Kas ir zaudētais foam liešana?

1. Ievads

Zaudēto putu liešana (LFC) izceļas kā pārveidojoša metāla liešanas tehnoloģija, kas izmanto Iztvaikojoši putu modeļi Lai izveidotu kompleksu, gandrīz tīkla formas komponenti vienā ielejā.

Tā vietā, lai paļautos uz pastāvīgiem serdeņiem un daudzdaļīgu veidņu, zaudētās putu liešanas lieto izmantojamu paplašinātu polistirolu (EPS) Putu raksti, kas iztvaiko, kad tie satiekas ar izkausētu metālu.

Metode vispirms ieguva rūpniecisko vilci 1960s, galvenokārt automobiļu motoru blokiem, un ar 1980s, Lielākie ražotāji ziņoja par pirmās caurlaides ražu, kas pārsniedz 90%.

Nākamajās desmitgadēs, Nepārtraukti uzlabojumi paplašināja savu sasniedzamību līdz alumīnijam, dzelzs, tērauds, un speciālie sakausējumi.

Šodien, zaudētās putu liešanas pamatā ir stratēģiskās nozares - automotive, avi kosmosa, smagais aprīkojums, un ātra prototipēšana, jo tā apvieno Dizaina brīvība, instrumentu efektivitāte, un Rentabla liela apjoma ražošana.

Šajā rakstā ir apskatīti zaudētie putu liešanas principi, darbplūsma, materiāla savietojamība, priekšrocības, ierobežojumi, ekonomija, Kvalitātes kontrole, pieteikumi, salīdzinošā stāvoklī, un nākotnes jauninājumi.

2. Kas ir zaudētais foam liešana?

Zaudēto putu liešana (LFC) ir uzlabota metāla liešanas metode, kas apvieno ieguldījumu liešanas precizitāti ar tradicionālās smilšu liešanas ekonomisko efektivitāti un pielāgošanās spēju.

Tas pieder ģimenei iztvaikošanas modeļa liešana procesi, kur modeļa materiāls, kas atšķirīgs no vaska investīciju liešanas, ir paplašināts polistirols (EPS) putas.

Šajā procesā, Putu raksts ir precīza vēlamā gala komponenta kopija.

Nevis noņemšana pirms ieliešanas, Raksts paliek vietā un ir pārklāts ar smalku ugunsizturīgu materiālu, lai saglabātu tā formu un nodrošinātu virsmas kvalitāti.

Kad pārklātais modelis ir iestrādāts neierobežots, sablīvētas smiltis atbalstam, Izkausēto metālu ielej tieši veidnē.

Metāla karstums izraisa putas uzreiz iztvaikot un tikt pārvietotām, ļaujot metālam ieplūst precīzā formā, ko iepriekš okupēja putas.

3. Zaudēto putu liešanas process

Zaudētās putu liešanas izvēršas četrās cieši horeogrāfiskos posmos, katrs paredzēts, lai saglabātu modeļa uzticamību un nodrošinātu metāla piepildīšanu katru sarežģīto dobumu.

Modeļa izgatavošana & Klasterizācijas

Pirmais, Tehniķi izveido izdevīgus putu modeļus, kas atbilst pēdējās daļas ģeometrijai ± 0,25 mm.

• CNC apstrāde: Mill EPS bloki ar padeves ātrumu 5–10 m/min, Katra modeļa pabeigšana 2–4 ​​stundu laikā.
• Iesmidzināšanas formēšana: Radīt līdz 500 identiski modeļi dienā ar ± 1 % blīvuma konsistence.
• 3D Drukāšana: Ģenerēt sarežģītas formas, ieskaitot iekšējos kanālus - zem 24 laiks.

Blakus, Viņi saliek atsevišķus rakstus uz putu skrējējiem, veidojot 10–30 daļas “kokus”.

Grupēšana optimizē krāsns jaudu un caurlaidspēju, ļaujot vienlaikus vienot.

Pārklājums & Smilšu iegulšana

Reiz sagrupēts, Putu komplekti saņem 1–3 refraktīvas vircas slāņus (0.1–0,3 mm biezs).

