Co to jest casting zagubiony?

1. Wstęp

Casting zagubiony (LFC) wyróżnia się jako transformacyjna technologia rzucająca metal, która wykorzystuje Wzorce z pianki odparowujące Aby stworzyć złożony, Komponenty bliskiego kształtu w jednym naczyniu.

Zamiast polegać na stałych rdzeniach i formach wieloczęściowych, Zagubione odlew pianki wykorzystuje wydatkowane rozszerzone polistyren (Eps) Wzory pianki, które odparowują, gdy spotykają stopiony metal.

Metoda po raz pierwszy zyskała przyczepność przemysłową w 1960S, przede wszystkim w przypadku bloków silników samochodowych, i przez 1980S, Główni producenci zgłosili przekraczające rentowności pierwszego przejścia 90%.

Przez kolejne dziesięciolecia, Ciągłe udoskonalenia rozszerzyły swój zasięg na aluminium, żelazo, stal, i stopy specjalne.

Dzisiaj, utracone odlewy pianki leżą u podstaw strategicznych sektorów - automotywy, lotniczy, Ciężki sprzęt, i szybkie prototypowanie - ponieważ łączy Wolność projektowa, Wydajność narzędzi, I Opłacalna produkcja o dużej objętości.

W tym artykule bada zasady odlewu utraconego pianki, przepływ pracy, Kompatybilność materialna, zalety, ograniczenia, ekonomika, Kontrola jakości, Zastosowania, Porównawcza, i przyszłe innowacje.

2. Co to jest casting zagubiony?

Casting zagubiony (LFC) to zaawansowana metoda odlewania metalu, która łączy precyzję odlewania inwestycyjnego z efektywnością ekonomiczną i zdolnością adaptacyjną tradycyjnego odlewania piasku.

Należy do rodziny Odlewanie wzorów parowniczych procesy, gdzie materiał wzoru - w stylu wosku w odlewie inwestycyjnym - jest rozszerzony polistyren (Eps) piana.

W tym procesie, Wzór pianki jest dokładną repliką pożądanego komponentu końcowego.

Zamiast być usuwanym przed nalaniem, Wzór pozostaje na miejscu i jest pokryty drobnym materiałem ogniotrwałym, aby utrzymać swój kształt i zapewnić jakość powierzchni.

Po osadzeniu powlekanego wzoru, Zakresowany piasek do wsparcia, stopiony metal wlewa się bezpośrednio do formy.

Ciepło metalu powoduje natychmiastowe odparowanie pianki i jest przesunięte, pozwalając metalowi przepływać do dokładnego kształtu wcześniej zajętego przez piankę.

3. Proces odlewania zagubionego foam

Zagubione odlew pianki rozwija się w czterech szczelnie choreograficznych etapach, każdy zaprojektowany do zachowania wierności wzoru i zapewnienia, że ​​metal wypełnia każdą skomplikowaną wnękę.

Wykonanie wzoru & Klastrowanie

Pierwszy, Technicy tworzą wydatkowe wzorce pianki, które pasują do ostatniej geometrii części do wewnątrz ± 0,25 mm.

• CNC Mękawka: Mill EPS blokuje w tempie zasilającym 5–10 m/min, Ukończenie każdego wzoru w 2–4 godziny.
• Formowanie wtryskowe: Produkować do 500 identyczne wzory dziennie z ± 1 % Spójność gęstości.
• 3D drukowanie: Generuje złożone kształty - w tym kanały wewnętrzne - w pod 24 godziny.

Następny, Montują poszczególne wzory na piankowych biegaczy, tworząc „drzewa” 10–30 części.

Klastrowanie optymalizuje pojemność i przepustowość pieca, umożliwiając jednocześnie pojedyncze wylew.

Powłoka & Osadzanie piasku

Po skupieniu, Zespoły piankowe otrzymują 1–3 warstwy opornej zawiesiny (0.1–0,3 mm grubości).

Następnie, Operatorzy osadzają powlekane drzewo w luźnym piasku krzemionkowym zagęszczonym 85–90 % jego gęstości teoretycznej. Ten niezwiązany system piasku oferuje dwie kluczowe korzyści:

• Czyste wentylacja: Niezwłoczona ucieczka gazu minimalizuje porowatość.
• Wysoka wskaźnik odzyskania: Odlewnie odzyskują 60 % piasku przez proste badanie przesiewowe, ograniczenie kosztów konsumpcyjnych o prawie 30 %.

