Kas yra „Lost-Foam“ liejimas?

1. Įvadas

Lost-Foam liejimas (LFC) išsiskiria kaip transformacinė metalo liejimo technologija, kuri naudojasi Garinamieji putų modeliai Norėdami sukurti kompleksą, beveik tinklo formos komponentai viename užpiltyje.

Užuot pasikliaudami nuolatinėmis šerdimis ir daugialypėmis formomis, „Lost Foam Casting“ naudoja brėžinį išplėstą polistireną (EPS) Putų modeliai, kurie išgaruoja, kai jie susitinka su išlydytu metalu.

Metodas pirmiausia įgavo pramoninę trauką 1960s, Pirmiausia automobilių variklių blokams, ir iki 1980s, Pagrindiniai gamintojai pranešė, kad pirmojo pralaidumo pajamingumas viršija 90%.

Per vėlesnius dešimtmečius, Nuolatinis tobulinimas pratęsė savo pasiekiamumą iki aliuminio, lygintuvas, plienas, ir specialūs lydiniai.

Šiandien, Pamestos putplasčio liejimo pagrindai strateginiai sektoriai - Automotyvas, kosmoso, Sunkioji įranga, ir greitas prototipų kūrimas, nes jis sujungia Dizaino laisvė, Įrankių efektyvumas, ir Ekonominė didelės apimties gamyba.

Šiame straipsnyje nagrinėjami „Lost Foam Casting“ principai, darbo eiga, Medžiagos suderinamumas, Privalumai, apribojimai, Ekonomika, Kokybės kontrolė, paraiškos, palyginamasis stovėjimas, ir būsimos naujovės.

2. Kas yra „Lost-Foam“ liejimas?

Lost-Foam liejimas (LFC) yra pažengęs metalo liejimo metodas, kuris sujungia investicijų liejimo tikslumą su tradicinio smėlio liejimo ekonominiu efektyvumu ir pritaikomumu.

Tai priklauso Garinimo modelio liejimas procesai, Kur modelio medžiaga - ne panašus vaškas investiciniuose liejimo srityse - išplėstas polistirenas (EPS) putos.

Šiame procese, Putų modelis yra tiksli norimo galutinio komponento kopija.

Užuot pašalinus prieš pilant, Modelis išlieka vietoje ir padengtas smulkiomis ugniai atspariomis medžiagomis, kad išlaikytų jos formą ir užtikrintų paviršiaus kokybę.

Kai dengtas modelis yra įterptas į neapribotą, sutankintas smėlis palaikymui, Išlydytas metalas pilamas tiesiai į formą.

Metalo šiluma sukelia putų akimirksniu išgaruos ir išstūmė, leidžiant metalą tekėti į tikslią formą, kurią anksčiau užėmė putos.

3. „Lost-Foam“ liejimo procesas

Pamestos putplasčio liejimai atsiskleidžia keturiuose sandariai choreografuotuose etapuose, kiekvienas skirtas išsaugoti modelio ištikimybę ir užtikrinti, kad metalas užpildo kiekvieną sudėtingą ertmę.

Modelio gamyba & Klasteriai

Pirma, Technikai sukuria brangius putų modelius, kurie atitinka galutinės dalies geometriją ± 0,25 mm.

• CNC apdirbimas: „Mill EPS“ blokai yra 5–10 m/min. Pašarų dažnis, Kiekvieno modelio užpildymas per 2–4 valandas.
• Injekcijos liejimas: Gaminti iki 500 identiški modeliai per dieną su ± 1 % tankio nuoseklumas.
• 3D spausdinimas: Sukurkite sudėtingas formas, įskaitant vidinius kanalus 24 valandos.

Kitas, Jie surenka atskirus modelius ant putų bėgikų, formuodamas 10–30 dalių „medžius“.

Klasteriai optimizuoja krosnies talpą ir pralaidumą, leidžiant vienu metu vienu metu gauti dešimtis liejinių.

Danga & Smėlio įterpimas

Kartą suskirstytas, Putų rinkiniai gauna 1–3 atsparių srutų sluoksnius (0.1–0,3 mm storio).

