Laakeripesät Pallorauta Kadonnut vaahtovaluosa

Rauta rauta kadonnut vaahtovalu | Custom Castings Valimo

Sisällys show

1. Esittely

Rauta rauta kadonnut vaahtovalu (DI-LFC) on innovatiivinen valmistustekniikka, jossa yhdistyvät pallografiittiraudan erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja kadonneiden vaahtomuovikuvioiden geometrinen vapaus.

Tässä prosessissa, komponentin vaahtomuovikopio - tyypillisesti valmistettu polystyreenistä (EPS) tai paisutettu polypropeeni (EPP)- on päällystetty ja haudattu sitoutumattomaan hiekkaan.

Kun sulaa pallografiittirautaa (1,400–1 450 °C) kaadetaan, vaahto höyrystyy, antaa metallin täyttää ontelon ja toistaa monimutkaisia ​​muotoja ilman ytimiä tai jakoviivoja.

Alunperin kehitetty alumiiniseoksille 1950-luvulla, kadonnut vaahtovalu on kehittynyt vaahtomuovitekniikoiden edistymisen myötä, tulenkestävät pinnoitteet, ja prosessinohjaus pallografiittiraudan vastaanottamiseksi.

Tänään, Rauta rauta kadonnut vaahtovalu on saamassa vetovoimaa autoteollisuudessa, raskaita laitteita, ja energia-alat, joissa se on kevyttä, monimutkainen, ja kestävillä valukappaleilla on jatkuvasti kasvava kysyntä.

2. Mikä on pallografiittiraudan häviövaahtovalu?

Rauta- rauta Kadonnut vaahtovalu (DI-LFC) on lähes verkon muotoinen valmistustekniikka, joka yhdistää kadonneiden vaahtomuovikuvioiden suunnitteluvapauden ja pallografiittiraudan erinomaisen mekaanisen suorituskyvyn.

Vuonna pallografiittiraudassa menetetty vaahtovalu, uhrivaahtomuovikopio - yleensä valmistettu polystyreenistä (EPS) tai paisutettu polypropeeni (EPP)— on päällystetty tulenkestävällä lietteellä ja upotettu sitoutumattomaan hiekkaan.

Kun sulaa pallografiittista rautaa (noin 1 400–1 450 °C) kaadetaan muottiin, vaahto höyrystyy välittömästi, antaa metallin virrata tarkkaan jäljelle jäävään onteloon.

Pallorauta Lost Foam Casting Pakosarjat
Pallorauta Lost Foam Casting pakosarjat

Tärkeimmät erot tavanomaisesta hiekkavalusta ovat mm:

  • Kertaluonteinen "kadonnut" kuvio: Erotuslinjoja tai hylsyjä ei tarvita; vaahtomuovikuvio kuluu valun aikana.
  • Suunnittelun monimutkaisuus: Alaleikkaukset, ohuita osia (<2 mm), sisäisiä kanavia, ja integroidut ominaisuudet ovat toteutettavissa ilman toissijaista koneistusta.
  • Pinnan laatu & Toleranssit: Saavuttaa valupintakäsittelyn Ra 6–12 µm ja mittatoleranssit noin ±0,5 %.

Vipuvaikutuksen avulla rauta- rauta-seostettu magnesiumin tai harvinaisten maametallien kanssa grafiitin pallottamiseksi - tämä prosessi tuottaa:

  • Parannettu sujuvuus: Parempi muotin täyttö kuin harmaarauta, vähentää väärinkäyntiä ja kylmäsulkuja.
  • Korkea sitkeys (2–18 % pidennys): Vaimentaa jäännöslämpöjännitystä ja minimoi halkeilua.
  • Mekaaninen kestävyys: Vetolujuus 400–700 MPa ja iskunkestävyys 40–60 J.

Yhdessä, nämä ominaisuudet mahdollistavat pallografiittiraudan hävitetyn vaahtovaluvalimot valmistamaan monimutkaisia ​​komponentteja 20–30 % pienemmät työkalu- ja jälkikäsittelykustannukset verrattuna perinteiseen hiekkavaluon, samalla kun se täyttää autoteollisuuden tiukat suorituskykyvaatimukset, raskaita laitteita, ja energiasovellukset.

