1 Ievads
Izdevīga pelējuma liešana aptver metālapstrādes metožu saimi, kurā pelējums tiek patērēts vai sadalīts, lai iegūtu gatavo daļu.
Šī vienreizēja lietojuma daba dod iespēju elastīgi izmantot sarežģītas ģeometrijas un lielus izmērus bez pastāvīgu instrumentu izdevumiem.
Investīciju liešana - kas pati ir izdevīga metode - bieži tiek uzskatīta par precīzu novirzi.
Šajā rakstā mēs sadalām principus, materiāli, ekonomija, un izdevīgas pelējuma liešanas pielietojumi kopumā un sīki salīdziniet tos ar ieguldījumiem (zaudētais cena) liešana.
2. Kas ir izlietojams pelējuma liešana?
Izraidīta pelējuma liešana refers to any metal casting process in which the mold is used only once and then destroyed to retrieve the finished part.
Pretstatā pastāvīgajām pelējuma metodēm, Šī pieeja upurē pelējumu, lai sasniegtu lielāku dizaina elastību, zemākas instrumentu izmaksas,
un spēja nodot ļoti lielus vai ļoti sarežģītus komponentus, neieguldot dārgos, Ilgstošie instrumenti.
Pamatkoncepcijas
Pirmais, modelis - parasti izgatavots no koka, metāls, plastmasas, vai 3D izdrukāts polimērs - definē daļu ģeometriju.
Blakus, Lietuve norobežo šo modeli pelējuma materiālā, piemēram, smiltīs, apmetums, vai keramikas virca.
Pēc modeļa noņemšanas (Kūstot, izdegšana, vai noņemšana), Izkausēts metāls piepilda dobumu, nostiprinās, un pelējums sabojājas.
Jo pelējums nevar izturēt neskartu satricinājuma procesu, lietuve upurē to, lai pakļautu liešanu.
Parastās metodes
- Smilšu liešana
ATTIECĪBAS IEVA METĀLU SANDU VELOKAS. Smilšu liešana apstrādā detaļas, sākot no dažām uncēm līdz 100 tonnas.
Patiesībā, smilšu liešana ir vairāk nekā 70 % no visām metālizveidotajām tonnām visā pasaulē. - Čaumalas veidne
Tehniķi pārklāj apsildāmu rakstu ar naudas sodu, Smilšu apvalks, kas pārklāts ar sveķiem, izārstēt to cepeškrāsnī, Pēc tam ap atbalsta struktūru salieciet vairākus čaumalas.
Čaumalas formēšana sasniedz ± tolerances 0.5 mm un virsmas apdare ir tik gluda kā ra 1.6 µm. - Apmetums un keramikas liešana
Šajos variantos uzlabotas detaļas izmanto ģipsi vai silīcija bāzes veidnes.
Tie nodrošina pielaides līdz ± 0.25 mm un virsmas apdare netālu no RA 0.8 µm - ideālas precizitātes sastāvdaļām, piemēram, hidrauliskajiem veidgabaliem.
3. Kas ir ieguldījumu liešana?
Investīciju liešana— zaudēto vaska liešana— Ir augstas precizitātes izlietojams pelējuma process, kas pārveido detalizētu vasku (vai polimērs) modeļi metāla daļās caur daudzslāņu keramikas apvalku.
Kad metāls sacietē, trauslais apvalks ir sadalīts, iegūstot komponentus ar izcilu precizitāti un virsmas kvalitāti.
Galvenās funkcijas:
- Stingras dimensijas pielaides: Parasti ± 0.1 - 0.3 mm, Samazināt nepieciešamību pēc apstrādes.
- Smalka virsmas apdare: Ra 0.4 - 1.6 µm, Ideāli piemērots lietojumprogrammām, kas prasa gludu, kā virsmas.
- Sarežģīta ģeometrijas spēja: Plānas sienas uz leju līdz 0.8 mm, zemūdens, iekšējie fragmenti (Piem., Konformāli dzesēšanas kanāli).
- Plaša sakausējuma saderība: No nerūsējošiem tēraudiem un niķelētiem superaloys līdz titānam un kobalta -hroma sakausējumiem.
- Efektīva partijas ražošana: Vairāki modeļi, kas uzstādīti uz viena koka, ļauj 50–1 000 detaļu vienā ielejā, krāsns lietošanas optimizēšana.
- Lieliskas materiāla īpašības: Kontrolēta sacietēšana uzkarsētā apvalkā samazina porainību un segregāciju, Nodrošināt konsekventas mikrostruktūras.
4. Priekšrocības & Ierobežojumi
Izvēloties liešanas procesu, Inženieriem jāsver katras metodes priekšrocības pret tās trūkumiem.