Tada, Operatoriai dengtą medį įterpė į laisvą silicio dioksido smėlį, sutvirtintą 85–90 % jo teorinio tankio. Ši nesusijusi smėlio sistema siūlo du pagrindinius privalumus:

• Švarus ventiliavimas: Netrukdomos dujų pabėgimas sumažina poringumą.
• Aukštas susigrąžinimo norma: Liejyklos susigrąžina 60 % smėlio paprastu atranka, Painiojamų išlaidų mažinimas beveik 30 %.

Pilti, Putų garinimas & Metalo įdaras

Paruošus pelėsį, liejyklos užpilkite išlydytą lydinį -≈620 ° C. Aliuminui arba ≈1 400 ° C. Kaliojo geležies - tiesiogiai ant putų klasterio.

Kontaktuojant, EPS putos greitai išgaruoja, ir metalas išauga į laisvą tūrį 30–90 sekundžių.

Svarbiausia, Ugniai atspari danga apsaugo nuo smėlio plovimo, užtikrinant aiškų funkcijų reprodukciją iki 1 mm sienos storis.

Aušinimas, Shakeout & Apdaila

Po kietėjimo - paprastai 5–10 minučių, atsižvelgiant. Tada liejyklos:

1. Suplakite smėlį: Norėdami susigrąžinti švarų smėlį, naudokite vibracines lenteles.
2. Pašalinkite likusius putas: Vakuuminis ar trumpa krosnis po deginimo pašalina bet kokį charą.
3. Apdaila & Mašina: Taikykite 1,5–3,0 mm apdirbimo pašalpas, kad pjaustytumėte vartus, bėgikai, ir bet kokie nedideli pelekai, duoda a 90–95 % Pirmojo praėjimo priėmimo procentas.

Pagaliau, Kokybės inspektoriai patikrina matmenis (± 0,5 mm) ir paviršiaus apdaila (Ra 6–12 µm), Dalių paruošimas termiškai apdoroti arba tiesioginis surinkimas.

Per šį supaprastintą, Keturių žingsnių seka, „Lost-Foam Casting“ paprastus putplasčio raštus paverčia sudėtingais, Aukšto integruoti metalo komponentai-dažnai su mažiau nei šešiomis operacijomis.

4. Medžiagos & Lydinio suderinamumas su „Lost-Foam“ liejimu

Lost-Foam liejimas (LFC) nepaprastai universalus, kai reikia pasirinkti medžiagą, palaikantis plačią juodųjų ir nefervinių lydinių spektrą.

Šis lankstumas daro „Lost Puth Casting“, tinkamą tiek lengvų ir didelio stiprumo komponentams, pavyzdžiui, automobiliams, kosmoso, jūrų, ir sunkios mašinos.

Lydinio kategorija	Pavyzdžiai	Pagrindiniai našumo duomenys	Tipiškas naudojimas
Anglies plienai	1020, 1045	Tempimas: 370–560 MPA; Pailgėjimas: 10–20%	Konstrukcinės dalys, pavaros
Nerūdijantis plienas	304L, 17-4Ph	Tempimas: 600–1 300 MPA; Šilumos atsparumas iki 800 ° C.	Cheminė, maistas, Medicinos įranga
Aliuminio lydiniai	A356, A380	Tempimas: 200–300 MPa; Tankis: 2.7 g/cm³	Automobilių korpusai, elektronika
Nikelio lydiniai	Inconel 625, 718	Tempimas: 800–1 200 MPA; Aptarnavimas iki 700 ° C.	Aviacijos ir kosmoso, energijos generavimas
Kalioji/pilka geležis	65–45–12, ASTM A48	Tempimas: 400–600 MPa; Puikus slopinimas	Siurblių korpusai, Variklio blokai
Specialūs lydiniai	Bronza, Su mumis, MMC	Atsparumas nusidėvėjimui, Laidumas, pritaikyti kompozitai	Jūrų, elektrinė, Aukštųjų drabužių komponentai

Dailiai dengimo formuluotės ir profiliams, liejyklos meta komponentus taip pat lengvi 0.1 kg Ir toks sunkus kaip 500 kg, su sienų storiu iš 2.5 mm iki 100 mm.

5. „Lost-Foam“ liejimo pranašumai

Lost-Foam liejimas (LFC) yra moderni ir efektyvi liejimo technika, suteikianti daugybę pranašumų, palyginti su tradiciniais metodais, tokiais kaip žaliojo smėlio liejimas, Investicijų liejimas, ir net mirti liejimas tam tikruose kontekstuose.

