Butterfly Valve Disc eftir Investment Casting

1. INNGANGUR

Í fiðrildalokum, diskurinn þjónar sem aðal flæðistýringarþáttur, hefur bein áhrif á þrýstingsfall, þéttingarheilleika, og virkjunartog.

Þar af leiðandi, diskhönnun og framleiðsla ákvarðar frammistöðu loka mun meira en jaðaríhlutir.

Fjárfesting steypu hefur komið fram sem ákjósanlegasta aðferðin til að framleiða flókin, hárnákvæmni diskar sem uppfylla strangar þjónustukröfur.

Í þessari grein, við könnum hvert stig — allt frá hönnun og efnisvali til steypu, klára, og löggilding-veita faglega, gagnadrifin innsýn og leggja áherslu á bestu starfsvenjur.

2. Fjárfestingarsteypuyfirlit

Fjárfesting steypu, einnig þekkt sem tapað vax steypa, er tímaprófuð aðferð til að búa til flókna málmhluta.

Ferlið hefst með vaxmynstri, sem er húðuð með keramikskel til að mynda mót.

Eftir afvaxun og háhitabrennslu, Bræðt málm er hellt í holrýmið, og lokahlutinn er kláraður með sprengingu og vinnslu.

Samanborið við sandsteypu eða vinnslu, fjárfestingarsteypa býður upp á rúmfræði í næstum nettóformi með þröngum vikmörkum (± 0,1 mm) og yfirborðsáferð eins slétt og Ra ≤ 1.6 µm.

Þessi nákvæmni er mikilvæg fyrir fiðrildaventilskífur, þar sem jafnvel minniháttar frávik geta dregið úr þéttleika þéttingar.

Dæmigert diskamál eru á bilinu frá 50 mm til 1,500 mm í þvermál, með lóð sem spannar 0.5 kg til 50 kg, fer eftir umsókninni.

3. Efnisval fyrir Butterfly Valve Disks

Að velja rétta málmblönduna fyrir fjárfestingarsteypa fiðrildaventill diskur krefst jafnvægis tæringarþol, vélrænn styrkur, hitastig getu, Og Kostnaður.

Fyrir neðan, við könnum fjórar efnisfjölskyldur - hver með sína kosti - og sýnum megindleg eignamarkmið til að leiðbeina forskrift.

Austenitísk ryðfríu stáli (CF8 / CF8M / CF3 / CF3M)

Af hverju að velja þá? Austenitic einkunnir bjóða upp á framúrskarandi almenna tæringarþol í vatni, mildar sýrur, og gufa upp til 200 ° C..

Þökk sé andlitsmiðjuðri kúbiki þeirra (FCC) uppbygging, þeir halda seigju niður í –50 °C.

Bráðabirgðaaths:

Fyrir lokar sem verða fyrir klóríðum eða veikum sýrum, uppfærsla úr CF8 í CF8M (316) tvöfaldar jafngildi pitting resistance (Viður) frá ~18 til ~25, lengja endingartíma í sjó eða saltvatni verulega.

Tvíhliða & Ofur tvíhliða ryðfrítt stál (T.d., Saf 2205, 2507)

Af hverju að velja þá? Tvíhliða flokkar sameina austenít og ferrít fasa til að skila meiri uppskerustyrk (~ 800 MPA) og betri klóríð-spennu-tæringar-sprungur (Scc) mótstöðu.

Gagnainnsýn:

Í fullsterkum sjó (3.5 % NaCl), 2205 diskar standast gryfju í allt að 80 ° C., á móti aðeins ~ 60 °C fyrir 316L, sem gerir þá að leiðarljósi fyrir neðansjávarventla.

Nikkel-basa málmblöndur (Inconel 625, Monel 400)

Af hverju að velja þá? Nikkel-undirstaða ofurblendi standast hitastig yfir 550 °C og standast oxun, brennisteinsmyndun, og klórun-tilvalið fyrir háhita Og súr-gas Forrit.

Dæmi um notkun:

Gufuinnsprautunarventill í gastúrbínukerfi tilgreindi fjárfestingarsteyptan Inconel 625 diskur,

sem starfaði lekalaust kl 575 ° C og 40 bar fyrir yfir 18 mánuðir.