3. Kadonnut vaahtovaluprosessi pallografiittiraudalle

Se Kadonnut vaahtovalu (LFC) pallografiittiraudan prosessi muuttaa kertakäyttöisen vaahtomuovikuvion erittäin eheäksi metallikomponentiksi tarkasti ohjattujen vaiheiden sarjan kautta. Alla on syvällinen katsaus jokaiseen vaiheeseen:

Pallorauta Lost Foam Casting osa
Pallorauta Lost Foam Casting osa

3.1 Vaahtomuovikuvion luominen

  • Materiaalit: Paisutettu polystyreeni (EPS) tiheydellä 16–32 kg/m³ tai paisutettua polypropeenia (EPP) 50–80 kg/m³ suuremmille, uudelleenkäytettävät kuviot.
  • Kuvioiden valmistus: CNC-kuumalankaleikkaus on yleistä 2D-profiileille; additiiviset lähestymistavat (vaahto 3D-tulostus) mahdollistaa monimutkaiset geometriat ja nopeat iteraatiot prototyyppiajoille.
  • Mitat tarkkuus: ±0,5 mm useimmille ominaisuuksille; kriittiset pinnat voidaan työstää tai pinnoittaa tiukempiin toleransseihin ennen muovausta.

3.2 Pinnoite ja kuvioiden kokoonpano

  • Tulenkestävä pinnoite: Vesipohjainen keraaminen liete (ESIM., kolloidinen piidioksidi hienolla alumiinioksidilla) levitetään 200–400 µm kerroksina vaahdolle.
  • Kuivuminen: Jokainen kerros flash-kuivataan 80–100 °C:ssa yhtenäisen kuoren muodostamiseksi, joka säätelee kaasun läpäisevyyttä (kohde Ks ≈ 1 × 10⁻⁹ m²) ja kestää hiekan eroosiota.
  • Kuvion kokoonpano: Useita vaahtoelementtejä, porttijärjestelmät, ja nousuputket hitsataan tai liimataan yhdeksi klusteriksi portituksen optimoimiseksi ja kaatokanavien minimoimiseksi.

3.3 Hiekan upottaminen ja tiivistäminen

  • Hiekan erittely: Sidomaton silikahiekka 15–30 % sakot, keskimääräinen raekoko 200–400 µm, varmistaa tuen ja läpäisevyyden tasapainon.
  • Upotus: Pinnoitettu kuvioklusteri asetetaan pulloon, ja hiekkaa kaadetaan, kevyesti värähtelevä (<0.5 g kiihtyvyys) saavuttaaksesi 30-40 % huokoisuus.
  • Läpäisevyys: Korkea huokosfraktio mahdollistaa vaahtohöyryn poistumisen ilman kaasun juuttumista, kriittinen virheetöntä täyttöä varten.

3.4 Sulan pallografiittiraudan kaataminen

  • Sulamisparametrit: Pallorauta sulatetaan induktio- tai kupoliuunissa 1 400–1 450 °C:ssa; kemiallinen koostumus (C: 3.4 %, Ja: 2.5 %, Mg: 0.04 %) tarkistetaan ennen kaatamista.
  • Teknisille: Pohjavalaava porttijärjestelmä tai useat holkit takaavat laminaarisen virtauksen (0.5-1,0 m/s) ja estää kuonan pääsyn.
  • Vaahdon höyrystys: Ota yhteyttä, vaahtokuvio höyrystyy ~200 °C:ssa; tulenkestävä pinnoite sisältää hetkellisesti kaasuja, jolloin metalli täyttää ontelon puhtaasti.

3.5 Metallin jähmettyminen

  • Suuntautunut jähmettyminen: Jäähdytysaltaat (vilunväristykset) ja nousuputket edistävät hallittua jähmettymistä, kutistumishuokoisuuden vähentäminen.
  • Jäähdytysnopeus: Noin 2–5 °C/s ohuissa osissa tuottaa ferriittis-perliittisen matriisin; hitaammat nopeudet paksuissa osissa suosivat grafiittikyhmyjen muodostumista.

3.6 Ravistaa, Puhdistus, ja fettling

  • Ravistaa: 30-60 minuutin jäähdytyksen jälkeen, hiekka tärisee pois, paljastaa karkean valun.
  • Puhdistus: Suihkupuhallus tai kemiallinen puhdistus poistaa jäännöspinnoitteen ja vaahtohiiltymisen.
  • Rasva: Portit, nousut, ja salama poistetaan sahaamalla tai hiomalla; kriittiset pinnat voidaan viimeistellä Ra-arvon saavuttamiseksi 1.6 µm.

4. Metallurginen näkökulma

Vankka metallurginen ymmärrys on välttämätöntä, jotta koko potentiaali voidaan hyödyntää Rauta rauta kadonnut vaahtovalu (DI-LFC).

