1 Увођење
Каливо у калупу обухвата породицу техника Металцастинг у којима се калуп конзумира или прекине да би преузео готов део.
Ова природа у једнократној употреби омогућава флексибилност у ливењу сложених геометрија и великих величина без трошкова трајног алата.
Инвестициони ливење - који је сама по себи метода калупа - често се третира као прецизнија опис.
У овом чланку се сецирамо принципима, материјалирати, економија, и примене потрошног калупа у опћенито, а детаљно их упоређују на улагања (изгубљени восак) ливење.
2. Шта је каливање калупа?
Каливање калупа у потрошњу refers to any metal casting process in which the mold is used only once and then destroyed to retrieve the finished part.
Супротно сталним методама калупа, Овај приступ жртвује калуп за постизање веће флексибилности дизајна, Нижи трошкови алата,
и способност да се баве веома велике или веома сложене компоненте без улагања скупо, Дуготрајни алати.
Основни појмови
Прво, узорак - обично од дрвета, метал, пластика, или 3Д-штампани полимер-дефинише геометру дела.
Следећи, Ливница обухвата овај образац у калупном материјалу као што је песак, малтер, или керамичка суспензија.
Након уклањања узорака (топљењем, изгорети, или скидање), растопљени метал испуњава шупљину, учврстити, а калуп се одбацује.
Јер калуп не може да издржи процес потреса нетакнут, Ливница жртвова се да би се изложио ливење.
Уобичајене методе
- Ливење песка
Ливери се прелију метал у пешчане калупе које су везане глиненом или хемијским смолама. Пешчани ливење рукује делове у распону од неколико унци до 100 тона.
У ствари, пешчани ливени рачуни за више од тога 70 % од свих тоната за ливење метала широм света. - Лимена љуске
Техничари капуте грејан узорак новчаном казном, Смолирана сјеска, излечити га у рерну, Затим саставите више шкољки око структуре за подршку.
Калупљење шкољке постиже толеранције од ± 0.5 мм и површински завршава као глатко као и ра 1.6 μм. - Гипс и керамичко калупљење
Ове варијанте користе гипсум или плијесни калупи за побољшане детаље.
Они достављају толеранције до ± 0.25 мм и површина завршава у близини ра 0.8 μм-идеалан за прецизне компоненте попут хидрауличних фитинга.
3. Шта је инвестиционо ливење?
Инвестициони ливење-Помињено познато као Изгубљени ливење воска-Ја се прецизно прецизни процес калупа који трансформише детаљан восак (или полимер) обрасци у металне делове преко вишеслојне керамичке шкољке.
Једном када метал очврсне, ломљива шкољка је раскинута, попуштајући компоненте са изузетном тачношћу и квалитетом површине.
Кључне карактеристике:
- Тешке димензијске толеранције: Обично ± 0.1 - 0.3 мм, Смањивање потребе за пост-обрадом.
- Фина површина: По 0.4 - 1.6 μм, Идеално за апликације које захтевају глатке, Површине као ливене.
- Комплексна способност геометрије: Танки зидови до 0.8 мм, подрезати, Унутрашње одломаке (Нпр., Конформални хладни канали).
- Широка легура компатибилност: Од нехрђајућег челика и никловних супераллоиса до легура титанијума и кобалте-хромима.
- Ефикасна серијаска продукција: Вишеструки узорци монтирани на једном дрвету омогућавају 50-1.000 делова по силији, Оптимизација употребе пећи.
- Одлична својства материјала: Контролирано учвршћивање у загрејаном шкољку минимизира порозност и сегрегацију, Осигуравање доследних микроструктура.
4. Предности & Ограничења
Приликом одабира процеса ливења, Инжењери морају одмерити користи од сваке методе против његових недостатака.
Доњи део, Контраст контрарирамо каливање калупа (ЕМЦ) и улагање у инвестиција (Иц) Кроз кључне индикаторе перформанси, возачи трошкова, и практична ограничења.
Каливање калупа у потрошњу
Предности
- Низак алат: Основни песак калуп - укључујући узорку, тиквица, и везиво - може коштати само мало $20, Израда ЕМЦ-а врло атрактивне за прототипове и мале производне траке.
- Могућност великог дела: Ливери рутински ливени компоненте веће 50 т (Нпр., кућишта пумпе, Велика тела вентила), скала на којој трајни калупи постају непрактични.
- Брз преокрет калупа: Савремене аутоматизоване линије за обликовање могу произвести пешчани калуп испод 30 минут, Омогућавање дневне пропусности од стотина калупа.
- Флексибилност материјала: ЕМЦ се смешта храброст (ливено гвожђе, челици угљеника и легура), неплодан (алуминијум, бронза, месинга), и одређене егзотичне легуре са минималним променама процеса.
Ограничења
- Грубери толеранције: Типична димензијска тачност се креће од ± 0.5 до 2.0 мм. Сходно томе, до 20 % Од укупног дела коштане могу произићи из секундарне обраде.
- Груба површинска завршна обрада: Површинске површине као што су обично леже између РА-а 1.6 и 6.3 μм, често захтевају брушење или експлозија да би се испунили уске спецификације.
- Високе стопе отпада (Почетни): Осим ако се системи рекламације песка оптимизирају, рано трчање могу видети стопе отпада 10 %, Повећавање материјалног отпада и потрошње везива.
- Ограничен детаљ: Доље фине функције 1 мм или замршени унутрашња пролаза углавном су изван стандардних могућности песка и љуске.
