1. Panimula
Ang tanso at mga haluang metal nito ay sumasakop sa isang mahalagang papel sa modernong industriya dahil sa kanilang natitirang electrical kondaktibiti, paglaban sa kaagnasan, at pagganap ng thermal.
Sa kasaysayan, Mga Sibilisasyon na Nagmula sa Mga Sibilisasyon 5000 Pinagkadalubhasaan ng BC ang paghahagis ng tanso sa mga simpleng hulma ng bato, Paglalagay ng Mga Batayan para sa Sopistikadong Mga Pamamaraan Ngayon.
Sa artikulong ito, Ginalugad namin ang buong spectrum ng mga pamamaraan ng paghahagis na nakabatay sa tanso, Suriin ang Kanilang Mga Prinsipyo ng Metalurhiko, at gabayan ang mga inhinyero sa pagpili ng pinakamainam na proseso para sa iba't ibang mga aplikasyon.
2. Mga Pangunahing Prinsipyo ng Paghahagis ng Metal
Ang bawat pamamaraan ng paghahagis ay sumusunod sa apat na pangunahing yugto:
- Paglikha ng amag – Ang mga technician ay bumubuo ng isang lukab sa buhangin, metal, keramika, o plaster na sumasalamin sa bahagi ng geometry.
- Pagbubuhos ng - Ang mga hurno ay natutunaw ang tanso (punto ng pagtunaw 1 083 °C) o mga haluang metal hanggang sa 1 600 °C, pagkatapos ay ibuhos ang likido sa mga hulma.
- Pagpapatibay - Kinokontrol na paglamig-ginagabayan ng thermal kondaktibiti (~ 400 W / m · K para sa tanso) at materyal na amag-drive ng pag-unlad ng microstructure.
- Pag-iling – Minsan ay matibay, Ang mga castings ay lumabas sa hulma at sumailalim sa paglilinis at post-processing.
Mataas na hinihingi ng thermal conductivity ng tanso mas mataas na preheat ng amag (200-400 ° C) at tumpak na pagkontrol sa pagbuhos upang mapanatili ang pagkalikido (lagkit ~ 6 mPa·s sa 1 200 °C).
Dagdag pa, tanso ni pagpapalawak ng thermal (16.5 μm / m · K) nangangailangan ng eksaktong mga offset ng pattern upang makamit ang pangwakas na mga sukat.
3. Mga Pangunahing Pamamaraan ng Paghahagis ng Copper Alloy
Tanso at ang mga haluang metal nito—tanso, mga tanso, tanso-nickels, at iba pa—ay itinapon gamit ang isang hanay ng mga pamamaraan na nababagay sa iba't ibang dami ng produksyon, mga kinakailangan sa makina, at dimensional tolerances.
Ang bawat pamamaraan ay nagdadala ng natatanging mga pakinabang at limitasyon batay sa mga katangian ng haluang metal at nais na mga kinalabasan ng sangkap.
Ginalugad ng seksyon na ito ang pinakatanyag na mga pamamaraan ng paghahagis ng tanso haluang metal sa modernong pagmamanupaktura, Mga Teknikal na Pananaw upang Gabayan ang Pagpili ng Proseso.
buhangin paghahagis
Buod ng Proseso & Mga Kagamitan
Buhangin paghahagis Nananatiling isa sa mga pinakaluma at pinaka-malawak na ginagamit na pamamaraan para sa paghahagis ng tanso haluang metal. Nagsasangkot ito ng pag-iimpake ng buhangin sa paligid ng isang magagamit muli na pattern sa loob ng isang kahon ng amag.
Ang buhangin ay nakatali sa clay (berdeng buhangin) O kaya naman ay may mga kemikal (Mga buhangin na naka-bonded o na-activate ng CO₂). Pagkatapos ng pag-alis ng pattern, Ang tinunaw na metal ay ibinuhos sa lukab.