Zsyp, Waporyzacja pianki & Wypełnienie metalowe

Z przygotowaną formą, Odlewnie polegają na stopionym stopie -≈620 ° C. dla aluminium lub ≈1 400 ° C. w przypadku żelaza plastycznego - przeciągnięcie na klaster piankowy.

Po kontakcie, Pianka EPS Waporyzuje natychmiast, i metalowe gwałtowne wbudowane objętość wewnątrz 30–90 sekund.

Co najważniejsze, Powłoka oporowa, Zapewnienie rześkiego reprodukcji funkcji w dół do 1 Grubość ściany MM.

Chłodzenie, Shakeout & Wykończeniowy

Po zestaleniu - typowo 5–10 minut w zależności od grubości przekroju - Castings Smyt to Temperatura obsługi. W takim razie odlewnie:

1. Wstrząśnij piasek: Użyj tabel wibracyjnych, aby odzyskać czysty piasek.
2. Usuń resztkową piankę: Próżnia lub krótki piec po zapaleniu usuwa każdy.
3. Przycinać & Maszyna: Zastosuj 1,5–3,0 mm dodatki do obróbki, aby wyciąć bramy, biegacze, i wszelkie drobne płetwy, Udanie a 90–95 % Wskaźnik akceptacji pierwszego przejścia.

Wreszcie, Inspektorzy jakości weryfikują wymiary (± 0,5 mm) i wykończenie powierzchni (RA 6–12 µm), Przygotowanie części do obróbki cieplnej lub bezpośredniego montażu.

Przez ten usprawniony, Czteretapowa sekwencja, Lost-foam odlew przekształca proste wzory pianki w kompleks, Komponenty metalu o wysokiej integralności-często z mniej niż sześć operacji ogółem.

4. Przybory & Kompatybilność ze stopu w odlewaniu zagubionym foamie

Casting zagubiony (LFC) jest niezwykle wszechstronny, jeśli chodzi o wybór materiału, wspieranie szerokiego spektrum stopów żelaznych i nieżelaznych.

Ta elastyczność sprawia, że ​​utracone odlewanie pianki są odpowiednie do wytwarzania zarówno lekkich, jak i wysokiej wytrzymałości komponentów w branżach, takich jak motoryzacyjny, lotniczy, morski, i ciężkie maszyny.

Kategoria stopu	Przykłady	Kluczowe dane dotyczące wydajności	Typowe zastosowanie
Stale węglowe	1020, 1045	Rozciągający: 370–560 MPa; Wydłużenie: 10–20%	Części strukturalne, Przekładnie
Stale nierdzewne	304L, 17-4Ph	Rozciągający: 600–1 300 MPA; Odporność na ciepło 800 ° C.	Chemiczny, żywność, sprzęt medyczny
Stopy aluminium	A356, A380	Rozciągający: 200–300 MPa; Gęstość: 2.7 g/cm³	Obudowy motoryzacyjne, elektronika
Stopy niklu	Niewygod 625, 718	Rozciągający: 800–1 200 MPA; Usługa do 700 ° C.	Aerospace, wytwarzanie energii
Żelazo plastyczne/szare	65–45–12, ASTM A48	Rozciągający: 400–600 MPa; Doskonałe tłumienie	Pompowanie obudowa, bloki silnika
Stopy specjalne	Brązowy, Z nami, MMCS	Odporność na zużycie, przewodność, Dostosowane kompozyty	Morski, elektryczny, Komponenty o wysokiej jakości

Przez drobne połączenie Preparaty powlekania I dla profili, Odlewnie rzucają komponenty tak lekkie 0.1 kg i tak ciężkie jak 500 kg, z grubością ściany od 2.5 mm aż do 100 mm.

5. Zalety rzucania zagubionego foam

Casting zagubiony (LFC) to nowoczesna i wydajna technika odlewania, która oferuje wiele zalet w stosunku do tradycyjnych metod, takich jak odlew z zielonego piasku, Casting inwestycyjny, a nawet odlewanie umierające w niektórych kontekstach.

