 2 차 작업 감소 (용접, 집회, 광범위한 가공) 총 제조 비용이 더 낮아집니다.

복잡한 부품의 리드 타임이 짧습니다

• CAD 승인에서 4-6 주 만에 첫 번째 생산 주물로, 지오메트리 복잡한 구성 요소를위한 맞춤형 가공 또는 단조.
• 자동화 된 쉘 빌딩 및 탈 웨이크 시스템은 빠른 지원을 지원합니다, 반복 가능한 사이클 시간.

향상된 기계적 성능

• 근처에 쏟아짐 쏟아지는 스트레스 집중 장치와 가공 유발 작업 경화를 최소화합니다., 피로 수명 향상.
• 선택적으로 열처리와 결합 (솔루션 어닐링, 노화) 미세 조정 경도, 항복 강도, 그리고 강인함.

6. 스테인레스 스틸 투자 주물을위한 설계 지침

스테인레스 스틸 투자 캐스팅을위한 부품을 설계 할 때, 입증 된 가이드 라인은 안정적인 금형 충전을 보장합니다, 소리 야금, 최소한의 사후 정제.

7. 투자 캐스팅의 일반적인 스테인레스 스틸 등급

스테인레스 스틸 투자 캐스팅은 산업 전반에 걸쳐 다양한 응용 요구를 충족시키기 위해 광범위한 합금 등급을 지원합니다..

각 등급은 기계적 특성의 고유 한 조합을 제공합니다, 부식 저항, 열 처리 능력.

8. 캐스팅 후 프로세스 및 마무리 옵션

캐스팅 후 운영은 원시 스테인레스 스틸 투자를 고성능으로 변환하는 데 필수적입니다., 정밀 구성 요소.

이러한 프로세스는 치수 정확도를 향상시킵니다, 표면 품질, 기계적 특성, 캐스팅이 기능 및 규제 요구 사항을 충족하는지 확인.

열처리

열처리는 종종 강도를 향상시키기 위해 스테인레스 스틸 주물에 적용됩니다., 경도, 연성, 그리고 부식 저항. 특정 처리는 합금 유형에 따라 다릅니다:

• 오스테 나이트 스테인리스 강 (예를 들어, 304, 316):

• • 솔루션 어닐링 (1,040–1,120 ° C): 크롬 카바이드를 용해시킵니다, 곡물 구조를 개선합니다, 부식성을 향상시킵니다.
  • 빠른 담금질: 감작 및 편집 내 부식을 방지합니다.

• Martensitic Stainless Steels (예를 들어, 410, 420):

• • 강화와 템퍼링 (950–1,050 ° C): 경도와 인장 강도를 증가시킵니다.
  • 템퍼링: 강인함을 조정하고 경화 후 브리티를 줄입니다.

• 강수 강수 강철 (예를 들어, 17-4ph):

• • 노화 치료 (예를 들어, H900, H1025): 구리가 풍부한 위상의 제어 된 강수량을 통해 항복 강도와 경도를 향상시킵니다..

표면 처리

표면 마무리는 외관을 향상시킵니다, 청결, 그리고 캐스팅의 부식 저항. 일반적인 치료에는 포함됩니다:

• 산세

• • 산산화물을 사용하여 표면 산화물과 스케일을 제거합니다 (전형적으로 질병 및 수경성산).
  • 패시베이션 또는 전기 폴리싱을위한 주조를 준비합니다.

• 패시베이션

• • 안정적인 크롬 산화물 층을 형성하여 부식성 향상.
  • 질산 또는 구연산 목욕을 사용하여 일반적으로 수행됩니다.

• 전기 폴리싱

• • 마이크로 러프를 제거하여 표면을 부드럽게하고 밝게하는 양극 용해 공정.
  • 위생에 이상적입니다, 의료, 식품 등급의 응용.

• 샷 폭발 / 모래 폭발

• • 세라믹 쉘 잔류 물을 기계적으로 제거합니다, 산화, 표면 결함.
  • 연마 또는 코팅 전에 사전 피치 단계로 일반적으로 사용.

CNC 가공 및 치수 마감

투자 캐스팅은 거의 네트 모양의 정밀도를 달성합니다, 일부 임계 표면이나 공차는 사후 분쇄가 필요할 수 있습니다.