Mga kalamangan
- Mababang gastos sa tooling, Angkop para sa mababang- Sa katamtamang dami ng mga tumatakbo
- Kakayahang umangkop na mga sukat ng bahagi—mula sa ilang onsa hanggang sa ilang tonelada
- Malawak na pagiging tugma ng haluang metal
Mga Limitasyon
- Magaspang na ibabaw na pagtatapos (Ra 6.3–25 μm)
- Maluwag na tolerance (Karaniwang ±1.5-3 mm)
- Nangangailangan ng post-casting machining para sa karamihan ng mga application ng katumpakan
Pamumuhunan (Nawawalang Waks) Paghahagis
Precision Shell Building
Pamumuhunan sa paghahagis Gumamit ng isang modelo ng waks na pinahiran ng ceramic slurry upang bumuo ng isang manipis na, mataas na katumpakan shell hulma. Pagkatapos ng burnout, Ang tinunaw na metal ay ibinuhos sa preheated ceramic mold.
Mga Benepisyo
- Napakahusay dimensional katumpakan (±0.1–0.3 mm)
- Ideal para sa masalimuot na, manipis na pader na geometriya
- Superior tapos sa ibabaw (Ra 1.6–3.2 μm)
Mga Hamon
- Mas mataas na gastos sa tooling (Dahil sa pangangailangan para sa iniksyon ay namamatay)
- Mas mahabang oras ng pag-ikot, lalo na para sa konstruksiyon ng shell at burnout
- Karaniwan ay matipid lamang para sa katamtaman hanggang mataas na dami produksyon ng
Shell Molded Paghahagis
Mga Detalye ng Proseso
Paghuhulma ng shell Gumamit ng isang pinainit na pattern ng metal na pinahiran ng dagta-bonded na buhangin. Kapag na-expose sa init, Ang dagta ay nagtatakda upang bumuo ng isang manipis na shell na kumikilos bilang amag.
Ang proseso ay gumagawa ng mas tumpak at mas malinis na castings kaysa sa tradisyonal na paghahagis ng buhangin.
Mga kalamangan
- Pinahusay na kalidad ng ibabaw at kahulugan
- Mas mahigpit na mga pagpaparaya kaysa sa berdeng buhangin hulma
- Nabawasan ang allowance sa machining Dahil sa malapit na hugis ng net na paghahagis
Mga Limitasyon
- Mas mataas na gastos sa materyal (dalubhasang dagta at silica sands)
- Mamahaling pattern tooling (Kinakailangan ang mga pattern ng metal)
Centrifugal Casting
Pahalang kumpara. Mga Vertical na Pag-setup
Sa centrifugal casting, tinunaw na metal ay poured sa isang umiikot na magkaroon ng amag, alinman sa pahalang o patayo.
Ang sentripugal na puwersa ay namamahagi ng metal laban sa pader ng amag, Pag-minimize ng porosity at pagtiyak ng mahusay na integridad ng materyal.
Mga Pangunahing Bentahe
- Mataas na density at nabawasan ang porosity-perpekto para sa mga bahagi na nagpapanatili ng presyon
- Direksyon solidification Pinahuhusay ang mga katangian ng makina
- Angkop para sa mga bushing, mga singsing, mga tubo, at guwang na bahagi
- Vertical casting na kadalasang ginagamit para sa maliliit na bahagi; pahalang para sa malalaking silindro
Mga Limitasyon
- Limitado sa pag-ikot simetriko na mga bahagi
- Ang pag-setup ng tooling ay mas kumplikado at magastos kaysa sa static na paghahagis
Chill Paghahagis
Kontrol sa Solidification
Ang malamig na paghahagis ay gumagamit ng mga hulma ng metal (madalas na bakal o bakal) Mabilis na alisin ang taba mula sa tiyan taba. Ang mabilis na solidification na ito ay pinuhin ang istraktura ng butil at pinahuhusay ang mga katangian ng mekanikal.