Pallorautaa kadonnut vaahtovalu jousituksen ohjausvarret
Pallorautaa kadonnut vaahtovalu jousituksen ohjausvarret

Seoksen koostumus- ja suunnitteluperiaatteet

Palloraudan ominaisuudet ovat erittäin herkkiä sen kemialliselle koostumukselle. Tyypillinen häviövaahtovalussa käytetty koostumus on suunniteltu edistämään kyhmyjen muodostumista, ohjausmatriisirakenne, ja vältä valuvirheitä:

Elementti Tyypillinen alue (painoprosentti) Funktio
Hiili (C) 3.2–3.8 Edistää grafiittisuhteita
Pii (Ja) 2.0–3.0 Vahvistaa ferriittiä, parantaa grafiitin muotoa
Mangaani (Mn) 0.1–0,3 Hapettumisenestoaine; rajoittaa perliitin liikakasvua
Magnesium (Mg) 0.03-0,05 Muuntaa hiutalegrafiitin palloiksi
Cerium/harvinaiset maametallit (Keksin) 0.01-0,03 Jalostaa grafiittia; parantaa kyhmyjen morfologiaa
Rikki (S) & Fosfori (P) ≤ 0.02 & ≤ 0.10 Hallittu vähentämään haurautta ja huokoisuutta

Kyhmyjen muodostuminen ja matriisin hallinta

Vaahtopyrolyysi vapauttaa hiiltä, lisää raudan hiilipitoisuutta 0,05–0,1 %. Tämä edellyttää tiukempaa Mg-valvontaa varmistaakseen >90% pallomainen grafiitti (vs.. 85% hiekkavalussa).

Matriisi on tyypillisesti 50/50 ferriitti/perliitti, tasapainottava voima (450-600 MPa) ja sitkeys (10-15 % venymä).

Mikrorakenteen kehitys Lost Foam Castingin aikana

DI-LFC:n lämpökiinteytysympäristö eroaa merkittävästi hiekkavalusta:

  • Höyrystymisen dynamiikka: Vaahto höyrystyy ~600°C:ssa, synnyttää paikallista kaasupainetta, joka stabiloi sulan metallin eturintaa ja hidastaa lämmön poistumista.
  • Hallittu jähmettyminen: Vaahtomuotti toimii eristeenä, edistää suunnattua kiinteytymistä ja vähentää kuumia kohtia.
  • Tuloksena oleva mikrorakenne:
    • Hieno ihoalue: Hienommat kyhmyt ja lisääntynyt ferriitti lähellä pintaa
    • Ydinalue: Pearliittirikas, vahvempi alue
    • Käyttöliittymän puhtaus: Hiekkakontaktin puuttuminen vähentää pinnan sulkeumia

Jäähdytysnopeus vaihtelee välillä 1–5 °C/s riippuen profiilin paksuudesta ja muotin kokoonpanosta, vaikuttavat kyhmyjen määrään ja matriisiin.

Mekaaniset ominaisuudet

Pallorautaa valetulla vaahtomuovivalulla on kilpailukykyinen mekaaninen suorituskyky:

Omaisuus Tyypilliset arvot Huomautukset
Vetolujuus (Uts) 400–700 MPa Riippuu matriisityypistä
Tuottolujuus (0.2% PS) 250–450 MPa Korkeampi perliittisissa matriiseissa
Pidennys 10–18 % Parantaa ferriittistä sisältöä ja kyhmyjen muotoa
Vaikuttaa sitkeyteen (CVN) 40– 60 J Huoneen lämpötila; korkeampi ferriitillä
Brinell -kovuus (HB) 180–280 Korreloi perliittifraktion kanssa
Väsymysraja ~200 MPa Hienot kyhmyt lisäävät väsymystä

5. Suunnittelu pallografiittiraudan hävikkivaahdon valuun

Komponenttien suunnittelu kadonnut vaahtovalu rauta- rauta vaatii strategista lähestymistapaa, joka hyödyntää prosessin ainutlaatuisia etuja samalla kun ottaa huomioon sen tekniset rajoitteet.

Toisin kuin perinteinen hiekkavalu, tämä menetelmä poistaa erotusviivat, ytimet, ja syväyskulmat, tarjoaa insinööreille poikkeuksellisen geometrisen vapauden.

Kuitenkin, onnistunut sovellus vaatii tarkkaa huomiota kuvion käyttäytymiseen, lämpödynamiikka, ja materiaaliominaisuudet koko suunnitteluvaiheen ajan.

Pallorauta Lost Foam Casting -moottorin kiinnitysosa
Pallorauta Lost Foam Casting -moottorin kiinnitysosa

Geometrinen vapaus: Monimutkaisten toiminnallisten mallien käyttöönotto

Yksi kadonneen vaahtomuovivalun muuttavimmista eduista on sen kyky toteuttaa monimutkaisia ​​geometrioita, jotka olisivat epäkäytännöllisiä – tai jopa mahdottomia – käyttämällä perinteisiä valu- tai taontatekniikoita..