4. Butterfly Valve Disc hönnunarsjónarmið

Að hanna fiðrildaventilskífu felur í sér viðkvæmt jafnvægi á milli vökvaframmistöðu, Uppbygging heiðarleika, og steypu.

Þar af leiðandi, verkfræðingar verða að meta rúmfræði, þrýstingshleðsla, flæðidynamík, efnisdreifingu,

og hliðarstefnu - hver þáttur stuðlar að áreiðanlegum rekstri yfir milljónir lota.

Diskur prófíl: Cambered vs. Flat

Fyrst og fremst, The disksnið ræður flæðiþol og tog.

A. kviknað eða „miðað“ diskur—boginn á báðum hliðum—dregur úr flæðiskilum um allt að 20% miðað við flatan disk og lækkar virkjunarvægið um u.þ.b 25% í dæmigerðum 150 mm, PN16 lokar.

Að auki, camber skapar sjálfmiðjanlega vatnsaflskraft, sem eykur stöðugleika í miðju höggi og lengir endingartíma innsigli.

Hins vegar, flatir diskar áfram vinsæl í lágþrýstingi (≤ 10 bar) og einföld kveikja/slökkva forrit, þar sem þeir einfalda verkfæri og vinnslu.

Veggþykkt & Byggingarstífleiki

Áfram, veggþykkt ákvarðar bæði stífni og steypugæði.

Fyrir fjárfestingarsteypta diska, nafnþykkt af 4-8 mm styður þrýstingsmat allt að 40 bar á meðan forðast rýrnun grop.

Ennfremur, bráðabirgðaflaka radíus af 3–5 mm við miðstöð-diskamót koma í veg fyrir álagsstyrk og stuðla að samræmdri storknun.

Endanleg frumefnagreining (Fea) staðfestir reglulega að slíkir hlutar sveigjast minna en 0.2 mm undir a 16 barmismunur, þar með viðhalda innsigli.

Þrýstijafnvægi & Styrking

Þar að auki, hönnuðir taka oft inn þrýstingsjafnandi holur eða léttir raufar í stærri fiðrildaventilskífum (≥ 300 mm) til að jafna inntaks- og úttaksþrýsting.

Með því að minnka nettó ójafnvægið afl um allt að 60%, þessir eiginleikar draga saman stærð stýrisbúnaðar um einn flokk.

Að auki, staðbundið rifbein á niðurstreymishliðinni - venjulega 4-6 rifbein af 5 mm þykkt - stífir diskinn enn frekar án þess að þyngdaraukningin sé veruleg.

Vatnsaflsfræði & Tog minnkun

Jafn mikilvægt, vatnsafnfræðilegar útlínur tryggja slétt flæðiskipti.

Reiknivökvavirkni (CFD) greiningar leggja áherslu á að ávalar fremstu brúnir með sveigjuradíus á 0.1× þvermál skífunnar seinka rennslisskilnaði,

að bæta losunarstuðul (CD) frá ~0,65 til ~0,75 kl 50% opnun.

Fyrir vikið, virkjunartog lækkar 15–20%, skilar sér beint í lægri rekstrarorkukostnað.

Hlið, Staðsetning riser & Castability

Að lokum, hlið og riser hönnun aðlaga rúmfræði disksins fyrir gallalausa steypu.

Verkfræðingar setja aðalhliðið við diskamiðstöðina, þar sem málmlaugar stuðla að stefnubundinni storknun í átt að einni útlægri riser.

Þetta skipulag tryggir fóðrun inn á síðustu storknunarsvæðin, minnkar rýrnunargalla niður í undir 0.5% af steypum.

Samhliða, skelþykkt af 6 mm og stjórnað kælihraða (≤ 5 °C/mín) forðast hitalost og örsprungur.

5. Butterfly Valve Disc eftir Investment Casting Process Details

Fjárfestingarsteypa - oft kallað glatað vax— umbreytir nákvæmu vaxmynstri í fiðrildalokaskífu úr málmi í gegnum keramikmót.

Meðal ýmissa skelkerfa, kísilsól bindiefni hafa komið fram sem iðnaðarstaðall fyrir mikla heilleika, víddar nákvæmar steypur.