Tad, Operatori iegulda pārklāto koku vaļīgās silīcija dioksīda smiltīs, kas sablīvētas 85–90 % no tā teorētiskā blīvuma. Šī nesaistītā smilšu sistēma piedāvā divas galvenās priekšrocības:

• Tīra ventilācija: Netraucēta gāzes bēgšana samazina porainību.
• Augstā atgūšanas ātrums: Lietuves atgūst līdz 60 % smilšu ar vienkāršu skrīningu, samazināt patērējamās izmaksas gandrīz par 30 %.

Izliešana, Putas iztvaikošana & Metāla pildījums

Ar sagatavotu veidni, lietuvītes ielej izkausētu sakausējumu -≈620 ° C alumīnijam vai ≈1 400 ° C kaļamajam gludeklim - tieši uz putu kopas.

Pēc saskares, EPS putas iztvaiko uzreiz, un metāla uzplaukums atbrīvotajā tilpumā 30–90 sekundes.

Izšķiroši, ugunsizturīgais pārklājums novērš smilšu mazgāšanu, nodrošinot kraukšķīgu funkciju reprodukciju līdz 1 mm sienas biezums.

Dzesēšana, Izšaut & Apdare

Pēc sacietēšanas - tipiski 5–10 minūtes atkarībā no sekcijas biezuma - rasties atdzist līdz apstrādes temperatūrai. Tad lietuves:

1. Izkļaut smiltis: Izmantojiet vibrācijas galdus, lai atgūtu tīras smiltis.
2. Noņemiet atlikušās putas: Vakuums vai īsa krāsns pēc apdeguma noņem jebkuru char.
3. Apgriezt & Mašīna: Uzklājiet 1,5–3,0 mm apstrādes pabalstus, lai samazinātu vārtu, skrējēji, un jebkuras nelielas spuras, iegūstot a 90–95 % Pirmās caurlaides pieņemšanas līmenis.

Beidzot, Kvalitātes inspektori pārbauda izmērus (± 0,5 mm) un virsmas apdare (RA 6–12 µm), detaļu sagatavošana termiskai apstrādei vai tiešai montāžai.

Caur šo racionalizētu, četrpakāpju secība, Lost-Foam Casting pārveido vienkāršus putu modeļus kompleksā, Augstas integritātes metāla komponenti-bieži ar mazāk nekā sešām kopējām operācijām.

4. Materiāli & Sakausējuma savietojamība zaudēto putu liešanā

Zaudēto putu liešana (LFC) ir ievērojami daudzpusīgs, kad runa ir par materiālu atlasi, Atbalstot plašu melno un nederīgo sakausējumu spektru.

Šī elastība padara zaudēto putu liešanu piemērotu gan vieglu, gan augstas izturības komponentu ražošanai dažādās nozarēs, piemēram, autobūves, avi kosmosa, jūras, un smagā tehnika.

Sakausējuma kategorija	Piemēri	Galvenie veiktspējas dati	Tipiska lietošana
Oglekļa tēraudi	1020, 1045	Stiepts: 370–560 MPa; Pagarināšana: 10–20%	Strukturālās daļas, pārnesumi
Nerūsējoši tēraudi	304Lukturis, 17-4Ph	Stiepts: 600–1 300 MPA; Karstuma pretestība līdz 800 ° C	Ķīmisks, pārtika, medicīniskais aprīkojums
Alumīnija sakausējumi	A356, A380	Stiepts: 200–300 MPa; Blīvums: 2.7 G/cm³	Autobūves korpusi, elektronika
Niķeļa sakausējumi	Neiebilstība 625, 718	Stiepts: 800–1 200 MPA; Pakalpojums līdz 700 ° C	Aviācija, enerģijas ražošana
Kaļamais/pelēks dzelzs	65–45–12, ASTM A48	Stiepts: 400–600 MPa; Lieliska slāpēšana	Sūkņu apvalki, motora bloki
Speciālie sakausējumi	Bronza, Ar mums, MMC	Nodilums pretestība, vadītspēja, pielāgoti kompozītmateriāli	Jūras, elektrības, Augstas nūjas komponenti

Ar smalku pārklājuma formulējumi un Profiliem, lietuves, kas sastāv no komponentiem kā vieglas kā 0.1 kg Un tikpat smagi kā 500 kg, ar sienas biezumu no 2.5 mm līdz 100 mm.

5. Pazudušo foam liešanas priekšrocības

Zaudēto putu liešana (LFC) ir moderna un efektīva liešanas tehnika, kas piedāvā daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm, piemēram, zaļo smilšu liešanu, investīciju liešana, un pat mirst liešanā noteiktos kontekstos.

