Шта је ливење изгубљене пене?

1. Увођење

Изгубљени ливење пене (ЛФЦ) истиче се као трансформативна технологија бацања метала која користи Узорци испарљивих пена да креирам комплекс, компоненте близу нето облика у једној силији.

Уместо да се ослањате на сталне језгре и мултиптарт калупа, Изгубљени ливење пена користи потрошног проширеног полистирена (Епс) узори пене који испаравају када се састају растопљеног метала.

Метода је прво стекла индустријску вучу у 1960с, пре свега за блокове аутомобила аутомобила, и од стране 1980с, Главни произвођачи пријавили су да прелазе приносе првог пролаза 90%.

Преко наредних деценија, Континуирани прецизији продужавали су његов домет до алуминијума, гвожђе, челик, и специјалне легуре.

Данас, Изгубљени ливење пена под угљеним стратешким секторима-аутомобилским, ваздухопловство, тешка опрема, и брзо прототипирање - јер се комбинује Дизајн слобода, Ефикасност алата, и економична производња високог обима.

Овај чланак истражује изгубљене принципе ливења пена, проток рада, материјална компатибилност, предности, ограничења, економија, Контрола квалитета, апликације, упоредни положај, и будуће иновације.

2. Шта је ливење изгубљене пене?

Изгубљени ливење пене (ЛФЦ) је напредни метод ливења метала који спаја прецизност инвестиционог ливења са економском ефикасношћу и прилагодљивошћу традиционалног ливења песка.

Припада породици Испаривни узорак процеси, где је узорак материјала - за разлику од воска у инвестиционом ливењу - проширен је полистирен (Епс) пена.

У овом процесу, Узорак пене је тачна реплика жељене завршне компоненте.

Пре него што се уклања пре него што се излива, Узорак остаје на месту и премазан је финим ватросталним материјалом за одржавање свог облика и осигурати квалитет површине.

Једном када је обложен образац уграђен у неправед, Компактан песак за подршку, растопљени метал се сипа директно у калуп.

Метална топлота узрокује да се пена одмах испаравају и буде расељена, Допуштање металу да тече у тачан облик који је претходно заузимао пену.

3. Процес ливења изгубљене пене

Изгубљена пенастог ливења одвија се у четири добро кореографиране фазе, Сваки је дизајниран да сачува верност узорка и осигура да метал испуни сваку замршену шупљину.

Израда узорака & Групирање

Прво, Техничари стварају узорке походних пена који одговарају геометрији завршног дела у себи ± 0,25 мм.

• ЦНЦ обрада: Млини ЕПС блокови на стопи хране од 5-10 м / мин, Довршавање сваког обрасца у 2-4 сата.
• Ињецтион Молдинг: Произвести до 500 Идентични обрасци дневно са ± 1 % Доследност густине.
• 3Д Штампање: Генерише сложене облике - укључујући унутрашње канале под 24 сати.

Следећи, Окупљају појединачне обрасце на пенасте тркаче, Формирање "дрвећа" од 10-30 делова.

Кластерирање оптимизује капацитет пећи и пропусност, Допуштање нити сипање да истовремено даје десетине одливака.

Премаз & Уграђивање песка

Једном групиран, Скупштине пене добијају 1-3 слоја ватросталних суспензија (0.1-0,3 мм дебљине).

Онда, Оператори су уграбили пресвучено дрво у лабавим песком у силицију 85-90 % њене теоријске густине. Овај неправени систем песка нуди две кључне користи:

• Чисто одзрачивање: Неометан бијег гаса минимизира порозност.
• Висока брзина повратка: Ливнице које се враћају до 60 % песка једноставним скринингом, смањење трошкова потрошње готово 30 %.

Сипајући, Испаравање пене & Пуњење метала

Са припремљеним калупом, Ливери сипају растопљеног легура-≈620 ° Ц за алуминијум или ≈1 400 ° Ц За дуктилно гвожђе директно на кластер пене.

По контакту, ЕПС пена испаравати тренутно, и метални преврнути у празнину количину унутар 30-90 секунди.

Пресудно, Ватростални премаз спречава испирање песка, Осигуравање оштре репродукције функција до 1 мм дебљина зида.

