استثمار السطح الانتهاء

1. مقدمة

صب الاستثمار (المعروف أيضًا باسم "الضائع الشمع") يحظى بتقدير لقدرتها على إنتاج أشكال هندسية معقدة, جدران رقيقة, والتفاصيل الدقيقة.

واحدة من أهم مزاياها على طرق الصب الأخرى هي الانتهاء من السطح المتفوق بطبيعتها.

مع ذلك, "جيد بما فيه الكفاية" نادراً ما يكون ذلك كافيًا في الصناعات ذات القيمة العالية-حيث يؤثر الانتهاء من السطح بشكل مباشر على الأداء الميكانيكي, ملائم, مظهر, وتكاليف تصنيع المصب.

تستكشف هذه المقالة الانتهاء من سطحي الاستثمار من زوايا متعددة: المقاييس والقياس, متغيرات العملية, آثار السبائك, علاجات ما بعد الصب, متطلبات الصناعة, والتقنيات الناشئة.

هدفنا هو تجهيز المهندسين, مديري المؤسسين, والمصممين مع محترف, فهم موثوق بكيفية تحسين جودة السطح مع موازنة التكلفة ووقت الرصاص.

2. أساسيات الاستثمار

نظرة عامة على عملية الشمع المفقودة

الكلاسيكية صب الاستثمار يشتمل سير العمل على أربع مراحل رئيسية:

1. إنتاج نمط الشمع: يتم حقن الشمع المنصهر في موت معدني قابل لإعادة الاستخدام لتشكيل نسخة طبق الأصل من الهندسة النهائية.
   بعد التبريد, تتم إزالة الأنماط وتجميعها على أنظمة البوابات/الناهض ("الأشجار").
2. مبنى شل: يتم تراجع مجموعة الشمع مرارًا وتكرارًا في ملاط ​​سيراميك (عادةً ما يعتمد السيليكا الغروية أو الزركونيوم) ومغلفة بجص حراري ناعم.
   طبقات متعددة (عادة 4-8) استحوذ على قذيفة 6-15 مم, اعتمادًا على حجم الجزء. يتبع التجفيف الوسيط كل إيداع.
3. إزالة شمع وإطلاق النار: يتم تدوير القذائف حرارياً لتذوب واحتراف الشمع, ترك تجويف.
   نقع في وقت لاحق في درجة الحرارة العالية (800-1200 درجة مئوية) يخطئون قذيفة السيراميك, يقود الموثق المتبقي, ويحقق سطح التجويف لملء المعادن.
4. صب المعادن والتصلب: معدن منصهر (ذوبان خاص بالسبائك ± 20-50 درجة مئوية) يتم سكبها في القشرة الساخنة.
   بعد التصلب الخاضع للرقابة, القذيفة ميكانيكيا أو كيميائيا, ويتم قطع المسبوكات الفردية من نظام البوابات.

المواد النموذجية والسبائك المستخدمة

يستوعب صب الاستثمار مجموعة واسعة من السبائك:

• الفولاذ & الفولاذ المقاوم للصدأ (على سبيل المثال, إيسي 410, 17-4 الرقم الهيدروجيني, 316ل)
• Superalloys المستندة إلى النيكل (على سبيل المثال, إنكونيل 718, هاينز 282)
• سبائك الكوبالت كروميوم (على سبيل المثال, Cocrmo للزراعة الطبية)
• سبائك الألومنيوم (على سبيل المثال, A356, 7075)
• نحاس وسبائك النحاس (على سبيل المثال, C954 البرونز, C630 نحاس)
• التيتانيوم وسبائكها (Ti-6AL-4V لمكونات الفضاء)

تتراوح خشونة الصب المقاسة عادة من رع 0.8 ميكرون إلى RA 3.2 ميكرومتر, اعتمادًا على صياغة الصدفة وتفاصيل النمط.

في المقابل, غالبًا ما يؤدي صب الرمال إلى ~ ra 6 ميكرون إلى RA 12 ميكرومتر, ويموت الصب ~ ra 1.6 ميكرون إلى RA 3.2 ميكرومتر.

3. مقاييس الانتهاء من السطح والقياس

معلمات خشونة (رع, RZ, RQ, rt)

• رع (متوسط ​​الحساسية الخشونة): متوسط ​​الانحرافات المطلقة لملف تعريف الخشونة من خط الوسط. الأكثر شيوعا المحددة.
• RZ (متوسط ​​الحد الأقصى للارتفاع): متوسط ​​مجموع أعلى ذروة وأدنى وادي عبر خمسة أطوال أخذ العينات; أكثر حساسية للتطرف.
• RQ (الجذر يعني خشونة المربع): الجذر التربيعي لمتوسط ​​الانحرافات التربيعية; على غرار RA ولكن مرجح تجاه الانحرافات الكبيرة.
• rt (الارتفاع الكلي): أقصى مسافة رأسية بين أعلى ذروة وأدنى وادي على طول التقييم بأكمله.