Vaxverkfæri & Mynstraframleiðsla

• Hárnákvæmni deyja: CNC-vinnt deyjahol framleiða vaxmynstur innan ± 0,05 % af nafnstærðum.
• Mynstursamsetning: Verkfræðingar festa sprues og hliðarkerfi - hönnuð fyrir miðstöð fyrst málmflæði - við hvert mynstur, setja þau saman á vaxtré sem geyma 20–50 diska á úthellingu.

Keramikskelbygging (Silica Sol húðun):

Vaxsamstæðunni er dýft í a kísilsól slurry (kvoðalausn af kísilkvoða og fínum eldföstum ögnum) og húðuð með stucco (zirkon eða bræddur kísilsandur).

Þetta ferli er endurtekið 8-12 sinnum, með hverju lagi þurrkað við 70–100°C til að byggja upp skelþykkt upp á 5–7 mm.

Silica sol skeljar bjóða upp á yfirburða hitastöðugleika og yfirborðsáferð samanborið við vatnsgler eða etýl silíkat kerfi.

Vaxhreinsun og brennsla:

Skelin er hituð í 850–950°C í stýrðum ofni til að bræða út vaxið (afvaxun) og hertu keramikskelina.

Þetta skref útilokar leifar af kolvetni og styrkir skelina til að standast bráðinn málm.

Eldhitastigið er vandlega kvarðað til að forðast sprungur á meðan tryggt er að eldfastur skelin passi við málmblönduna sem verið er að steypa (T.d., 1,500–1.600°C fyrir ryðfrítt stál).

Málmbræðsla & Upphellingaræfingar

• Deigla & Ofn: Nota lofttæmandi örvunarofna (VIM) að bræða málmblöndur - ryðfríu, Tvíhliða, eða nikkelbasi—viðheldur O₂ < 50 ppm og H₂ < 5 ppm fyrir hreina steypu.
• Helluhitastig: Viðhalda 1 480–1 520 ° C. fyrir CF8/CF8M; 1 550–1 600 ° C. fyrir Inconel 625.
• Óvirkur líkklæði & Þrýstingur fyrir: Notaðu argon- eða köfnunarefnishlíf yfir mótið og beittu smá jákvæðum þrýstingi (0.1-0,3 bar) að reka málm í þunna hluta, draga úr porosity gas til < 0.2 %.

Skel fjarlæging og frágangur:

Eftir storknun, keramikhúðin er fjarlægð með skotsprengingu (með því að nota áloxíðkorn) til að sýna nær-net lögun diskinn.

Lokafrágangur felur í sér að klippa hlið/stúkur og fægja til að ná yfirborðsgrófleika (RA) ≤ 1.6 µm,

mikilvægt til að lágmarka flæðisóróa í lokanum.

Loka hitameðferð

• Lausn annealing: Hita diska til 1 050 ° C. (CF8/CF3M) eða 1 100 ° C. (Nikkel málmblöndur) fyrir 30 mín,
  vatnsslökkva síðan til að leysa upp aðskilda fasa og hámarka tæringarþol.
• Streitulosun (Valfrjálst): A. 650 ° C., 1-Klukkutímahald getur dregið úr afgangsálagi frá frágangi.

Kostir Silica Sol fyrir Butterfly Valve Disks

• Yfirborðsáferð: Silica sol skeljar framleiða sléttari yfirborð en hefðbundnar aðferðir, dregur úr þörfinni fyrir vinnslu eftir steypu.
  Þetta er mikilvægt fyrir diska sem starfa í mjög hreinu umhverfi eins og lyfja- eða drykkjarvatnskerfum.
• Mál nákvæmni: Stíf skeljarbyggingin heldur þéttum vikmörkum (± 0,1 mm), tryggir sammiðju og flatneskju sem er mikilvægt fyrir jöfnun disksætis.
• Varma stöðugleiki: Mikil eldföst kísilsól (allt að 1.600°C) kemur í veg fyrir skekkju á skelinni meðan á hella stendur, varðveitir flókna þrýstijafnvægi á disknum.
• Efnisleg eindrægni: Tilvalið til að steypa austenítískt stál, tvíhliða málmblöndur, og nikkel-undirstaða ofurblendi, sem eru algengar í notkun fiðrildaloka.