Projektuj wolność i złożoność geometryczna

• Bezzwykle, jednoczęściowe formy: Ponieważ wzór pianki jest całkowicie odparowany, Nie ma potrzeby usuwania rdzeni ani tworzenia złożonych linii rozbijających.
• Bardzo złożone geometrie: Skomplikowane struktury wewnętrzne, podcięcia, i drobne szczegóły można rzucić w jednej operacji bez montażu.
• Nie wymaga projektu kąta: Projektanci mogą wyeliminować kąty szkicu, które są zwykle potrzebne do wydobywania wzorów z tradycyjnych form.

Doskonała dokładność wymiarowa i wykończenie powierzchniowe

• Tolerancje w kształcie shape: Typowe tolerancje liniowe ± 0,5–1,0 mm i minimalna potrzeba przetwarzania obróbki lub wtórnego.
• Najwyższe wykończenie powierzchni: Osiąga wartości chropowatości powierzchni między RA 6–12 µm, lepsze niż tradycyjne odlewanie piasku i zbliżające się casting inwestycyjny w niektórych przypadkach.
• Brak linii rozstania lub lampy błyskowej: Ponieważ wzór pianki jest monolityczny, linie rozstające i powiązane lampy błyskowe są eliminowane, powodując czystość, Bardziej spójny produkt.

Wydajność materialna i oszczędności kosztów

• Żadne piony ani podajniki: Zastosowanie metalu jest zmniejszone, ponieważ utracone odlew pianki opiera się na naturalnym zastrzeżeniu kierunkowym i w wielu przypadkach nie wymaga dodatkowego metalu do bramkowania lub piór.
• Niższe koszty po przetwarzaniu: Potrzebne są minimalne obróbkę i wykończenie, który skraca ogólny czas przetwarzania i poród.
• Piasek jest wielokrotnego użytku: Niezbrzany piasek krzemionkowy stosowany w zagubionej pianku można wielokrotnie poddać recyklingowi, obniżenie kosztów materiałów i wpływu na środowisko.

Usprawniony przepływ pracy produkcyjnej

• Mniej kroków procesowych niż casting inwestycyjny: Zagubione odlew pianki pomija etapy dewaxing i budowania skorupy wymagane w odlewie inwestycyjnym, sprawiając, że jest to szybsze i mniej wymagające zasobów.
• Wzory pianki są łatwe do wytworzenia i montażu: Korzystanie z obróbki CNC, odlewanie, lub drukowanie 3D, Wzory można tworzyć szybko, umożliwiając szybką iterację i prototypowanie.

Skalowalność i wszechstronność

• Szeroki zakres części: Odpowiednie do odlewania komponentów tak małe 0.5 kg do dużych części przemysłowych ważących kilka ton.
• Elastyczność grubości ściany: Minimalne grubości ściany w okolicy 2.5 MM są możliwe do osiągnięcia, umożliwianie produkcji lekkich i wydajnych części.
• Kompatybilność materialna: Obsługuje szeroki zakres stopów, w tym aluminium, żelazo plastyczne, stale nierdzewne, stopy niklu, i materiały na bazie miedzi.

Zmniejszone wymagania dotyczące montażu

• Konsolidacja części: Wiele komponentów można rzucić jako pojedynczy kawałek, co zmniejsza potrzebę spawania, łączniki, i operacje montażowe.
• Ulepszona integralność strukturalna: Mniej połączeń i spoin prowadzi do silniejszych, bardziej niezawodne odlewy z mniejszą liczbą punktów awarii.

Funkcje przyjazne dla środowiska

• Niższe użycie spoiwa: Piasek jest niezrównany, Oznacza to, że potrzebne jest mniej wigonerów chemicznych w porównaniu z procesami piasku z zielonymi lub żywicznymi.
• Zmniejszone stopy złomu: Wysoka wydajność pierwszego przejścia (często 90–95%) powoduje mniej przeróbki i odpadów materialnych.
• Opcje łagodzenia LZO: Postępy w piance i powłokach o niskiej mocy pomagają zwiększyć odpowiedzialność za środowisko..