أدوات القياس المشتركة

• الاتصال profilometers القلم: يسحب القلم الملمس على السطح تحت القوة التي يتم التحكم فيها. القرار الرأسي ~ 10 نانومتر; أخذ العينات الجانبية النموذجية في 0.1 مم.
• مجاهر المسح/الملف الشخصي بالليزر: طريقة عدم الاتصال باستخدام بقعة ليزر مركزة أو بصريات متحد البؤر. يتيح تعيين التضاريس ثلاثية الأبعاد مع الحصول على البيانات السريعة.
• مقاييس تداخل الضوء الأبيض: توفير الدقة العمودية الفرعية, مثالي للأسطح الملساء (<رع 0.5 ميكرومتر).
• أنظمة الرؤية مع الضوء منظم: الاستيلاء على مساحات واسعة للتفتيش في الخط, على الرغم من محدودة في القرار العمودي (~ 1-2 ميكرون).

معايير الصناعة والتسامح

• ASTM B487/B487M (مصبوب الاستثمار الصلب - خشونة السطح)
• ايزو 4287 / ايزو 3274 (مواصفات المنتج الهندسي - نسيج السطح)
• التحمل الخاص بالعملاء المحددة - e.g., جذر جذر الطيران الجوي: ra ≤ 0.8 ميكرومتر; أسطح الزرع الطبي: ra ≤ 0.5 ميكرومتر.

4. العوامل التي تؤثر على السطح الصب

جودة نمط الشمع

صياغة الشمع وملمس السطح

• تكوين الشمع: البارافين, الشمع microcrystalline, ويحدد مزيج البوليمر المرونة, نقطة الانصهار, والانكماش.
  تشمل تركيبات الشمع الممتازة microfillers (حبات البوليسترين) لتقليل الانكماش وتحسين نعومة السطح.
• متغيرات حقن النمط: درجة حرارة العفن, ضغط الحقن, وقت التبريد, وجودة الموت تؤثر على إخلاص نمط.
  يموت مصقول (~ مرآة-فنش) نقل منخفضة إلى الشمع (~ RA 0.2-0.4 ميكرون). يمكن أن يؤدي تلميع الموت دون المستوى المطلوب إلى إدخال علامات دبوس قاذف باهتة أو خطوط لحام تُطبع على القشرة.

طرق تصنيع الأنماط (صب الحقن مقابل. 3د الطباعة)

• صب الحقن التقليدية: عائدات موحدة, أنماط سطحية قابلة للتكرار للغاية عندما يتم الحفاظ عليها جيدًا.
• 3أنماط البوليمر المطبوعة (موثق طائرة, جيش تحرير السودان): تمكين تغييرات الهندسة السريعة بدون أدوات فولاذية.
  الخشونة المطبوعة النموذجية (~ RA 1.0-2.5 ميكرون) يترجم مباشرة إلى شل, في كثير من الأحيان يستلزم تجانس إضافي (على سبيل المثال, غمس في ملاط ​​ناعم أو تطبيق معطف الشمع المتحكم فيه).

تكوين قالب القذيفة وتطبيقه

الطلاء الابتدائي والنسخ الاحتياطي: حجم الحبوب, وكلاء الترابط

• الطلاء الأساسي ("الجص"): حرارة غرامة (20-35 ميكرون السيليكا أو الزركون). تنتج الحبوب الدقيقة خشونة أقل من الصب (RA 0.8-1.2 ميكرون).
  الحبوب الخشنة (75-150 ميكرون) احصل على RA 2–3 ميكرون ولكن تحسين مقاومة الصدمة الحرارية لسبائك ارتفاع درجة الحرارة.
• ملزمة الملاط: السيليكا الغروية, سيليكات إيثيل, أو مجلدات الزركون سول; تؤثر محتوى اللزوجة والمواد الصلبة على "الملاط الرطب" على النمط.
  التغطية الموحدة بدون فتحات دبوس أمر بالغ الأهمية لتجنب طفرات خشونة الموضعية.
• طبقات النسخ الاحتياطي "الجص": زيادة حجم الجسيمات (100-200 ميكرون) مع كل طبقة تتداول خارج الإخلاص السطحي لقوة الصدفة; تؤثر المجلدات الفينيل أو الحرارية على الانكماش والالتصاق.

عدد طبقات الصدفة وسمك

• قذائف رقيقة (4-6 معاطف, 6-8 مم): ينتج عن انخفاض سمك السمك (< ± 0.2 مم) وتفاصيل أدق ولكن تخاطر قذيفة القذيفة أثناء ديواكس. النموذجي كما خشونة الصب: RA 0.8-1.2 ميكرون.
• قذائف أكثر سمكا (8-12 معاطف, 10-15 مم): أكثر قوة للسبائك الكبيرة أو الطاردة للحرارة ولكن يمكن أن تخلق آثار "طباعة" بسيطة, ملمس الجص قليلاً بسبب ثني قذيفة.
  خشونة الصب: RA 1.2-1.6 ميكرون.