• CNC 밀링 / 선회

• • 타이트한 공차를 달성하는 데 사용됩니다 (예를 들어, ± 0.01 mm) 그리고 나사산의 정밀 표면 마감, 구멍, 또는 봉인면.
  • 부품이나 어셈블리를 결합하는 데 특히 중요합니다.

• 연마 & 세련

• • 미학을 개선하기 위해 적용됩니다, 평탄, 또는 도금 또는 용접을위한 부품을 준비하십시오.
  • 요구 사항에 따라 거울 또는 새틴 마감을 달성 할 수 있습니다..

검사 및 품질 관리

모든 마무리 프로세스 후, 캐스팅은 사양 및 신뢰성 표준을 준수하기 위해 엄격한 검사를받습니다..

• 치수 검사

• • 도구: CMM (측정 기계를 조정하십시오), 디지털 캘리퍼, 게이지
  • 중요한 공차를 점검합니다, 동심도, 그리고 기하학.

• 비파괴 테스트 (ndt)

• • 육안 검사 (VT): 표면 결함과 결함
  • 염료 침투성 테스트 (Pt): 표면 균열과 다공성
  • 방사선 테스트 (Rt): 내부 공극 및 포함
  • 초음파 테스트 (ut): 두꺼운 부분의 지하 결함
  • 자기 입자 테스트 (산): 강자성 martensitic 등급의 경우

• 기계적 특성 테스트 (필요한 경우)

• • 인장, 영향, 경도, ASTM 표준에 따른 신장 테스트.

9. 스테인레스 스틸 투자 주물의 응용

스테인레스 스틸 투자 주물은 정밀한 광범위한 산업에서 사용됩니다., 내구성, 부식 저항이 중요합니다.

타이트한 공차와 우수한 표면 마감으로 복잡한 모양을 생성하는 기능은이 과정이 특히 고성능 구성 요소에 특히 가치가 있습니다..

항공 우주 산업

• 터빈 블레이드
• 엔진 하우징
• 연료 시스템 구성 요소
• 랜딩 기어 브래킷

왜 투자 캐스팅?

항공 우주의 스테인레스 스틸 주물은 고온을 견딜 수 있어야합니다, 기계적 스트레스, 부식성 환경.

투자 캐스팅은 경량 생산을 가능하게합니다, 모임 후 최소한의 복잡한 형상, 성능 및 연료 효율에 결정적입니다.

의료 및 치과 산업

• 수술기구
• 정형 외과 임플란트 (고관절 줄기, 뼈 나사)
• 치과 용 장치 및 브래킷
• 진단 장비 부품

왜 스테인레스 스틸 투자 캐스팅?

316L 및 17-4ph와 같은 의료 등급의 스테인리스 강은 생체 적합성 및 멸균 저항성을 제공합니다..

투자 캐스팅은 복잡하게 허용합니다, 위생, 의료 환경에 필요한 반복 가능한 부품.

자동차 산업

• 터보 차저 비전자
• 배기 매니 폴드
• 센서 하우징
• 기어 박스 구성 요소

왜 투자 캐스팅?

고성능 차량에서, 정밀 캐스트 스테인레스 스틸 부품은 무게를 절약 할 수 있습니다, 내열, 그리고 힘.

투자 캐스팅은 복잡한 드라이브 트레인 또는 엔진 부품의 저용량에서 중간 중반 생산에 이상적입니다..

음식 및 음료 산업

• 펌프 하우징
• 위생 밸브
• 파이프 피팅
• 믹서 블레이드

투자 주조 스테인레스 스틸?

다음과 같은 등급 304 316L은 부식성과 위생 특성으로 인해 널리 사용됩니다..

투자 캐스팅은 매끄럽게 만듭니다, 청소하기 쉽고 식품 안전 표준을 준수하는 틈새가없는 표면.

해양 및 해외 응용 프로그램

• 프로펠러 및 임펠러
• 커플 링과 플랜지
• 펌프 바디
• 앵커 브래킷

왜 투자 캐스팅?

해양 환경은 부식성입니다, 특히 바닷물 노출.

스테인리스 등급과 같은 316 그리고 이중 2205 피팅에 대한 탁월한 저항을 제공합니다, 틈새 부식, 스트레스 부식 균열.

기름, 가스, 및 화학적 처리

• 밸브 바디
• 밀봉 링
• 펌프 구성 요소
• 열교환 기 부품

투자 주조 스테인레스 스틸?