Keskeisiä etuja ovat mm:

  • Pohjaleikkaukset ja sisäiset ontelot: Kadonnut vaahtovalu tukee erittäin monimutkaisia ​​sisäisiä rakenteita ilman irrotettavia ytimiä.
    Esimerkiksi, tasauspyörästöjen kotelot autosovelluksissa sisältävät usein alaleikkauksia akselin akseleille, joissa on vain 5 mm välys, eliminoi toissijaisen koneistuksen tarpeen.
    Mallit, joissa on alaleikkaukset aina 20% osan syvyys ovat saavutettavissa.
  • Ohutseinäiset rakenteet: Palloraudan erinomainen juoksevuus mahdollistaa jopa ohuiden seinäosien valun 3 mm.
    Tämä on erityisen hyödyllistä sovelluksissa, jotka vaativat keveyttä.
    Maatalouslaitteissa, kiinnikkeet kanssa 3 mm seinäosat ei-kantavilla alueilla ja enintään 15 mm korkean jännityksen vyöhykkeillä ovat saavuttaneet 15–20 % painonpudotuksen perinteisiin hiekkavalettuihin komponentteihin verrattuna.
  • Integroidut toiminnalliset ominaisuudet: Perinteisesti hitsaamalla valmistetut kokoonpanot, kuten 5-osaiset hydraulisarjat, voidaan yhdistää yhdeksi valukappaleeksi.
    Tämä integrointi vähentää komponenttien määrää 40–60 % ja eliminoi hitsausliitokset, jotka ovat vastuussa jopa 30% vikatilanteista tietyissä painesovelluksissa.

Kuvioiden yhdistämis- ja porttistrategia

Vaahtomuovikuvio kadonneessa vaahtovalussa ei ole vain paikkamerkki; se määrittää koko casting-tuloksen.

Suunnitteluinsinöörien on käsiteltävä mallia kiinteänä osana tuotekehitysprosessia.

  • Vaahtomuovikuvion yhtenäisyys: Vaahdon tiheyden vaihtelut voivat johtaa epäyhtenäisiin höyrystymisnopeuksiin kaatamisen aikana.
    Esimerkiksi, eräs 30 kg:n teollinen venttiilirunko, jossa on useita osakomponentteja, saattaa vaatia porrastettua vaahtotiheyttä – korkeampaa tiheyttä (0.03 g/cm³) paksummilla alueilla höyrystymisen hidastamiseksi, ja pienempi tiheys (0.015 g/cm³) ohuemmilla alueilla kaasun juuttumisen estämiseksi.
  • Integroitu porttisuunnittelu: Portit rakennetaan vaahtomuovikuvioon sen sijaan, että niitä lisättäisiin muottiin, kuten perinteisessä hiekkavalussa. Tehokkaat porttijärjestelmät:
    • Kuljeta sulaa metallia 5–15 cm/s nopeuksilla turbulenssin minimoimiseksi.
    • Ne on sijoitettu siten, että ne estävät suoran valumisen ohutseinäisille alueille, vähentää paikallista ylikuumenemista ja pintavaurioita.
    • Voi käyttää "puu"-kokoonpanoja useille pienille osille, mahdollistaa tasapainoisen metallin jakautumisen 3–5 komponentilla per porttijärjestelmä.

Mittatoleranssit ja kutistumisvarat

Palloraudan kadonnut vaahtovalu tarjoaa paremman mittatarkkuuden hiekkavaluon verrattuna, mutta suunnittelijoiden on otettava huomioon kiinteytyskutistuminen ja vaahdon käyttäytyminen.

  • Ulottuvuusominaisuudet:
    • Lineaariset toleranssit: ±0,5 mm alla oleville osille 500 mm; ±0,1 mm/metri komponenteille enintään 6 metriä pitkiä.
    • Tasaisuus: Tyypillisesti ±0,3 mm/m – kriittinen pintojen, kuten venttiilien tai pumpun runkojen, tiivistämiseen.
    • Reikien sijoitus: Tarkkuus ±0,2 mm, usein eliminoi toissijaisen kalvauksen tarpeen hydraulisissa sovelluksissa.
  • Kutistumisen kompensointi: Pallorauta kutistuu 1,0–1,2 % jähmettymisen aikana menetetyssä vaahtovalussa – hieman enemmän kuin hiekkavalussa nopeamman jäähdytyksen ansiosta. Vaahtomuovikuvioiden tulee olla vastaavasti ylimitoitettuja.
  • Esimerkiksi, eräs 100 mm lopullinen ominaisuus vaatii a 101.2 mm vaahtomitta.
    Nykyaikainen CAD-ohjelmisto valukohtaisilla algoritmeilla voi automatisoida nämä laskelmat ja vähentää mittapoikkeamavirheitä jopa 70%.