آثار إزالة شمع على سلامة الصدفة

• Steam Autoclave Dewax: يمكن أن يؤدي إخلاء الشمع السريع إلى إحداث الإجهاد الحراري في طبقات الصدفة المبكرة, التسبب في microcracks التي بصمة على السطح.
  معدلات منحدر مسيطر عليها ودورات أقصر (2-4 دقيقة) تخفيف العيوب.
• فرن ديواكس: أبطأ الإرهاق (6–10 ساعة منحدر إلى 873-923 كيلو) يقلل من التوتر ولكن يستهلك المزيد من الوقت, زيادة التكلفة.
• التأثير على النهاية: قد يودع السطح الداخلي للقذيفة المتشققة قطع حرارية دقيقة على سطح الصب, ارتفاع خشونة (على سبيل المثال, RA يقفز من 1.0 ميكرون ل 1.5 ميكرومتر).

إزالة الشمع والتركين

التوسع الحراري لمخاطر تكسير الشمع والقذائف

• معامل التوسع الشمعي (~ 800 × 10⁻⁶ /درجة مئوية) مقابل. قذيفة السيراميك (~ 6 × 10⁻⁶ /درجة مئوية): يمكن أن يؤدي التوسع التفاضلي أثناء نهر البخار إلى كسر القشرة إذا كان التهوية غير كافية.
• تكوينات تنفيس: التنسيب الصحيح للفتحات (قمة الشجرة, بالقرب من أقسام رقيقة) يسمح للشمع بالهروب دون الضغط على الداخل.
• تأثير الانتهاء من السطح: الشقوق التي تتردد دون رادع "غبار الجص" أثناء صب المعدن, التسبب في بقع خشنة محلية (رع > 2 ميكرومتر).

الإرهاق الخاضع للرقابة لتقليل عيوب الصدفة

• ملامح المنحدر: منحدر بطيء (50 درجة مئوية/ح) ما يصل الى 500 درجة مئوية, ثم امسك لمدة 2-4 ساعات للتخلص بالكامل من الموثق والشمع.
• فراغ أو أفران الإرهاق: انخفاض بيئات الضغط انخفاض درجة حرارة تحلل الشمع, تقليل الصدمة الحرارية. يتم الحفاظ على سلامة الصدفة, تعزيز الإخلاص السطحي.

تذوب وصب المعلمات

تذوب درجة الحرارة, السخن الخارق, والسيولة

• السخن الخارق (+20 ° C ل +50 100 درجة فوق السائل): يضمن السيولة, يقلل الطلقات الباردة.
  لكن, الزائد المفرط (> +75 درجة مئوية) يعزز التقاط الغاز و entrainment أكسيد, مما يؤدي إلى خشونة السطح الفرعي.
• سبائك اللزوجة الاختلافات:

• • سبائك الألومنيوم: انخفاض درجات حرارة الذوبان (660-750 درجة مئوية), سيولة عالية; as-cast ra ~ 1.0 ميكرون.
  • النيكل superalloys: تذوب في 1350-1450 درجة مئوية; انخفاض السيولة, خطر البرد السطحي - وهناك جاذبية في تموجات طفيفة (RA 1.6-2.5 ميكرون).

• تدفق و degassing: استخدام degassers الدوار أو إضافات التدفق يقلل من الهيدروجين الذائب (آل: ~ 0.66 مل H₂/100 G في 700 درجة مئوية), تقليل الدفعة الدقيقة التي يمكن أن تؤثر على خشونة السطح المتصورة.

صب السرعة والتحكم في الاضطراب

• الصفحي مقابل. التدفق المضطرب: ملء الصفائح (< 1 آنسة) يمنع حبس الأكسيد. للسباقات المجوفة أو المعقدة, البوابات الخاضعة للرقابة مع مرشحات السيراميك (25-50 ميكرون) مزيد من السلس التدفق.
• تقنيات صب:

• • قاع صب: يقلل الاضطراب السطحي; يفضل في مصبوبات الفضاء الرفيعة.
  • أعلى ل: خطر عواصف الأكسيد; يساعد استخدام سدادات tundish في تنظيم التدفق.

• تأثير السطح: الاضطراب يولد شوائب الأكسيد التي تلتزم بجدار التجويف, تسبب الصغر الدقيق (رع المسامير > 3 ميكرون في المناطق المحلية).

