Investicinio liejimo siurblio korpusas – investicinio liejimo liejykla

1. Įvadas

Siurblio korpusai yra konstrukciniai ir hidrauliniai korpusai, paverčiantys vairuotojo energiją skysčio judėjimu. Juose dažniausiai yra voliutų, sparnuotės sėdynės, guolių viršininkai, flanšai ir vidiniai praėjimai.

Siurblio korpusui pasirinktas gamybos būdas nustato pasiekiamą geometriją, metalurgija, kaina ir pristatymo laikas.

Investicinis liejimas išsiskiria tuo, kad geometrija yra sudėtinga (vidinės kreipiamosios mentės, ploni tinklai, integruoti viršininkai), leistini nuokrypiai yra griežti, ir didelio vientisumo lydiniai (nerūdijantis plienas, Nikelio lydiniai, Bronzos) yra reikalingi.

2. Kas yra investicinio liejimo siurblio korpusas?

Apibrėžimas ir pagrindinės funkcijos

An Investicijų liejimas siurblio korpusas yra siurblio korpusas, pagamintas iš prarasto vaško (investicija) liejimo metodas.

Vaškas (arba polimeras) sukuriamas siurblio korpuso raštas, padengtas ugniai atsparia keramika, kad būtų sukurtas apvalkalas, vaškas pašalinamas kaitinant, ir išlydyto metalo pilamas į keraminę formą.

Išdegtas korpusas po sukietėjimo nulaužiamas, kad atidengtų beveik tinklinį išlietą siurblio korpusą, kuris vėliau užbaigiamas ir patikrinamas..

Tipinės specifikacijos ir matmenys

• Dalies masė: investiciniai lietiniai siurblių korpusai paprastai svyruoja nuo kelių šimtų gramų iki dešimčių kilogramų; daugelis liejyklų reguliariai lieja siurblių korpusus nuo ~0,5 kg iki ~50–100 kg, priklausomai nuo gamyklos pajėgumų.
• Sienos storis: tipiškos vardinės nerūdijančio plieno arba nikelio lydinių sienelės: 3–12 mm; minimalios plonos dalys iki 1–2 mm yra pasiekiami naudojant pasirinktus lydinius ir proceso valdymą.
• Matmenų tolerancija (AS-CAST): bendrosios investicijų leistinos nuokrypos paprastai patenka į ribą ± 0,1–0,5 mm mažoms savybėms; procentais pagrįsta tolerancija ±0,25–0,5 % linijinis yra praktinė nykščio taisyklė.
  Kritinės apdirbtos savybės paprastai paliekamos apdirbant (0.2–2,0 mm, priklausomai nuo liejimo tikslumo).
• Paviršiaus apdaila (AS-CAST): tipiškas Ra 1.6–3,2 μm (50–125 min) standartiniams keraminiams korpusams; smulkūs apvalkalai ir kruopštus pilimas gali sukelti Ra ≈ 0.8–1,6 μm.
  Sandarinimo paviršiai arba guolių kakliukai yra apdirbami / užklijuojami iki daug smulkesnio Ra (≤ 0.2 μm) kaip reikalaujama.

3. Dizaino aspektai

Investicinis liejimas įgalina sudėtingą geometriją, tačiau gera projektavimo praktika maksimaliai padidina kokybę ir sumažina išlaidas.

Hidraulinio veikimo reikalavimai

• Srauto kanalai & slinktys: lygi filė ir kontroliuojama konvergencija leidžia išvengti atsiskyrimo ir kavitacijos.
  Vidiniai filė spinduliai turi būti dideli (≥ 1–2× sienelės storis) sumažinti turbulenciją.
• Darbaračio sėdynės išlyginimas: koncentriškumas ir statmenumas yra labai svarbūs – suplanuokite apdirbtų gręžinių ir atskaitos taško savybes.
• Išlaidos: siurblio tarpai prie sparnuotės iškyšų ir sandarinimo paviršių turi būti palaikomi apdirbant po liejimo.

