Gångjärn i rostfritt stål | Investeringsgjutning & Anpassade lösningar

1. Introduktion

Gångjärn i rostfritt stål är kritiska komponenter för dörrar, skåp, och maskiner, värderas för deras hållbarhet och korrosionsmotstånd.

För att uppnå komplexa former, släta ytor, och konsekvent prestanda, investeringsgjutning används allmänt.

Denna process möjliggör produktion av nästan nät, minskar bearbetning, stöder ett brett utbud av rostfritt stållegeringar (304, 316, 17-4 PH, duplex-), och säkerställer styrka med designflexibilitet.

Som ett resultat, Investeringsgjutning av rostfritt stål gångjärn Erbjud en idealisk precisionsbalans, materiell effektivitet, och långsiktig tillförlitlighet.

2. Varför investeringsgjutning för gångjärn i rostfritt stål?

Investeringsgjutning, även känd som förlorad wax-process, är unikt lämpad för produktion av gångjärn i rostfritt stål eftersom det levererar båda designfrihet och teknisk tillförlitlighet.

Gångjärn kräver ofta snäva toleranser för stiftborrningar, Släta ytbehandlingar av estetiska eller funktionella skäl, och komplexa geometrier som innehåller flera funktioner i ett enda stycke.

Traditionella processer som stämpel, smidning, eller bearbetningskamp för att uppnå dessa krav utan kostsamma sekundära operationer.

Fördelar med investeringsgjutning för gångjärn

Produktion av nästan nät

Investeringsgjutning kan uppnå toleranser på ± 0,1–0,3 mm och väggtjocklekar så låga som 2-3 mm.
Detta minimerar behovet av omfattande bearbetning, Särskilt i funktioner som gångjärn knogar eller integrerade chefer.

Komplexa geometrier

Till skillnad från smidning eller stämpling, investeringsgjutning möjliggör underskott, ihåliga sektioner, interna kanaler, och asymmetriska mönster.
Till exempel, Ett gångjärn med integrerade fettkanaler eller infällda monteringshål kan produceras i en operation.

Överlägsen ytfinish

Som gjutna ytor uppnår vanligtvis RA 3,2-6,3 μm, minska eller eliminera polering för synlig hårdvara som arkitektoniska eller marina gångjärn.
Med sekundärbehandling (TILL EXEMPEL., elektrisk), RA kan minskas nedan 1 μm.

Materialanvändning & Legeringsflexibilitet

Processen rymmer ett brett utbud av rostfria stål, inklusive korrosionsbeständig austenitik (304, 316), slitstöd (410, 420), och högstyrka nederbördshärdade betyg (17-4 PH).
Avkastningsgraden för 85–95% är vanliga, vilket minskar skrot jämfört med bearbetning från solid stång.

Konsistens & Repeterbarhet

Automatiserad vaxinjektion och keramisk skalbyggnad möjliggör produktionskörningar med hög volym med utmärkt repeterbarhet-Kritisk för industrier som flyg- och fordon, där gångjärnsdimensioner måste förbli inom strikta toleransband.

Saldo

Medan verktygskostnaderna för investeringsgjutning är högre än för sandgjutning, processen blir mycket ekonomisk i produktionsvolymer med medelstor till stor.

Minskningen av efterbehandlingen (bearbetning, slipning, putsning) översätta 15–25% lägre total tillverkningskostnad Jämfört med smide eller bearbetar komplexa gångjärnsformer.

3. Rostfritt stållegeringar som vanligtvis används för gångjärn

Valet av rostfritt stål legering för gångjärn beror på tillämpningsmiljö, Krav på mekanisk styrka, och korrosionsmotstånd förväntningar.

Investeringsgjutning stöder ett brett spektrum av rostfria stål, varje skräddarsydd för specifika prestandabehov.