التصلب والتبريد

الموصلية الحرارية الصدفة ومعدل التبريد

• الانتشار الحراري لمواد شل: قذائف السيليكا الغروية (~ 0.4 واط/م · ك) بارد أبطأ من قذائف الزركون (~ 1.0 ث/م · ك).
  أبطأ تبريد يعزز بنية شجيرية أدق مع حدود الحبوب أكثر سلاسة (~ ra 1-1.2 ميكرون) مقابل بنية خشن (RA 1.5-2.0 ميكرون).
• موقع Sprue وقشعريرة: قشعريرة وضعت استراتيجيا (النحاس أو الصلب) تقليل النقاط الساخنة, تقلص تموج السطح بسبب انكماش غير موحد.

البقع الساخنة وموجة السطح

• النوى الطاردة داخل المقاطع العرضية الكبيرة: يمكن للنقاط الساخنة المحلية تأخير التصلب, إنشاء قوام "قشر البرتقال" السطحي الدقيق عندما تتلوى أقسام أرق مجاورة في وقت مبكر.
• التخفيف: استخدم العازفات العازلة أو قشعريرة للتحكم في أوقات التصلب المحلية. يضمن نمو الحبوب الموحدة, الحفاظ على الانتهاء من السطح < رع 1.0 ميكرون في المناطق الحرجة.

إزالة القشرة والتنظيف

خروج الضربة القاضية ميكانيكية. تجريد كيميائي

• خروج المغلوب الميكانيكي: تمزق المطرقة الاهتزازي, ولكن يمكن تضمين رقائق الحراريات الدقيقة في سطح المعدن.
  الحد الأدنى من قوة الاهتزاز يقلل من التضمين, العائد بعد المرفق ra ~ 1.0-1.5 ميكرون.
• تجريد كيميائي (حمامات الملح المنصهرة, الحلول الحمضية): يذوب مصفوفة السيليكا بدون قوة ميكانيكية, عادة الحفاظ على سطح أفضل (RA 0.8-1.2 ميكرون) لكن يتطلب بروتوكولات صارمة للتعامل مع الحمض والتخلص منها.

إزالة الجسيمات الحرارية المتبقية (التفجير بالرصاص, الموجات فوق الصوتية)

• التفجير بالرصاص: باستخدام الخرز الزجاجي (200-400 ميكرون) في الضغوط التي تسيطر عليها (30-50 PSI) يزيل الجزيئات المتبقية ومقاييس أكسيد الضوء, تكرير سطح إلى RA 0.8-1.0 ميكرون.
  الإفراط في التفجير يمكن أن يؤدي إلى حث السطح, تغيير الطفولة الدقيقة (ra ~ 1.2 ميكرون).
• التنظيف بالموجات فوق الصوتية: التجويف في حلول المنظفات المائية يزيل الغبار الدقيق دون تغيير الشكل الدقيق.
  عادة ما تستخدم في المسبوكات الطبية أو الطيران حيث الحد الأدنى من خشونة (<رع 0.8 ميكرومتر) أمر بالغ الأهمية.

5. اعتبارات المواد والسبائك

تأثير كيمياء السبائك على أكاسيد السطح والبنية المجهرية

• سبائك الألومنيوم (A356, A380): الأكسدة السريعة تشكل فيلمًا مستقرًا; حدود الحبوب الصب تترك الحد الأدنى من التخلي. RA 0.8-1.2 ميكرون يمكن تحقيقه.
• الفولاذ المقاوم للصدأ (316ل, 17-4 الرقم الهيدروجيني): نماذج طبقة cr₂o₃ السلبية أثناء صب; البنية المجهرية (الفريت مقابل. حساب أوستنيت) يؤثر على "السطح الوجه". RA عادة 1.2-1.6 ميكرون.
• النيكل superalloys (إنكونيل 718): أقل سائل, أكثر تفاعلية; يلتزم أكسيد Superalloy بسمك, وتفاعل سبيكة الصدفة يمكن أن يحفز "طلاء" Ni على واجهة الصدفة.
  تقليل تركيبات الصدفة التي يتم التحكم فيها إلى RA إلى 1.6-2.0 ميكرون.
• السبائك القائمة على الكوبالت (كوكمو): أصعب, انخفاض سيولة الصب; إنهاء السطح في كثير من الأحيان ~ RA 1.5-2.0 ميكرون ما لم يستخدم Shell استثمار الزركون/المولت مع الحبوب الدقيقة.

السبائك الشائعة والتشطيبات النموذجية لها

بنية الحبوب وتأثيرات الانكماش على نسيج السطح

• التصلب الاتجاهي: تسيطر عليها سماكة الصدفة والقشعريرة لتحقيق حجم الحبوب الموحدة (<50 ميكرومتر) على السطح. تنتج الحبوب الدقيقة أسطحًا أكثر سلاسة.
• ناهدات الانكماش والمناطق الساخنة: يمكن أن يسبب التصلب غير المتكافئ "علامات بالوعة" مقعرة أو "دمامل" بالقرب من أقسام ثقيلة.
  الأكمام المناسبة والأكمام العازلة تخفف من الانتفاخات المحلية التي سلامة السطح (الحفاظ على اختلاف RA < 0.3 ميكرون عبر الجزء).

