不锈钢安装支架 | 投资铸造OEM解决方案

1. 介绍

熔模铸造 (失去蜡) 是一条绝佳的生产路线 不锈钢 需要复杂几何形状的架子支架, 有吸引力的饰面和可靠的机械性能.

用于中等和高混合体积, 该过程提供近网状形状, 严格的公差, 以及铸造各种不锈钢合金的能力 (304/316, 双工, 17-4ph, 904l, ETC。).

正确执行, 投资式支架减少零件数量计数, 最小化焊接, 并提供卓越的美学和腐蚀性能与替代方法.

2. 为什么选择投资铸造作为不锈钢安装支架?

熔模铸造 (失去蜡) 当架子支架必须结合时，通常是最好的制造路线 复杂的几何形状, 耐腐蚀性, 良好的表面饰面, 和 可重复的维度控制.

核心工程优势

设计自由 (近网的复杂性)

• 底切, 内部口袋, 薄肋骨, 可以在不焊接或组装的情况下将集成的老板和圆角制成.
• 这减少了零件计数, 消除焊接接头 (以及他们的腐蚀/力量问题) 并缩短组装周期.

液压 / 负载路径优化

• 携带复杂负载向量或必须匹配的轮廓交配表面的支架受益于近网铸件: 压力流构成形状和整体肋骨会增加刚度，而无需加工.

材料 & 合金灵活性

• 投资铸造接受各种不锈钢合金 (304/316/316l, 17-4ph, 2205/2507 双工, 904l) 和基于镍的成绩, 让您将腐蚀和力量与环境相匹配.

表面饰面 & 外貌

• 典型的铸造饰面是 RA≈1.6-3.2μm, 对于许多可见的应用程序，通常足够好.
  通过机械抛光或电抛光，您可以到达 ra≤ 0.4 μm (镜面饰面) 用于建筑硬件.

维度的准确性 & 可重复性

• 典型的阳性公差 ±0.1-0.3毫米 (小功能) 意味着比铸造的加工要少得多. 跨批次的可重复性支持一致的拟合和互换性.

物质利用 & 减少次级加工

• 近网状形状削减了原始材料废物，而伪造/坯料的加工与加工.
  典型的材料节省与完整安排: 30–70％ 取决于几何. 播后加工仅限于关键功能 (孔, 面孔), 通常会降低总周期成本.

3. 支架的典型不锈钢合金

4. 投资铸造设计 (dfic)

良好的DFIC减少废料和最终加工. 安装支架的关键规则:

• 均匀的截面厚度: 避免突然过渡; 理想的第2.0–6.0毫米的节取决于负载. 薄壁 (<1.5 毫米) 对不锈钢有风险.
• 半径和鱼片: 内部圆角≥1–2×局部厚度，以避免热点和压力立管. 尖锐的角落导致收缩和破裂.
• 草稿: 加入需要去除蜡或图案拉的1-2°草稿 (帮助蜡工具寿命).
• 老板 & 安装垫: 加工津贴的设计 (0.5–1.5毫米) 当需要临界平坦或挖掘线程时; 在boss to-web交界处包括半径.
• 淘汰赛和核心后卫: 使用内部核心或可折叠特征产生凹陷或底切.
• 洞 & 线程策略: 对于高精度的螺纹孔，指定加工孔和挖掘或旋转插件; 对于非临界孔的近网和完成钻头.
• 门控 & 进食: 将大门喂养重型老板/轮毂; 避免穿过薄肋骨或V截面以防止孔隙率.

5. 不锈钢安装支架的投资铸造过程流量

安装支架的投资铸造过程涉及 10 顺序步骤, 每个都有关键控制点，以确保尺寸的准确性和材料完整性:

5.1 主模型制造

• 过程: CNC机器铝/钢大师 (公差±0.02 mm) 或3D-PRINT (SLA) 复杂括号的树脂大师 (例如。, 晶格结构).
• 控制点: 3D扫描主验证几何形状 (偏差≤0.05毫米); 确保安装孔/肋骨与CAD规格对齐.

5.2 蜡工具生产

• 过程: 创建两件式金属模具 (P20钢) 来自主人; 添加门控通道 (泉水, 跑步者) 尺寸用于不锈钢流 (门宽= 1.5×支架的最厚部分).
• 控制点: 霉菌表面表面RA≤0.8μm (确保光滑的支架表面); 闸门位于非载荷区域 (例如。, 支架基础) 为了避免损坏后损坏.