Dizaina brīvība un ģeometriskā sarežģītība

• Bezkorganisma, viengabala veidnes: Tā kā putu modelis ir pilnībā iztvaicēts, Nav nepieciešams noņemt serdeņus vai izveidot sarežģītas atdalīšanas līnijas.
• Ļoti sarežģīta ģeometrija: Sarežģītas iekšējās struktūras, zemūdens, un smalkas detaļas var nodot vienā operācijā bez montāžas.
• Nav nepieciešami melnrakstu leņķi: Dizaineri var novērst melnrakstu leņķus, kas parasti ir nepieciešami, lai iegūtu modeļus no tradicionālajām veidnēm.

Lieliska izmēru precizitāte un virsmas apdare

• Gandrīz tīkla formas pielaides: Tipiskas lineāras pielaides ± 0,5–1,0 mm un minimāla nepieciešamība pēc apstrādes vai sekundāras apstrādes.
• Augstāka virsmas apdare: Sasniedz virsmas raupjuma vērtības starp RA 6–12 µm, labāk nekā tradicionālā smilšu liešana un tuvošanās ieguldījumu liešanai dažos gadījumos.
• Nav atvadīšanās līniju vai zibspuldzes: Tā kā putu modelis ir monolīts, Atdalīšanas līnijas un ar to saistītā zibspuldze tiek novērsta, Rezultātā ir tīrāks, konsekventāks produkts.

Materiāla efektivitāte un izmaksu ietaupījums

• Nav nepieciešami stāvvadi vai padevēji: Metāla izmantošana tiek samazināta, jo zaudētās putu liešanas paļaujas uz dabisko virziena sacietēšanu un daudzos gadījumos tai nav nepieciešams papildu metāls, lai to izveidotu vai stāvvietas.
• Zemākas izmaksas pēc apstrādes: Nepieciešama minimāla apstrāde un apdare, kas samazina kopējo apstrādes laiku un darbaspēku.
• Smiltis ir atkārtoti lietojamas: Nesaistītās silīcija smiltis, ko izmanto zaudētās putu liešanā, var atkārtoti pārstrādāt, Materiālu izmaksu samazināšana un ietekme uz vidi.

Racionalizēta ražošanas darbplūsma

• Mazāk procesa soļu nekā ieguldījumu liešana: Pazudušās putu liešanas izlaiž atkāpšanās un čaumalu veidošanas posmus, kas nepieciešami investīciju liešanā, padarot to ātrāku un mazāk resursu ietilpīgu.
• Putu modeļus ir viegli ražot un salikt: Izmantojot CNC apstrādi, veidošana, vai 3D drukāšana, modeļus var ātri izveidot, ļaujot ātri atkārtot un prototipēt.

Mērogojamība un daudzpusība

• Plašs daļu izmēru diapazons: Piemērots tik mazu komponentu liešanai 0.5 kg līdz lielām rūpniecības detaļām, kas sver vairākas tonnas.
• Sienas biezuma elastība: Apkārtējās minimālais sienas biezums 2.5 mm ir sasniedzami, ļaujot ražot vieglas un efektīvas detaļas.
• Materiāla savietojamība: Atbalsta plašu sakausējumu klāstu, ieskaitot alumīniju, elastīgais dzelzs, nerūsējoši tēraudi, niķeļa sakausējumi, un vara materiāli.

Samazinātas montāžas prasības

• Daļēji konsolidācija: Vairākas sastāvdaļas var atņemt kā vienu gabalu, kas samazina vajadzību pēc metināšanas, stiprinājumi, un montāžas operācijas.
• Uzlabota strukturālā integritāte: Mazāk savienojumu un metinātāju noved pie spēcīgākas, uzticamāki lējumi ar mazāk kļūmju punktu.

Videi draudzīgas iezīmes

• Lejas saistvielu lietošana: Smiltis ir neticamas, kas nozīmē, ka ir nepieciešams mazāk ķīmisko saistvielu, salīdzinot ar zaļajiem vai svešiem, kas saistīti ar smilšu procesiem.
• Samazinātas lūžņu likmes: Augsta pirmās caurlaides raža (bieži 90–95%) rezultāti ir mazāk pārstrādāti un materiālie atkritumi.
• GOS mazināšanas iespējas: Zemas VOC putu un pārklājumu sasniegumi palīdz padarīt procesu videi atbildīgāku.