Pinnan viimeistely ja pinnoitusefektit

Pintakäsittelyä menetetyssä vaahtomuovivalussa säätelevät sekä vaahtomuovikuvion rakenne että sen pinnalle levitetty tulenkestävä pinnoite.

  • Vaahtomuovikuvion laatu:
    • Sileät EPS-kuviot (Rata 6.3 µm) tyypillisesti valukappaleita, joiden pintakäsittely on noin Ra 12,5–25 µm.
    • Tarkkoihin pintoihin, vaahtomuovikuviot jälkityöstetään Ra:lle 3.2 µm, mahdollistaa lopulliset valupinnat alueella Ra 6,3–12,5 µm.
  • Tulenkestävän pinnoitteen valinta:
    • Piidioksidipohjaiset pinnoitteet (0.5– 1 mm paksu) soveltuvat yleisiin rakenteellisiin sovelluksiin, saavuttaa Ra 12,5–25 µm.
    • Zirkoniumoksidipohjaiset pinnoitteet (1-2mm paksuus, 5–10 µm hiukkaskoolla) käytetään erittäin tiivistävissä sovelluksissa, kuten hydraulikoteloissa, joissa pinnan sileys on välttämätöntä ja vuotojen tulee olla pienempiä 0.1 cc/min.
  • Pinnoitteen läpäisevyys: Optimaalinen läpäisevyys on alueella 10–20 Darcy. Liian huokoiset pinnoitteet voivat aiheuttaa hiekan tarttumista tai kaasuun liittyviä vikoja, lisää pinnan karheutta jopa 50%.

6. Tuotantonäkökohtia pallografiittiraudan hävikkivaahtovalua varten

Pallorautakomponenttien valmistus kadonneesta vaahtovalusta (LFC) prosessi vaatii materiaalien tarkan hallinnan, laitteiden parametrit, ja prosessiolosuhteet.

Jokainen vaihe – vaahtomuovikuvion tuotannosta sulan metallin kaatoon – vaikuttaa suoraan valun eheyteen, ulottuvuus tarkkuus, ja yleistä kustannustehokkuutta.

Siipipyörän pallografiittivalurauta Lost Foam Casting
Siipipyörän pallografiittivalurauta Lost Foam Casting

Vaahtomuovikuviomateriaalin valinta

Paisutettu polystyreeni (EPS) on vakiomateriaali kadonneisiin vaahtomuovikuvioihin, mutta tietyt sovellukset voivat hyötyä vaihtoehtoisista vaahdoista, kuten paisutettu polypropeeni (EPP).

Vaahtotyyppi Tiheys (g/cm³) Ominaispiirteet Sovelluksen huomautukset
EPS 0.015-0,03 Kustannustehokas, hyvä höyrystys, saatavana hienoina solukokoina Suosittu useimpiin sovelluksiin
EPP 0.03-0,06 Korkeampi vahvuus, lämpövastus, hitaampi höyrystyminen Käytetään suurille kuvioille tai suurille lämpökuormille
Hybridivaahdot Mukautettu Sekoitettu EPS/EPP tai vaihteleva tiheys Suunniteltu arvostettuun suorituskykyyn yhdessä valussa

Pinnoitteen koostumus ja levitys

Palloraudan kadonneessa vaahtovalussa, vaahtomuovi on päällystetty tulenkestävällä lietteellä suojaavan esteen muodostamiseksi kuvion ja sulan metallin välille.

Pinnoite koostuu tyypillisesti tulenkestävästä materiaalista (ESIM., alumiinioksidia tai zirkonia), sideaineet (kuten natriumsilikaatti tai fenolihartsi), ja lisäaineita parantamaan virtausta ja tarttuvuutta.

Pinnoite levitetään kastamalla tai ruiskuttamalla ja kuivataan sitten 60–80 °C:ssa tasaisen paksuuden saavuttamiseksi. (0.5-2 mm).

Tämä kerros estää hiekan tunkeutumisen, säätelee kaasun poistumista vaahdon höyrystymisen aikana, ja vaikuttaa valun lopulliseen pintakäsittelyyn.

Oikea läpäisevyys (12-18 Darcy) ja tartuntavoima (>2 MPA) ovat kriittisiä vikojen, kuten huokoisuuden tai metallin tunkeutumisen, estämiseksi.

Hiekan upottaminen ja tiivistäminen

Vuonna pallografiittiraudassa menetetty vaahtovalu, sitoutumatonta piidioksidihiekkaa käytetään ympäröimään ja tukemaan vaahtomuovikuviota kaatamisen aikana.

Upotusprosessissa päällystetty vaahtomuovi asetetaan pulloon ja täytetään kuivalla, hienorakeista piidioksidihiekkaa (tyypillisesti 90-150 mesh) tasaisen tuen ja läpäisevyyden varmistamiseksi.

