Витратна лиття форми проти. Інвестиційне кастинг

1 Вступ

Витратна лиття форми охоплює сімейство методів металоклавлення, в якій цвіль споживається або відламається, щоб отримати готове частину.

Цей характер одноразового використання забезпечує гнучкість у кастингу складних геометріях та великих розмірів без витрат на постійне інструмента.

Інвестиційне кастинг - який сам є витратним методом - часто розглядається як точність.

У цій статті ми розрізаємо принципи, матеріали, економіка, та застосування витратних кастингу цвілі в цілому та порівнюйте їх детально з інвестиціями (загублений) кастинг.

2. Що таке витратна лиття форми?

Витратний кастинг цвілі відноситься до будь -якого процесу лиття металу, в якому форма використовується лише один раз, а потім знищується для отримання готової частини.

На відміну від постійних методів цвілі, Цей підхід жертвує цвільами для досягнення більшої гнучкості дизайну, Нижні витрати на інструментарію,

і здатність кидати дуже великі або дуже складні компоненти, не інвестуючи в дорогі, Довгопровідні інструменти.

Основні поняття

Спочатку, візерунок - типово виготовлений з дерева, метал, пластик, або 3D -надрукований полімер - визначає геометрію частини.

Наступний, Ливарний фонд закриває цю схему в матеріалі форми, такого як пісок, штукатурка, або керамічна суспензія.

Після видалення візерунка (Плаваючим, спалювання, або зачистка), Розплавлений метал наповнює порожнину, зміцнює, і цвіль відривається.

Тому що форма не може протистояти процесу тремтіння неушкодженим, ливарний жертв жертвує його, щоб викрити кастинг.

Поширені методи

• Пісочний кастинг
  Ливарні виливають металеві форми, пов'язані з глиною або хімічними смолами. Кастинг піску обробляє деталі, починаючи від кількох унцій до 100 тонн.
  Фактично, пісочний кастинг припадає на більше ніж 70 % з усіх металевих тоннажів у всьому світі.
• Лиття оболонки
  Техніки покривають нагріту схему штрафом, Піщана оболонка, покрита смолою, вилікувати його в духовці, Потім складайте кілька снарядів навколо опорної конструкції.
  Мормування оболонки досягає допусків ± 0.5 мм і поверхнева обробка такою гладкою, як РА 1.6 мкм.
• Штукатурка та керамічна ліплення
  Ці варіанти використовують гіпсові або кремнеземні форми для вдосконаленої деталі.
  Вони забезпечують допуски до ± 0.25 мм і поверхнева обробка поблизу РА 0.8 мкм - це для точних компонентів, таких як гідравлічна арматура.

3. Що таке інвестиційне кастинг?

Лиття по моделлю—Монно відомий як Втрата водна кастинг— Це високоефектний витратний процес цвілі, який перетворює детальний віск (або полімер) візерунки в металеві частини через багатошларну керамічну оболонку.

Як тільки метал твердне, крихка оболонка розбита, Видаючи компоненти з винятковою точністю та якістю поверхні.

Основні особливості:

• Щільні розмірні допуски: Зазвичай ± 0.1 - 0.3 мм, зменшення потреби в післяобробі.
• Тонке покриття поверхні: Рак 0.4 - 1.6 мкм, Ідеально підходить для додатків, що вимагають плавного, Поверхні AS -FCE.
• Складна здатність до геометрії: Тонкі стіни до 0.8 мм, підрізування, Внутрішні уривки (Напр., Конформні канали охолодження).
• Широка сумісність сплавів: Від нержавіючих сталей та суперфасфеїв на основі нікелю до титану та кобальто -хромієвих сплавів.
• Ефективне виробництво партії: Кілька візерунків, встановлених на одному дереві, вмикають 50–1000 частин за заливку, Оптимізація використання печі.
• Відмінні властивості матеріалу: Контрольована затвердіння в попередньо розігрітій оболонці мінімізує пористість та сегрегацію, Забезпечення послідовних мікроструктур.