Dizaino laisvė ir geometrinis sudėtingumas

• CoreSless, vientisos formos: Kadangi putų raštas yra visiškai išgaruojamas, Nereikia pašalinti šerdies ar kurti sudėtingas atsiskyrimo linijas.
• Labai sudėtingos geometrijos: Sudėtingos vidinės struktūros, poilsio, ir smulkių detalių galima išmesti į vieną operaciją be surinkimo.
• Nereikia juodraščių kampų: Dizaineriai gali pašalinti juodraščių kampus, kurių paprastai reikia norint išgauti modelius iš tradicinių pelėsių.

Puikus matmenų tikslumas ir paviršiaus apdaila

• Beveik tinklo formos nuokrypiai: Tipiniai tiesiniai ± 0,5–1,0 mm linijiniai nuokrypiai ir minimalus apdirbimo ar antrinio apdorojimo poreikis.
• Aukščiausias paviršiaus apdaila: Pasiekia paviršiaus šiurkštumo vertes tarp RA 6–12 µm, Geriau nei tradicinis smėlio liejimas ir kai kuriais atvejais artėjant investicijoms.
• Nėra atskirtų linijų ar blykstės: Kadangi putų raštas yra monolitinis, Atliekamos dalijimosi linijos ir susijusi blykstė pašalinamos, todėl susidaro valiklis, nuoseklesnis produktas.

Medžiagos efektyvumas ir išlaidų taupymas

• Nereikia ėriukų ar tiekėjų: Metalo vartojimas sumažėja, nes „Lost Foam Casting“ priklauso nuo natūralaus kryptinio sukietėjimo ir nereikalauja papildomo metalo, kad būtų galima vartoti ar pakelti daugeliu atvejų.
• Mažesnės išlaidos po apdorojimo: Reikia minimalaus apdirbimo ir apdailos, o tai sumažina bendrą apdorojimo laiką ir darbą.
• Smėlis yra daugkartinio naudojimo: Neišpildytas silicio dioksido smėlis, naudojamas pamestomis putplasčio liejimu, Medžiagos išlaidų mažinimas ir poveikis aplinkai.

Suderinta gamybos darbo eiga

• Mažiau proceso žingsnių nei investavimas: Pamestos putplasčio liejiniai praleidžia dewaksing ir apvalkalo kūrimo etapus, reikalingas investiciniam liejimui, Padaryti jį greitesnį ir mažiau reikalaujantį išteklių.
• Putų modelius lengva gaminti ir surinkti: Naudojant CNC apdirbimą, liejimas, arba 3D spausdinimas, modelius galima greitai sukurti, leidžiant greitai iteraciją ir prototipų kūrimą.

Mastelio keitimas ir universalumas

• Platus dalių dydžių asortimentas: Tinka tokių mažų komponentų liejimo komponentams 0.5 kg didelėms pramoninėms dalims, sveriančioms keletą tonų.
• Sienų storio lankstumas: Mažiausias aplinkinių sienų storis 2.5 MM yra pasiekiami, įgalinant gaminti lengvus ir efektyvius dalis.
• Medžiagos suderinamumas: Palaiko platų lydinių asortimentą, įskaitant aliuminį, Kariuomenė geležis, nerūdijantis plienas, Nikelio lydiniai, ir vario pagrindu pagamintos medžiagos.

Sumažinti surinkimo reikalavimai

• Dalis konsolidacija: Keli komponentai gali būti išmetami kaip vienas gabalas, o tai sumažina suvirinimo poreikį, tvirtinimo detalės, ir surinkimo operacijos.
• Patobulintas struktūrinis vientisumas: Mažiau sąnarių ir suvirinimo vietų sustiprina, Patikimesni liejiniai su mažiau gedimo taškų.

Ekologiškos savybės

• Apatinio segtuvo naudojimas: Smėlis nesusijęs, Reiškia, kad reikia mažiau cheminių rišiklių, palyginti su žaliais arba dervomis sujungtais smėlio procesais.
• Sumažintos laužo normos: Didelis pirmojo pralaidumo derlius (Dažnai 90–95%) Rezultatas yra mažiau pertvarkytas ir medžiagų atliekos.
• LOJ švelninimo galimybės: Pažanga mažo VOC putų ir dangos padeda padaryti procesą ekologiškesnį aplinką..

