عرضه کننده ریخته گری موم گمشده برنجی سفارشی

ریخته گری سرمایه گذاری برنج: فرآیند, مزایا, برنامه های کاربردی

1. مقدمه

ریخته گری موم گمشده (ریخته گری سرمایه گذاری) یک روش دقیق است که نزدیک به تور تولید می کند, اجزای برنجی با جزئیات بالا با سطح عالی و کنترل ابعاد.

هنگامی که با آلیاژ برنج مناسب و کنترل های فرآیند قوی جفت می شود, ریخته گری سرمایه گذاری قطعات مورد استفاده در شیرها را تولید می کند, سخت افزار تزئینی, آلات موسیقی, اتصالات و اجزای مکانیکی دقیق.

موفقیت بستگی به تطبیق شیمی آلیاژ و پارامترهای فرآیند دارد, طراحی برای ریخته گری, کنترل پوسته سرامیکی و ذوب, و اجرای تضمین کیفیت هدفمند.

2. ریخته گری سرمایه گذاری برنج چیست؟?

ریخته گری موم گمشده (ریخته گری سرمایه گذاری) الگوی موم قربانی را به یک قالب سرامیکی و سپس به یک قسمت فلزی تبدیل می کند.

الگوی موم با قالب گیری تزریقی تولید می شود (برای اشکال تکرار شونده) یا ابزار دستی (برای نمونه های اولیه).

الگوها بر روی یک سیستم دروازه مونتاژ می شوند, پوشش داده شده با دوغاب نسوز و گچ, موم زدایی شده, و پوسته سرامیکی حاصل پخته شده و با فلز مذاب پر می شود.

پس از انجماد و سرد شدن سرامیک برداشته شده و ریخته گری تمام می شود.

ریخته گری سرمایه گذاری برای برنج زمانی که هندسه انتخاب می شود (دیوارهای نازک, حفره های داخلی, جزئیات خوب), پرداخت سطح یا تکرارپذیری ابعادی مهمتر از هزینه ابزار کمتر ریخته گری شن و ماسه است.

قطعات ریخته گری موم گم شده برنجی
قطعات ریخته گری موم گم شده برنجی

ویژگی های ریخته گری برنجی موم گمشده

  • دقت هندسی و تکرارپذیری بالا. تلورانس های معمولی قابل دستیابی در محدوده ± 0.1-0.5 میلی متر برای ویژگی های کوچک است., با اندازه و روش ریخته گری متفاوت است.
  • پایان سطح عالی. روکش‌های به‌صورت ریخته‌گری معمولاً بسته به کیفیت پوسته و الگوی به Ra 0.8-3.2 می‌رسند; حداقل ماشینکاری برای بسیاری از کاربردها مورد نیاز است.
  • قابلیت ریخته گری دیوارهای نازک و جزئیات داخلی. ریخته گری سرمایه گذاری با اطمینان بخش های نازکی تولید می کند (حداقل عملی ~1.0-1.5 میلی متر برای ویژگی های بسیار کوچک, معمولاً ≥1.5-3.0 میلی متر برای قطعات باربر).
  • انعطاف پذیری مواد. ریخته گری سرمایه گذاری طیف گسترده ای از برنج ها از جمله انواع بدون سرب را می پذیرد, امکان انطباق با آب آشامیدنی و الزامات قانونی.
  • حجم ماشینکاری پایین دست پایین تر. اشکال نزدیک به تور در مقایسه با آهنگری یا ماشینکاری بیلت، ضایعات و زمان ماشینکاری را کاهش می دهد.

3. نمرات معمولی برنجی که در ریخته گری موم گمشده استفاده می شود

هنگام مشخص کردن برنجی برای سرمایه گذاری (موم گمشده) ریختن آن کمک می کند تا ابتدا فکر کنیم خانواده (آلفا, آلفا بتا, برش آزاد, سرب کاهش یافته / بدون سرب, و برنج های تخصصی) و سپس درجه خاصی را انتخاب کنید که ریخته گری مرتباً آن را انجام می دهد.

کارتریج / کم روی (بوها) برنج - شکل پذیری خوب & مقاومت در برابر خوردگی

مثال معمولی:آمریکا C26000 (70/30 برنجی, برنج کارتریج)

  • چرا استفاده شده است: ریزساختار α تک فاز شکل پذیری عالی می دهد, مقاومت در برابر خوردگی خوب و شکل پذیری خوب; معمولا برای دیواره نازک استفاده می شود, قطعات تزئینی یا کشیده شده.
  • کاربرد در ریخته گری سرمایه گذاری: یراق آلات تزئینی, بدنه شیرهای جدار نازک, سخت افزار معماری که در آن شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی اهمیت دارد.