4. Переваги & Обмеження

При виборі процесу кастингу, Інженери повинні зважувати переваги кожного методу проти його недоліків.

Внизу, Ми контрастуємо з витратними литтями цвілі (EMC) та кастинг інвестицій (ІМ) за допомогою ключових показників продуктивності, водії витрат, і практичні обмеження.

Витратний кастинг цвілі

Переваги

• Низька вартість інструментів: Основна цвіля з піском - включаючи малюнок, колба, і в'яжучий - може коштувати всього $20, Зробити EMC надзвичайно привабливим для прототипів та невеликих виробничих пробіжок.
• Здатність великої частини: Ливарні компоненти, що регулярно кидають, що перевищують 50 т (Напр., насосні корпуси, Великі тіла клапана), Шкала, за якою постійні форми стають непрактичними.
• Швидкий поворот цвілі: Сучасні автоматизовані лінії лиття можуть виробляти піщану форму під 30 хвилини, Увімкнення щоденної пропускної здатності сотень форм.
• Гнучкість матеріалу: EMC вміщує чорний (чавун, вуглець та сплави сталей), кольоровий (алюміній, бронза, латунь), та певні екзотичні сплави з мінімальною переходом.

Обмеження

• Більш грубі допуски: Типова розмірна точність коливається від ± 0.5 до 2.0 мм. Отже, до 20 % Загальної частини вартості може випливати з вторинної обробки.
• Шорстка обробка поверхні: Поверхні AS -FLAT зазвичай лежать між РА 1.6 і 6.3 мкм, Часто вимагає шліфування або вибуху, щоб відповідати щільним специфікаціям.
• Високі показники брухту (Початковий): Якщо не оптимізовані системи рекультивації піску, ранні прогони можуть побачити ставки брухту 10 %, Збільшення матеріальних відходів та споживання сполучення.
• Обмежена деталь: Витончені функції нижче 1 мм або складні внутрішні проходи, як правило, перевищують стандартні можливості піску та оболонки.

Інвестиційне кастинг

Переваги

• Виняткова точність: З допусками ± 0.1 до 0.3 мм, Частини ІС часто вимагають мало, скорочення часу та витрат на оплату праці до 40 %.
• Вища якість поверхні: AS -FCE FINGIES RA 0.4 до 1.6 мкм зменшує вимоги до полірування та покриття, особливо цінні в аерокосмічних та медичних імплантатах.
• Комплексні геометрії: Тонкі стіни (< 1 мм), підрізування, і конформні охолодження або рідкі канали легко досяжні, Відкриття можливостей дизайну, недосяжні від EMC.
• Послідовна мікроструктура: Контрольована керамічна оболонка попередньо нагрівається та повільно, Рівномірне затвердіння дає мінімальну пористість і щільні зернові структури, Посилення механічних властивостей.

Обмеження

• Вартість високої передачі інструментів: Точні воскові штампи та обладнання для будівництва снарядів можуть перевищувати $10,000 за порожнину. Отже, IC є найбільш економічно вигідним для середніх пробіжок (50–1000 ПК).
• Довший час циклу: Керамічна збірка оболонки та девакс потребують 12–24 годин перед заливанням; Загальний час відведення, як правило, триває 4–6 тижнів.
• Обмеження розміру: В той час як ІС може обробляти деталі до ~ 500 кг, Надзвичайно великі кастинги стають важкими через міцність оболонки та обмеження роботи.
• Матеріальні обмеження: Хоча ІС підтримує широкий сплав, високореактивні метали (Напр., певні титанові сплави) Попит спеціалізованих інвестиційних матеріалів та інертних атмосфер, Подальше збільшення вартості.