5.3 蜡图案注入

• 过程: 注入熔融蜡 (石蜡合成混合物, 60–80°C) 进入15–25 MPa压力的模具20-40秒.
• 控制点: 蜡温度±2°C (防止模式失真); 注射压力±1 MPa (确保充分填充细肋骨).
• 检查: 5% 通过CMM测试的孔位置测试的图案 (±0.05毫米) 和壁厚 (±0.03毫米).

5.4 蜡组件 (树)

• 过程: 将10–20蜡托架图案连接到蜡泉 (10–12毫米直径); 东方支架以最大程度地减少空气陷阱 (例如。, 孔向上).
• 控制点: 纵向图案的连接强度 (5 n拉测试); 图案间距≥5毫米 (确保均匀的壳涂层).

5.5 陶瓷外壳建筑

• 主涂层: 将树浸入锆石 - 铝泥浆中 (粒径1–3μm) + 锆石沙子 (40–60网格); 干燥6-8小时 (40湿度–60％).
• 备用外套: 4–6二氧化硅浆料 (粒径20–50μm) + 二氧化硅沙 (80–120网格); 干燥8-10小时.
• 控制点: 最终壳厚度5–8毫米 (随括号大小而异); 通过压缩负荷测试的壳强度 (≥4MPa).

5.6 脱瓦 (倦怠)

• 过程: 将外壳在真空炉中加热到900–1,000°C 2-3小时以蒸发蜡.
• 控制点: 加热速率50°C/小时 (防止外壳破裂); 最终温度±25°C (确保 100% 去除蜡).

5.7 炮弹射击

• 过程: 在1,100–1,200°C的1,100–1,200°C发射2-3小时以烧结陶瓷.
• 控制点: 保持时间±15分钟 (避免使用不足/过度插入); 通过气流测试的壳渗透性 (≥8l/min 0.1 MPA).

5.8 不锈钢熔化 & 浇注

• 融化: 使用vim (关键括号) 或诱导熔化 (工业括号) 融化不锈钢 (1,500304/316L的–1,600°C).
• 浇注: 将外壳预热至800–900°C; 通过重力倒入熔融钢 (简单的括号) 或真空 (复杂/小体​​积支架).
• 控制点: 倒入温度±20°C (确保流动性); 填写时间5–15秒 (避免冷肋骨切成薄片).

5.9 冷却 & 凝固

• 过程: 在空气中冷却外壳 (304/316l) 或受控氛围 (17-4 pH/双链体 2205) 在4-8小时内到200–300°C.
• 控制点: 冷却速率50–100°C/小时 (减少热应力; 支架翘曲≤0.3毫米).

5.10 壳去除 & 修剪

• 过程: 振动或喷水 (0.3–0.5 MPA) 打破外壳; 通过激光切开门/立管 (±0.1 mm精度) 或乐队锯 (±0.5 mm).
• 控制点: 距离支架0.5–1.0毫米的登机口 (避免表面损伤); 安装孔没有毛刺 (对紧固件至关重要).

6. 融化, 浇注, 和热处理

融化 & 倒

• 融化清洁度: 与氩裹尸布或VIM融化 (对于关键合金) 减少夹杂物和加油. 瞄准低氧和硫水平.
• 用于温度: 不锈钢合金倒约1,450–1,600°C，取决于成分 (316L〜1,450–1.520°C).
  过热会增加氧化; 太低会导致薄部分的错误.
• 脱气: 氩气清除最小化氢孔隙度.

热处理

• 奥氏体 (304/316): 溶液退火〜1,040–1,100°C, 快速淬灭以溶解碳化物并恢复耐腐蚀性.
• 降水硬化 (17-4ph): 溶液治疗〜1,040°C，然后以每种温度480–620°C年龄，以达到产量/拉伸.
• 双工 & 超级复式: 仔细的解决方案退火 (1,050–1,120°C) 和快速淬火以保持相位平衡; 避免在600–950°C中延长持有以防止Sigma相.

控制点: 避免在奥氏体中敏化 (450–850°C范围) 和双工中的Sigma阶段; 记录热处理周期并检查微观结构是否关键.

7. 后铸造行动: 加工, 组装功能, 和表面饰面

加工 & 组件准备

• 关键孔: 转向H7 (典型的公差±0.01–0.02 mm) 并检查同心.
• 线程 & 插入: 首选练习: 用于螺旋线或北京插件的机器boss，而不是用薄材料铸造线.
• 交配面孔: 磨坊平面面向指定的平坦度 (0.05–0.2 mm取决于尺寸).