برنج های آلفا بتا - استحکام بالاتر / سختی (برای قطعات مکانیکی خوب است)

مثال معمولی:UNS C38500 / خانواده C37700 (برنج های ریخته گری مهندسی رایج)

  • چرا استفاده شده است: محتوای روی بالاتر باعث تولید α می شود + ساختار دو فاز β که استحکام و سختی را در مقایسه با برنج های α افزایش می دهد - در مواردی که عملکرد مکانیکی بیشتری مورد نیاز است مفید است..
  • برنامه های کاربردی: خالی دنده, بوش ها, محفظه یاتاقان ها و قطعات مکانیکی کوچک که نیاز به استحکام بهبود یافته دارند در حالی که قابلیت ریخته گری مناسب را حفظ می کنند.

برش آزاد (حاوی سرب و کاهش یافته سرب) برنج - تمرکز ماشینکاری

نمونه های معمولی:آمریکا C36000 (برنج برش آزاد); جایگزین های سرب کاهش یافته/بدون سرب (بیسموت یا آلیاژهای جایگزین سیلیکون) به طور فزاینده ای برای برنامه های کاربردی تنظیم شده مشخص می شود.

  • چرا استفاده شده است: ماشینکاری عالی (آخال های سرب یا جایگزین به عنوان تراشه شکن و روان کننده عمل می کنند), ایجاد حداقل زمان پایان ماشینکاری پس از ریخته‌گری.
  • برنامه های کاربردی: بدنه های رابط, اتصالات رزوه ای و قطعات دقیق که در آن ماشینکاری پس از ریختگی مورد نیاز است.

برنج های مقاوم در برابر زینک زدایی (RDA / زینک زدایی کم) - برای آب آشامیدنی & محیط های تهاجمی

نمونه های معمولی: آلیاژهای عرضه شده به عنوان RDA یا گریدهای UNS که برای زینک زدایی کم طراحی شده اند (برخی از خانواده‌های درجه گچ برای انجام آزمایش‌های مقاومت در برابر زینک زدایی مشخص شده‌اند).

  • چرا استفاده شده است: در کاربردهای آب آشامیدنی و برخی از قرار گرفتن در معرض دریایی, برنج های معمولی ممکن است دچار زینک زدایی شوند (شستشوی انتخابی روی).
    برنج های نوع DZR این خطر را کاهش می دهند و معمولاً توسط استانداردهای لوله کشی مورد نیاز هستند.
  • برنامه های کاربردی: اتصالات آب آشامیدنی, دریچه‌ها و وسایل لوله‌کشی تولید شده توسط ریخته‌گری سرمایه‌گذاری در جایی که مقاومت طولانی‌مدت بر روی زدایی مورد نیاز است.

برنج های دارای سیلیکون و نیکل - تعادل خوردگی و مقاومت ویژه

نمونه های معمولی: برنج های اصلاح شده با سیلیکون و افزودنی های نیکل کوچک که به عنوان گریدهای ریخته گری در دسترس هستند (برای انتخاب های دقیق UNS با ریخته گری مشورت کنید).

  • چرا استفاده شده است: مقاومت در برابر خوردگی بهبود یافته است, ریخته گری بهتر, یا بهبود پایداری در دمای بالا بسته به آلیاژ.
    از سیلیکون می توان برای افزایش استحکام و ماشین کاری در فرمولاسیون های بدون سرب استفاده کرد.
  • برنامه های کاربردی: اتصالات آب دریا, قطعات کوچک مقاوم در برابر سایش و سخت افزار تخصصی دریایی.

4. فرآیند ریخته گری موم گمشده برنجی - یک شکست فنی گام به گام

سرمایه گذاری برنجی (موم گمشده) ریخته‌گری دنباله‌ای از عملیات کنترل شده است.

هر مرحله بر هندسه نهایی تأثیر می گذارد, کیفیت سطح و سلامت داخلی, بنابراین عمل مدرن پارامترهای صریح را اعمال می کند, گیت های بازرسی و اقدامات اصلاحی در هر مرحله.