4. Investeringsgjutningsprocessflöde för gångjärn i rostfritt stål

1. Mästermönster & formverktyg - CNC bearbetad mästare, silikon- eller metallverktyg för vaxinjektion. (Ledtid: 1–3 veckor)
2. Vaxinjektion - Vaxmönster som görs och får svalna. (Cykel: minuter per skott)
3. Montering (vaxträd) - Mönster monterade på en grindsprue. (Cykel: minuter)
4. Keramisk skalbyggnad - Flera uppslamningar och stuckaturrockar applicerade och torkade; Skaltjocklek skräddarsydd till delmassa. (Cykel: 24–48 timmar beroende på schema)
5. Dewaxing / utbrändhet - Vax borttagen (ånga eller autoklav) och skalet sköt för att härda och ta bort organiska ämnen. (Cykel: 4–12 timmar; Skalbränning ~ 800–1 000 ° C)
6. Smältande & hällande - Rostfritt smält (induktion/luftinduktion) och hälls i förvärmda skal. Häll temperaturen för rostfritt vanligtvis 1,480–1 600 ° C beroende på legering och häll övningen. (Cykel: minuter)
7. Kyl & skalborttagning - Kyltiderna varierar med sektionsstorlek; Skalet slog av och delar klippt från trädet. (Cykel: timme)
8. Värmebehandling - Lösning för austenitics (TILL EXEMPEL., ~ 1 040–1 100 ° C följt av släckning), och ålder för pH -legeringar (Åldrande temperaturer 480–620 ° C för 17-4ph). (Cykel: timme)
9. Avsluta bearbetning - Ream Pin Bores, knacka på trådar, ansiktsfäste.
10. Ytbehandling - Sprängning, putsning, passivering, plätering eller elektropolishing som anges.
11. Inspektion & testning - Dimensionella kontroller, Ndt, Korrosionstestning och funktionella tester.
    (Total ledtid från vax till färdiga delar vanligtvis 2–6 veckor beroende på volym- och finishkrav.)

5. Eftergjutande & Efterbehandling

Investeringsprocessen levererar Near-Net-form rostfritt stål gångjärn, Men efter gjutningsoperationer är avgörande för att uppnå den erforderliga dimensionella noggrannheten, mekaniska egenskaper, och ytestetik.

Avbrott, Fett & Ytrengöring

• Avbrott: Gångjärn separeras från gjuteträdet med slipande sågar eller plasmaskärning.
• Fett & Slipning: Granar, risers, och överflödet avlägsnas, vanligtvis med CNC -slipning eller bältesbehandling.
• Ytrengöring: Skott sprängning eller pärlblåsning tar bort keramiska skalrester, producerar en RA -ytråhet av 6–12 μm (Innan fin avslutning).

Avsluta bearbetning

Även om investeringsgjutning ger utmärkt dimensionell noggrannhet (± 0,3% av den nominella längden), Kritiska gångjärnsfunktioner kräver bearbetning:

• Stiftborrning: Reamed till H7 -tolerans (Ø10 mm borrning → ± 0,015 mm) För slät stiftrotation.
• Monteringshål & Insatser: CNC -borrning, tappning, eller trådfräsning säkerställer precisionsfit.
• Försänkningar & Lägenheter: Bearbetas för korrekt sittplatser på ramar eller paneler.

Ytbehandling

För att förbättra båda prestanda och utseende, Rostfritt stål gångjärn genomgår en eller flera ytbehandlingsprocesser:

• Putsning: Mekanisk eller robotpolering minskar RA till 0.2–0,4 μm, ger en smidig, Reflekterande yta lämplig för halvdekorativa och funktionella gångjärn.
• Spegelpolering: En buffring och poleringsprocess med flera steg med gradvis finare slipmedel och poleringsföreningar.
  Uppträtta Ra ≤ 0.05 μm, producerar en riktig spegelliknande reflekterande finish.
• Elektrisk: Tar bort 20–40 μm ytmaterial, utjämning av mikropak.
  Förbättrar korrosionsmotståndet med upp till 30% och skapar en ljus, rent yta. Ofta i kombination med spegelpolering för premium gångjärn.
• Passivering: Kemisk behandling (kväve eller citronsyra) som berikar kromoxidskiktet, Återställa maximal korrosionsbeständighet efter bearbetning eller svetsning.
• Pärlblåsning: Skapar en enhetlig matt finish (Ra ~ 2-3 μm), Ofta föredras i industriella och dolda gångjärer för icke-reflekterande ytor.

Sekundära behandlingar & Beläggningar

Beroende på applikationsmiljön, Ytterligare behandlingar kan tillämpas:

• PVD -beläggningar (Tenn, Crn): För dekorativa ytor och förbättrad slitstyrka.
• Pulverbeläggning / Målning: Sällsynt men används i arkitektoniska applikationer för färgmatchning.
• Smörjningskanaler / Fettapplikation: Tillagd för högcykelindustriella gångjärn.

6. Toleranser, Ytfinish & Dimensionell kontroll

Investeringsgjutning erbjuder utmärkt dimensionell kontroll jämfört med andra gjutningsprocesser, vilket är särskilt värdefullt för gångjärn där stiftborrning, knogar, och parningsytor måste passa exakt.

Dock, Kritiska gångjärnsfunktioner kräver ofta sekundär bearbetning För att uppfylla de slutliga passningsstandarderna.