6. Zaudēto vēsu liešanas ierobežojumi

• Vienreizējas lietošanas modeļa izmaksas: Kaut arī EPS putu izmaksas $0.50–1,00 par kg, Katrs modelis ir patērējams.
• GOS emisijas: Iztvaikošana rada 0.8 kg you/kg metāls, Nepieciešams termiskais oksidētājs vai katalītiskās samazināšanas sistēmas.
• Lielums & Svara ierobežojumi: Standarta iestatījumi apstrādā līdz 2 m un 500 kg; lielākiem lējumiem ir nepieciešams individuāls aprīkojums.
• Tolerance & Pabeidziet kompromisus: Zaudētās putu liešanas nevar saskaņot ± 0,1 mm pielaides vai Ra ≤3 µm Investīciju liešanas pabeigšana.

7. Ekonomiskā analīze

• Instrumenti pret. Tilpums: Putu modeļi ($100–300 katrs) vs. smilšu serdeņi ($1000+); Break -pat plkst 5000–10000 vienības/y.
• Cikla laiks & Ienest: 5–15 minūtes cikli; 90–95 % raža samazina pārstrādi un atbalstu tikai ražošanai.
• Vienības izmaksu salīdzinājums: Par a 50 kg alumīnija daļa, zaudētās putu liešanas vienas vienības izmaksas var būt 20–30 % zemāks par smilšu liešanu un 40–60 % zemāks par ieguldījumu liešanu līdzīgos apjomos.

8. Kvalitātes kontrole & Parastie defekti

• Gāzes porainība: Mazināt ar vakuuma palīdzību, ielejot - samazina porainību 30–50 %.
• Raksta asaras & Smilšu erozija: Novērst, izmantojot optimizētu vircas viskozitāti un 85–90 % smilšu sablīvēšanās.
• Pārbaudes metodes: Radiogrāfija (tukšumi ≥ 0.3 mm), krāsviela, un CT skenēšana validē iekšējās pazīmes un virsmas integritāti.

9. Lost-Foam Casting pielietojums

Lost-Foam Casting strauji iegūst atzinību visās nozarēs, kas prasa augstu sarežģītību, precizitāte, un metāla komponentu efektivitāte.

Tā unikālā spēja ražot gandrīz tīkla formas lējumus bez atdalīšanas līnijām, serdeņi, vai plašas apstrādes prasības padara to īpaši pievilcīgu tādās nozarēs kā autobūves, smagais aprīkojums, avi kosmosa, un enerģija.

Process atbalsta arī maza apjoma prototipu veidošanu un liela apjoma ražošanu, Piedāvājot elastību konkurences ražošanas ainavā.

Automobiļu rūpniecība

• Motora bloki
• Cilindru galvas
• Ieplūdes un izplūdes gāzes
• Transmisijas korpusi
• Suspensijas ieroči

Lauksaimniecības un celtniecības aprīkojums

• Sūkņu apvalki
• Pārnesumkārbas apvalki
• Hidrauliskās kolektori
• Asu un bremžu daļas

Aviācija & Aizsardzība

• Gaisa vadu komplekti
• Viegli strukturālie balsti
• Raķešu sistēmas komponenti
• Prototipa instrumenti un finieres

Rūpnieciskās iekārtas

• Kompresoru apvalki
• Vārstu ķermeņi
• Turbīnu daļas
• Pielāgoti iežogojumi ģeneratoriem un motoriem

Jūras un jūrā

• Propellera asmeņi
• Sūkņu ķermeņi
• Siltummaiņa čaumalas
• Strukturālās iekavas

10. Salīdzinājums ar citām liešanas metodēm

Zaudēto putu liešana (Pazīstams arī kā iztvaicējoša modeļa liešana) Piedāvā unikālas priekšrocības, īpaši attiecībā uz dizaina brīvību un komponentu konsolidāciju.

Tomēr, Tāpat kā jebkurš ražošanas process, Tas jānovērtē, salīdzinot ar alternatīvām liešanas metodēm, lai noteiktu vispiemērotāko risinājumu konkrētai lietojumam.

Zemāk ir visaptverošs zaudēto putu liešanas salīdzinājums ar citām galvenajām liešanas metodēm: smilšu liešana, investīciju liešana, un mirkšana.

