Жоғалған балауыз құю процесі

1. Кіріспе

Жоғалған балауыз (салым) кастинг Дәлсіз өрнектерді дәстүрлі түрде балауызды керамикалық қабық арқылы металл бөліктерге айналдырады.

Оның негізгі күшті жақтары: Тамаша бетті аяқтау, Жоғары өлшемді дәлдік, және күрделі геометриялар мен жоғары сапалы қорытпаларды құю мүмкіндігі.

Процесс нұсқалары (балауыз бағалары, Shell химиясы және негізгі әдістері) Инженерлермен сауда құнын сыйлаңыз және тот баспайтын болаттар үшін жұмыс істейтін маршруттарды таңдаңыз, мыс қорытпалары, үтіктер, және - арнайы сақтық шаралары бар - титан және никель суперқорытпалары.

2. Жоғалған балауыз құю процесі

Типтік реттілік (Жоғары деңгей):

1. Үлгі: балауыз жасаңыз (немесе Кастоалдық шайыр) үлгі(С) - бір дана немесе ағаш / байлам.
2. Жиналыс: Кластерді қалыптастыру үшін жүгірушілер / апару үшін үлгілерді тіркеңіз.
3. Ақша салу / қабық салу: Биндерлі шламдағы DIP жинағы + шұңғыл; Қабық салу үшін қайталаңыз.
4. Дәрі-дәрмек / кептіру: Гель және жартылай құрғақ қабықшалар; Қорытынды кептіру.
5. Dewax: балауызды алып тастаңыз (бу немесе еріген).
6. Соңғы рет / оқ атқан: Ынтымақтастық органиканы жағып, қабықты тұрақтандыру үшін.
7. Құю: балқытып, металды алдын ала қыздырылған қабыққа құйыңыз.
8. Шығару & тазарту: Қабыршақты алыңыз, кесілген қақпаларды кесіңіз, тазалау.
9. Пост-процесс: Жылуды емдеу, Сан (Қажет болса), өңдеу, Бетті аяқтау, тексеру.

3. Үлгі материалдары: Төмен, Орташа, және жоғары температуралы балауыздар

ЕСталдар & нұсқау

• Балауызды бөлік мөлшері бойынша таңдаңыз, Құрметті және күтілетін қабық / құрастыру реті. Төмен температура балауызы жақсы және аз көлемде өте жақсы, бірақ ұзақ циклдер немесе жылы дүкендер үшін зардап шегеді.
  Орташа TEMP - бұл инженерлік кастингтің жұмысы. Жоғары температура балауыздары (және инженерлік үлгіні полимерлер) пайдалану немесе ұзақ қабық қаупін қалыптастыратын жерде қолданылады.
• Үлгі қоспалары: пластификаторлар, тұрақтандырғыштар, Ағынды жақсарту және бояғыштар инъекцияға әсер етеді, DEWAX қалдықтары және жанып тұрған газ эволюциясы - құю бекітілген тұжырымдарын көрсетіңіз.

4. Үлгі өндірісі: Құралдар, Инъекция балауызы, және қосымша үлгілер

• Инъекциялық қалыптау: Болат / алюминий балауыз үшін өледі - беттің жоғары сапасы бар көлемдегі аз шығындар. Құралдардың шығын мөлшері күрделілікке байланысты.
• 3D Басып шығарылған вакс / шайырлар үлгілері: Соса, Дл, Материалдық-ағартқыш немесе ваксты балауыздар Прототиптер мен шағын жүгіруге арналған құралдарды жояды.
  Қазіргі заманғы асыл тұқымды шайырлардан тазартылып, инъекцияға арналған балауыздың бетінің сапасы.
• Үлгі ағаштары және Gating Design: Тиімді төгу және тамақтандыру үшін орталық рөлге өрнектерді ұйымдастырыңыз; Азық-түлік өнімдеріне құрбандық шалғыштарды қамтиды.
  Ірі кластерлер үшін тепе-теңдікті және тамақтандыруға арналған модельдеуді қолданыңыз.

5. Shell Systems: Силика-Соль, Су әйнегі, және гибридтік қабықтар

Қабық жүйесі - бұл беттің адалдығын анықтайтын ең маңызды айнымалы, Жылуға төзімділік, Өткізгіш / венциялар, Жоғалған балауыз құюдағы вакуумдық үйлесімділік және қорытпалар.