6. العلاجات السطحية بعد الصب

حتى أن أفضل الانتهاء من الصب يتطلب غالبًا عمليات ثانوية لتلبية المواصفات الضيقة. فيما يلي العلاجات الأكثر شيوعًا بعد الصب وتأثيراتها على الانتهاء من السطح.

الطحن والآلات

• أدوات & حدود:

• • كربيد التنغستن & إدراج CBN من أجل الفولا; أدوات كربيد التنغستن للألمنيوم.
  • أسعار الأعلاف: 0.05-0.15 مم/ريف للتشغيل; 0.02-0.08 مم/ريف للطحن; تغذية منخفضة عند استهداف RA < 0.4 ميكرومتر.
  • سرعات القطع:

• • • الألومنيوم: 500-1000 م/أنا (الانتهاء من التمرير).
    • غير القابل للصدأ: 100-200 م/ط (الانتهاء من التمرير).

• سلامة السطح: المعلمات غير السليمة تحفز الثرثرة أو الحافة المبنية, رفع RA إلى 1.0-1.5 ميكرون. المعلمات المحسنة تحقيق RA 0.2-0.4 ميكرون.

تفجير جلخ

• اختيار الوسائط:

• • الخرز الزجاجي (150-300 ميكرون): العائد أكثر سلاسة, ماتي النهاية (RA 0.8-1.0 ميكرون).
  • حبيبات الألومينا (50-150 ميكرون): أكثر عدوانية; يمكن إزالة الحفر السطحية البسيطة ولكن قد يحفر السبائك, العائد RA 1.2-1.6 ميكرون.
  • حبات السيراميك (100-200 ميكرون): إزالة متوازنة وتنعيم; مثالي لللالباس المقاوم للصدأ, تحقيق RA 0.8-1.2 ميكرون.

• ضغط & زاوية: 30-50 PSI عند 45 درجة - 60 درجة إلى السطح العائدات تنظيف متسقة دون زيادة مفرطة.

تلميع وتلميع

• تقدم الحصباء المتسلسلة:

• • ابدأ بـ 320-400 حصى (RA 1.0-1.5 ميكرون) → 600-800 حصى (RA 0.4-0.6 ميكرون) → 1200-2000 الحصباء (RA 0.1-0.2 ميكرون).

• مركبات تلميع:

• • معجون الألومينا (0.3 ميكرومتر) للانتهاء النهائي.
  • ملاط الماس (0.1-0.05 ميكرون) لسطح المرآة (رع < 0.05 ميكرومتر).

• معدات: تدوير عجلات برتقالية (للأسطح المقعرة), تلميع الاهتزاز (لتجاويف معقدة).
• التطبيقات: مجوهرات, يزرع الطبية, المكونات الزخرفية التي تتطلب انعكاسًا مضاربة.

التشطيبات الكيميائية والكهروكيميائية

• تخليل: الحمامات الحمضية (10-20 ٪ حمض الهيدروكلوريك) إزالة المقياس والأكسدة السطحية الفرعية. خطير ويتطلب التحييد. الانتهاء النموذجي: RA يتحسن من 1.5 ميكرومتر إلى ~ 1.0 ميكرون.
• التخميل (للاشتعال المقاوم للصدأ): علاج حامض النيتريك أو الستريك يزيل الحديد الحر, يعزز طبقة واقية cr₂o₃; تخفيض صافي RA ~ 10-15 ٪.
• التلميع الكهربائي: الذوبان الأنودي في الإلكتروليت الفوسفوري/حمض الكبريتيك.
  تفضيلية تفضيلية الغازات الدقيقة, تحقيق RA 0.05-0.2 ميكرون. شائع للطبي, الفضاء الجوي, والتطبيقات عالية النقاء.

الطلاء والبصات

• طلاء مسحوق: مساحيق البوليستر أو الايبوكسي, شفيت بسمك 50-100 ميكرون. يملأ الصيحات الصغيرة, العائد RA ~ 1.0-1.5 ميكرون على السطح النهائي. غالبًا ما يتم تطبيق الاشعال لضمان الالتصاق.
• اللوحات (في, النحاس, الزنك): ودائع النيكل بالكهرباء (~ 2-5 ميكرون) عادة ما يكون RA 0.4–0.6 ميكرون. يتطلب ما قبل السير إلى RA منخفضة لتجنب تكبير العروض الصغيرة.
• الطلاء الخزفي (محتوى قابل للتنزيل, PVD/CVD): رقيقة (< 2 ميكرومتر) ومتوافق. مثالي عند RA < 0.05 ميكرومتر مطلوب للارتداء أو الأسطح المنزلق.