오일의 구성 요소 & 가스 또는 화학 식물은 압력을 처리해야합니다, 온도 변동, 그리고 공격적인 미디어.

이중 및 강수 및 강수량 강화 스테인레스 강은 필요한 기계적 및 부식 저항을 제공합니다., 투자 주조는 치수 정확도와 무결성을 보장합니다.

방어 및 총기

• 구성 요소 트리거
• 배럴 확장
• 광학 마운트
• 무기 하우징

왜 스테인레스 스틸 투자 캐스팅?

방어 등급의 구성 요소. 투자 캐스팅은 부품 이동에 필요한 정밀성과 안전한 어셈블리를 지원합니다..

10. 투자 캐스팅 대. 다른 스테인레스 스틸 제조 방법

투자 주조는 고품질 스테인레스 스틸 구성 요소를 생산하는 데 수많은 이점을 제공합니다., 다른 일반적인 제조 방법과 어떻게 비교되는지 이해하는 것이 중요합니다..

★ = 가난합니다 / 낮은 ★★★★★ = 우수합니다 / 높은

11. 투자 주조 스테인리스 스틸의 도전과 한계

• 다공성 제어: 최적화 된 게이팅 및 응고가 필요합니다.
• 크기 제약 조건: 일반적으로 최대 1 M 차원; 더 큰 부품에는 분할이 필요할 수 있습니다.
• 리드 타임: 4–6 주 툴링에서 완성 된 부품까지 - 일부 빠른 프로토 타이핑 방법보다.
• 툴링 비용: 초기 왁스 다이 투자 (~ 캐비티 당 3,000 ~ 5,000 달러) 매우 낮은 볼륨에 대해 금지 될 수 있습니다.

12. 스테인리스 스틸 투자 캐스팅 공급 업체 (Langhe Industry)

파트너를 선택할 때, 고려하다:

1. 기술 전문 지식: 필요한 성적 및 관용에 대한 경험.
2. 품질 시스템: ISO 9001, 처럼 9100 (항공우주), ISO 13485 (의료).
3. 용량 & 확장성: 프로토 타입에서 수만 개의 부품으로 진출하는 기능.
4. 공급망 투명성: 원료 및 인증의 추적 성.
5. 부가 가치 서비스: 집 가공, 열처리, 마무리 손질, 검사.

랑헤 오버로 자신을 구별합니다 20 스테인레스 스틸 투자 캐스팅의 몇 년, 주택 도구 제작, 그리고 완전한 턴키 기능, 단일 자원 책임과 설계에서 생산에 이르기까지 빠른 응답 보장.

13. 결론

스테인레스 스틸 투자 캐스팅은 정밀 엔지니어링 및 재료 과학의 넥서스에 있습니다., 디자인에서 비교할 수없는 자유를 제공합니다, 높은 정확도, 반복 가능한 품질.

중요한 항공 우주 구성 요소 또는 고등 의료 기기를 개발하든, 이 공정은 우수한 표면 마감을 제공합니다, 기계적 성능, 규모의 비용 효율성.

 

FAQ

스테인레스 스틸 투자 주물의 내성은 무엇입니까??

일반적으로 ± 0.1 mm 당 100 공칭 치수의 mm (ISO 8062 CT5 – CT7), 마시 닝을 통해 더 엄격한 공차를 달성 할 수 있습니다.

투자 캐스팅과 모래 주조의 차이점은 무엇입니까??

투자 캐스팅은 세부적인 세부 사항을 산출합니다 (RA 1.6–3.2 μm 대. RA 6.3-12.5 μm), 더 엄격한 공차 (± 0.1 mm 대. ± 0.5 mm), 더 복잡한 형상을 지원합니다, 반면 모래 주조는 매우 큰 부품 또는 저주파 응용 분야에서 더 경제적입니다..

할 수 있다 316 스테인레스 스틸은 투자 캐스트입니다?

예 - Grade 316L은 투자 캐스팅을위한 가장 일반적인 스테인리스 합금 중 하나입니다., 탁월한 부식 저항과 좋은 기계적 특성을 제공합니다.

투자 캐스팅은 어떻게 부품 성능을 향상시킵니다?

가공을 최소화함으로써 (스트레스 농축기 감소), 균일 한 미세 구조 보장, 높은 표면 마감 처리, 투자 캐스팅은 피로의 수명을 향상시킵니다, 치수 안정성, 그리고 미적 매력.