Διαδικασία και Υλικά Επενδυτικής χύτευσης

Πώς κάνειΕπενδυτική χύτευσηδουλειά?

Επενδυτική χύτευση, επίσης γνωστή ως χύτευση χαμένου κεριού, είναι μια εξειδικευμένη διαδικασία χύτευσης μετάλλων που επιτρέπει περίπλοκα, λεπτομερή χυτά εξαρτήματα. Τα βήματα είναι:

1. Δημιουργία μοτίβου κεριού - Κατασκευάζεται ένα αναλώσιμο μοτίβο κεριού στο σχήμα του επιθυμητού τελειωμένου εξαρτήματος, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων πύλης και ανύψωσης.

2. Καλούπι επένδυσης κελύφους - Το μοτίβο κεριού βυθίζεται επανειλημμένα σε ένα κεραμικό πολτό για να δημιουργηθεί μια επίστρωση σκληρού κελύφους. Το κέλυφος στεγνώνει στον αέρα και σκληραίνει μεταξύ των βυθίσεων.

3. Αφαίρεση κεριού - Το κερί λιώνεται σε αυτόκλειστο, αφήνοντας πίσω μια κοιλότητα κούφιου καλουπιού. Εξ ου και «χαμένο κερί».

4. Χύτευση - Το λιωμένο μέταλλο χύνεται με τη βαρύτητα ή την πίεση κενού στο καλούπι κεραμικού κελύφους για να γεμίσει την κοιλότητα.

5. Αφαίρεση - Το κεραμικό καλούπι κόβεται για να αποκαλυφθεί η τελική χύτευση. Το σύστημα πύλης είναι κομμένο.

6. Φινίρισμα - Πρόσθετος καθαρισμός, θερμική επεξεργασία, μηχανική κατεργασία κ.λπ. εκτελούνται όπως απαιτείται.

Τα προϊόντα χύτευσης που προκύπτουν μπορούν να συλλάβουν εξαιρετικά περίπλοκες, λεπτές γεωμετρίες που δεν είναι εφικτές με άλλες μεθόδους χύτευσης. Στην China Welong, παράγουμε μεταλλικά εξαρτήματα υψηλής ποιότητας σε αεροδιαστημικές, ιατρικές και άλλες απαιτητικές βιομηχανίες.

Τι υλικά χρησιμοποιούνται;

Επενδυτική χύτευσηπεριλαμβάνει εξειδικευμένα υλικά για τη δημιουργία περίπλοκων χυτευμένων σχημάτων ενώ αντέχουν τις καταπονήσεις της χύτευσης:

- Σχέδια κεριού - Το κερί που είναι προσαρμοσμένο για χύτευση και επιθυμητή εξάντληση εγχέεται σε μεταλλικές μήτρες ή σχηματίζεται πρόσθετα.

- Κεραμικά εναιωρήματα - Υγρό πυρίτιο, αλουμίνα, ζιρκόνιο ή φωσφορικά συνδεδεμένα πυρίμαχα υλικά επικαλύπτουν το κερί.

- Σκόνες στόκου - Τα κεραμικά σωματίδια δημιουργούν πάχος κελύφους μεταξύ των βυθίσεων.

- Κράματα μετάλλων - Χρησιμοποιούνται διάφορα χυτά κράματα από αλουμίνιο έως υπερκράματα.

Τα κεριά μοτίβων πρέπει να λιώσουν πλήρως και να εκκενώσουν το καλούπι του κελύφους χωρίς υπολείμματα. Οι πυρίμαχες επιστρώσεις αντέχουν σε θερμοκρασίες έκχυσης μετάλλων χωρίς ρωγμές. Στην China Welong, ελέγχουμε προσεκτικά την επιλογή και την επεξεργασία υλικών για να παραδίδουμε προϊόντα χύτευσης υψηλής ποιότητας.

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα;

Τα βασικά πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

- Δυνατότητα παραγωγής πολύπλοκων, περίπλοκων γεωμετριών και λεπτομερειών

- Εξαιρετική ποιότητα φινιρίσματος επιφάνειας

- Υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και ανοχές

- Μεγάλη γκάμα επιλογών χυτού κράματος

- Χαμηλές απαιτήσεις εργασίας με υψηλή αυτοματοποίηση

- Χωρίς περιορισμούς γεωμετρικού σχεδιασμού

- Ελάχιστα ποσοστά σκραπ λόγω επαναχρησιμοποίησης σχεδίου κεριού

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν:

- Υψηλό κόστος για μικρές σειρές παραγωγής

- Μεγάλος χρόνος παράδοσης για την κατασκευή μοτίβων

- Περιορισμοί μεγέθους με βάση τη χωρητικότητα του εξοπλισμού

- Κίνδυνος ραγίσματος του κελύφους κατά την αφαίρεση του κεριού

- Ελαττώματα από ακατάλληλη πλήρωση χωρίς πίεση

- Απαιτείται εκτεταμένη τεχνογνωσία στη διαδικασία

Αξιοποιώντας τόσο τα πλεονεκτήματα όσο και τα μειονεκτήματα, παρέχει μοναδικά πλεονεκτήματα για την παραγωγή λεπτομερών, πολύπλοκων χυτών μεταλλικών εξαρτημάτων σε διάφορες εφαρμογές.