Tiivistys saadaan aikaan hallitulla tärinällä (50-60 Hz), joka sallii hiekan virrata ja tiivistyä kuvion ympärille, saavuttaa irtotiheyden 65–70 %.

Tyhjiöapu (-0.05 -lla -0.08 MPA) käytetään usein tiivistyksen ja kaatamisen aikana muotin stabiloimiseksi ja kaasunpoiston tehostamiseksi.

Oikea tiivistys varmistaa mittatarkkuuden, minimoi kuvion vääristymisen, ja tukee virheetöntä valua.

Palloraudan uuni- ja kaatoparametrit

Pallorauta valuvaahtoa varten sulatetaan tyypillisesti keskitaajuisissa induktiouuneissa, tarjoaa tarkan lämpötilan säädön ja alhaisen kaasunoton.

Ihanteellinen kaatolämpötila vaihtelee 1,350°C - 1400 °C, joka on korkeampi kuin tavanomaisessa hiekkavalussa vaahtomuovikuvion täydellisen höyrystymisen varmistamiseksi.

Kemiallista koostumusta on valvottava tiukasti:

  • Hiili: 3.5–3,8 % hyvää juoksevuutta varten
  • Pii: 2.0–2,8 % edistää pallografiittia
  • Magnesium: 0.04–0,06 % nodulaarisuuden varmistamiseksi
  • Rikki: <0.03% grafiitin rappeutumisen estämiseksi

Kaatamisen tulee olla tasaista, hinnat 0.5-2 kg/s, sileän metallisen etuosan ylläpitäminen (5-15 cm/s) turbulenssin välttämiseksi, väärinkäytökset, ja kaasun loukkuun.

7. Laadunvalvonta ja vikojen vähentäminen

  • Yleisiä vikoja: Huokoisuus (1–3 % tilavuuden mukaan), sulkeumat, väärinkäytökset, suonet
  • Prosessin seuranta: Termoparit muottiin, pinnoitteen viskositeetin tarkastukset
  • Ndt: Ultraäänitestaus (Ut) havaitsemaan sisäinen huokoisuus ≥1 mm; kriittisten osien röntgenkuvaus
  • Metallografia & Mekaaninen testaus: ASTM A897:n mukaan pallografiittiraudalle: vetolujuus, kovuus, ja Charpyn V-lovitestit

8. Ductive -raudan kadonneiden vaahtovalujen edut

Poikkeuksellinen geometrinen monimutkaisuus

  • Ei erotusviivoja tai vetokulmia: Mahdollistaa monimutkaisten muotojen, kuten alaleikkausten, luomisen, sisäiset ontelot, ja ristikkorakenteet.
  • Ohutseinämäisyys: Seinien paksuus niinkin pieni kuin 3 mm ovat saavutettavissa, verrattuna 6–8 mm:iin perinteisessä hiekkavalussa.

Kuvioiden integrointi ja kokoonpanon vähentäminen

  • Suunnittelun vahvistaminen: Useita komponentteja voidaan valaa yhtenä kappaleena, vähentää osien lukumäärää 30–60 %.
  • Vähentynyt hitsaus/kokoonpano: Poistaa toimintojen yhdistämisen, jotka ovat tyypillisesti vikaantumisalttiita korkeapainesovelluksissa.

Prosessin toistettavuus ja automatisointi

  • Kestävä suurille volyymeille: Oikealla prosessiohjauksella, kadonnut vaahtovalu sopii hyvin automatisoituihin tuotantoympäristöihin (ESIM., autoteollisuus).
  • Hiekan uudelleenkäytettävyys: Jopa 95% sitoutumaton hiekka on kierrätettävää, minimoimalla ympäristövaikutukset ja raaka-ainekustannukset.

Erinomainen pintakäsittely ja toleranssit

  • Pintapinta: Saavuttaa Ra-arvot 12.5-25 μm, vihreää hiekkavalua parempi (Ra 50-100 μm).
  • Mitat tarkkuus: Lineaariset toleranssit ± 0,5 mm alla oleville osille 500 mm vähentää tai poistaa koneistuksen.

Materiaalitehokkuus ja kustannussäästöt

  • Vähemmän materiaalihävikkiä: Lähes verkkomuotovalu vähentää ylimääräistä materiaalia ja koneistusvaraa.
  • Pienemmät työkalu- ja tuotantokustannukset: Kertakäyttöiset vaahtomuovikuviot välttävät kalliin tarpeen, monimutkaiset ydinlaatikot.