قطعات ریخته گری سرمایه گذاری برنجی
قطعات ریخته گری سرمایه گذاری برنجی

تولید الگوی موم

هدف: یک فرم فداکاری دقیق ایجاد می کند که هندسه ریخته گری و پرداخت سطح را تعریف می کند.
روش ها:

  • الگوهای موم تزریقی (تولید): موم طرح مذاب (معمولاً ترکیبی از موم‌های پارافین/میکروکریستالی به‌علاوه نرم‌کننده‌ها و عوامل موم‌زدایی) به قالب های فولادی سخت شده تزریق می شود.
    فشار تزریق معمولی از 0.7-3.5 مگاپاسکال (100– 500 psi) و دمای قالب معمولا است 60-80 درجه سانتیگراد برای اطمینان از انقباض پر و قابل تکرار. زمان چرخه به اندازه حفره بستگی دارد (ثانیه تا چند دقیقه).
  • الگوهای موم/رزین حک شده با دست یا CNC (نمونه سازی, دوهای کوتاه): اجازه دهید اشکال یکباره یا پیچیده که برای ابزار مناسب نیستند.
    کنترل & QC: بازرسی ابعادی الگوها (کولیس ها, مقایسه کننده نوری یا اسکنر سه بعدی); بررسی بصری برای درزها, فضاهای خالی و فلاش.
    الگوهای معیوب را رد یا دوباره کار کنید. تعداد موم و شناسایی ابزار را برای قابلیت ردیابی ثبت کنید.

مونتاژ الگو (درختکاری) و طراحی دروازه

هدف: چندین الگو را روی یک سیستم اسپرو ترکیب کنید تا یک درخت ریخته‌گری واحد را برای پوسته‌اندازی و ریختن کارآمد تشکیل دهید.
تمرین کنید: طراحی مقاطع دونده / اسپرو برای تامین خوراک فلزی کافی و انجماد جهت دار.
جرم بخشی را در نظر بگیرید, تغییر ضخامت دیوار و زمان پر شدن هنگام اندازه گیری دروازه ها; مقیاس سطح مقطع معمولی با حجم قطعه. در صورت نیاز برای مقاطع بزرگ از سیستم های خنک کننده و تغذیه کننده های حرارتی استفاده کنید.
کنترل & QC: محاسبه زمان پر شدن و ظرفیت رایزر; شبیه سازی جریان یا اجرای آزمایش های فیزیکی برای هندسه های بحرانی.
مجموعه ها را برای جوش های مطمئن بین الگوها و اسپرو بررسی کنید, جهت گیری صحیح و مسیرهای تهویه.

پوسته سرامیکی (قالب) تشکیل

هدف: یک پوسته نسوز بسازید که جزئیات الگو را بازتولید می کند و در هنگام ریختن در برابر حملات حرارتی و شیمیایی مقاومت می کند..
رویه:

  • کت پرایم (کت صورت): درخت را در یک دوغاب نسوز خوب فرو کنید (بایندر سیلیس کلوئیدی یا اتیل سیلیکات با پودر زیرکون/آلومینا/سیلیکا ریز).
    فوراً یک گچ بری ریز را برای ثبت جزئیات اعمال کنید. پوشش صورت، پایان سطح را تعیین می کند.
  • کت های پشتیبان: دوغاب درشت تر را متوالی اعمال کنید + لایه های گچبری برای ایجاد ضخامت ساختاری.
    تعداد لایه ها به جرم قطعه بستگی دارد - قطعات کوچک ممکن است به 6 تا 8 لایه نیاز داشته باشند, مجموعه های بزرگتر 10-15. محدوده ضخامت ساخت پوسته معمولی 5–15 میلی متر (0.2-0.6 اینچ) بستگی به اندازه دارد.
  • خشک کردن: خشک کردن کنترل شده (هوای محیطی یا اجباری) بین لایه ها از انبساط بخار و ترک خوردن پوسته جلوگیری می کند.
    خشک شدن کامل بین لایه ها اغلب 1-24 ساعت بسته به رطوبت و سیستم.
    یادداشت مواد: برای برنج, برای به حداقل رساندن واکنش شیمیایی پوسته فلزی و نقص آلفا مورد از گچ های زیرکون یا با آلومینا بالا برای پوشش صورت استفاده کنید..
    کنترل & QC: وزن پوشش مرطوب و خشک را اندازه گیری کنید, ضخامت پوسته مانیتور, و نمونه پوسته های تست برای استحکام (تست حلقه) قبل از موم زدایی.

موهای زائد (حذف الگو)

هدف: موم را بدون آسیب رساندن به پوسته تخلیه کنید.
روش ها: اتوکلاو بخار یا موم زدایی در فر.
در چرخه های اتوکلاو معمولی از بخار استفاده می شود 100-150 درجه سانتی گراد با چرخه فشار برای ترک و تخلیه موم; موم زدایی در فر از یک رمپ برنامه ریزی شده برای ذوب کردن موم استفاده می کند. موم بازیافت شده را جمع آوری و بازیافت کنید.
کنترل & QC: بررسی حذف کامل موم (بررسی بصری/وزن); برای آسیب باقیمانده موم یا پوسته بررسی کنید. موم موثر از نقص گاز در هنگام ریختن جلوگیری می کند.