Dimensionella toleranser

• Som gjutna toleranser (för ISO 8062 CT5 - CT6):

• • Linjära dimensioner ≤25 mm: ± 0,1 mm
  • Linjära dimensioner 25–50 mm: ± 0,2 mm
  • Linjära dimensioner 50–100 mm: ± 0,3 mm

• Efter bearbetning: Kritiska funktioner (TILL EXEMPEL., gångjärnsstiftborrningar, gängade skär) kan hållas till ± 0,01–0,02 mm Beroende på bearbetningsstrategi.
• Krympning: Rostfria stål krymper förbi ~ 2%, som kompenseras för i vaxmönsterverktyg.

Ytfinish

• As-Cast ytråhet: Ra 1.6–3.2 μm (Bättre än sandgjutning RA 6.3–25 μm).
• Efter polering / Spegelpolering: Ra ≤ 0.05 μm, lämplig för arkitektoniska eller dekorativa gångjärn.
• Elektroniska ytor: RA reducerad av 20–30% Jämfört med mekanisk polering ensam, med förbättrad korrosionsmotstånd.

Dimensionell kontroll i gångjärnsmonteringar

• Stiftborrning: Reamed eller fäste efter att ha gjutit för att uppnå H7 -tolerans (± 0,015 mm för Ø10 mm borrning), Säkerställa korrekt clearance eller interferens passar beroende på tillämpning.
• Gångjärn knogar: Bearbetas för att uppnå koncentricitet ≤ 0.02 mm tir (Total indikatorläsning) över gångjärnslängden.
• Platta monteringsytor: Bearbetad eller mark för att uppnå planhet inom 0.05 mm per 100 mm längd, säkerställa korrekt spolmontering till dörrar eller ramar.

7. Marknad & Applikationer av gångjärn i rostfritt stål

Investeringsgjutna rostfria gångjärn tjänar många marknader:

• Arkitektonisk hårdvara: dörrar, granar, glasbeslag - betoning på utseende, finish och korrosionsmotstånd (316L Vanligt för marin exponering).
• Marin & havs-: vattentät lucka, däckhårdvara - duplex eller 316 för kloridresistens.
• Flyg- & transport: kabinbeslag, Åtkomstpaneler-17-4ph eller högklassig rostfritt för styrka och trötthetsliv.
• Medicinsk utrustning & renrumsutrustning: rostfria gångjärn med elektropolerad finish och biokompatibel yta.
• Industrimaskiner & hölje: tungt gångjärnsenheter för kapslingar, vakter och dörrar-17-4ph eller martensitiska betyg för slitage.
• Möbler, lyxvaror & specialhårdvara: Högfinish dekorativa gångjärn med polering eller plätering.

8. Jämförelse med andra tillverkningsmetoder

9. Slutsats

Investeringsgjutning är en kraftfull, Mångsidig tillverkningsväg för gångjärn i rostfritt stål.

Det balanserar designfrihet (Integrerade funktioner och underskott), estetik (Fin gjuten finish som tar polska väl), och materialval (brett utbud av rostfria och speciallegeringar).

Framgång beror på DFIC -metoder, försiktig smälta och grindkontroll, Lämplig bearbetning efter avkastning för kritiska borrningar, och korrekt efterbehandling och testning.

För många arkitektoniska, Marin- och industriella gångjärnsapplikationer, Investment Casting erbjuder den bästa funktionsbalansen, finish och kostnad på medelvolymer.

 

Vanliga frågor

Vilken minsta väggtjocklek ska jag specificera för ett investeringsbelopp i rostfritt gångjärn?

För de flesta rostfria legeringar design för minimum 1.5–2,0 mm; för robusthet och för att undvika heta ställen överväga ≥2,5 mm för knogar och chefer.

Om gångjärnsstiftet borrades eller bearbetas?

Cast Bore är bra för icke-kritisk, dekorativa gångjärn. För kontrollerad lek och lång livslängd, slut Borrningen efter gjutning till den angivna toleransen.

Vilken rostfri klass är bäst för marina gångjärn?

316L eller duplex- 2205; Duplex erbjuder högre styrka och kloridmotstånd men kostar mer och kräver kontrollerad värmebehandling.

Kan 17-4ph gjutningar värmebehandling efter gjutning?

Ja. Typisk sekvens: lösningsbehandling (≈1,040 ° C), släcka, Ålder vid 480–620 ° C för önskad hårdhet och styrka (Välj Temper per spec).

Hur kontrolleras gjutning av porositet och inneslutningar?

Bra praxis inkluderar ren smälta (skumning/avgasning), Optimerad grindning och stigerör, Kontrollerad hastighet, och vid behov vakuum eller Vim -smältning för kritiska delar.