Struktūriniai reikalavimai

• Stresas & nuovargis: apsvarstykite ciklines apkrovas; naudokite baigtinių elementų analizę, kad nustatytumėte vietinius įtempių pakilimus.
  Liejimo metalurgija (grūdų dydis, segregation) įtakoja nuovargio gyvenimą – dizainas taip, kad būtų išvengta plonų, labai įtempti viršininkai be tinkamo filė.
• Vibracija: standūs tinklai ir šonkauliai padeda pakelti natūralius dažnius; investicinis liejimas leidžia integruoti šonkaulius į korpusą.

Korozija & dėvėti

• Medžiagos pasirinkimas: rinkitės lydinį, pagrįstą skysčio chemija (ph, Chloridai, erozinės dalelės, temperatūra).
  Dėl jūros vandens, gali prireikti duplekso arba vario nikelio; rūgštims, Hastelloy arba atitinkami nikelio lydiniai.
• Atsparumas erozijai: lygūs vidiniai paviršiai ir aukų dangos (kietas, Šiluminis purškiklis) yra variantai, kuriuose yra kietųjų dalelių suspensijos.

Matmenų nuokrypiai & paviršiaus apdaila

• Kritinės savybės: nurodykite, kurie paviršiai / gręžiniai yra apdirbti, ir nurodykite apdirbimo paklaidas (Pvz., 0.5–1,5 mm smėlesniems apvalkalams, 0.2–0,6 mm tiksliam korpusui).
• Sandarinimo paviršiai: nurodykite Ra ir plokštumą; dažnai perklijuota/poliruota iki Ra ≤ 0.2 μm ir lygumas viduje 0.01–0,05 mm priklausomai nuo slėgio klasės.

4. Investicinio liejimo siurblių korpusų medžiagos

Medžiagų pasirinkimas yra esminis veiksnys projektuojant ir gaminant investicinius siurblių korpusus, nes tai tiesiogiai veikia mechanines savybes, atsparumas korozijai, Gamyba, ir tarnavimo gyvenimas.

5. Investicinis siurblių korpusų liejimo procesas

Investicijų liejimas, Taip pat žinomas kaip Pamirštosios vaško liejimas, leidžia gaminti sudėtingos geometrijos siurblių korpusus, Plonos sienos, ir aukšto matmens tikslumas.

Procesą sudaro keli svarbūs etapai:

6. Operacijos po kaupimo

Po to, kai siurblio korpusas pašalinamas iš keraminio korpuso, atliekamos kelios po liejimo operacijos, kad komponentas atitiktų funkcionalumą, matmenys, ir paviršiaus kokybės reikalavimai.

Šios operacijos yra labai svarbios didelio našumo chemijos reikmėms, jūrų, ir pramonės sektoriai.

Terminis apdorojimas

Terminis apdorojimas naudojamas liekamiesiems įtempiams sumažinti, pagerinti lankstumą, ir optimizuoti mechanines savybes:

• Streso palengvinimo atkaitinimas: Nerūdijančio plieno kaitinimas iki 550–650 °C sumažina liekamąjį įtempį liejant ir apsaugo nuo iškraipymų apdirbant.
• Sprendimo atkaitinimas: Taikoma nerūdijančiam plienui ir nikelio lydiniams, siekiant homogenizuoti mikrostruktūrą ir ištirpinti nepageidaujamas nuosėdas, užtikrina atsparumą korozijai ir pastovų kietumą.
• Senėjimas arba kritulių sukietėjimas (tam tikriems lydiniams): Padidina aukštos kokybės medžiagų stiprumą ir atsparumą dilimui.

Apdirbimas

Kritiniai matmenys, pvz., flanšai, gręžiniai, poravimosi paviršiai, ir srieginės prievados yra apdirbtos taip, kad atitiktų griežtus leistinus nuokrypius.

Įprastos apdirbimo operacijos apima tekinimą, frezavimas, gręžimas, ir nuobodu. Apdirbimas užtikrina:

• Matmenų tolerancijos ±0,05–0,1 mm tiksliam surinkimui.
• Lygūs sandarinimo paviršiai, kad būtų išvengta nuotėkio esant aukštam slėgiui.