6. Ograniczenia odlewania utraconej foam

• Koszt wzorca jednorazowego użytkowania: Chociaż koszty pianki EPS $0.50–1,00 na kg, Każdy wzór można je konsumentować.
• Emisje LZO: Generuje parowanie 0.8 kg ty/kg metal, Wymaganie układów termicznych lub katalitycznych ograniczania.
• Rozmiar & Ograniczenia wagowe: Standardowe konfiguracje są zgodne z 2 M I 500 kg; Większe odlewy wymagają sprzętu na zamówienie.
• Tolerancja & Zakończ kompromisy: Przegrana piankowa casting nie może pasować do ± 0,1 mm tolerancje lub RA ≤3 µm Wykończenie castingu inwestycyjnego.

7. Analiza ekonomiczna

• Narzędzia vs.. Tom: Wzory pianki ($100–300 każdy) vs.. rdzenie piasku ($1000+); BREATHERIN AT 5000–10000 jednostek/y.
• Czas cyklu & Dawać: 5–15 min cykli; 90–95 % daje zmniejszają przeróbkę i wspieraj produkcję w czasie.
• Porównanie kosztów jednostkowych: Dla 50 KG Aluminiowa część, Zaginiono koszt odlewania pianki na jednostkę 20–30 % niższe niż odlewanie piasku i 40–60 % niższe niż odlewanie inwestycyjne w podobnych tomach.

8. Kontrola jakości & Powszechne wady

• Porowatość gazu: Łagodzić się przez napływ od próżni - redukuje porowatość 30–50 %.
• Łzy wzorce & Erozja piasku: Zapobiegaj zoptymalizowanej lepkości zawiesiny i 85–90 % zagęszczenie piasku.
• Metody kontroli: Radiografia (Pustki ≥ 0.3 mm), Penetrant barwnika, oraz skanowanie CT potwierdzają cechy wewnętrzne i integralność powierzchni.

9. Zastosowania odlewania zagubionego foam

Lost-Foam Casting szybko zyskuje uznanie w branżach, które wymagają wysokiej złożoności, precyzja, i wydajność elementów metali.

Jego wyjątkowa zdolność do wytwarzania odlewań w kształcie shape bez rozstania linii, rdzenie, lub obszerne wymagania dotyczące obróbki czyni go szczególnie atrakcyjnym w sektorach takich jak automobilowy, Ciężki sprzęt, lotniczy, i energia.

Proces ten obsługuje również zarówno prototypowanie o niskiej objętości, jak i produkcję o dużej objętości, Oferowanie elastyczności w konkurencyjnym krajobrazie produkcyjnym.

Przemysł motoryzacyjny

• Bloki silnika
• Głowice cylindra
• Kolektory wlotowe i wydechowe
• Obudowy transmisyjne
• Ramiona zawieszenia

Sprzęt rolniczy i budowlany

• Pompowanie obudowa
• Zakładki skrzyni biegów
• Kolektory hydrauliczne
• Części osi i hamulca

Aerospace & Obrona

• Zespoły kanału powietrznego
• Lekkie wsporniki strukturalne
• Komponenty systemu rakietowego
• Prototypowe narzędzia i przyrząd

Maszyny Przemysłowe

• Obudowy sprężarki
• Ciała zaworów
• Części turbiny
• Niestandardowe obudowy dla generatorów i silników

Marine i na morzu

• Ostrza śmigła
• Pompowanie ciał
• Skorupy wymiennika ciepła
• Wsporniki strukturalne

10. Porównanie z innymi metodami odlewania

Casting zagubiony (Znany również jako casting wzorca wyparowy) oferuje unikalne zalety, szczególnie pod względem swobody projektowej i konsolidacji komponentów.

Jednakże, Jak każdy proces produkcyjny, Należy go ocenić na podstawie alternatywnych metod odlewania w celu ustalenia najbardziej odpowiedniego rozwiązania dla danego zastosowania.

Poniżej znajduje się kompleksowe porównanie odlewania zagubionego foam z innymi głównymi technikami odlewania: Casting piasku, Casting inwestycyjny, I Die casting.