Хлађење, Утајајући & Завршњак

Након очвршћивања - обично 5-10 минута у зависности од одељка дебљине-одливци охладе за руковање температуром. Тада ливнице:

1. Протрести песак: Користите вибрационе таблице да бисте повратили чист песак.
2. Уклоните заосталу пену: Вакуум или кратка пећи Пост-Сагоревање уклања било који чар.
3. Подрезати & Машина: Пријавите се 1,5-3,0 мм обрада за обраду да сече капије, тркачи, и било које мање пераје, дајући а 90-95 % Стопа прихватања првог пролаза.

Коначно, Инспектори квалитета провере димензије (± 0,5 мм) и површински завршетак (РА 6-12 μм), Припрема делова за термичко обрађивање или директну скупштину.

Кроз ово поједностављено, Четвороступ секвенца, Ливење из изгубљене пене трансформише једноставне пјене у комплексу, Компоненте метала високог интегритета - често са мање од шест укупних операција.

4. Материјали & Алегана компатибилност у ливењу изгубљене пене

Изгубљени ливење пене (ЛФЦ) је изванредно свестрано када је у питању избор материјала, Подршка широком спектру обојених и обојених легура.

Ова флексибилност чини изгубљену пенасту ливење погодним за производњу и лаганих и високохлајних компоненти широм индустрије као што су аутомобили, ваздухопловство, маринац, и тешке машине.

Категорија легуре	Примери	Кључни подаци о перформансама	Типична употреба
Царбон Цлеел	1020, 1045	Затезан: 370-560 МПА; Издужење: 10-20%	Структурни делови, зупчаници
Нехрђајући челичан	304Л, 17-4ПХ	Затезан: 600-1 300 МПА; Отпорност топлоте до 800 ° Ц	Хемијски, храна, медицинска опрема
Алуминијумске легуре	А356, А380	Затезан: 200-300 МПА; Густина: 2.7 Г / цм³	Аутомобилски кућишта, електроника
Легуре никла	Уносилац 625, 718	Затезан: 800-1 200 МПА; Услуга до 700 ° Ц	Ваздухопловство, генерација електричне енергије
Дуктилни / сиви гвожђе	65-45-12, АСТМ А48	Затезан: 400-600 МПА; Одлично пригушивање	Кућишта пумпе, Блокови мотора
Специјалне легуре	Бронза, Са нама, ММЦС	Отпорност на хабање, проводљивост, прилагођени композити	Маринац, електрични, Компоненте са високим ношењем

Фино подешавањем Формулације за превлачење и за профиле, ливнице ливене компоненте као светло као 0.1 кг и толико тежак 500 кг, са дебљинама зида 2.5 мм до 100 мм.

5. Предности ливења изгубљене пене

Изгубљени ливење пене (ЛФЦ) је модерна и ефикасна техника ливења која нуди бројне предности у односу на традиционалне методе као што су ливење зеленог песка, Инвестициони ливење, и чак умријети ливење у одређеним контекстима.

Дизајн слободе и геометријска сложеност

• Безричан, Једноделни калупи: Пошто је узорак пене потпуно испараван, Нема потребе да уклањате језгре или створите сложене линије партије.
• Високо сложене геометрије: Замршене унутрашње структуре, подрезати, и фини детаљи могу се бацити у једној операцији без монтаже.
• Потребни су нацрти углова: Дизајнери могу да елиминишу нацрт углова, који су обично потребни за издвајање образаца од традиционалних калупа.

Одлична димензионална тачност и површинска завршна обрада

• Толеранције близу нето облика: Типичне линеарне толеранције од ± 0,5-1,0 мм и минималне потребе за обрадом или секундарном прерадом.
• Супериорна површинска завршница: Постижава вредности храпавости површине између РА 6-12 μм, Боље од традиционалног ливења песка и приближавање инвестицијским ливењу у неким случајевима.
• Нема линије или блиц: Пошто је узорак пене монолитан, Елиминисани су линије партије и придружени блиц, што резултира чистачем, Доследнији производ.

Материјална ефикасност и уштеда трошкова

• Нису потребне рисери или хранилице: Употреба метала се смањује јер се губи изгубљена пена која се ослања на природни усмеран очврсљивост и не захтева додатни метал за капање или успоне у многим случајевима.
• Нижи трошкови пост-обраде: Потребна је минимална обрада и завршна обрада, што смањује укупно време обраде и рад.
• Песак је вишетрајан: Неправедни сеч за силицију који се користи у губљени ливење пена може се рециклирати више пута, Снижавање материјалних трошкова и утицаја на животну средину.