شلیک گلوله / فرسودگی

هدف: حذف باقی مانده های آلی, بایندرهای تبخیر شده و برای زینتر کردن سرامیک برای استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی.
همچنین پوسته را پیش گرم می کند تا شوک حرارتی هنگام ریختن را کاهش دهد.
برنامه های معمولی: رمپ کنترل شده به 600-900 درجه سانتیگراد با نگهدارنده های کافی برای اکسید کردن مواد آلی و درمان چسب ها (معمولاً 2 تا 4 ساعت بسته به جرم پوسته).
پیش گرم کردن نهایی درست قبل از ریختن اغلب است 600-800 درجه سانتیگراد.
کنترل & QC: مشخصات دمای کوره را کنترل کنید, زمان و جو را نگه دارید. آزمایش پوسته های شلیک شده برای سوختن بایندر (باقی مانده کربن), نفوذپذیری و یکپارچگی مکانیکی.

آماده سازی فلز - ذوب, درمان و کنترل ذوب

هدف: تمیز تولید کند, از نظر ترکیبی درست است, شارژ برنج مذاب کم گاز آماده برای ریختن.
تجهیزات: کوره های بوته القایی یا مقاومتی رایج هستند; آسترهای بوته گرافیتی یا سرامیکی.
مراحل فرآیند:

  • کنترل شارژ: از مخلوط های قراضه/شمش تایید شده برای رسیدن به ترکیب هدف استفاده کنید (عناصر ولگرد مجاز را مشخص کنید).
  • دمای ذوب: آلیاژ را به یک پنجره سوپرگرم کنترل شده ببرید; برای برنج های معمولی مایع ≈ 900-940 درجه سانتیگراد, محدوده ریزش عملی 950-1،050 درجه سانتیگراد بسته به آلیاژ و پوسته.
    برای کاهش تبخیر روی از گرمای بیش از حد خودداری کنید.
  • شارژ / نگاه سطحی: از شارهای مناسب برای حذف اکسیدها و تفاله ها استفاده کنید.
  • قصور: گاز بی اثر حباب دار (آرگون, نیتروژن) یا از گاززداهای چرخشی برای کاهش هیدروژن و اکسیژن محلول استفاده کنید.
  • فیلتراسیون: از فیلترهای فوم سرامیکی بریزید تا اجزاء را قطع کنید.
    کنترل & QC: ثبت شیمی مذاب (ایز), برای دما, چرخه های شار و گاززدایی. نمونه و مستند MTR برای قابلیت ردیابی بسیاری.

ریختن و پر کردن پوسته

هدف: حفره پوسته از قبل گرم شده را با برنج مذاب تمیز در شرایط کنترل شده پر کنید تا از نقص جلوگیری شود.
روش ها: ریختن گرانش یا ریزش های کم فشار/به کمک بالابر برای قطعات پیچیده/نازک. سرعت و مسیر ریزش برای به حداقل رساندن تلاطم و حباب طراحی شده است.
کنترل & QC: دمای ریزش را در باند هدف حفظ کنید; مانیتور زمان پر شدن و رفتار ریزش بصری; از فیلتراسیون و دروازه کنترل شده استفاده کنید.
برای ریخته گری انتقادی, ثبت گزارش‌های ویدئویی و دما در آب.

انجماد, خنک کننده و تکان دادن

انجماد: برنج در هنگام انجماد منقبض می شود (انقباض خطی معمولی ≈ 1-2 ٪); گیتینگ و رایزرها باید جبران کنند.
انجماد جهت دار را از بخش های نازک به سنگین ارتقا دهید.
خنک کننده: اجازه دهید خنک شدن کنترل شده برای کاهش تنش های حرارتی - قطعات کوچک ممکن است برای تکان دادن آماده باشند 24 ساعت; بخش های بزرگتر به زمان بیشتری نیاز دارند (تا 72 ساعت).
خاموش کردن سریع می تواند باعث ایجاد ترک یا اعوجاج شود.
لرزش / حذف پوسته: سرامیک را با ارتعاش مکانیکی حذف کنید, ضربه پنوماتیک, انفجار آب یا انحلال شیمیایی در صورت لزوم.
قطعات پوسته را ضبط و بازیافت کنید و گرد و غبار موجود در هوا را کنترل کنید (محافظت از تنفس و فیلتراسیون).
کنترل & QC: بازرسی از نظر چسبندگی باقیمانده پوسته, واکنش های سطحی (مورد آلفا), تخلخل ناخالص یا نارسایی.