7. تأثيرات النهاية السطحية على الأداء

الخواص الميكانيكية: تعب, يرتدي, تركيزات الإجهاد

• حياة التعب: كل مضاعفة من RA (على سبيل المثال, من 0.4 ميكرون ل 0.8 ميكرومتر) يمكن أن يقلل من قوة التعب بنسبة حوالي 5-10 ٪. تعمل الذروة الصغيرة الحادة كمواقع بدء الكراك.
• ارتداء المقاومة: أسطح أكثر سلاسة (رع < 0.4 ميكرومتر) تقليل التآكل الكاشط في الاتصالات المنزلق. تشطيبات خشنة (رع > 1.2 ميكرومتر) فخ الحطام, تسريع تآكل ثنائي الجسم.
• تركيز الإجهاد: تركز الدرجات الصغيرة من الأسطح الخشنة على الإجهاد تحت التحميل الدوري.
  الانتهاء لإزالة >95% من الأدوات الدقيقة أمر بالغ الأهمية لأجزاء التعب ذات الدورة العالية (على سبيل المثال, علب التوربينات الطيران).

مقاومة التآكل والتصاق الطلاء

• التآكل تحت الشقوق: الأسطح الخشنة يمكن أن تخلق مباريات صغيرة تحمل الرطوبة أو الملوثات, تسريع التآكل الموضعي. أسطح أكثر سلاسة (رع < 0.8 ميكرومتر) تقليل هذا الخطر.
• التصاق الطلاء: الطلاءات معينة (على سبيل المثال, الدهانات الفلوروليمر) تتطلب خشونة خاضعة للرقابة (RA 1.0-1.5 ميكرون) لتحقيق التعشيق الميكانيكي.
  إذا كان سلسا جدا (رع < 0.5 ميكرومتر), مروجو الالتصاق أو الاشعال ضرورية.

دقة الأبعاد وملاءمة التجميع

• تحمل الفجوة رقيقة الجدار: في المكونات الهيدروليكية, أ 0.1 يمكن أن تشغل الفجوة MM من خلال الخسائر الصغيرة إذا RA > 1.0 ميكرومتر.
  الآلات أو التحكم الدقيق للقذيفة يضمن التخليص السليم (على سبيل المثال, ملاءمة المكبس/الأسطوانة التي تتطلب RA < 0.4 ميكرومتر).
• السطح الختم: رع < 0.8 في كثير من الأحيان تكليف بوجوه ختم ثابتة (الشفاه الأنابيب, مقاعد الصمام); أرقى رع < 0.4 ميكرون مطلوب للأختام الديناميكية (مهاوي دوار).

جماليات وتصور المستهلك

• المجوهرات والأشياء الزخرفية: مرآة ينتهي (رع < 0.05 ميكرومتر) تنقل الرفاهية. أي عيب صغير يشوه انعكاس الضوء, تقليل القيمة المتصورة.
• الأجهزة المعمارية: أجزاء مرئية (مقابض الأبواب, لويحات) غالبًا ما يتم تحديده إلى RA < 0.8 ميكرون لمقاومة التشويه والحفاظ على مظهر موحد تحت الإضاءة المباشرة.

8. المتطلبات الخاصة بالصناعة

الفضاء الجوي

• مكونات المحرك (أغلفة التوربينات, دوارات): ra ≤ 0.8 ميكرون لمنع تدهور السطح الديناميكي وضمان تدفق الصفحي.
• التركيبات الهيكلية: ra ≤ 1.2 µm بعد الصب, ثم تم تصنيعه إلى ra ≤ 0.4 ميكرون للأجزاء المهمة التعب.

الأجهزة الطبية

• يزرع (ينبع الورك, الدعاوى الأسنان): ra ≤ 0.2 ميكرون لتقليل الالتصاق البكتيري; الأسطح الكهربائية (RA 0.05-0.1 ميكرون) أيضا تعزيز التوافق الحيوي.
• الأدوات الجراحية: ra ≤ 0.4 ميكرون لتسهيل التعقيم ومنع تراكم الأنسجة.

السيارات

• الفرجار الفرامل & مضخة العلب: ra ≤ 1.6 µm as-cast; غالبًا ما يتم تشكيل أسطح التزاوج إلى ra ≤ 0.8 ميكرون من أجل الختم المناسبة وارتداء المقاومة.
• تقليم الجمالي: ra ≤ 0.4 µm بعد البوليه أو الطلاء لتلميح الطلاء الثابت وتكامل اللوحة.

زيت & الغاز

• جثث الصمام, مضخة مدافع: as-cast ra ≤ 1.2 ميكرومتر; الأسطح التي تتواصل مع السوائل الكاشطة في بعض الأحيان إلى RA 1.2-1.6 ميكرون لتحسين مقاومة التآكل.
• مشعبات الضغط العالي: ra ≤ 1.0 ميكرون لمنع التغلب الدقيق تحت تراكبات اللحام أو الكسوة.