Salīdzināšanas tabula: Lost-Foam vs. Citas liešanas metodes

Galvenās atziņas

Lost-Foam vs. Smilšu liešana

Lost-Foam Casting izceļas ar tradicionālo smilšu liešana Kad sarežģītas formas, Integrētas iekšējās funkcijas, un ir nepieciešama labāka virsmas apdare.

Tas novērš nepieciešamību pēc kodolu veidošanas un šķiršanās līnijām, ievērojami samazinot pēcapstrādes laiku.

Tomēr, Smilšu liešana joprojām ir ekonomiskāka ļoti lielām sastāvdaļām vai vienkāršām ģeometrijām.

Lost-Foam vs. Investīciju liešana

Kamēr investīciju liešana sasniedz smalkākas pielaides un virsmas apdari, Lost-FOAM liešana bieži ir rentablāka lielākām detaļām un zemāka apjoma ražošanai.

Turklāt, Lost-FOAM piedāvā ātrāku pavērsienu, un to ir vieglāk un ātrāk ražot putu modeļus, īpaši caur CNC vai piedevu metodēm.

Lost-Foam vs. Liešana

Mirkšana dominē lielā apjomā, bezgalīga ražošana, pateicoties tā nepārspējamajam ātrumam un precizitātei.

Tomēr, To ierobežo augstas instrumentu izmaksas un ierobežotas materiālu iespējas.

Zaudēto putu liešana, turpretī, Atbalsta plašāku sakausējumu klāstu, ieskaitot tēraudus un gludekļus - un ir dzīvotspējīgs zemākiem ražošanas apjomiem vai lielākiem lējumiem, kas būtu neiespējami die liešanā.

11. Secinājums

Zaudēto vēsu liešana nodrošina nepārspējama kombinācija no Dizaina brīvība, ātrs instruments, un rentabla ražošana par lielu, Sarežģītas metāla daļas.

Kaut arī joprojām paliek izaicinājumi - patēriņš, Tu, un tolerances ierobežojumi - inovācijas putu materiālos, digitālā uzraudzība, un hibrīda ražošanas solījums pagarināt zaudēto putu liešanas stratēģisko vērtību.

Tā kā nozare prasa pāreju uz šķiltavu, sarežģītāks, un ilgtspējīgāki liešanas risinājumi, Zaudētās putu liešanas stendi ir gatavi vadīt nākamo metālu pārraides inovācijas vilni.

Pie LangHe, Mēs esam gatavi sadarboties ar jums, izmantojot šos uzlabotos paņēmienus, lai optimizētu jūsu komponentu dizainu, materiālu atlase, un ražošanas darbplūsmas.

Nākamais projekts pārsniedz katru veiktspējas un ilgtspējības etalonu.

Sazinieties ar mums šodien!

 

FAQ

Ņurds: Kādas ir tipiskas pielaides un virsmas apdare?

Izšķirt: Lost FOAM liešana parasti sasniedz lineāras dimensijas pielaides ± 0,005 mm/mm un virsmas apdare, sākot no Ra 6 līdz 12 µm, Atkarībā no modeļa kvalitātes un metāla sakausējuma.

Šīs vērtības bieži ir labākas nekā parastā smilšu liešana un tuvojas investīciju liešanai noteiktām daļām.

Ņurds: Ir zaudēta foam liešanas rentabla maza apjoma ražošanai?

Izšķirt: Jā, It īpaši, ja tiek izmantoti ātras modeļa izgatavošanas metodes, piemēram, CNC apstrāde vai 3D drukāšana.

Kamēr putu modeļi ir vienreiz lietojami, Instrumentu izmaksas parasti ir zemākas nekā liešanas vai investīciju liešana.

Process samazina arī montāžas un apstrādes pakāpes, Vispārējās komplekso vai konsolidēto komponentu izmaksu efektivitātes uzlabošana.

Ņurds: Cik liela vai smaga var būt liešana zaudēto putu liešanā?

Izšķirt: Process ir labi piemērots vidējām vai lielām daļām, ar tipiskiem liešanas izmēriem, sākot no 0.5 kg līdz 500 kg un izmēri līdz 2 metri.

Lielākiem komponentiem var būt vajadzīgas uzlabotas apstrādes sistēmas un optimizētas ielejas metodes.