Palloraudan mekaaninen eheys

  • Suuri lujuus ja sitkeys: Vetolujuus jopa 700 MPA ja venymä asti 18%, suorituskykyä paremmin harmaata rautaa ja joitakin teräksiä.
  • Väsymiskestävyys: Grafiittikyhmyt pallografiittiraudassa parantavat murtumiskestävyyttä ja pitkäaikaista kestävyyttä.

9. Ductive -raudan kadonneiden vaahtovalujen sovellukset

Pallorautaa olevaa vaahtomuovivalua käytetään laajalti useilla teollisuudenaloilla korkean suorituskyvyn tuottamiseen, geometrisesti monimutkaisia ​​komponentteja. Keskeisiä sovellusalueita ovat mm:

Pallorauta Lost Foam Casting -moottorikotelot
Pallorauta Lost Foam Casting -moottorikotelot

Autoteollisuus

  • Jousituksen ohjausvarret
  • Pakosarjat
  • Moottorin kiinnikkeet
  • Differentiaalit
  • Kannakkeet ja poikkipalkit

Raskaat koneet ja maatalouskoneet

  • Hydraulisen venttiilirungot
  • Pumppu- ja moottorikotelot
  • Vaihteistot ja vaihteistokotelot
  • Moottorisängyt ja tukirungot

Sähkö- ja energiasektori

  • Turbiinien kotelot
  • Kompressorin kotelot
  • Pumpun juoksupyörät
  • Putkiston liittimet ja liittimet

Teollisuuden laitteet ja infrastruktuuri

  • Kotelot
  • Työstötyökalujen tukikohdat
  • Rakenteelliset kiinnikkeet
  • Kaivojen kannet ja viemärikomponentit

Kehittyvät ja kehittyneet sovellukset

  • Prototyyppiset ilmailukomponentit
  • Sähköajoneuvojen moottorien kotelot
  • 3D-painetut kuviopohjaiset valukappaleet
  • Räätälöidyt pienimääräiset teollisuusosat

10. Vertailu muihin valuprosesseihin

Kriteerit Kadonnut vaahtovalu Vihreä Hiekkavalu Investointi Kuoren muottivalu
Kuvion tyyppi Kertakäyttöinen vaahtomuovikuvio Uudelleenkäytettävä puu/metallikuvio Vahakuvio (menetetty) Lämmitetty metallikuvio
Geometrinen monimutkaisuus Erinomainen – alittavuus, sisäisiä kanavia, Ei erotteluviivoja Kohtalainen – erotusvaatimusten rajoittama Erinomainen - korkea tarkkuus & hieno yksityiskohta Hyvä – sopii kohtalaisen monimutkaisiin osiin
Pintapinta (Rata) 12.5–25 µm (tyypillinen), 6.3-12,5 µm (hienolla pinnoitteella) 25-50 µm 3.2-6,3 µm 6.3-12,5 µm
Mitat tarkkuus ± 0,5 mm / 500 mm ±1,5 mm / 500 mm ± 0,1–0,5 mm / 100 mm ± 0,5 mm / 300 mm
Minimi seinämän paksuus 3 mm (mahdollista hyvällä virtauksella ja pinnoitteilla) ≥6 mm ≥1,5 mm 3–5 mm
Työkalukustannukset Keskikokoinen — vaahtotyökalut vaaditaan Matala Korkea - vahatyökalut ja keraaminen kuori Keskipitkä
Tuotantovolyymin sopivuus Matalasta korkeaan – sopii monimutkaisiin, keskimääräinen tuotanto Keskikokoisesta erittäin korkeaan Pieni tai keskimääräinen äänenvoimakkuus Keskimääräinen äänenvoimakkuus
Aineellinen yhteensopivuus Rauta- rauta, harmaa rauta, teräs, alumiini Leveä - rauta, alumiini, pronssi, teräs Leveä - superseokset, teräkset, titaani Rauta, teräs, alumiini
Jälkikäsittelytarpeet Matala tai kohtalainen – minimaaliset välähdykset tai erotteluviivat Korkea – vilkkuu, porttien poisto Kohtalainen – kuoren poisto ja portti Kohtuullinen
Läpimenoaika Keskikokoinen – kuvioiden valmistus lisää aikaa Lyhyt — erityisesti perusgeometrioihin Pitkä – monivaiheinen muotin ja kuoren luominen Keskipitkä
Tyypilliset sovellukset Moottorin kiinnikkeet, venttiilirungot, hydrauliset jakoputket Pumppukotelot, moottorilohkot, konekiväärit Ilmailun siivet, tarkkuusimplantteja Vaihdelaatikot, painekotelot, kannet

11. Haasteet ja tulevaisuuden suunnat

  • Suuren volyymin johdonmukaisuus: Vaahdon tiheyden ja hiekan tiivistymisen vaihtelu rajoittaa mittakaavan kasvua; automaatio (robotti kaataminen, AI-ohjattu valvonta) käsittelee tätä.
  • Digitaalinen integraatio: 3D-skannaus ja simulointi (ESIM., Magmasoft) vähentää kuvion suunnitteluun kuluvaa aikaa 50%.
  • Seoksen kehitys: Mikroseos niobiumilla (0.05–0,1 %) lisää vetolujuutta 700 MPa säilyttäen sitkeyden.
  • Edistyneet pinnoitteet: Nanokomposiittipinnoitteet (alumiinioksidi + hiilinanoputkia) parantaa läpäisevyyttä 30%.