Mga Lakas
- Gumagawa ng mga produkto mas mahirap, mas siksik na paghahagis (hanggang sa 50% pagtaas ng katigasan kumpara sa. buhangin paghahagis)
- Napakahusay para sa posporus tanso at gunmetal
- Cost-effective para sa paulit-ulit na paghahagis ng mga bar, mga baras, at maliliit na bahagi
Mga Limitasyon
- Hindi gaanong angkop para sa kumplikadong mga geometries
- Limitadong saklaw ng laki dahil sa mga hadlang sa amag
mamatay paghahagis (Mainit na silid at malamig na silid)
Proseso ng Iniksyon ng Presyon
Ang die casting ay nagsasangkot ng pag-iniksyon ng tinunaw na tanso alloys sa isang mataas na lakas na bakal na magkaroon ng amag sa ilalim ng mataas na presyon.
Ang mga makina ng malamig na silid ay karaniwang ginagamit dahil sa mataas na mga punto ng pagtunaw ng mga haluang metal na tanso.
Mga kalamangan
- Mabilis na mga rate ng produksyon-perpekto para sa mass production
- Superior ibabaw tapusin at katumpakan (Ra 1–2 μm, Tolerance ±0.05 mm)
- Bawasan o alisin ang makina
Mga hadlang
- Hindi lahat ng mga haluang metal na tanso ay angkop (hal., mataas na sink tanso ay maaaring corrode mamatay)
- Ang mamatay na tooling ay mahal (pamumuhunan ng $50,000 o higit pa)
- Pinakamahusay para sa katamtaman hanggang mataas na dami
Patuloy na Paghahagis
Buod ng Proseso
Ang tinunaw na metal ay ibinuhos sa isang amag na pinalamig ng tubig na patuloy na bumubuo at humihila ng solidified metal sa pamamagitan ng isang sistema ng pag-alis.
Kabilang sa mga karaniwang output ang mga rod, mga bar, at mga billet para sa downstream machining o rolling.
Mga kalamangan
- Mataas na produktibo na may minimal na interbensyon ng tao
- Mahusay na mekanikal na katangian Dahil sa kinokontrol na solidification
- Makinis na ibabaw at tuwid na angkop para sa awtomatikong feed machining
- Mababang rate ng scrap at mas mahusay na ani (sa paglipas ng 90% Paggamit ng Materyal)
Mga Tipikal na Alloys
- Mga tanso ng lata, Mga tanso na may lead, Mga tanso ng posporus, at tanso-nickels
Paghahagis ng Plaster Mould
Espesyal na Paggamit
Ang prosesong ito ay gumagamit ng plaster o ceramic molds na nabuo sa paligid ng isang pattern upang makuha ang pinong detalye at masikip na tolerances.
Ang amag ay tinanggal pagkatapos ng paghahagis sa pamamagitan ng pagbasag o pagtunaw ng plaster.