Paviršiaus apdaila

Paviršiaus apdaila padidina atsparumą korozijai, atsparumas nusidėvėjimui, ir estetika:

• Poliravimas: Pagerina paviršių ir vidinių kanalų sandarinimo lygumą.
• Šūvys sprogdinimas: Pašalina likusias keramikos daleles ir sukuria vienodą paviršių dengimui ar dažymui.
• Dangos: Pasirenkamos cheminės arba galvanizuotos dangos (Pvz., Nikelis, Ptfe) padidinti atsparumą korozijai ir sumažinti trintį.

Neardomieji bandymai (Ndt)

Norėdami aptikti tokius defektus kaip poringumas, įtrūkimai, arba inkliuzai, NDT atliekama:

• Radiografija (Rentgeno spindulys): Identifikuoja vidines tuštumas ir inkliuzus.
• Ultragarsinis bandymas (UT): Aptinka požeminius trūkumus storose dalyse.
• Dažų skvarbių bandymų (Pt): Atskleidžia paviršiaus įtrūkimus ir poringumą.

Valymas ir apžiūra

Pagaliau, siurblio korpusai valomi, kad būtų pašalintos apdirbimo alyvos likučiai, Šiukšlės, arba druskos. Matmenų ir vizualinio patikrinimo metu prieš surenkant ar išsiunčiant patikrinama, ar laikomasi specifikacijų.

7. Kokybės užtikrinimas ir testavimas

Kokybės užtikrinimas (QA) yra labai svarbus siekiant užtikrinti, kad liejimo siurblių korpusai atitiktų projektavimo specifikacijas, veiklos standartus, ir pramonės reikalavimai.

Sisteminis kokybės užtikrinimo metodas apima matmenų patikrinimus, Mechaninis bandymas, ir neardomasis įvertinimas defektams aptikti ir funkciniam vientisumui patvirtinti.

Matmenų tikrinimas

Matmenų patikra užtikrina, kad siurblio korpusas atitinka projektinius brėžinius ir leistinus nuokrypius:

• Koordinačių matavimo mašinos (Cmm): Išmatuokite sudėtingas geometrijas, gręžiniai, flanšai, ir tvirtinimo paviršiai ±0,01–0,05 mm tikslumu.
• Matavimo įrankiai: Siūlų matuokliai, kištukų matuokliai, ir aukščio matuokliai greitai patikrina svarbiausias gamybos savybes.
• Paviršiaus šiurkštumo matavimas: Patvirtina paviršių ir vidinių kanalų sandarinimo apdailos reikalavimus (Pvz., Ra ≤0,8 μm hidrauliniams komponentams).

Mechaninių savybių patikrinimas

Mechaninis bandymas patvirtina, kad medžiaga atitinka reikiamą stiprumą, ausmingumas, ir kietumas:

• Tempimo bandymai: Matuoja takumo stiprumą, didžiausias tempiamasis stiprumas, ir pailgėjimas, užtikrinti, kad medžiaga atlaikytų eksploatacines apkrovas.
• Kietumo tikrinimas: Rockwell arba Vickers bandymai patvirtina, kad terminis apdorojimas ir medžiagų apdorojimas pasiekė norimą kietumą.
• Poveikio bandymas (Jei reikia): Įvertina atsparumą darbams, veikiamiems svyruojančių apkrovų arba smūgių.

Neardomieji bandymai (Ndt)

NDT metodai aptinka paslėptus defektus nepažeidžiant dalies:

• Radiografija (Rentgeno/CT nuskaitymas): Nurodo vidinį poringumą, intarpai, ir tuštumos, ypač storose dalyse.
• Ultragarsinis bandymas (UT): Aptinka vidinius įtrūkimus, tuštumos, arba sluoksniuotos tankios medžiagos, tokios kaip nerūdijantis plienas ir nikelio lydiniai.
• Dažų skvarbių bandymų (Pt): Atskleidžia paviršiaus įtrūkimus, Pinolės, arba smulkus poringumas, nematomas plika akimi.
• Magnetinių dalelių bandymas (MT): Taikoma feromagnetiniams lydiniams, siekiant aptikti paviršiaus ir beveik paviršiaus nelygumus.