12. Johtopäätös

Pallorauta Lost Foam Casting yhdistää nodulaarisen raudan mekaaninen erinomaisuus kanssa vaahtomuovikuvioiden suunnittelun vapaus, mahdollistaa tehokkaan kompleksin tuotannon, korkean suorituskyvyn komponentit.

Jatkuva kehitys kuviotekniikassa, pinnoitteet, ja prosessisimulaatio lupaavat edelleen parantaa DI-LFC:n kilpailukykyä autoteollisuudessa, raskaita laitteita, ja energiamarkkinoilla.

Nämä uhraukset taipuvaiset rautavalupalvelut

At Tämä, Olemme erikoistuneet toimittamaan korkean suorituskyvyn pallokeita rautavalua käyttämällä koko spektriä edistyneitä valueknologioita.

Vaatiiko projektisi joustavuutta vihreä hiekkavalu, tarkkuus kuoren muotti tai investointi, lujuus ja johdonmukaisuus metallimuoti (pysyvä muotti) valu, tai tiheys ja puhtaus keskipako- ja kadonnut vaahtovalu,

Tämä on tekninen asiantuntemus ja tuotantokapasiteetti vastaamaan tarkat vaatimukset.

Laitoksemme on varustettu käsittelemään kaikkea prototyyppien kehittämisestä suuren määrän valmistukseen, Tiukka tukee laadunvalvonta, materiaalien jäljitettävyys, ja metallurginen analyysi.

-Sta auto- ja energia -alat -lla infrastruktuuri ja raskaat koneet, Tämä toimittaa räätälöityjä valuratkaisuja, joissa yhdistyvät metallurginen huippuosaamista, mitat tarkkuus, ja pitkäaikainen suorituskyky.

Ota yhteyttä!

Faqit

Miksi valita pallografiittivalurauta menetettyyn vaahtovaluprosessiin?

Pallorauta tarjoaa erinomaisen lujuusyhdistelmän, taipuisuus, ja keltaisuus. Sen korkea juoksevuus tukee monimutkaisten vaahtomuovikuvioiden tarkkaa toistoa,

kun taas sen mekaaniset ominaisuudet - kuten venymä (2–18 %) ja vetolujuus (400–700 MPa)—sopii vaativien teollisuudenalojen rakennesovelluksiin.

Mitkä ovat kadonneen vaahtomuovivalujen rajoitukset pallografiittiraudalla?

Rajoitukset sisältävät herkkyyden vaahdon laadulle ja kuvioiden käsittelyyn, pidemmät läpimenoajat kuvioiden valmistukseen,

ja tarve valvoa huolellisesti pinnoitteen läpäisevyyttä ja kaatolämpötilaa. Erittäin suurille tai pienikokoisille osille, työkalukustannukset voivat myös olla tekijä.

Miten prosessi vaikuttaa pinnan viimeistelyyn?

Pinnan karheus riippuu kuviosta ja tulenkestävästä pinnoitteesta.

Tyypillinen pintakäsittely vaihtelee Ra:sta 12.5 -lla 25 μm. Laadukkailla vaahtomuovi- ja zirkoniumoksidipohjaisilla pinnoitteilla, Ra-arvot niinkin alhaiset kuin 6.3 μm voidaan saavuttaa.

Onko pallografiittivaluraudasta valmistettu vaahtovalu ympäristöystävällinen?

Kyllä, sillä on useita ympäristöetuja. Vaahtojäännös on minimaalinen ja myrkytön, hiekka on 90–95 % kierrätettävää,

ja prosessi eliminoi sideaineiden ja ydinhiekkojen tarpeen tavanomaisessa valussa, vähentää jätettä ja päästöjä.

Voidaanko tätä menetelmää käyttää suurten volyymien tuotannossa?

Täysin. Automatisoiduilla vaahtomuovilinjoilla ja optimoiduilla kaatojärjestelmillä, prosessi tukee suuria ajoja – erityisesti auto- ja teollisuuskomponenttien osalta.

Kuitenkin, mallityökalut ja asennukset on kuoletettava suurempiin määriin taloudellisen kannattavuuden vuoksi.

Vierittää ylhäältä