عملیات تثبیت و تکمیل

عملیات اولیه: اسپروها و رانرها را قطع کنید (اره نواری, برش ساینده), سنگ زنی دروازه ها, و سطوح را مخلوط کنید.
عملیات ساینده و مکانیکی: شلی, پرداخت غلتشی یا ارتعاشی باقیمانده سطوح سرامیکی و صاف را حذف کنید.
عملیات حرارتی: آنیل کاهش استرس معمولا ~250-450 درجه سانتیگراد برای کاهش تنش های ریخته گری; برنج‌های انتخابی ممکن است به آنیل‌های همگن نیاز داشته باشند - از برنامه‌های خاص آلیاژ پیروی کنید. از گرمای بیش از حدی که باعث از بین رفتن روی می شود خودداری کنید.
ماشینکاری: ماشینکاری نهایی را در جایی انجام دهید که تلرانس های سخت تری مورد نیاز است (چرخاندن, آسیاب, حفاری); ابزار و تغذیه مناسب با درجه برنج را انتخاب کنید (برنج های بدون سرب ممکن است به پارامترهای تنظیم شده نیاز داشته باشند).
درمان های سطحی: جلا دادن, آبکاری (نیکل, کروم), لاک های شفاف یا غیرفعال سازی همانطور که مشخص شده است. برای تضمین چسبندگی پوشش، از تمیز کردن قبل از درمان اطمینان حاصل کنید.
کنترل & QC: بازرسی بعدی (CMM, سنج ها), اندازه گیری پرداخت سطح (Ra), تست سختی و پذیرش بصری.

قطعات ریخته گری سرمایه گذاری برنجی
قطعات ریخته گری سرمایه گذاری برنجی

بازرسی و آزمایش نهایی

ابعادی & بصری: CMM, مقایسه کننده های نوری, 3اسکن D, و بصری برای عیوب سطح.
NDT: مایع نافذ برای ترک های سطحی, رادیوگرافی یا اولتراسونیک برای تخلخل داخلی در قسمت های بحرانی; جریان گردابی برای مقاطع نازک.
تست های مکانیکی: کششی, بازده, ازدیاد طول و سختی تست بر روی کوپن های نماینده یا ریخته گری نمونه.
تجزیه و تحلیل شیمیایی: طیف‌سنجی OES/جرقه برای تایید ترکیب آلیاژ در برابر مشخصات UNS/ASTM.
مستندات: MTR ها, سیاهههای مربوط به فرآیند (ذوب شود, ریختن, شلیک گلوله), سوابق بازرسی و قابلیت ردیابی در هر سیستم کیفیت حفظ می شود (به عنوان مثال, ISO 9001).
موارد غیر منطبق را رد و مستند کنید; اقدامات اصلاحی ریشه ای را اعمال کنید.

5. عیوب معمول ریخته گری, علل ریشه ای و درمان

تخلخل (گاز و جمع شدگی)

  • علل: گازهای محلول (حصار, اکسید), بلند شدن ناکافی, ریزش متلاطم, هوای به دام افتاده.
  • راه های درمانی: قصور, شارژ, فیلتر کنید, طراحی صحیح دروازه/بالا, دمای ریزش بهینه, در صورت نیاز ریخته گری خلاء.

شامل ها / حباب سرباره

  • علل: تمیزی شارژ ضعیف یا اسکیمینگ ناکافی.
  • راه های درمانی: از شارژ تمیز استفاده کنید, شار مناسب, فیلترهای سرامیکی و مسیر ریزش کنترل شده.

سوء هاضمه / سرد می بندد

  • علل: دمای ریختن ناکافی, جریان ضعیف به بخش های نازک.
  • راه های درمانی: افزایش دمای ریختن (در محدوده), بازنگری در دروازه, از نفوذپذیری پوسته کافی اطمینان حاصل کنید.

اشک داغ / ترک

  • علل: انقباض محدود, تغییرات بخش شدید, فازهای بین دندریتی شکننده در آلیاژهای آلفا-بتا.
  • راه های درمانی: انتقال ضخیم به نازک را دوباره طراحی کنید, فیله را اضافه کنید, مسیر انجماد را با لرز یا دروازه جایگزین تنظیم کنید.

واکنش فلز-پوسته (حمله شیمیایی)

  • علل: مواد پوسته واکنشی (سیلیس رایگان), گرمای بیش از حد, آلودگی پوسته.
  • راه های درمانی: از گچ زیرکون/آلومینا برای برنج استفاده کنید, کنترل شلیک گلوله, حرارت فوق العاده را به حداقل برسانید, از تمیزی پوسته اطمینان حاصل کنید.