المجوهرات والفن

• التماثيل, المعلقات, سحر: ra ≤ 0.05 ميكرون لتلميع المرآة-تم تحقيقه من خلال التلخيل متعدد المراحل والسكشين الجزئيين.
• التشطيبات العتيقة: الأكسدة التي تسيطر عليها (Patination) مع RA ~ 0.8-1.2 ميكرون لإبراز التفاصيل.

9. مراقبة الجودة والتفتيش

فحص نمط الشمع الوارد

• فحص بصري: ابحث عن علامات الحوض, خطوط فلاش, علامات دبوس القاذف الخافت.
• الأستاذة: أخذ عينات عشوائية لأسطح الأنماط; مقبول ra ≤ 0.4 ميكرون قبل القصف.

تدقيق جودة الصدفة

• توحيد سمك القشرة: القياس بالموجات فوق الصوتية في الأقسام الحرجة; ± 0.2 مم التسامح.
• الشيكات المسامية: اختراق الصبغة على كوبونات الشهود الصغيرة; أي > 0.05 ملم المسام على إعادة صياغة الطبقة الأولية.

قياس السطح الصب

• الاتصال أو عدم الاتصال: قياس RA في خمسة إلى عشرة مواقع لكل جزء - ميزات حرجة (الشفاه, وجوه الختم).
• معايير القبول:

• • جزء الفضاء الحرجة: ra ≤ 0.8 µm ± 0.2 ميكرومتر.
  • زراعة طبية: ra ≤ 0.2 µm ± 0.05 ميكرومتر.
  • الصناعي العام: ra ≤ 1.2 µm ± 0.3 ميكرومتر.

التفتيش النهائي بعد معالجة ما بعد المعالجة

• 3D التضاريس رسم الخرائط: مسح الليزر لسطح كامل; يحدد "المسامير" العالية المترجمة ".
• اختبارات التصاق الطلاء: الفتحة المتقاطعة, اختبارات الانسحاب للتحقق من الطلاء أو أداء الطلاء على نطاقات RA محددة.
• تحليل الجعة الصغيرة: مسح المجهر الإلكتروني (من) لتأكيد عدم وجود عوامل صغيرة أو جزيئات مضمنة في الأسطح الحرجة.

مراقبة العمليات الإحصائية (توافق آراء ساو باولو)

• المخططات السيطرة: تتبع RA على دفعات - تم تعيين UCL/LCL عند ± 1.5 ميكرون حول العملية يعني.
• تحليل CP/CPK: ضمان قدرة العملية (CP ≥ 1.33) لميزات السطح الرئيسية.
• تحسين مستمر: تحليل السبب الجذري للإشارات خارج السيطرة (عيوب الشمع, تشققات الصدفة, تذوب الحالات الشاذة المؤقتة) لتقليل التباين.

10. تحليل التكلفة والعائد

المقايضات: تعقيد الصدفة مقابل. العمل بعد العملية

• قذيفة قسط (حرارة غرامة, معاطف إضافية): يزيد تكلفة الصدفة بمقدار 10-20 % لكن يقلل من طحن/تلميع ما بعد الصب بنسبة 30-50 %.
• قذيفة أساسية (الحرارية الخشنة, عدد أقل من المعاطف): تخفيض تكلفة الصدفة بواسطة 15 % لكن زيادة تكاليف تصنيع تصنيع المصب لتحقيق نفس النهاية - رفع تكلفة الجزء الإجمالي في حالة حاجة إلى إعادة صياغة مكثفة.

مقارنة الاستثمار مقابل مقابل. الآلات من الصلبة

• رقيقة الجدار, الهندسة المعقدة: العائد على شكل شبكية مع RA 1.0 µm as-cast.
  يتطلب الآلات من البليت المزور إزالة أسهم كبيرة; نهائي RA 0.4-0.8 ميكرون ولكن في 2-3 × تكلفة الآلات والآلات.
• النماذج الأولية ذات الحجم المنخفض: 3أنماط الاستثمار المطبوعة (رع 2.0 ميكرومتر) يمكن أن تكون CNC بعد مرحلة ما بعد RA 0.4 ميكرومتر, تحقيق التوازن بين الوقت المحترم والتسامح السطحي.

استراتيجيات هزيلة: تقليل إعادة صياغة السطح من خلال التحكم في العملية

• الحد من الجذر: مراقبة المتغيرات الحرجة - درجات حرارة يموت الشمع, رطوبة غرفة الصدفة, صب الجدول-للحفاظ على RA الصب داخل الهدف ± 0.2 ميكرومتر.
• التخطيط المتكامل: تضمن مراجعات التصميم التعاوني أن تتجنب زوايا مسودة وشرائح الأقسام الرقيقة المعرضة للتموج.
• خلايا التشطيب المعيارية: خلايا مخصصة للتفجير, طحن, والكهربائي لمركزية الخبرة وتقليل التباين, قطع الخردة إعادة صياغة 20 %.