Zemāk, Mēs kontrastē ar izdevīgu pelējuma liešanu (EMC) un investīciju liešana (IC) Izmantojot galvenos veiktspējas rādītājus, izmaksu autovadītāji, un praktiski ierobežojumi.
Izraidīta pelējuma liešana
Priekšrocības
- Zemas instrumentu izmaksas: Pamata smilšu veidne, ieskaitot, kolba, un saistviela - var maksāt tikpat maz kā $20, padarot EMC ļoti pievilcīgu prototipiem un maziem ražošanas braucieniem.
- Lielas daļas iespējas: Lietuves regulāri atlasa komponentus, kas pārsniedz 50 t (Piem., sūkņu apvalki, Lieli vārstu ķermeņi), mērogs, kurā pastāvīgās veidnes kļūst nepraktiskas.
- Ātra pelējuma apgrozījums: Mūsdienīgas automatizētas formēšanas līnijas var radīt smilšu veidni zem 30 protokols, Iespējot simtiem veidņu ikdienas caurlaidību.
- Materiāla elastība: EMC izmitina melno (čuguns, oglekļa un sakausējumu tēraudi), nederīgs (alumīnijs, bronza, misiņš), un noteikti eksotiski sakausējumi ar minimālu procesa maiņu.
Ierobežojumi
- Rupjākas pielaides: Tipiska izmēru precizitāte svārstās no ± 0.5 līdz 2.0 mm. Līdz ar to, līdz 20 % no kopējām izmaksām var rasties no sekundāras apstrādes.
- Rupja virsmas apdare: Kā rastas virsmas parasti atrodas starp RA 1.6 un 6.3 µm, Bieži vien nepieciešama slīpēšana vai spridzināšana, lai atbilstu stingrām specifikācijām.
- Augstas lūžņu likmes (Sākotnējais): Ja vien smilšu meliorācijas sistēmas nav optimizētas, Agrīnās skrējienos var redzēt lūžņu likmes 10 %, palielinot materiālo atkritumu un saistvielu patēriņu.
- Ierobežota detaļa: Smalkas funkcijas zemāk 1 mm vai sarežģīti iekšējie fragmenti parasti pārsniedz standarta smilšu un čaumalu iespējas.
Investīciju liešana
Priekšrocības
- Izcila precizitāte: Ar tolerance ± 0.1 līdz 0.3 mm, IC detaļām bieži ir nepieciešams maz vai nav pēcteces, Sagatavošanas laiku un darbaspēka izmaksas līdz līdz 40 %.
- Augstāka virsmas kvalitāte: Kā ra 0.4 līdz 1.6 µm samazina pulēšanas un pārklājuma prasības, Īpaši vērtīgi aviācijas un medicīniskos implantos.
- Sarežģītas ģeometrijas: Plānas sienas (< 1 mm), zemūdens, un konformālās dzesēšanas vai šķidruma kanāli ir viegli sasniedzami, Atvēršanas dizaina iespējas EMC nav sasniedzamas.
- Konsekventa mikrostruktūra: Kontrolēts keramikas čaumalas priekšsildīšana un lēna, Vienota sacietēšana dod minimālu porainību un stingras graudu struktūras, Mehānisko īpašību uzlabošana.
Ierobežojumi
- Augstas sākotnējās instrumentu izmaksas: Precīzs vasks nomirst, un čaumalu veidošanas aprīkojums var pārsniegt $10,000 par dobumu. Tāpēc, IC ir visrentablākais vidējiem braucieniem (50–1 000 gab).
- Ilgāks cikla laiks: Keramikas čaumalas montāžai un atdalīšanai ir vajadzīgas 12–24 stundas pirms ieliešanas; Kopējais sagatavošanās laiks parasti ilgst 4–6 nedēļas.
- Lieluma ierobežojumi: Kamēr IC var apstrādāt detaļas līdz ~ 500 kg, Īpaši lielas lējumi kļūst sarežģīti apvalka izturības un apstrādes ierobežojumu dēļ.
- Materiālu ierobežojumi: Lai gan IC atbalsta plašu sakausējumu diapazonu, ļoti reaģējoši metāli (Piem., daži titāna sakausējumi) Pieprasiet specializētus ieguldījumu materiālus un inerto atmosfēru, vēl vairāk palielinot izmaksas.