Mga kalamangan
- Napakahusay para sa masalimuot na mga hugis at makinis na ibabaw ay nagtatapos
- Mabuti para sa mga prototype at mababa ang volume produksyon ng
Mga Disadvantages
- Mababang pagkamatagusin—limitasyon sa laki ng paghahagis
- Mas mahabang oras ng paghahanda at limitadong buhay ng amag
Buod ng Talahanayan ng Paghahambing
| Paraan ng Paghahagis | Tapos na sa ibabaw (Ra) | Dimensional na pagpapaubaya | Mga Tipikal na Volume | Mga Pangunahing Lakas |
|---|---|---|---|---|
| buhangin paghahagis | 6.3-25 μm | ±1.5-3 mm | Mababa hanggang mataas | Mababang gastos, Kakayahang umangkop ng haluang metal |
| Pamumuhunan sa Paghahagis | 1.6–3.2 μm | ±0.1–0.3 mm | Katamtaman hanggang mataas | Mataas na katumpakan, kumplikadong mga bahagi |
| Shell Molded Paghahagis | 1.6–3.2 μm | ±0.25-0.5 mm | Katamtaman | Masikip na mga tolerance, Handa na sa automation |
| Centrifugal Casting | 3.2-6.3 μm | ±0.25-1.0 mm | Katamtaman | Mataas na density, minimal na mga depekto |
| Chill Paghahagis | 3.2-6.3 μm | ±0.5-1.0 mm | Katamtaman | Pinahusay na mga katangian ng mekanikal |
| mamatay paghahagis | 1-2 μm | ±0.05–0.2 mm | Mataas na | Mabilis na pag-ikot, Minimal na Machining |
| Patuloy na Paghahagis | 3.2-6.3 μm | ±0.2-0.5 mm / m | Napakataas | Cost-efficient billet production |
| Paghahagis ng Plaster Mould | 1.6–3.2 μm | ±0.1–0.3 mm | Mababa hanggang katamtaman | Detalyado, masalimuot na mga hugis |
4. Karaniwang Copper Alloys na Ginagamit sa Paghahagis
Ang mga pandayan ay nagtatapon ng isang malawak na hanay ng mga haluang metal na nakabatay sa tanso, bawat ininhinyero upang balansehin ang mekanikal na lakas, paglaban sa kaagnasan, pagganap ng thermal at elektrikal, at castability.
| haluang metal | Pagtatalaga | Komposisyon (wt %) | Mga Pangunahing Katangian | Ginustong Mga Pamamaraan ng Paghahagis | Mga Karaniwang Aplikasyon |
|---|---|---|---|---|---|
| Free‑Machining Brass | C36000 / CZ121 | 61Cu–35 Zn–3 Pb | Makunat: 345MPa Pagpapahaba: 20% Kondaktibiti: 29% IACS |
Buhangin, Pamumuhunan, Mamatay, Pagmomolde ng Shell | Mga kagamitan sa makina ng CNC, mga gears, Mga Terminal ng Kuryente |
| Mababang-Lead Brass | C46400 / CZ122 | 60Cu–39 Zn–1 Pb | Makunat: 330MPa Pagpapahaba: 15% Sumusunod sa NSF-61 |
Buhangin, Pamumuhunan, Mamatay | Mga balbula ng inuming tubig, mga fixtures ng pagtutubero |
| Pagdadala ng Bronze | C93200 | 90Cu–10 Sn | Makunat: 310MPa Ang katigasan ng ulo: HB 90 Napakahusay na paglaban sa pagsusuot |
Buhangin, Lamig, Sentripugal | Mga Bushing, Mga Thrust Washer, mabigat na load bearings |
| Aluminyo Bronze | C95400 | 88Cu–9 Al–2 Fe–1 Ni | Makunat: 450MPa Ang katigasan ng ulo: HB 120 Malakas na paglaban sa kaagnasan ng tubig dagat |
Mamatay, Sentripugal, Pagmomolde ng Shell | Hardware ng dagat, Mga Impeller ng Bomba, mga bahagi ng balbula |
| Posporus tanso | C51000 | 94.8Cu–5 Sn–0.2 P | Makunat: 270MPa Pagpapahaba: 10% Magandang pagkapagod & Mga katangian ng tagsibol |
Pamumuhunan, Buhangin, Mamatay | Mga Bukal, mga de koryenteng contact, Mga dayapragma |
Tanso-Nickel (90–10) |
C70600 | 90Cu–10 Ni | Makunat: 250MPa Pagpapahaba: 40% Pambihirang paglaban sa biofouling |
Buhangin, Sentripugal, Tuloy-tuloy | Seawater heat-exchangers, Marine Piping |
| Tanso-Nickel (70–30) | C71500 | 70Cu–30 Ni | Makunat: 300MPa Superior chloride at pagguho ng lupa paglaban |
Buhangin, Tuloy-tuloy, Sentripugal | Mga tubo ng kondensor, Hardware sa malayo sa pampang |
| Beryllium tanso | C17200 | 98Cu–2 Be | Makunat: Hanggang sa 1 400 MPa (may edad na) Kondaktibiti: 22% IACS |
Pamumuhunan, Lamig, Mamatay | Mataas na pagiging maaasahan springs, Mga Tool na Hindi Sparking, mga konektor |
| Silicon tanso | C65500 | 95Cu–5 Si | Makunat: 310MPa Lumalaban sa kaagnasan sa dagat / kemikal |
Buhangin, Pamumuhunan, Pagmomolde ng Shell | Pandekorasyon na hardware, Mga Fitting ng Barko |
5. Pangwakas na Salita
Ang mga pandayan ng tanso at tanso na haluang metal ay nag-aalok ng isang mayamang toolbox ng mga pamamaraan ng paghahagis-bawat pagbabalanse gastos, katumpakan, mekanikal na pagganap, at dami ng produksyon.