Қазіргі заманғы дүкендерде үш практикалық отбасы қолданылады:

• Силика-Соль (коллоидтық-кремний) снарядтар - сыйлықақы, Жоғары дәлдік бағыты.
• Су әйнегі (Натрий силикаты) снарядтар - экономикалық, Үлкенге арналған берік маршрут / Болат / темір жұмысы.
• Гибридті қабықшалар - Айыппұлды біріктіріңіз, Химиялық төзімді ішкі пальто (Силика-Сол немесе циркон) Су әйнегі бар сыртқы пальто бар, шығындар мен өнімділік.

Кремний-сол снарядтар (коллоидтық кремний)

Бұл не және ол қалай жұмыс істейді

Кремний-Сол снарядтар a пайдаланады Субрикронды кремний бөлшектерін коллоидтық суспензия байланыстырғыш ретінде.

Бірінші пальто (Өте жұқа жуу) коллоидты пайдаланып, бөлшектерді жазатын ультрафинді стукко; Кейінгі пальто қалыңдығын арттырады және кептіру және жоғары температуралы өрт сөндіру арқылы шоғырланған (қыру) бұл тығыз өндіреді, Күшті қабықтар.

Негізгі сипаттамалары:

• Беттің беті: ең жақсы қол жетімді - ac as ~ 0,6-3 мкм Жақсы жуумен.
• Жылу тұрақтылығы / оқ атқан: қабықтарды шоғырландыруға болады 600-1,000 ° C (Дүкен тәжірибесі stucco-мен байланысты өзгереді). Жоғары температуралы өрт сөндіру қабықтың күші мен жылтылдыққа төзімділігін арттырады.
• Вакуум / инертті үйлесімділік:үздік - кремний-сол снарядтар вакууммен және инертті атмосферамен үйлеседі және титан үшін әдеттегі таңдау болып табылады, Никель және кобальт суперқорытпалары.
• Өткізгіштігін бақылау: stucco бағалауы және жоғары құндылық үшін бақыланатын желдету үшін оқ ату арқылы реттеуге болады, Қатты құймалар.
• Ластану сезімталдығы:биік - коллоидтық тұрақтылық иондық ластануға ренжіді (тұздар, металл айыппұлдар) және органика; Сырдар мен өсімдік тазалық өте маңызды.
• Типтік бірінші пальто: Суб-10 мкм ерітілген кремний, Реактивті интерфейстерге арналған циркон немесе циркония.
• Әдеттегі пайдалану жағдайлары: аэроғарыштық турбиналық компоненттер, СуперАлларды, Вакуум-құйылған титаний, Медициналық импланттар, Нақты ұсақ бөліктер.

Сулы қабықтар (Натрий силикаты)

Бұл не және ол қалай жұмыс істейді

Сулы әйнек қабықтары қолданады сулы натрий (немесе калий) Силикат ерітіндісі байланыстырғыш ретінде.

Co₂ Gassing немесе Cof Gassing немесе Co Co Co Co Co Co Co Cove-ге арналған гельге гель (қышқыл тұздары), Ригидті керамикалық қабықшаны өндіріп алу кезінде reglated stucco-мен біріктірілген кезде.

Негізгі сипаттамалары:

• Беттің беті: Жалпы инженерия үшін жақсы - Әдетте ~ 2,5-8 мкм Жуу мен шелектерге байланысты.
• Оқ атқан: әдетте тұрақтандырылды ~ 400-700 ° C; снарядтар кремний-Сол жүйелермен бірдей болмады.
• Вакуумдық үйлесімділік:шектеу шектеулі - вакуум / инертті құймалар немесе ең реактивті қорытпалар үшін өте қолайлы емес.
• Өткізгіштігі / басу: Болаттар / үтіктер үшін жақсы; өткізгіштілік оңтайландырылған кремний-сол қабаттардан гөрі қопсытады.
• Емдеу әдісі:Co₂ Gassing (Жылдам гелация) немесе қышқыл төсегіштер - жылдам, Дүкеннің еденіне бекіту.
• Ластану сезімталдығы: Орташа - иондық ластану, ал гельдің біркелкілігіне және гельдің біркелкілігіне әсер етеді, бірақ су әйнегі, әдетте, кремний-Сольге қарағанда толерантты.
• Типтік бірінші пальто: Жақсы ерітілген кремний; Цирконды бетті қорғауды жақсарту үшін пайдалануға болады.
• Әдеттегі пайдалану жағдайлары: Клапанның денелері, Сорғы корпустары, Үлкен болат / темір бөлшектері, теңіз аппараттық құралдары, Жалпы өнеркәсіптік құю.