5. Comparative Analysis of Expendable Mold Casting vs. Investīciju liešana
| Aspekts | Izraidīta pelējuma liešana | Investīciju liešana |
|---|---|---|
| Tolerance | ± 0,5–2,0 mm | ± 0,1–0,3 mm |
| Virsmas apdare (Ra) | 1.6 –6,3 µm | 0.4 –1,6 µm |
| Sarežģītība | Mēreni zemūdens, Vienkārši serdeņi | Sarežģīta ģeometrija, plānas sienas |
| Partijas lieluma ekonomika | Izmaksa lieliem piegājieniem (> 1000gab) vai ļoti lielas daļas | Optimāls zemu un vidēja līmeņa skrējienam (10–1 000 gab) |
| Instrumentu izmaksas | Zems (smiltis/kolba); mērens (apvalks) | Augsts (vasks nomirst, čaumalas aprīkojums) |
| Sagatavošanās laiks | Dienas līdz 2 nedēļām | 2–6 nedēļas |
| Materiālu diapazons | Dast gludekļi, tēraudi, nederīgi sakausējumi | Super olšūna, Speciālie tēraudi, No |
| Ietekme uz vidi | Reģenerētas smiltis līdz 90%; Binder iznīcināšana mainās | Vasks, kurš reģenerēts ≥95%; keramikas pārstrādāts ~ 70% |
6. Kāpēc nevar izmantot atkārtoti izmantojamas veidnes?
Lietuves iznīcina izlietojamās veidnes, lai izgūtu dalībnieku daļas. Smilšu liešanā, Viņi izspiež smilšu graudus no sacietētā metāla.
Kaut arī līdz 90 % no smiltīm var atgūt, tas zaudē iepriekš izstrādāto formu un saistvielu izturību.
Līdz ar to, Lietām, pirms tās atkārtotas izmantošanas ir jāatsvaidzina vai jānobriest smiltis - padarot patiesu “atkārtotu” neiespējamu, nepārstrādājot.
Līdzīgi, keramikas čaumalas un ģipša veidnes plaisas kratīšanas laikā un nevar izdzīvot neskarti, tādējādi aizliedzot tiešu atkārtotu izmantošanu.
7. Secinājums
Noslēgums, expendable mold casting vs. investīciju liešana abi aizņem vitālās nišas mūsdienu ražošanā.
Izraidītas veidnes - it īpaši smilšu un čaumalas metodes - ātras straujas, Rentabla ražošana lieliem, Mazāk sarežģītas detaļas.
Tieši pretēji, Investīciju liešana nodrošina izcilu precizitāti, virsmas kvalitāte, un materiāla daudzpusība, kaut arī ar augstākām instrumentu izmaksām un ilgāku sagatavošanās laiku.
Galu galā, Inženieriem vajadzētu nosvērt tādus faktorus kā daļēji sarežģītība, partijas lielums, tolerances prasības, un dzīves cikla izmaksas, lai izvēlētos optimālo procesu.
Kā digitālā dizaina rīki, piedevu veidošana, un ilgtspējīgi materiāli turpina attīstīties, Latvvielas iegūst vēl lielāku elastību, lai saskaņotu liešanas tehnoloģiju ar lietojumprogrammu prasībām.
LangHe ir ideāla izvēle jūsu ražošanas vajadzībām, ja jums nepieciešama augstas kvalitātes Izdevīgi pelējuma liešanas pakalpojumi.
FAQ
What is the key difference between expendable mold casting vs. investīciju liešana?
Izdevuma pelējuma liešana izmanto viena laika veidnes, kas izgatavotas no smiltīm, apmetums vai keramika, kas ir salauzti, lai atbrīvotu daļu,
Kamēr investīciju liešana (Izraidītas pelējuma process) Izmanto vaska modeļus un daudzslāņu keramikas čaumalas augstākai precizitātei un smalkākai virsmas apdarei.
Vai es varu atkārtoti izmantot smiltis vai keramiku no izdevīgas veidnes?
Jūs nevarat atkārtoti izmantot pašu veidni, Bet lietuvju atgūšana 90 % smilšu vai 70 % keramikas plašsaziņas līdzekļu tīrīšana, Pirms jaunas veidnes atjaunošanas atjaunošana un sajaukšana ar svaigu materiālu.
Vai ir materiālu ierobežojumi?
- Izvadāmās veidnes: Plaša savietojamība (čuguns, tērauds, alumīnijs, bronza).
- Investīciju liešana: Atbalsta speciālos sakausējumus (niķeļa superaloys, titāns), Lai gan ļoti reaktīviem metāliem var būt nepieciešami specializēti ieguldījumi un atmosfēra.
Kā atšķiras ietekme uz vidi?
Abi procesi uzsver plašsaziņas līdzekļu meliorāciju: Smilšu liešana atgūst ~ 85–90 % no smiltīm, Kamēr investīciju liešana atgūstas ≥ 95 % vaska un ~ 70 % keramikas.
Tomēr, Katrs cikls joprojām patērē saistvielas un enerģiju meliorācijai, Tātad ilgtspējīga prakse un uzlabotas saistvielas var vēl vairāk samazināt atkritumus.