Поједностављени производни радни ток

• Мање процесних корака од ливења улагања: Изгубљени ливење пене прескаче фазе за девајкс и грађевинско изградњу шкољке потребне у ливење улагања, што га чини брже и мање интензивног ресурса.
• Узорци пене је лако произвести и саставити: Коришћење ЦНЦ обраде, калупљење, или 3Д штампање, Обрасци се могу брзо креирати, Допуштање брзе итерације и прототипирања.

Скалабилност и свестраност

• Широк спектар величина дела: Погодно за ливење компоненти колико је мали 0.5 КГ до великих индустријских делова који тежи неколико тона.
• Флексибилност дебљине стијенке: Минимална дебљина зида около 2.5 мм су достижни, Омогућавање производње лаких и ефикасних делова.
• Материјална компатибилност: Подржава широк спектар легура, укључујући алуминијум, дуктилни гвожђе, нехрђајући челичан, Легуре никла, и бакрене материјале.

Смањени захтеви за монтажу

• Делова консолидација: Вишеструке компоненте се може бацити као један комад, што смањује потребу за заваривањем, причвршћивачи, и монтажне операције.
• Побољшани структурни интегритет: Мање зглобова и заварива доводе до јачег, поузданијих одливака са мање тачака квара.

Еколошки прихватљиве карактеристике

• У употреби ниже везиве: Песак је обављен, Потребно је мање хемијских везива у поређењу са зеленим или преласким прерађеним процесима.
• Смањене стопе отпада: Висок принос првог пролаза (често 90-95%) резултира мање прерадом и материјалном отпадом.
• Опције ублажавања ХОС-а: Напредак у пени и премази са ниским главом помаже да се процес учини еколошки одговорнијом.

6. Ограничења ливења изгубљене пене

• Појединачни узорак: Иако ЕПС ФОАМ трошкови $0.50-1.00 по кг, Сваки образац је потрошни.
• Емисија ВОЦ-а: Испаравање ствара 0.8 кг иоу / кг метал, Потребно је да је топлотни оксиданска или каталитичка система абстраментације.
• Величина & Ограничења тежине: Стандардна подешавања ручка до 2 м и 500 кг; Веће одливци захтевају опрему за одбор.
• Толеранција & Завршите компромиси: Изгубљени ливење пена не може да одговара ± 0,1 мм толеранције или Ра ≤3 μм Завршава кастинг улагања.

7. Економска анализа

• Тоолинг вс. Запремина: Пенасти обрасци ($100-300 сваки) вс. језгра ($1000+); пауза чак и на 5000-10000 јединица / и.
• Време циклуса & Принос: 5-15 мин циклуса; 90-95 % приноси смањују преправу и подршку прасни производња.
• Поређење трошкова јединице: За а 50 КГ Алуминијумски део, Изгубљени пенасти калинг по јединици може бити 20-30 % нижи од ливења песка и 40-60 % нижи од улагања у ливење на сличним количинама.

8. Контрола квалитета & Уобичајене недостатке

• Порозност гаса: Ублажити вакуум-помагање поривом - смањује порозност 30-50 %.
• Сузе узорака & Ерозија песка: Спречите оптимизоване вискозности суспенције и 85-90 % сабијање песка.
• Методе инспекције: Радиографија (Воидс ≥ 0.3 мм), дие-пенетрант, и ЦТ скенирање потврђује интерне карактеристике и површински интегритет.

9. Примене ливења изгубљене пене

Лијевање из изгубљене пене брзо добија признање у индустријама које захтевају високу сложеност, прецизност, и ефикасност у металним компонентама.

Његова јединствена способност израде одливака у близини нето облика без партије, језгра, или опсежни захтеви за обраду чине га посебно атрактивним у секторима као што су аутомобилске, тешка опрема, ваздухопловство, и енергија.

Процес такође подржава и прототипи за прототипирање ниског обима и производња са високом количином, Понуда флексибилности у конкурентном производном пејзажу.