6. Lost -foam liejimo apribojimai

• Vieno naudojimo modelio kaina: Nors EPS putų kainuoja $0.50–1.00 už kg, Kiekvienas modelis yra vartojamas.
• LOJ išmetimai: Garinimas generuoja 0.8 kg tu/kg metalas, Reikia šiluminio oksidatoriaus arba katalizinių mažinimo sistemų.
• Dydis & Svorio apribojimai: Standartinės sąrankos susitvarko iki 2 m ir 500 kg; Didesniems liejiniams reikalinga pritaikyta įranga.
• Tolerancija & Baigkite prekybą: Pamestos putų liejimas negali atitikti ± 0,1 mm Tolerancijos arba Ra ≤3 µm Investicijų liejimo pabaigos.

7. Ekonominė analizė

• Įrankiai vs. Apimtis: Putų modeliai ($100–300 kiekvienas) vs. Smėlio šerdys ($1000+); lūžis 5000–10000 vienetų per metus.
• Ciklo laikas & Derlius: 5–15 min. Ciklai; 90–95 % derlius sumažina pertvarkymo ir palaikymo tik laiko gamybą.
• Vieneto išlaidų palyginimas: Už a 50 kg aliuminio dalis, Pamestos putplasčio liejimo vienetinės išlaidos gali būti 20–30 % žemesnis už smėlio liejimą ir 40–60 % Mažesnis nei investicijų liejimas panašiais tomais.

8. Kokybės kontrolė & Bendri trūkumai

• Dujų poringumas: Sušvelninti vakuuminį ir asist 30–50 %.
• Modelio ašaros & Smėlio erozija: Užkirsti 85–90 % Smėlio tankinimas.
• Tikrinimo metodai: Radiografija (tuštumos ≥ 0.3 mm), Dažiklis, ir kompiuterinės tomografijos nuskaitymo patvirtinimas vidines savybes ir paviršiaus vientisumą.

9. „Lost-Foam“ liejimo paraiškos

„Lost-Foam“ aktoriai greitai įgauna pripažinimą visose pramonės šakose, kurios reikalauja labai sudėtingumo, Tikslumas, ir metalo komponentų efektyvumas.

Jo unikalus sugebėjimas gaminti beveik tinklo formos liejinius be atskirtų linijų, šerdys, arba dideli apdirbimo reikalavimai daro jį ypač patrauklų tokiuose sektoriuose kaip automobilių, Sunkioji įranga, kosmoso, ir energija.

Šis procesas taip pat palaiko tiek mažo tūrio prototipų kūrimą, tiek didelės apimties gamybą, Siūlo lankstumą konkurencingoje gamybos srityje.

Automobilių pramonė

• Variklio blokai
• Cilindro galvutės
• Įsiurbimo ir išmetimo kolektoriai
• Transmisijos korpusai
• Suspensijos rankos

Žemės ūkio ir statybinė įranga

• Siurblių korpusai
• Pavarų dėžės korpusai
• Hidrauliniai kolektoriai
• Ašies ir stabdžių dalys

Aviacijos ir kosmoso & Gynyba

• Oro ortakio agregatai
• Lengvos konstrukcinės atramos
• Raketų sistemos komponentai
• Įrankių prototipas ir stendai

Pramoninės mašinos

• Kompresoriaus korpusai
• Vožtuvo kūnai
• Turbinos dalys
• Individualūs generatorių ir variklių gaubtai

Jūrų ir jūrų jūroje

• Propellerio peiliukai
• Siurblio kūnai
• Šilumokaičio korpusai
• Konstrukciniai laikikliai

10. Palyginimas su kitais liejimo būdais

Lost-Foam liejimas (dar žinomas kaip garinamojo modelio liejimas) siūlo unikalius pranašumus, ypač kalbant apie projektavimo laisvę ir komponentų konsolidavimą.

Tačiau, Kaip ir bet kuris gamybos procesas, Jis turi būti įvertintas pagal alternatyvius liejimo būdus, kad būtų galima nustatyti tinkamiausią tam tikros programos sprendimą.

Žemiau yra išsamus „Lost-Foam“ liejimo palyginimas su kitomis pagrindinėmis liejimo būdais: Smėlio liejimas, Investicijų liejimas, ir liejimas štampuojant.