Гибридті қабықшалар (Силика-Сол немесе циркон ішкі пальто + Су стақанының сыртқы пальто)

Бұл не және ол қалай жұмыс істейді

Біртұтас экономикалық ымыраға келу: а Премиум ішкі пальто (Силика-Сол немесе Циркон / Циркония жуу) алдымен егжей-тегжейлерді басып, химиялық төзімді кедергі жасау үшін қолданылады, содан кейін Су стақанының сыртқы пальто төмен шығындарда көлемді күш беру үшін салынған.

Негізгі сипаттамалары:

• Беттің беті & Химиялық тосқауыл: Ішкі кремни-Сол / Циркон кремний-соль бетінің сапасына ие және металл интерфейсінде металл қабықшалардың алдын алуға көмектеседі.
• Құны & өңдеу: Сыртқы су стақанының пальтосы жалпы кремний-суреттерді азайтады және снарядты өңдеуге және көп мөлшерде ұстауға мүмкіндік береді.
• Вакуумдық үйлесімділік: vs таза су әйнегі (Ішкі пальто арқасында) Бірақ әлі де толық кремний-сол қабық сияқты өте ыңғайлы емес - көптеген тот баспайтын және кейбір никель қорытпаларына пайдалы, егер еріген / құйыңыз, атмосфера.
• Әдеттегі пайдалану: Жоғары сапалы суланған беттері бар клапан, Кейбір вакуумдық үйлесімділік қажет болатын орташа кәдімгі турбиналық бөліктер, vs vs компаниясы теңгерімді болуы керек қосымшалар.

6. Негізгі технологиялар

• Еритін өзектер (Балауыз немесе полимерлі өзектер еріту үшін жасалған): ішкі өткелдер шығарады (салқындату арналары); ыстық сумен немесе еріткішпен шығарылды.
• Биндермен жұмыс істейтін керамикалық өзектер (кремний, көрсеткен айып, Циркон): SuperAlloys үшін жоғары жылдамдықтарда тұрақты; Қабыршақтың негізгі үйлесімділігін талап етеді.
• 3D-басылған өзектер: Биндер-реактивті немесе Sla керамикалық өзектері кешенді ішкі геометрияларды құрметтемейді.

Өзектер үшін дизайн негізгі қолдауды ескеруі керек, басу, Балқытылған металлмен жылу кеңейту және химиялық үйлесімділік.

7. Дезавакс, соңғы рет & Shell ату - практикалық кестелер және бақылау нүктелері

Дезавакс

• Бу / Автоқалава дюякасы: Кәдімгі балауыз ағаштарына ортақ. Әдеттегі беттік темп 100-120 ° C; балауыздың көлеміне және ағаш өлшеміне байланысты сағаттарға минуттық минут.
• Термиялық дуаакс / еріткіш балқыма: кейбір полимерлер үшін қолданылады - еріткіштерді алу және басқару элементтері.

Соңғы рет / Берау кестесі (Типтік инженерия)

• Құлама: Ылғал / балауыз қалдықтарын кетіру үшін 100-200 ° C-қа дейін баяулаңыз (≤3-5 ° C / Min Буды ақырын болдырмас үшін қалың қабықшаларға ұсынылады).
• Ұстау 1: 150-650 ° C (1-4 сағат) аз қайнаған органиктерді өшіру.
• Құлама 2: ~ 3 ° C / MIN 350-500 ° C.
• Соңғы ұстау: 4Қабық жүйесіне және қорытпаларға байланысты -8 сағат 350-700 ° C температурада. Кремний-Сол снарядтарды ұзарту / күш үшін 600-1000 ° C-қа дейін жіберуге болады; 400-700 ° C температурада сулы қабықшалар тұрақтандырылды.
• Негізгі басқару элементтері: Дандалық мөлшерлеме, Оттегінің болуы (Реактивті металл қабықшалар үшін шамадан тыс тотықтырудан аулақ болыңыз), және құйылған кезде газ эволюциясын болдырмау үшін органикалық заттарды толығымен алып тастау.

Қабырғыңыз алдын ала қызарады: Shell термиялық шокты азайту және металл ағындарын жақсарту үшін 200-800 ° C дейін алдын-ала қызады; E.Г., Тот баспайтын құйыңыз, әдетте 200-450 ° C дейін алдын ала; SuperAlloys снарядқа байланысты жоғары қажет.