表面饰面

• 射击 / 珠爆炸: 均匀的磨砂表面 (RA〜1.6-3.2 µm).
• 机械抛光 & 抛光: 用于建筑或卫生支架的RA将RA降低到0.2–1.0 µm.
• 电力: 消除微观的 (RA≤0.4µm) 并改善耐腐蚀性 - 建议用于海洋/医疗支架.
• 涂料 / 电镀: PVD, 镀镍, 或用于颜色/外观/额外腐蚀保护的粉末涂料 - 确保与不锈钢和环境条例的兼容性.

集会 & 焊接

• 投资铸造会减少焊缝，但有时需要小焊接用于螺柱或插入物; 使用低热量输入和焊接后钝化来防止热染色腐蚀.

8. 公差, 表面粗糙度 & 维控制

9. 质量保证

检查方法

• 尺寸: CMM的临界几何形状和孔图案的测量.
• 表面粗糙度: 验证仪读取规格的读数.
• 视觉的 & 渗透剂测试 (pt): 表面裂纹检测.
• 射线照相 / CT (RT): 关键括号内的内部孔隙率或夹杂物.
• 超声测试 (UT): 较厚的部分或铸件有限的RT访问.

10. 常见的故障模式和缓解策略

11. 行业应用 & 案例示例

通过 投资铸造 在需求的行业中广泛使用 结构可靠性, 耐腐蚀性, 和高维准确性.

关键行业应用

12. 与其他制造方法进行比较

可以使用几种方法生产不锈钢支架: 投资铸造, 锻造, 冲压, 加工, 和焊接的制造.

每个过程都提供独特的优势和权衡 成本, 设计灵活性, 表面质量, 和性能.

比较表

关键见解

• 力量与. 复杂: 锻造由于细化而产生的最高强度, 但是投资铸造可以使更多 复杂的支架几何形状 重量优化的肋骨.
• 表面处理 & 美学: 投资投资优于建筑支架的焊接和冲压 镜面表面 需要.
• 成本效率: 为了 高量, 薄壁支架, 冲压是最便宜的, 但是 中卷, 复杂的3D形状, 投资铸造提供了最佳的成本和绩效平衡.
• 生命周期价值: 投资不锈钢支架, 特别是在 海洋, 航天, 和建筑应用, 提供 更长的服务寿命和较低的维护, 证明其更高的初始成本是合理的.

13. 成本, 交货时间, 和生产体积的考虑

• 工具成本: 蜡工具通常$ 3K - $ 20K; 摊销订单数量.
• 每部分成本: 中等卷的竞争 (100S – 10,000). 体积非常低 (<50) 可能有利于加工或3D打印原型.
• 交货时间: 原型样品2-6周 (取决于工具方法和完成). 生产运行: 数周，具体取决于批处理和整理步骤.
• 经济学提示: 运行NRE摊销分析 (工具 + 设置÷零件数量) 比较制造路线.

14. 结论

当几何复杂性时，投资铸造是一种令人信服的生产方法, 表面质量, 和合金选择很重要.

通过遵循最佳实践, 控制熔体并倒入变量, 并进行适当的铸造后操作 (精密旋转, 电力, 钝化), 制造商可以提供强大的, 吸引人的, 和长寿的括号用于苛刻的应用.

每个项目, 评估零件数量, 关键的公差, 合金选择和完成要求确认投资铸造是最佳路线.

 

常见问题解答

投资铸造的最低可行订单?
没有通用的最低限度, 但是工具成本意味着投资铸造对于中等至大量的投资是最经济的.

快速原型制作 (3D打印蜡/树脂) 小型运行的前期成本降低.

我可以直接施放螺纹孔吗?
你可以, 但是在薄壁上铸造的线很弱. 常见的做法是铸造老板和机器/点击或安装螺旋装置/插入物以实现强度和可重复性.

我应该要求完成船用括号?
电力 + 在316L上进行钝化或选择双链/超叠加材料; RA≤0.4µm是典型的氯化物环境中长寿的.

我应该设计多少加工津贴?
提供0.5–1.5毫米马赫. 关键面孔和钻孔的津贴; 指定图纸上的reamed/dip tim dims.

如何防止在焊接托架中失真?
通过设计最小化焊接, 使用低热量输入过程, 根据需要进行钉子, 压力缓解，然后执行完成加工作为最后一步.