اعوجاج و استرس پسماند

  • علل: خنک کننده ناهموار یا جابجایی مکانیکی در گرما.
  • راه های درمانی: خنک کننده کنترل شده, آنیل کاهش استرس, وسایل حمل و نقل مناسب.

6. مزایای ریخته گری موم گم شده برنجی

  • جزئیات و کیفیت سطح بالا: هزینه تکمیل را کاهش می دهد و جزئیات تزئینی غنی را امکان پذیر می کند.
  • دقت ابعادی و تکرارپذیری: برای مجامع مفید است, ویژگی های جفت گیری و پرس مناسب.
  • قابلیت هندسه های پیچیده داخلی: دیوارهای نازک, آندرکات و گذرهای داخلی بدون هسته در برخی موارد.
  • بهره وری مواد: اشکال نزدیک به تور حجم ضایعات و ماشینکاری را کاهش می دهد.
  • انعطاف پذیری در مقدار تولید: از نظر اقتصادی برای نمونه های اولیه از طریق دوره های تولید متوسط ​​مقرون به صرفه است; ابزارآلات قالب های موم نسبت به قالب های آهنگری با حجم بالا هزینه کمتری دارد.

7. کاربردهای صنعتی ریخته گری موم گمشده برنجی

ریخته گری سرمایه گذاری برنجی در موارد زیبایی شناسی استفاده می شود, دقت و رفتار خوردگی مهم است:

ریخته گری موم گمشده برنجی
ریخته گری موم گمشده برنجی
  • لوله کشی & لوازم بهداشتی: دریچه ها, بدنه شیر آب, تزئینات تزئینی (انواع بدون سرب در کاربردهای آشامیدنی مورد نیاز است).
  • سخت افزار تزئینی & اجزای معماری: یراق آلات مزین, وسایل روشنایی, اسکاچون ها.
  • آلات موسیقی & اجزای صوتی: اشکال زنگ پیچیده و اتصالات دقیق.
  • کانکتورهای الکتریکی و الکترونیکی: تحمل هندسی دقیق و رسانایی خوب.
  • قطعات مکانیکی دقیق: خالی دنده, محفظه های بلبرینگ, اجزای پمپ کوچک.
  • اجزای تخصصی: سخت افزار دریایی, اتصالات ابزار دقیق که در آن اشکال پیچیده و استحکام متوسط ​​مورد نیاز است.