Palyginimo lentelė: Pamiršta-Foam vs. Kiti liejimo būdai

Pagrindinės įžvalgos

Pamiršta-Foam vs. Smėlio liejimas

„Lost-Foam Casting“ išsiskiria iš tradicinių Smėlio liejimas Kai sudėtingos formos, Integruotos vidinės savybės, ir reikalingas geresnis paviršiaus apdaila.

Tai pašalina pagrindinių kūrimo ir atsiskyrimo linijų poreikį, žymiai sutrumpėja po apdorojimo laiko.

Tačiau, Smėlio liejimas išlieka ekonomiškesnis labai dideliems komponentams ar paprastoms geometrijoms.

Pamiršta-Foam vs. Investicijų liejimas

Kol Investicijų liejimas pasiekia smulkesnius nuokrypius ir paviršiaus apdailą, „Lost-Foam“ liejimas dažnai yra ekonomiškesnis didesnėms dalims ir mažesnio tūrio gamybai.

Be to, „Lost-Foam“ siūlo greitesnį posūkį, o putų raštai yra lengvesni ir greičiau pagaminti, ypač naudojant CNC arba priedų metodus.

Pamiršta-Foam vs. Mirti liejimas

Mirti liejimas dominuoja didelio masto, neferiška gamyba dėl neprilygstamo greičio ir tikslumo.

Tačiau, Tai riboja didelės įrankių išlaidos ir ribotos medžiagos galimybės.

Lost-Foam liejimas, priešingai, Palaiko platesnį lydinių asortimentą, įskaitant plienus ir lygintuvus, ir yra perspektyvus mažesniam gamybos tūriui ar didesnėms liejiniams, kurie būtų neįmanomi liejant liejant.

11. Išvada

„Lost -foam“ liejimas pristato neprilygstamas derinys iš Dizaino laisvė, greitas įrankis, ir Ekonominė gamyba dideliam, Sudėtingos metalinės dalys.

Nors išlieka iššūkiai - vartojimas, Tu, ir tolerancijos apribojimai - inovacijos putplasčio medžiagose, Skaitmeninis stebėjimas, ir hibridinės gamybos žada išplėsti „Lost Foam Casting“ strateginę vertę.

Kadangi pramonės reikalavimas pereina prie lengvesnio, sudėtingesnis, ir tvaresni liejimo sprendimai, Pamestos putplasčio liejiniai pasirengę vadovauti kitai metalo transliavimo naujovių bangai.

At Langhe, Mes esame pasirengę bendradarbiauti su jumis, naudodamiesi šiais pažangiais metodais, kad optimizuotume jūsų komponentų dizainą, Medžiagos pasirinkimai, ir gamybos darbo eigos.

užtikrinant, kad kitas jūsų projektas viršija kiekvieną našumą ir tvarumo etaloną.

Susisiekite su mumis šiandien!

 

DUK

Q.: Kokie yra pasiekiami tipiniai nuokrypiai ir paviršiaus apdaila?

A: „Lost-Foam“ liejimas paprastai pasiekia linijinius matmenų nuokrypius ± 0,005 mm/mm ir paviršiaus apdaila nuo Ra 6 į 12 µm, Priklausomai nuo modelio kokybės ir metalo lydinio.

Šios vertybės dažnai būna geresnės nei įprastas smėlio liejimas ir artėja.

Q.: Yra „Lost-Foam“ liejimas, ekonomiškai efektyvus mažo tūrio gamybai?

A: Taip, Ypač naudojant greito modelio gamybos metodus, tokius kaip CNC apdirbimas arba 3D spausdinimas.

O putų modeliai yra vienkartiniai, Įrankių išlaidos paprastai yra mažesnės nei liejimas ar investavimas.

Procesas taip pat sumažina surinkimo ir apdirbimo veiksmus, Gerina bendrą sudėtingų ar konsoliduotų komponentų ekonomiškumo efektyvumą.

Q.: Kiek didelis ar sunkus gali būti liejimas?

A: Procesas puikiai tinka vidutinėms ir, su tipiškais liejimo dydžiais 0.5 kg iki 500 kg ir matmenys iki 2 metrai.

Didesniems komponentams gali prireikti pažangių tvarkymo sistemų ir optimizuotų pilimo būdų.