11. التقنيات والابتكارات الناشئة

التصنيع المضاف (3D-Printed Wax/Polymer أنماط)

• أنماط البوليمرية (جيش تحرير السودان, DLP): توفر سمك الطبقة ~ 25 ميكرومتر; المطبوعة RA 1.2-2.5 ميكرون.
• تقنيات تجانس السطح: تنعيم البخار (IPA, الأسيتون) يقلل RA إلى ~ 0.8 ميكرون قبل القصف. يقلل من الحاجة إلى معاطف الجص المتعددة.

مواد شل المتقدمة: نانو سي, قذائف الراتنج المربوطة

• نانو الجليد الملاط: Sols السيراميك مع حوالي 20 نانوم, تحقيق RA الأولي 0.3–0.5 ميكرون على الأنماط.
• أيونات الراتنج ومجلدات الزيوليت: توفير قوة خضراء أفضل وأقل من الفراغات, التقليل من الحفر الدقيقة, AS-Cast RA 0.6-0.9 ميكرون في superalloys.

المحاكاة والتوأم الرقمي للتنبؤ بخشونة السطح

• ديناميات السوائل الحسابية (العقود مقابل الفروقات): نماذج تدفق المعادن المنصهر, التنبؤ بمناطق إعادة الأكسدة التي ترتبط بعيوب السطح المحلية.
• نمذجة تسليح حراري: يتوقع معدلات التبريد المحلية; يحدد النقاط الساخنة حيث يمكن أن يفسد توسيع الحبوب السطح.
• ردود الفعل التوأم الرقمية: بيانات المستشعر في الوقت الحقيقي (شحن درجة الحرارة, للطحال, جو الفرن) تغذيها في خوارزميات تنبؤية - تحافظ التعديلات المائلة على RA ضمن ± 0.1 ميكرومتر.

الأتمتة في مبنى شل, صب, والتنظيف

• محطات غمس القذائف الآلية: السيطرة على الملاط يسكن الأوقات وسمك تطبيق الجص في داخل ± 0.05 مم.
• محطات صب آلية: بدقة من المتر الفائقة ذوبان المتر الفائقة ومعدل التدفق (± 1 درجة مئوية, ± 0.05 آنسة), تقليل الاضطراب.
• إزالة القلوم بالموجات فوق الصوتية والتنظيف بالموجات فوق الصوتية: ضمان خروج المغلوب المتسق وإزالة الحراري, العائد على RA القابلة للتكرار 0.1 ميكرومتر.

12. خاتمة

السمة المميزة للاستثمار هي قدرتها على تقديم تفاصيل سطحية دقيقة مقارنة بعمليات الصب الأخرى.

ومع ذلك ، بلوغ وصيانة السطح المتفوق (ra ≤ 0.8 ميكرومتر, أو أفضل للتطبيقات الحرجة) يتطلب التحكم الدؤوب في كل خطوة - من تصميم نمط الشمع من خلال مبنى الصدفة, صب, وما بعد المعالجة.

من خلال الالتزام بأفضل الممارسات - التفتيش المثير, توحيد العملية, والتصميم التعاوني - يمكن للمصنعين تقديم مكونات الاستثمار المصبوب مع يمكن التنبؤ بها,

التشطيبات السطحية عالية الجودة ترضي الميكانيكية, وظيفية, والمطالب الجمالية عبر الفضاء, طبي, السيارات, وما بعدها.

نتطلع, استمرار الابتكار في المواد, الأتمتة, وسوف يرفع التوائم الرقمية الشريط, تمكين الاستثمار من الاستثمار للبقاء خيارًا رئيسيًا للتفصيل الدقيق, مكونات الأداء المتميز.

 

يوفر Deze خدمات الاستثمار عالية الجودة

هذا يقف في طليعة صب الاستثمار, تقديم دقة واتساق لا مثيل لها للتطبيقات المهمة المهمة.

مع التزام لا هوادة فيه بالجودة, نقوم بتحويل التصميمات المعقدة إلى مكونات خالية من العيوب تتجاوز معايير الصناعة لدقة الأبعاد, سلامة السطح, والأداء الميكانيكي.

خبرتنا تمكن العملاء في الفضاء, السيارات, طبي, وقطاعات الطاقة للابتكار بحرية-واثق من أن كل صب يجسد موثوقية أفضل في فئتها, التكرار, وكفاءة التكلفة.

عن طريق الاستثمار المستمر في المواد المتقدمة, ضمان الجودة القائم على البيانات, ودعم الهندسة التعاونية,

هذا يمكّن الشركاء من تسريع تطوير المنتجات, تقليل المخاطر, وتحقيق وظائف متفوقة في مشاريعهم الأكثر تطلبًا.