8. مقایسه فرآیندهای ریخته گری برنج

ملاک موم گمشده (سرمایه گذاری) ریخته گری ریخته گری شن و ماسه
نمای کلی فرآیند الگوی موم(س) → ساخت پوسته سرامیکی (چند کت) ← موم ← شلیک پوسته ← ریختن ← تکان دادن ← تکمیل. بسیار کنترل شده است, فرآیند چند مرحله ای. الگو (چوب / فلز / پلاستیک) در قالب ماسه ← ریختن تک ← تکان دادن ← تمیز کردن/تمام کردن. سریعتر, آماده سازی قالب ساده تر.
برنامه های معمولی کوچک – متوسط, قطعات پیچیده: دریچه ها, سخت افزار تزئینی, کانکتورهای الکتریکی, اجزای موسیقی, اتصالات دقیق. قطعات هندسی بزرگ یا ساده: محفظه پمپاژ, اتصالات بزرگ, ریخته گری خشن, نمونه های اولیه و یک بار.
شرح & پیچیدگی هندسی
خیلی بلند - جزئیات دقیق, دیوارهای نازک, زیر انداز, ویژگی های داخلی (با هسته). متوسط - برای اشکال ساده تا نسبتاً پیچیده خوب است; زیر برش ها و جزئیات ظریف نیاز به هسته یا پیچیدگی الگو دارند.
پرداخت سطح (به عنوان بازیگران معمولی, Ra) عالی: ~ 0.8-3.2 میکرومتر (می تواند با کت های صورت زیبا بهتر باشد). درشت تر: ~6-25 میکرومتر (به دانه شن و چسب بستگی دارد).
دقت ابعادی (معمولی) بالا: 0.1-0.5 میلی متر (وابسته به اندازه قطعه). پایین تر: ± 0.5-3.0 میلی متر (ویژگی & وابسته به اندازه).
حداقل ضخامت دیوار عملی نازک: ~1.0-1.5 میلی متر قابل دستیابی است; 1.5-3.0 میلی متر برای ویژگی های باربر توصیه می شود. ضخیم تر: معمولاً ≥3-5 میلی متر برای پر کردن و استحکام قابل اعتماد توصیه می شود.
حداکثر اندازه عملی قطعه / وزن
کوچک – متوسط: معمولاً تا 20 تا 50 کیلوگرم در هر ریخته گری در تمرین معمولی (بزرگتر با جابجایی خاص امکان پذیر است). بزرگ: قطعات از چند کیلوگرم تا چند تن معمول است.
تحمل & تکرارپذیری تکرارپذیری بالا در سراسر اجراها به دلیل ابزار کنترل شده و فرآیند پوسته. برای ویژگی های بزرگتر خوب است; تکرارپذیری به کنترل الگو و شن بستگی دارد.
تخلخل / صدای داخلی خطر کمتر هنگام کنترل ذوب, فیلتراسیون و شلیک پوسته به درستی اجرا می شود; برای قطعات کم فشار بهتر است. در صورتی که شیوه‌های راه‌اندازی/تغذیه و مذاب سخت‌گیرانه نباشد، خطر تخلخل گاز و انقباض بیشتر است.
خواص مکانیکی (به عنوان بازیگران معمولی)
مقاومت های وابسته به آلیاژ قابل مقایسه (به عنوان مثال, 200– 450 مگاپاسکال برای برنج ها) اما اغلب کمی بهتر است به دلیل ریزساختار ریزتر از انجماد کنترل شده. استحکام آلیاژ قابل مقایسه است اما ریزساختار ممکن است در بخش های ضخیم درشت تر باشد; خواص مکانیکی بسته به بخش و سرعت خنک کننده متفاوت است.
ابزار سازی / هزینه الگو متوسط: ابزار فولادی برای قالب های مومی (بالاتر از الگوهای تک چوبی/پلاستیکی اما پایین‌تر از ابزارهای قالبی). مقرون به صرفه برای دوره های متوسط. کم: هزینه الگو (چوب / پلاستیک / فلز); قالب‌های ماسه‌ای هزینه ابزارآلات پایینی برای هر قالب دارند - مقرون به صرفه برای قطعات بزرگ/یک‌بار.
حساسیت هزینه واحد
هزینه هر قطعه برای حجم های کوچک تا متوسط ​​متوسط ​​است; استهلاک ابزار در حجم های متوسط ​​مطلوب است. برای قطعات بزرگ یا حجم بسیار کم بسیار مقرون به صرفه است; تکمیل هر قطعه ممکن است هزینه کل را برای الزامات دقیق افزایش دهد.
زمان سرب طولانی تر به دلیل ساخت پوسته, موم زدایی و پختن (روز تا هفته بسته به برنامه دسته ای و پوسته). کوتاه تر برای قطعات ساده - یک روز تا چند روز معمولی.
پس از پردازش مورد نیاز است ماشینکاری/تماشکاری کمتر مورد نیاز است; اغلب نزدیک به تور, هزینه کل تکمیل را کاهش می دهد. معمولاً برای دستیابی به تلورانس‌های مشابه/سطح، ماشین‌کاری/تمامی کار بیشتری لازم است.
زباله & بهره وری مواد
راندمان مواد بالا - اشکال نزدیک به تور ضایعات و ضایعات ماشینکاری را کاهش می دهد. جریان های بازیافت موم و پوسته وجود دارد اما نیاز به رسیدگی دارد. ضایعات مواد می تواند بیشتر باشد (کمک هزینه ماشینکاری, قیام); ماسه قابل استفاده مجدد است اما نیاز به نگهداری و احیا دارد.
زیست محیطی & ملاحظات ایمنی مدیریت حمل و نقل موم, گرد و غبار پوسته, انتشار کوره, و صحافی مصرف کرد. نیاز به کنترل گرد و غبار / اگزوز و بازیافت موم دارد. گرد و غبار سیلیس/شن را مدیریت کنید (خطر سیلیس قابل تنفس), انتشار بایندر; احیای شن و ماسه و کنترل گرد و غبار حیاتی است.
مزایا (جایی که برتری دارد) بهترین برای جزئیات بالا, بخشهای نازک, پرداخت سطح عالی و تحمل های محکم; حداقل پس از ماشینکاری; برای دوره های تولید متوسط ​​خوب است. بهترین برای بزرگ, قطعات ساده, هزینه ابزار بسیار کم, چرخش سریع برای نمونه های اولیه و تکه ها; مقیاس پذیر تا اجزای بسیار بزرگ.
محدودیت ها
پیچیدگی فرآیند هر قسمت بالاتر و زمان چرخه طولانی تر; برای قطعات بسیار بزرگ یا حجم های بسیار بالا که در آن ریخته گری ممکن است بهتر باشد، مقرون به صرفه تر است. پرداخت سطح و دقت محدود است; برای مقاطع بسیار نازک یا جزئیات پیچیده ایده آل نیست; حجم کار اتمام بالاتر.
چه زمانی انتخاب شود زمان هندسه/جزئیات را انتخاب کنید, پرداخت سطح و دقت ابعاد محرک های اصلی هستند, یا زمانی که کارایی مواد برای حجم تولید متوسط ​​مهم است. زمانی را انتخاب کنید که اندازه قطعه بزرگ باشد, تحمل ها سست هستند, یا زمانی که کمترین هزینه اولیه ابزار و چرخش سریع مورد نیاز است.
نمونه نماینده زمان سرب 7-21 روز معمولی برای دسته های تولید (بر اساس ظرفیت ریخته گری متفاوت است). 1-7 روز معمولی برای الگوهای ساده/دوهای کوتاه.