ΕίναιΕπενδυτική χύτευσηκαλύτερη από άλλες μεθόδους χύτευσης;

Το αν είναι «καλύτερο» εξαρτάται από τις ανάγκες κάθε συγκεκριμένης εφαρμογής και τις απαιτήσεις του προϊόντος.

Πλεονεκτήματα της χύτευσης με άμμο:

- Μεγαλύτερη ακρίβεια διαστάσεων και καλύτερα φινιρίσματα επιφανειών

- Δυνατότητα χύτευσης πολύ λεπτών, εύθραυστων τμημάτων

Πλεονεκτήματα έναντι της χύτευσης υπό πίεση με βαρύτητα και πίεση:

- Χωρίς περιορισμούς στην πολυπλοκότητα της γεωμετρίας των στοιχείων

- Μπορεί να χρησιμοποιήσει κράματα υψηλότερου σημείου τήξης όπως ανοξείδωτους χάλυβες

Πλεονεκτήματα σφυρηλάτησης:

- Απαιτούνται πολύ μικρότερες δυνάμεις για πολύπλοκα σχήματα

- Χωρίς περιορισμούς μεγέθους μπιγιέτας

Αλλά το επενδυτικό cast έχει επίσης μειονεκτήματα, όπως υψηλότερο κόστος ανά ανταλλακτικό και περιορισμούς μεγέθους. Η διαδικασία πρέπει να σταθμίζεται με βάση τις προτεραιότητες κάθε έργου σχετικά με τη γεωμετρία, το κράμα, τους όγκους, τον χρόνο παράδοσης και το κόστος. Στην China Welong, βοηθάμε τους πελάτες να επιλέξουν τη βέλτιστη διαδικασία χύτευσης για να επιτύχουν τους στόχους των προϊόντων τους.

Ποιοι είναι οι περιορισμοί;

Μερικοί βασικοί περιορισμοί περιλαμβάνουν:

- Μέγεθος ανταλλακτικού - Περιορίζεται από την χωρητικότητα του εξοπλισμού. Τυπικό μέγιστο περίπου 0,5 μέτρα για κρίσιμες διαστάσεις.

- Τύποι κράματος - Τα πολύ αντιδραστικά κράματα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το καλούπι κεραμικού κελύφους.

- Αποτελεσματικότητα κόστους - Υψηλό κόστος εργασίας και προτύπων, εκτός εάν παράγεται μαζικά.

- Χρόνοι παράδοσης - Η κατασκευή μοτίβων και η προετοιμασία καλουπιών αυξάνουν τους χρόνους παράδοσης.

- Λεπτές τομές - Ελάχιστο πάχος τοιχώματος περίπου 0,5 mm πριν γίνει πολύ εύθραυστο.

- Ελαττώματα - Πιο πορώδη, λιγότερο πυκνά χυτά από τις τεχνικές υπό πίεση.

- Μετα-επεξεργασία - Συχνά απαιτείται σημαντική κατεργασία φινιρίσματος στα χυτά.

- Μέγιστη θερμοκρασία - Τα υλικά καλουπιού κελύφους περιορίζουν τη μέγιστη θερμοκρασία έκχυσης.

Η κατανόηση αυτών των περιορισμών επιτρέπει την αντιστοίχιση στοιχείων με το επενδυτικό cast που μπορεί να πλοηγηθεί στους περιορισμούς. Η εύρεση της σωστής διαδικασίας παραγωγής είναι μια πολύπλοκη ισορροπία δυνατοτήτων, κόστους και απόδοσης. Επικοινωνήστε με την China Welong στο info@welongpost.com για να συζητήσετε τη μηχανική των επόμενων έργων σας.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

Horton, JA & Tompkins, BJΕπενδυτική χύτευση. Εγχειρίδιο ASM, Τόμος 15: Casting. ASM International (2008).

Jones, S. & Yuan, C. Advances in shell molding forΕπενδυτική χύτευση. Journal of Materials Processing Tech. 135, 258-65 (2003).

Σινγκ, Ρ.Επενδυτική χύτευση: Επιλογή Υλικών. Προηγμένα Υλικά & Διαδικασίες. Τομ. 176, 31-34 (2018).

Qamar, SZ & Arif, AFM Development ofΕπενδυτική χύτευσηδιαδικασίες – Ανασκόπηση. Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology 107, 2597–2618 (2021).