Tabela porównawcza: Lost-Foam vs.. Inne metody odlewania

Kluczowe spostrzeżenia

Lost-Foam vs.. Casting piasku

Lost-Foam Casting wyróżnia się tradycyjnym Casting piasku Kiedy skomplikowane kształty, Zintegrowane funkcje wewnętrzne, i wymagane są lepsze wykończenia powierzchniowe.

Eliminuje potrzebę tworzenia rdzeń i linii rozstania, Znacząco skracanie czasu po przetwarzaniu.

Jednakże, Odlewanie piasku pozostaje bardziej ekonomiczne dla bardzo dużych komponentów lub prostych geometrii.

Lost-Foam vs.. Casting inwestycyjny

Chwila Casting inwestycyjny osiąga drobniejsze tolerancje i wykończenia powierzchniowe, Odlewanie zagubione foam jest często bardziej opłacalne dla większych części i produkcji niższej objętości.

Dodatkowo, Lost-Foam oferuje szybszy zwrot, a wzory pianki są łatwiejsze i szybsze w produkcji, szczególnie za pomocą CNC lub metod addytywnych.

Lost-Foam vs.. Die casting

Die casting dominuje wysoko, nieustronna produkcja ze względu na niezrównaną prędkość i precyzję.

Jednakże, Jest ograniczony wysokimi kosztami narzędzi i ograniczonymi opcjami materiałowymi.

Casting zagubiony, w przeciwieństwie do tego, obsługuje szerszy zakres stopów - w tym stal i żelazka - i jest opłacalny dla niższych ilości produkcji lub większych odlewów, które byłyby niemożliwe do odlewania matrycy.

11. Wniosek

Lost -Foam Casting zapewnia Niezadowolona kombinacja z Wolność projektowa, Szybkie oprzyrządowanie, I opłacalna produkcja dla dużych, złożone części metalowe.

Chociaż wyzwania pozostają - spożycie, Ty, i ograniczenia tolerancji - innowacje w materiałach z pianki, Monitorowanie cyfrowe, oraz hybrydowa obietnica produkcji rozszerzenia strategicznej wartości odlewania utraconej pianki.

Ponieważ przemysł wymaga zmiany w kierunku zapalniej, Bardziej skomplikowane, i bardziej zrównoważone rozwiązania castingowe, Zaginiono stojaki na odlewy pianki, które są gotowe prowadzić kolejną falę innowacji w zakresie castingu metalowego.

Na LangHe, Jesteśmy gotowi współpracować z Tobą w wykorzystaniu tych zaawansowanych technik w celu optymalizacji projektów komponentów, Wybór materiałów, i przepływy pracy produkcyjnej.

Zapewnienie, że następny projekt przekroczy każdy punkt odniesienia wydajności i zrównoważonego rozwoju.

Skontaktuj się z nami już dziś!

 

FAQ

Q: Jakie są typowe tolerancje i wykończenia powierzchniowe osiągalne?

A: Odlewanie zagubione foam zwykle osiąga liniowe tolerancje wymiarowe ± 0,005 mm/mm i wykończenia powierzchniowe od Ra 6 Do 12 µm, w zależności od jakości wzoru i stopu metalu.

Wartości te są często lepsze niż konwencjonalne odlewanie piasku i zbliżają się do odlewów inwestycyjnych dla niektórych części.

Q: Jest opłacalny od castingu zagubiony w produkcji o niskiej objętości?

A: Tak, szczególnie przy użyciu metod wytwarzania szybkiego wzoru, takich jak obróbka CNC lub drukowanie 3D.

Podczas gdy wzorce pianki są jednorazowe, Koszty oprzyrządowania są na ogół niższe niż odlewanie matrycy lub casting inwestycyjny.

Proces ten zmniejsza również etapy montażu i obróbki, Poprawa ogólnej wydajności kosztowej dla złożonych lub skonsolidowanych komponentów.

Q: Jak duże lub ciężkie może być casting w odlewaniu zagubionym foamie?

A: Proces jest odpowiedni dla średnich i dużych części, z typowymi rozmiarami odlewów od od 0.5 kg do 500 kg i wymiary do 2 metry.

Większe komponenty mogą wymagać zaawansowanych systemów obsługi i zoptymalizowanych technik nalewania.