9. نتیجه گیری

ریخته گری موم گمشده برنجی (ریخته گری سرمایه گذاری) بالغ است, روش ریخته گری دقیق که کیفیت سطح عالی را ارائه می دهد, دقت ابعادی و توانایی تولید هندسه های پیچیده.

به طور گسترده ای در لوله کشی استفاده می شود, سخت افزار معماری, آلات موسیقی و اجزای دقیق.

موفقیت به تصمیمات متحد نیاز دارد: انتخاب خانواده برنجی مناسب (آلفا در مقابل آلفا بتا در مقابل بدون سرب), تطبیق شیمی پوسته با برنج برای جلوگیری از واکنش های پوسته فلزی, کنترل پارامترهای مذاب و ریختن برای جلوگیری از تخلخل یا از دست دادن روی, و برنامه ریزی عملیات حرارتی و تکمیل پس از ریختگی.

برای برنامه های تنظیم شده (آب آشامیدنی) محدودیت های لید را مشخص کنید و MTR ها را درخواست کنید.

وقتی قسمت هندسه, پرداخت و دقت بیشتر از هزینه مواد ساده است, ریخته گری سرمایه گذاری یک مسیر تولید مقرون به صرفه را فراهم می کند.

 

سوالات متداول

چه حداقل ضخامت دیوار را می توان با اطمینان از ریخته گری سرمایه گذاری در برنج ریخته گری کرد?

ویژگی های بسیار کوچک تا 1.0-1.5 میلی متر برای جزئیات غیر باربری امکان پذیر است; برای طراحان عملکرد مکانیکی قابل اعتماد معمولاً ≥1.5-3.0 میلی متر را بسته به اندازه و تنش مشخص می کنند..

چه دمای ریخته گری برای ریخته گری سرمایه گذاری برنجی معمول است?

آلیاژهای برنج در حدود 900-940 درجه سانتیگراد جامد می شوند. دمای ریختن معمولی که توسط ریخته گری استفاده می شود عبارتند از ~950-1050 درجه سانتیگراد, برای سیستم آلیاژ و پوسته خاص بهینه شده است.

برای محدود کردن تبخیر روی باید از گرمای بیش از حد خودداری شود.

چگونه تخلخل را در ریخته گری های سرمایه گذاری برنج به حداقل برسانم؟?

مذاب را گاز زدایی کنید, از شار و اسکیمینگ مناسب استفاده کنید, اعمال فیلتراسیون سرامیکی, سیستم های راه اندازی/رایزر صحیح را طراحی کنید, کنترل دما و سرعت ریزش, و ریخته گری خلاء یا اتمسفر بی اثر را برای قطعات با یکپارچگی بالا در نظر بگیرید.

آیا برنج های سربی یک نگرانی هستند?

سرب ماشین‌کاری را از نظر تاریخی بهبود بخشیده است, اما برای آب آشامیدنی و بسیاری از کاربردهای تنظیم شده سرب محدود شده است. از جایگزین های بدون سرب یا کم سرب استفاده کنید و گزارش های آزمایش مواد تایید شده را دریافت کنید.

چه زمانی باید ریخته گری سرمایه گذاری را بر ریخته گری شن و ماسه برای برنج ترجیح دهم?

زمانی که به جزئیات دقیق نیاز دارید، ریخته گری سرمایه گذاری را انتخاب کنید, دیوارهای نازک, پرداخت سطح عالی و تحمل سخت تر; ریخته گری شن و ماسه را برای بزرگ انتخاب کنید, اشکال ساده که در آنها هزینه ابزار باید به حداقل برسد.

به بالا بروید