Аутомобилска индустрија

• Блокови мотора
• Главе цилиндра
• Унос и испушни разводници
• Кућишта преноса
• Вешање

Пољопривредна и грађевинска опрема

• Кућишта пумпе
• Кућишта за мењаче
• Хидраулички разводници
• АКСЛЕ и ДИЈЕЛОВИ КОЧНИЦА

Ваздухопловство & Одбрана

• Скупштине ваздушних канала
• Лагане структурне подршке
• Компоненте ракета
• Прототип алата и џип

Индустриал Мацхинери

• Кућишта компресора
• Тела вентила
• Делови турбине
• Прилагођени прилози за генераторе и моторе

Маринац и батина

• Бладес пропелера
• Тела пумпе
• Схеллс топлотни измењивачи
• Структурни носачи

10. Поређење са другим методама ливења

Изгубљени ливење пене (Такође познато као ливење узорака испаравања) Нуди јединствене предности, Посебно у погледу дизајнерске слободе и консолидације компоненти.

Међутим, Као и сваки процес производње, Мора се проценити против алтернативних метода ливења да би се утврдило најприкладније решење за дату апликацију.

Испод је свеобухватно поређење изгубљене пеневење са другим главним техникама ливења: ливење песка, Инвестициони ливење, и ливење.

Упоређивање стола: Изгубљена пена вс. Остали методе ливења

Кључни увиди

Изгубљена пена вс. Ливење песка

Изгубљени пенасти ливење одликује се традиционалним ливење песка Када замршени облици, Интегрисане интерне карактеристике, и потребне су боље површинске завршне обраде.

Елиминише потребу за основним прављеним и партиманским линијама, значајно смањујући време после обраде.

Међутим, Кастинг песка остаје економичније за веома велике компоненте или једноставне геометрије.

Изгубљена пена вс. Инвестиционо ливење

Док Инвестициони ливење Постиже лепше толеранције и површинске обраде, Лијевање из изгубљене пене је често исплативије за веће делове и нижу производну производњу.

Додатно, Изгубљена пена нуди бржи преокрет са узорацима пене је лакше и брже производити, Посебно преко ЦНЦ или адитивних метода.

Изгубљена пена вс. Дие Цастинг

Ливење Доминира на високом количини, нервозна производња због неуспоредивене брзине и прецизности.

Међутим, Ограничено је високим трошковима алата и ограниченим опцијама материјала.

Изгубљени ливење пене, у супротности, Подржава шири спектар легура - укључујући челике и пегле - и одрживо је за нижу количину производње или веће одливке које би биле неистине у диетинг ливења.

11. Закључак

Ливење изгубљене пене доноси ан неуспоредива комбинација од Дизајн слобода, Рапид Тоолинг, и економична производња за велике, сложени метални делови.

Иако изазови остају потрошња узорка, Ти, и ограничења толеранције - у току иновације у пенастим материјалима, Дигитални надзор, и ХИБРИДА ПРОИЗВОДЊА ПРОМИСА ПРОИЗВОДНОГ ПРОИЗВОДА ЛОСТ СТРАТЕШКЕ ВРЕДНОСТИ ЛИСТИНГ ФИСТИНГ.

Како се индустрија захтева померање према лакшим, више замршених, и више одрживијих решења за ливење, Изгубљени пенасти ливење стоји спремне да воде следећи талас иновације за ливење метала.

У Лангхе, Спремни смо да сарађујемо са вама у коришћењу ових напредних техника да оптимизирамо своје компонентне дизајне, Избор материјала, и производни токови.

Осигуравање да ваш следећи пројекат прелази све мерило перформанси и одрживости.

Контактирајте нас данас!

 

Често постављана питања

К: Које су типичне толеранције и достижне површине?

А: Ливење изгубљене пене обично постиже линеарне димензионалне толеранције ± 0,005 мм / мм и површинске завршне обраде од По 6 до 12 μм, Зависно од квалитета обрасца и легуре метала.

Ове вредности су често боља од конвенционалног песка и приближавају се инвестиционим ливењу за одређене делове.

К: Је изгубљена пена која је ливена економична за производњу ниског обима?

А: Да, Поготово када користите методе израде брзих обрасца, као што су ЦНЦ обрада или 3Д штампање.

Док су узорци пене једнократне употребе, Трошкови алата су углавном нижи од умрлих ливења или улагања.

Процес такође смањује кораке монтаже и обраде, Побољшање укупне ефикасности трошкова за сложене или консолидоване компоненте.

К: Колико велика или тешка ливење може бити у ливењу изгубљене пене?

А: Процес је добро погодан за средње до великих делова, са типичним величинама ливења у распону од 0.5 кг до 500 кг и димензије до 2 метар.

Веће компоненте могу захтевати напредне системе за руковање и оптимизоване технике изливања.