8. Құю: Еркіндік тәжірибесі, Вакуум / инертті опциялар және құю параметрлері

• Балқыту пештері: Индукция немесе қарсылық; Тазалыққа арналған газсыздандыру / сүзу және флюсинг.
• Температура үшін (ерекше):

• • Алюминий қорытпалары: 650-720 ° C
  • Мыс қорытпалары: 1000-1200 ° C
  • Болаттар: 1450-1650 ° C
  • Nickel SuperAlloys: 1400-1600+ ° C (қорытпа)

• Вакуумдық және инертті құю: Титан және жоғары реактивті қорытпалар үшін міндетті; Вакуум тотығу және металл қабықша реакцияларын азайтады.
• Сән үшін: Гравитациялық vs vs vs vs вакуумға көмектесіңіз - турбуленттілік пен кіріктірілген газдарды азайтуды таңдаңыз. Инклюзивті бақылау үшін сүзгілерді қолданыңыз.

9. Жалпы алғанда материалдар & Ерекше пікірлер

• Тот баспайтын болаттар (300/400, дуфлекс): Екі сулы да жақсы & Силика-Соль; Shell өткізгіштігі және соңғы қыздыруды басқару.
• Көміртегі & Төмен легірленген болаттар, Ішкі үтік: Су әйнегі снарядтарға жақсы сәйкес келеді; Жоғары құйылған энергиядағы масштабтау және қабықша эрозиясын қараңыз.
• Мыс қорытпалары (қола, Бізбен бірге): ортақ; Қабық жууды болдырмас үшін басқаруға арналған биіктік.
• Алюминий қорытпалары: мүмкін, бірақ басқа кастинг әдістерімен жиі арзан; Желдету / өткізгіштігін қамтамасыз ету.
• Титан & Сіз қорытпаларсыз: Реактивті - кремний-сол қабықтарды таңдаңыз, Zircon / Alumina алғашқы пальто, вакуум ериді, және инерттік атмосфера. Егер тосқауылдық пальто және маманның басқару элементтері болмаса, су әйнегінен аулақ болыңыз.
• Никель & Кобальт суперқорытпалары: Кремний-сол қабықтарды қолданыңыз, Қажет болған жағдайда жоғары температура және вакуум / инертті өңдеу.

10. Әдеттегі өлшемді, Беттік және толеранттылық мүмкіндіктері

• Өлшемді төзімділік (әдеттегідей): ± 0,1-0,3% номиналды өлшемнің (E.Г., ± 0,1-0,3 мм қосулы 100 мм ерекшелігі).
• Бетті аяқтау (Ra-vast): Силика-Сол ~ 0,6-3,2 мкм; Су әйнегі ~ 2,5-8 мкм.
• Сызықтық шөгінділер: ~ 1,2-1,8% (қорытпа & Құю промы дәл көрсетіңіз).
• Ең төменгі практикалық қабырға қалыңдығы: Зергерлік бұйымдар / микро бөлшектер: <0.5 мм; Инженерлік бөлшектер: 1.0-1,5 мм типтік; Құрылымдық қалыңдығы ортақ бөлімдер.
• Қайталану: Құюменің жақсы тәжірибесі сыни мәліметтермен жүгіруге ± 0,05-0,15% орындалады.

11. Жалпы ақаулар, Түбірлік себептер мен дәрі-дәрмектер

12. Кастингтен кейінгі процестер

• Шығару & керамикалық шығарып алу: Механикалық немесе химиялық әдістер.
• Термиялық өңдеу: Шешім емдеу, қартаю (Т6), Анықтайды - бұл қорытпа. Шешім Темперс: Al Bolys ~ 520-540 ° C; Болаттар жоғары.
• Ыстық изостатикалық басу (Сан): Ішкі шөгінділерді шаршауға сезімтал бөліктерге азайтады; Әдеттегі жамбас циклдары қорытпаға байланысты (E.Г., 100-200 МПа және 450-900 ° C).
• Өңдеу & бастау: сыни борлар, Толеранттылыққа арналған жабдықтар; жылтырату, Қажет болған жағдайда пассивация немесе жабынды қолданылады.
• NDT & сынау: гидростатикалық, қысым, ағып кету сынақтары, Рентген / CT, Ультрадыбыстық, бояғыш-пенетрант, Механикалық тестілеу.