6. Yfirborðs heiðarleiki & Tæringarþol

Sem steypt yfirborðsáferð og eftirsteypt fæging

Jafnvel með hárnákvæmni kísilsól skeljum, eins og steyptir diskar koma venjulega fram með Ra 2,5–3,5 µm.

Samt, Fín keramik korn fjárfestingarsteypu takmarka yfirborðstoppa við undir 10 µm á hæð. Til að uppfylla staðla fyrir lokaiðnað - sem oft krefjast Ra ≤ 1.6 µm-framleiðendur sækja um:

• Titringur veltur: Keramikefni og létt slípiefni draga úr Ra um 30–40% á 2–4 klukkustundum.
• Nákvæm fæging: CNC-stýrð fæging með demantsmaki (3 µm möl) nær Ra ≤ 0.8 µm á þéttihliðum, tryggir lekalausa frammistöðu.

Þessi skref koma í veg fyrir örskot á yfirborði sem gætu komið af stað tæringarholum eða skemmt teygjanleg sæti.

Súrsun & Passivation Cycles

Til að byggja upp samræmda óvirka filmu og fjarlægja innfelldar innfellingar, fiðrildaloka diskar gangast undir:

• Súrsun: Sökk í a 10 % HNO₃–2 % HF lausn kl 50 °C í 20–30 mínútur leysir upp yfirborðsoxíð og kalk.
• Skolaðu & Hlutleysing: Skolun í kjölfarið í afjónuðu vatni og natríumbíkarbónatbaði hlutleysir leifar af sýrum.
• Passivation: Önnur dýfa í 20 % HNO₃ at 60 ° C fyrir 30 mín stuðlar að myndun a 2-5 nm Cr₂O₃ filma,
  staðfest í gegnum ASTM A967 sítratprófun.

Yfirborðsgreiningarrannsóknir sýna a 30 % hækkun í Cr innihaldi yst 50 nm,

þýða í óvirka-filmu niðurbrotsmöguleika hækkun á +50 MV í potentiodynamic prófum.

Tæringarárangur í fulltrúamiðlum

Umhverfi	Diskur efni	Tæringarhraði	Prófstaðall
Sjó (3.5% NaCl kl 25 ° C.)	CF8M / 316	0.05 mm/ár	ASTM B117 saltúði
Járnklóríð (gryfjupróf)	CF8M / 316	Engin gryfja < 24 h	ASTM G48 Aðferð A
10% H2SO4 við stofuhita	CF3M / 316L	0.10 mm/ár	ASTM G31 dýfing
Ofhituð gufa @ 550 ° C.	Inconel 625	0.02 mm/ár	Ni-blendi oxunarpróf

Háhitaoxun og streitutæringarsprungur

Fyrir forrit fyrir ofan umhverfið:

• Oxunarþol: Inconel 625 diskar sýna < 0.02 mm/ári oxíðkvarðavöxtur í lofti kl 550 ° C..
• SCC mótspyrna: Tvíhliða steypt SAF 2205 diskar sýna ekkert klóríð SCC þegar þeir eru prófaðir skv ASTM G36 at 80 ° C og 1000 psi fyrir 720 h, betri en 316L um 40 %.

7. Butterfly Valve Disc Casting Tolerance

Að viðhalda þéttum víddarvikmörkum á steypta skífunni tryggir rétta passa, áreiðanleg innsigli, og lágmarks vinnslu eftir steypu.

Fjárfestingarsteypa skilar fínni vikmörkum en sandsteypa, but designers must still specify realistic expectations to balance cost and performance.

Below are typical umburðarlyndi guidelines for investment-cast butterfly valve discs, based on ISO 8062-3 (CT8) and industry practice:

Lögun	Nominal Size Range	Umburðarlyndi	Athugasemdir
Overall Diameter	Allt að 200 mm	± 0.10 mm	Ensures concentricity with valve body; critical for full-bore applications
	200–400 mm	± 0.15 mm
	> 400 mm	± 0.20 mm
Veggþykkt	3-8 mm	± 10 % of nominal	Designers maintain 4–8 mm sections to avoid shrink porosity
Hub Bore Diameter	Allt að 50 mm	− 0 / + 0.05 mm	Slip fit onto shaft; may require reaming to H7 for precision actuators
	50–100 mm	− 0 / + 0.10 mm
Bolt Circle & Göt	PCD Ø up to 300 mm	± 0.10 mm	Matches pipe flange standards (T.d., Ansi, Frá)
	PCD Ø > 300 mm	± 0.15 mm
Out-of-Roundness	Any circular feature	≤ 0.05 % of diameter	Ensures seal compression uniformity
Flatness (Seating Face)	Across disc face	≤ 0.05 mm	Critical for valve shut-off; often ground to final dimension
Edge Profile Radii	Flök / skrúfur	± 0.5 mm	Designers specify 3–5 mm radii to balance flow and stress concentration