5. Порівняльний аналіз витратного лиття форми проти. Інвестиційне кастинг

Аспект	Витратний кастинг цвілі	Інвестиційне кастинг
Толерантність	± 0,5–2,0 мм	± 0,1–0,3 мм
Поверхнева обробка (Рак)	1.6 –6,3 мкм	0.4 –1,6 мкм
Складність	Помірні підрізування, прості ядра	Заплутані геометрії, тонкі стіни
Економіка розміру партії	Ефективний для великих пробіжок (> 1000 шт.) або дуже великі частини	Оптимально для пробіжок низької медію (10–1000pcs)
Вартість інструментів	Низький (пісок/колба); помірний (штурм)	Високий (восковий штамп, обладнання для оболонок)
Час	Дні до 2 тижнів	2–6 тижні
Матеріальний діапазон	Лити праски, сталей, неколечні сплави	Суперплої, Спеціалізовані сталі, На
Вплив на навколишнє середовище	Відновлений пісок до 90%; Утилізація сполучної роботи змінюється	Віск регенеровано ≥95%; Керамічна переробка ~ 70%

6. Чому не можна використовувати видатні форми повторно використані?

Ливарні руйнування витрачаються форми для отримання литих деталей. У піску кастинг, Вони витручують піщані зерна від затвердлого металу.

Хоча аж до 90 % піску можна відновити, він втрачає свою попередньо сформовану форму та силу сполучного.

Отже, Ливарневий повинен оновити або відновити пісок перед тим, як його використовувати - зробити справжню "повторну перехід" неможливо без переробки.

Аналогічно, Керамічні снаряди та гіпсові форми тріскаються під час тремтіння і не можуть вижити недоторканим, Таким чином, забороняє пряме повторне використання.

7. Висновок

На закінчення, витратна лиття форми проти. інвестиційне кастинг обидва займають життєво важливі ніші в сучасному виробництві.

Видатні форми - особливо методи піску та оболонки - пропонують швидку, Ефективне виробництво для великого, менш складні частини.

Навпаки, Інвестиційна кастинг забезпечує чудову точність, якість поверхні, і універсальність матеріалу, хоч і з більш високими витратами на інструментарію та довшими термінами проведення.

Зрештою, Інженери повинні зважувати такі фактори, як складність частини, Розмір партії, вимоги до толерантності, та витрати на життєвий цикл для вибору оптимального процесу.

Як інструменти цифрового дизайну, Складання добавок, і стійкі матеріали продовжують розвиватися, Засновники отримують ще більшу гнучкість, щоб відповідати технології кастингу до вимог до застосування.

Ланге є ідеальним вибором для ваших виробничих потреб, якщо вам потрібна якісна Видаткові послуги з лиття форми.

Зв’яжіться з нами сьогодні!

 

Поширені запитання

Яка ключова відмінність між витратним литтям проти цвілі проти. інвестиційне кастинг?

Витратний лиття форми використовує одноразові форми, виготовлені з піску, штукатурка або кераміка, які розбиті, щоб звільнити частину,

Хоча кастинг інвестицій (тип витратного процесу цвілі) використовує воскові візерунки та багатошарові керамічні снаряди для більш високої точності та більш тонкої обробки поверхні.

Чи можу я повторно використовувати пісок або кераміку з видатної форми?

Ви не можете повторно використовувати саму форму, але засновники відновлюються до 90 % піску або 70 % керамічних носія шляхом очищення, відновлення та змішування зі свіжим матеріалом перед відновленням нової форми.

Чи є обмеження матеріалів?

• Видатні форми: Широка сумісність (чавун, сталь, алюміній, бронза).
• Інвестиційне кастинг: Підтримує спеціальні сплави (нікелеві суперфалої, титан), Хоча високореактивні метали можуть вимагати спеціалізованих інвестицій та атмосфери.

Чим вплив на навколишнє середовище відрізняється?

Обидва процеси підкреслюють медіа -рекультивацію: Піща відливання ~ 85–90 % з піску, в той час як інвестиційні лиття відновлюють ≥ 95 % воску і ~ 70 % керамічного.

Однак, Кожен цикл все ще споживає в'яжучі та енергію для рекультивації, Тож стійкі практики та вдосконалені в'яжучі можуть ще більше зменшити відходи.