13. Процесті басқару, тексеру & біліктілік

• QC к рсеткіштері: Шлам қатты заттар, шынтақ қ, Гель уақыты, Пештің қисықтары, Dewax журналдары, Пандус кестелері, Химия және газсыздандыру журналдары.
• Үлгі талондары: созық, қаттылық & Металлографиялық купондар Өкілдік микроқұрылым мен механикалық қасиеттерге арналған.
• NDT іріктеу: Рентгенография және сыни компоненттерді сканерлеу; Кеуэлектікке қабылдау деңгейін көрсетіңіз (Vol% немесе максималды ақау мөлшері).
• Статистикалық процесті басқару (Зат): Сыни жиһаздарға жағыңыз (Қатты заттарды жуыңыз, қабық қалыңдығы, еріген сутек) және шығару (өлшемді вариация, Керекті санау).

14. Жалпы дұрыс емес түсініктер & Түсінсіздік

«Жеңілген балауыз құю тек жоғары дәлдікке арналған»

Жалған. Жеңілдікке негізделген балауыз құю - орташа дәлдіктер үшін үнемді (± 0,3-0,5 мм) - 40% жоғалған балауыз құюзаларында бұл нұсқаны пайдаланыңыз.

«Төмен температуралы балауыз орташа температура балауызынан төмен»

Контекстке байланысты. Төмен температуралы балауыз арзан және төмен дәлдікке жарамды, Көлемді бөлшектер (E.Г., жабдық) - орташа температуралық балауыз тек қатаң төзімділікке қажет.

«Силика Соль әрқашан су әйнегіне қарағанда жақсы»

Жалған. Су әйнегі орташа, ал орташа дәлдікке және жылдамдыққа жылдам және тезірек, Silica Sol ғана ± 0,1 мм толеранттылықты қажет ететін аэроғарыш / медициналық бөлімдер үшін ақталады.

«Жоғалған балауыз құюға арналған ставкалар жоғары»

Жалған. Силица Sol-ді жоғалтқан балауыздың құйылуы сынықтардың 2-5% мөлшерлемесі бар (Кастинг өлуімен салыстыруға болады) - Су әйнегі 5-10% құрайды (Құмның құйылуынан 10-15% -дан төмен).

«3D басып шығару жоғалған балауызды ескіргенсіз етеді»

Жалған. Мен прототиптер үшін өте ыңғайлы / төмен көлемде, бірақ жоғалған балауыз құю - орташа деңгейге дейін 5-10x арзанырақ (>1,000 бөліктер) және үлкенірек бөлшектерді ұстайды (дейін 500 кг).

15. Қорытынды

Жоғалған балауыз құю процесі кешенді өндірудің премьер-әдісі болып қала береді, Жоғары дәлдікті металл компоненттері.

Дұрыс жұптасқанда Үлгі материалдары, Қабық химиясы жіне Балқыма / атмосфералық тәжірибе Процесті дұрыс басқаруымен, Жоғалған балауыз құю Басқа құралдармен қиын немесе мүмкін болмайтын бөлшектерді жасайды.

Қазіргі жетілдірулер (3D Басып шығарылған үлгілер, гибридті қабықшалар, Вакуумдық құю және жамбас) Процесті жаңа қорытпалар мен қосымшаларға кеңейтіңіз - бірақ олар сонымен қатар мұқият сипаттама қажеттілігін арттырады, сынау және QA.

 

ЖҚС

Титанға қай қабық жүйесін таңдау керек?

Силика-Соль (Циркон / алюминиймен бірінші пальто) + вакуум / инертті еру және құю. Су әйнегі, әдетте, тосқауыл шараларынсыз жарамсыз.

Жоғалған балауыз құюмен ерекшеленуі мүмкін?

Ерекше өзгешеліктері <0.5 мм мүмкін (Зергерлік бұйымдар / дәлдік); Инженерлік бөліктерде ≥1 мм сынақтар дәлелденбесе, берік болу үшін.

Мен күтімді күтуге болады?

Силика-Соль: ~ 0,6-3.2 мкм Ра; су әйнегі: ~ 2,5-8 мкм Ра. Балауызды жұқа жуу және жылтырату өледі.

Хип қашан ұсынылады?

Шаршау үшін, Қысым бар, немесе ішкі кеуекті азайтуға болатын аэроғарыш бөліктері - жамбас шаршауды күрт жақсарта алады.

Балауыздық құралдардың орнына 3D басып шығарылған үлгілерді қолдана аламын ба??

Иә - Кастейлік шайырлар және баспа балауызы Құрылғының уақытын және прототиптер / төмен көлемдегі шығындарды азайтыңыз. Шариннің дюязикалық сипаттамаларын және қабықтың үйлесімділігі тексерілгеніне көз жеткізіңіз.