Hagnýtar afleiðingar

1. Seal Engagement: Vikmörk á sætaflötum og óhringleiki hafa bein áhrif á pökkun og O-hringa þjöppun, sem hefur áhrif á lekaþéttleika.
2. Virkjunarjöfnun: Nákvæmni hubborunar tryggir sammiðja snúning skífunnar, dregur úr sérvitringum á legum og stýribúnaði.
3. Vinnsluhlunnindi: Þó að margir fiðrildalokaskífur standist fráviksmörk sem steypt, mikilvægir þéttifletir fá oft létt slípun (0.2–0,5 mm lager) til að tryggja flatleika og yfirborðsáferð.
4. Skoðunaráætlun: Hnitmælandi vél (Cmm) úttektir á 100 % af diskum staðfesta samræmi; tölfræðileg ferlistýring (SPC) flaggar þróun áður en þau fara yfir CT8 mörk.

8. Þetta Veita virðisaukandi þjónustu

Fyrir utan framleiðslu á fjárfestingar-cast disknum sjálfum, Þetta safnar nú pakka af virðisaukandi þjónustu sem flýtir fyrir tíma á markað, draga úr vinnuálagi innanhúss:

Nákvæmni vinnsla

• CNC snúningur & Milling: Birgir afhendir oft diska með fullunnum hubholum, lyklabrautir,
  og boltaholamynstur að H7/H8 vikmörkum (±0,02 mm), útrýming aukavinnslu.
• Jafnvægi & Borun: Statísk eða kraftmikil jafnvægi að G6.3 stigamörkum (< 2.5 µm ójafnvægi á mm) fyrir diska ≥ 300 mm þvermál, auk valfrjáls blæðingar- eða jafnvægisholaborunar.

Hitameðferð

• Lausn Glitun: Tómarúms- eða saltbaðglæðingar kl 1 050–1 100 °C fylgdi
  með hraðri quenching endurheimta duplex og austenitic örbyggingu, sem tryggir fulla tæringarþol.
• Streitulosun: Undir-kritísk haldast við 600–650 °C í 1–2 klukkustundir draga úr afgangsálagi
  frá vinnslu eða suðu um allt að 60%, koma í veg fyrir röskun á lokasamsetningu.

Yfirborðsmeðferðir

• Fægja & Lapping: Lokahóf niður í Ra ≤ 0.4 µm á þéttingarflötum tryggja lekalausa frammistöðu; dæmigerður viðsnúningur: 1–3 dagar í hverja lotu af 20–50 diskum.
• Húðun & Fóðringar: Epoxý, PTFE, eða keramikhúð bætir við efnaþol í árásargjarnum miðlum; þykktarstýring upp í ±10 µm uppfyllir OEM forskriftir.

Sérsniðnar umbúðir & Logistics

• Hlífðar rimlakassi: ISO-compliant wooden crates with anti-corrosion VCI inserts, shock-monitoring sensors, and humidity indicators safeguard discs during transit.
• Fast-Track Shipping: Expedited air-freight or “milk-run” consolidation cuts lead times to 2–3 weeks from order to door, compared with standard sea-freight of 6–8 weeks.

9. Ályktanir

Investment casting provides a one-step route to high-performance butterfly valve discs, delivering complex geometries, þétt vikmörk (± 0,1 mm), og frábær yfirborðsáferð (Ra ≤ 1.6 µm).

By selecting appropriate alloys—ranging from CF8M stainless to Inconel 625—and applying rigorous process controls and inspections,

manufacturers achieve discs that meet mechanical targets (tensile ≥ 550 MPA; lenging ≥ 25 %), exhibit outstanding corrosion resistance,

and sustain demanding service conditions across water treatment, olía & bensín, og orkuvinnslugreinar.