Инвестиционо ливење
Предности
- Изузетна тачност: Са толеранцијама ± 0.1 до 0.3 мм, ИЦ делови често захтевају мало да нема пост-обраде, сечење временских времена и трошкова рада до 40 %.
- Врхунски квалитет површине: АС-ливени финиш РА 0.4 до 1.6 μм Смањите захтеве за полирање и премазивање, Посебно вредан у ваздухопловству и медицинским имплантатима.
- Сложене геометрије: Танки зидови (< 1 мм), подрезати, и усклађени хлађење или канали течности лако су оствариви, Отварање могућности дизајна недостижних ЕМЦ-а.
- Доследна микроструктура: Контролисано загревање керамике и споро, Униформни солидација Принос минималне порозности и утегнуте структуре зрна, Повећавање механичких својстава.
Ограничења
- Висок трошак алата за надокнаду: Прецизни воштани восак и опрема за грађевинске границе могу да пређу $10,000 по шупљину. Стога, ИЦ је најисплативији за средње траке (50-1,000 ком).
- Дужа времена циклуса: Склоп керамичке шкољке и девлакинг захтевају 12-24 сата пре него што се излију; Укупна времена вођења обично се садрже 4-6 недеља.
- Ограничења величине: Док ИЦ може да поднесе делове до ~ 500 кг, Изузетно велики одливци постају тешки због ограничења љуске и руковања.
- Ограничења материјала: Иако ИЦ подржава широко распон легура, Високо реактивни метали (Нпр., одређене легуре титанијума) Потражите специјализоване инвестиционе материјале и инертне атмосфере, даљњи све већи трошкови.
5. Comparative Analysis of Expendable Mold Casting vs. Инвестиционо ливење
| Аспект | Каливање калупа у потрошњу | Инвестиционо ливење |
|---|---|---|
| Толеранција | ± 0,5-2,0 мм | ± 0.1-0.3мм |
| Површинска завршна обрада (По) | 1.6 -6.3μм | 0.4 -1.6μм |
| Сложеност | Умерени подрећи, једноставна језгра | Замршене геометрије, танки зидови |
| Економија величине шарже | Економично за велике трке (> 1.000 пцс) или врло великих делова | Оптимално за траке са ниским на средњим путем (10-1,000ПЦС) |
| Трошак алата | Низак (песак / тиквица); умерен (шкољка) | Високо (восак умре, опрема за шкољке) |
| Временско време | Дана до 2 недеље | 2-6 таласи |
| Опсег материјала | Ливени пегле, челик, обојене легуре | Супераллоис, Специјални челик, Од |
| Утицај на животну средину | Поновљени песак до 90%; Одлагање везива варира | ВАКС је повратио ≥95%; Керамика рециклирана ~ 70% |
6. Зашто се не могу поново користити калупи?
Ливнери уништавају расходне калупе за преузимање ливених делова. У песком ливењу, Отресе житарице песка из очвршћеног метала.
Иако до 90 % песка се може повратити, Изгуби свој унапред формирани облик и снага везиво.
Сходно томе, Ливница мора освежити или опоновити песак пре него што је поново покренула истинску "поновну сипати" немогуће без поновног програма.
Слично, керамичке шкољке и малтер калупи пукотине током схаке-а и не могу преживети нетакнути, стога забрани директну поновну употребу.
7. Закључак
Закључак, expendable mold casting vs. Инвестициони ливење обојица заузимају виталне нише у модерној производњи.
Опседиви калупи - посебно методе песка и шкољки - понуда брз, економична производња за велике, мање замршени делови.
Обрнуто, Инвестициони кастинг доноси врхунску прецизност, квалитет површине, и свестраност материјала, иако са већим трошковима алата и дужим временским временима.
На крају, Инжењери треба да вагати фактори као што су сложеност дела, величина серије, Захтеви за толеранцију, и трошкови животног циклуса за одабир оптималног поступка.
Као алати за дигитални дизајн, Доношење адитива, и одрживи материјали се и даље развијају, Ливнери добијају још већу флексибилност да одговарају технологији ливења на захтеве за пријаву.
Лангхе је савршен избор за ваше производне потребе ако вам је потребан квалитетан квалитет Услуге ка листиња калупа.
Често постављана питања
What is the key difference between expendable mold casting vs. Инвестициони ливење?
Каливо калупа потрошене калупе користи једнократне калупе од песка, малтер или керамика који су сломљени да би се ослободио део,
Док улагања (врста процеса калупа) користи обрасце воска и вишеслојне керамичке шкољке за већу прецизност и лепшу површину.
Могу ли поново користити песак или керамику са потрошње?
Не можете поново да поново користите калуп, али ливнице се поново придржавају 90 % песка или 70 % керамичких медија чишћењем, Поновно се пребацују са свежим материјалом пре обновљивања новог калупа.
Постоје ли материјална ограничења?
- Опседиви калупи: Широка компатибилност (ливено гвожђе, челик, алуминијум, бронза).
- Инвестиционо ливење: Подржава специјалне легуре (Ницкел Супераллоис, титанијум), Иако су високо реактивни метали могле да захтевају специјализоване инвестиције и атмосфере.
Како се разликује утицај на животну средину?
Оба процеса наглашавају медија рекламацију: Повратак песка од песка ~ 85-90 % песка, Док се инвестициони кастинг опоравља ≥ 95 % воска и ~ 70 % керамике.
Међутим, Сваки циклус и даље троши везиве и енергију за рекламацију, тако одрживе праксе и напредни везива могу даље смањити отпад.