Dažni liejimo defektai ir jų mažinimo strategijos

• Poringumas: Sumažintas tinkamais vartais, ventiliacija, ir kontroliuojamas kietėjimo greitis.
• Susitraukiančios ertmės: Išspręstas per stovo konstrukciją ir šilumos valdymą.
• Šaltas uždaromas ir klaidingas: Išvengta išlaikant optimalią liejimo temperatūrą ir sklandų srautą sudėtingose ​​geometrijose.
• Paviršiaus intarpai: Kontroliuojamas naudojant didelio grynumo lydinius ir tinkamus degazavimo būdus.

8. Investicinio liejimo siurblių korpusams privalumai

• Sudėtinga geometrija: Vidinės ištraukos, plonos sienos ir integruoti viršeliai su minimaliu antriniu surinkimu.
• Beveik tinklo forma: sumažina medžiagos pašalinimą, palyginti su. grubus apdirbimas iš strypo ar ruošinio – dažnai 30-70% mažiau apdirbimo sudėtingoms dalims.
• Aukštas matmenų tikslumas & paviršiaus apdaila: mažesnė antrinė apdaila daugeliui funkcijų, palyginti su liejimo smėliu.
• Lydinio lankstumas: išlieta daug nerūdijančio plieno ir nikelio lydinių, pasižyminčių geru metalurginiu vientisumu.
• Mažos ir vidutinės gamybos lankstumas: vaško raštų įrankiai yra palyginti nebrangūs, palyginti su. dideli štampavimo įrankiai, leidžia ekonomiškai paleisti nuo prototipų iki tūkstančių dalių.

9. Apribojimai ir iššūkiai

• Kaina už labai dideles dalis: viršija tam tikrus dydžius (dažnai >100 kg) investicinis liejimas tampa neekonomiškas, palyginti su liejimu smėliu arba gaminimu / suvirinimu.
• Švino laikas: modelio įrankiai, korpuso kūrimas ir šaudymas padidina paruošimo laiką – prototipo laiko juostos paprastai matuojamos savaitėmis.
• Poringumo rizika storose dalyse: stori viršeliai arba dideli skerspjūviai reikalauja kruopštaus vartų, šaltkrėtis arba segmentavimas, kad būtų išvengta susitraukimo.
• Paviršiaus apdaila ir tolerancijos priklauso nuo apvalkalo sistemos: norint pasiekti itin puikią apdailą arba itin griežtus liejimo tolerancijos nuokrypius, reikia aukščiausios kokybės keraminių sistemų ir proceso valdymo.

10. Pramoninės programos

Investicinio liejimo siurblių korpusai dėl jų naudojami įvairiose pramonės šakose sudėtingos geometrijos galimybės, materialus universalumas, ir aukšto matmens tikslumas.

Šis procesas leidžia inžinieriams sukurti optimizuotus hidraulinius kanalus, Plonos sienos, ir integruotos tvirtinimo funkcijos, kurios pagerina siurblio efektyvumą ir ilgaamžiškumą.

Cheminio apdorojimo siurbliai

• Aplinka: Koroziniai skysčiai, tokie kaip rūgštys, šarminės medžiagos, ir tirpikliai.
• Naudotos medžiagos: Nerūdijantis plienas (316L, Duplex) ir nikelio lydiniai (Hastelloy, Inconel).
• Pagrindas: Investicijų liejimas įgalina sudėtingus vidinius kanalus, sumažinti turbulenciją ir užtikrinti vienodą srautą, svarbus cheminio proceso patikimumui.

Vandens ir nuotekų siurbliai

• Aplinka: Didelio tūrio siurbimas, abrazyvinės suspenduotos medžiagos, ir kintamo pH lygio.
• Naudotos medžiagos: Bronza, Dupleksinis nerūdijantis plienas, ir korozijai atsparus ketus.
• Pagrindas: Plonasieniai, lygūs vidiniai praėjimai sumažina užsikimšimą ir energijos nuostolius, gerinti komunalinių ir pramoninių vandens sistemų efektyvumą.

Jūriniai ir jūriniai siurbliai

• Aplinka: Sūrio vandens poveikis, aukšto slėgio veikimas, ir ciklinis mechaninis įtempis.
• Naudotos medžiagos: Vario lydiniai (Karinio jūrų laivyno žalvaris, bronza), Dupleksinis nerūdijantis plienas.
• Pagrindas: Atsparumas korozijai ir biologiniam užteršimui yra labai svarbus; investicinis liejimas leidžia sklandžiai, sudėtingos geometrijos, siekiant sumažinti techninę priežiūrą ir pailginti tarnavimo laiką.