Sa pamamagitan ng pag-unawa sa mga nuances ng proseso-mula sa mga materyales ng hulma at pamamahala ng thermal hanggang sa pag-uugali ng haluang metal-maaaring i-optimize ng mga inhinyero ang disenyo ng bahagi, I-minimize ang scrap, at tiyakin ang maaasahang pagganap.
Tulad ng mga teknolohiya tulad ng Additive magkaroon ng amag katha at real-time na simulation maturidad, Patuloy na mag-e-evolve ang Copper Casting, Pagpapanatili ng Kritikal na Papel sa Mataas na Pagganap ng Pagmamanupaktura.
Sa DEZE, Masaya kaming talakayin ang iyong proyekto nang maaga sa proseso ng disenyo upang matiyak na ang anumang haluang metal ay napili o inilapat na paggamot sa post-casting, Ang resulta ay matugunan ang iyong mga pagtutukoy sa mekanikal at pagganap.
Talakayin ang iyong mga kinakailangan, Email [email protected].
Mga FAQ
Maaari bang mamatay ang lahat ng mga haluang metal na tanso?
Hindi. Tanging mga tiyak na haluang metal tulad ng aluminyo tanso, mataas na makunat na tanso, at silikon tanso ay angkop para sa mamatay sa paghahagis Dahil sa mataas na presyon at mabilis na paglamig na kasangkot.
Gustung gusto ng mga haluang metal posporus tanso o Gunmetal Mas mahusay na mawalan ng timbang o mawalan ng timbang.
Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng centrifugal at chill casting?
- Sentripugal paghahagis gumagamit ng puwersa ng pag-ikot upang itulak ang tinunaw na metal sa hulma, Paggawa ng siksik, Mga sangkap na walang depekto (Perpekto para sa mga tubo, mga bushing, at mga manggas).
- Email Address * Gumamit ng mga static na metal mold upang mabilis na patatagin ang ibabaw, pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian at pagbabawas ng laki ng butil - lalo na epektibo para sa Mga tanso ng lata.
Bakit ginusto ang patuloy na paghahagis para sa mga bar ng haluang metal na tanso na may mataas na dami?
Patuloy na paghahagis Nag-aalok ng pare-pareho na kalidad, Mahusay na mga katangian ng mekanikal, at mababang mga rate ng scrap.
Ito ay pinakamainam para sa posporus tanso, Gunmetal, at pinangunahan ang tanso mga billet, lalo na kapag isinama sa mga proseso ng paggulong o pagpilit.
Ano ang Kinakailangan sa Post-Processing Pagkatapos ng paghahagis ng mga haluang metal na tanso?
Depende sa pamamaraan ng paghahagis at haluang metal, Maaaring isama sa post-processing:
- Heat treatment para sa stress relief o pag-iipon (lalo na para sa beryllium tanso)
- Machining para sa mga kritikal na ibabaw o masikip na tolerance
- Pagtatapos sa ibabaw tulad ng buli o patong para sa proteksyon sa kaagnasan o aesthetics