Aliejus & Dujų ir elektros energijos gamybos siurbliai

• Aplinka: Aukšta temperatūra, aukšto slėgio skysčiai, ir angliavandenilių pagrindu pagamintos terpės.
• Naudotos medžiagos: Didelio nikelio lydiniai (Inconel, Hastelloy), Nerūdijantis plienas, ir kobalto lydiniai.
• Pagrindas: Investicinis liejimas palaiko labai stiprias medžiagas ir tikslius leistinus nuokrypius, būtinus kritinėms reikmėms, pvz., turbinų tepimui, cheminis įpurškimas, ir gręžimas jūroje.

Specialūs ir individualūs siurbliai

• Aplinka: Laboratorija, Farmacija, arba maisto perdirbimo programoms, kurioms reikalingas higieniškas ir tikslus veikimas.
• Naudotos medžiagos: Nerūdijantis plienas (304, 316L), titanas, arba nikelio lydiniai.
• Pagrindas: Lygūs paviršiai, griežtos tolerancijos, ir sudėtingos geometrijos, pasiekiamos investiciniu liejimu, užtikrina minimalią užteršimo riziką ir atitiktį norminiams standartams.

11. Lyginamoji analizė

12. Išvada

Investicinio liejimo siurblio korpusas sujungia dizaino laisvę su metalurginiu vientisumu, todėl jie yra puikus pasirinkimas daugeliui skysčių tvarkymo programų, ypač kai sudėtinga vidinė geometrija, būtini egzotiški lydiniai arba griežti leistini nuokrypiai.

Sėkmė priklauso nuo ankstyvo liejimo dizaino, informuotas medžiagos pasirinkimas, kruopšti proceso kontrolė (pilti, gliaudyti, terminis apdorojimas), ir patikimos QA/NDT programos.

Kritinėms siurblių sistemoms – jūrinėms, chemijos ar elektros energijos gamyba – investicinis liejimas gali būti patikimas, ekonomiški komponentai, kai jie nurodyti ir tinkamai atlikti.

 

DUK

Kokio didžiausio siurblio korpuso dydžio galima investuoti?

Įprasta parduotuvės praktika svyruoja iki ~50–100 kg vienai detalei, bet praktinis maksimumas priklauso nuo liejyklos galimybių ir ekonomiškumo.

Labai dideli siurblių korpusai dažniau gaminami liejant smėlį arba gaminant/suvirinant.

Kiek apdirbimo pašalpos turėčiau suprojektuoti į investicinį liejimą?

Leisti 0.2–2,0 mm priklausomai nuo kritiškumo ir apvalkalo tikslumo. Nurodykite griežtesnius leidimus tik tada, kai liejykla garantuoja tikslius apvalkalus.

Kokia medžiaga geriausiai tinka jūros vandens siurblių korpusams?

Dvipusis nerūdijantis plienas ir tam tikri vario-nikelio lydiniai yra dažnas pasirinkimas dėl puikaus atsparumo chloridams ir biologinio užteršimo savybių.; Galutinis pasirinkimas priklauso nuo temperatūros, greičio ir erozijos sąlygos.

Koks yra tipiškas investicinio siurblio korpuso apsisukimo laikas?

Paprastai užtrunka nedidelės gamybos serijos 4–8 savaitės nuo modelio patvirtinimo iki gatavų dalių; pavieniai prototipai gali būti greitesni naudojant 3D spausdintus raštus, tačiau vis tiek reikia sudeginti ir išlydyti grafiką.

Kaip nurodyti poringumo priėmimo kriterijus?

Naudokite pramonės NDT standartus (Radiografija, Ct, UT) ir apibrėžkite priimtinumo lygius poringumo procentais pagal tūrį arba referenciniais vaizdais.

Kritinį slėgį išlaikančių siurblių korpusai dažnai reikalauja poringumo <0.5% pagal tūrį ir radiografinį priėmimą pagal kliento standartą.