Құмның құйылуы дегеніміз не?

1. Кіріспе

Құм құю көдірсіз және көп әмбебап металдан жасалған процестердің бірі болып табылады.

Балқытылған металдарды құмға негізделген қалыпқа мәжбүрлеу арқылы, Құқықтар қарапайым жақшалардан бастап, күрделі турбиналық корпустарға барынша шығарады.

Оның жарамды өзектілігі бейімделмеген бейімделуден туындайды: ол грамнан асқан бөлігінен асып түседі 100 тону, Барлық кастинг қорытпаларымен жұмыс істейді, және дизайн еркіндіктерімен құнның тиімділігін теңестіреді.

Бұл мақала оның механикасын зерттейді, Материалдық ғылым, қолданбалар, және бәсекеге қабілетті ландшафт, Инженерлер мен өндірушілер үшін техникалық терең сүңгуірлер ұсынады.

2. Құмның құйылуы дегеніміз не?

Оның өзегінде, Құмның құюы а үлгі- қорытынды бөлімнің дәл көшірмесі бар екі бөліктен тұратын қалыпқа орналастырылған жеңу (жоғарғы жартысы) жіне сүйреу (төменгі жартысы).

Үлгіде бір рет колбра, Құманшаны байланыстырғыштармен араластырыңыз (балшық, ыру, немесе химиялық қатайтқыштар) оны қоршайды.

Құмнан кейін қатайтылғаннан кейін, Үлгіні алып тастау металлға дайын қуысты қалдырады.

Қолдануға байланысты, Құқықтар бірнеше қалып түрінде қолданылады:

• Жасыл құм: Кремний құмының қоспасы, балшық (әдетте бентонит), және су. Жасыл құмның қалыптары аяқталды 70% олардың арзан бағасы мен қолайлылығына байланысты әлемдік құю көлемі.
• Химиялық байланысқан құм: Қалыптарды құруға арналған шайырлар немесе фенолды байланыстырғыштар қолданылады Тамаша өлшемді дәлдік және бетті аяқтау.
• Пісіру жоқ (Әуе жиынтығы) Құм: Бөлме температурасында емдейтін екі компонентті жүйе, Үлкен немесе күрделі үлгілер үшін өте ыңғайлы.

Негізгі материалдар:

• Кремний құм (Sio₂): Қалып құмының 85-95% құрайды, Оның жоғары балқу нүктесі үшін бағаланады (1,713° °) және ауаны өткізгіштігіне баулдыратын түйіршікті құрылым.
• Байланыстырғыштар: Органикалық (Жасыл құмдарға арналған бентонит, Пісіруге арналған феноликалық) немесе бейорганикалық (Натрий силикаты) Құм дәндерін байлау; Олардың таңдауы көбелектердің күшіне әсер етеді, қытық ету, және қоршаған ортаға әсері.
• Қоспалар: Көміртегі (Металл енуді азайтады), үгінділер (Өткізгішті жақсартады), және дефоамерлер (Газға енуді азайтады).

3. Құм құю түрлері

Құмның құюы бір ғана процесс емес - бұл бірнеше «хош иістермен» келеді,«Әрқайсысы әртүрлі өндіріс көлеміне бейімделген, металл түрлері, күртекс, және қалаған бетті аяқтау.

Негізгі категориялар:

Жасыл құмды құю

• Қалыптан жасалған материал: Кремний құмының қоспасы, балшық (бентонит), суару, және кейде қоспалар (e.g. теңіз көмірі).
• Сипаттамасы:

• • Қалып «жасыл» (i.e. Құрамында ылғал бар) және қайта пайдалануға болады.
  • Жылдам жөндеу жұмыстары және төменнен орташа деңгейден орташа шығындар.
  • Әділ бетті аяқтау (Олар 200-400 мкт болды).

• Әдеттегі пайдалану: Автомобиль бөлшектері (Қозғалтқыш блоктары, Цилиндр бастары), Ауылшаруашылық компоненттері, Сорғы корпустары.

Құрғақ құм құю

• Қалыптан жасалған материал: Ылғалды кетіру үшін кейіннен пісірілген немесе құрғатылған жасыл түсті көгеру.
• Сипаттамасы:

• • Жасыл құм үстінде өлшемді нақтылық пен бетті аяқтаңыз (Олар ≈ 100-200 мкт болды).
  • Ылғалданған жақсы бақылау газ ақауларын азайтады.
  • Ұзағырақ қалыптастыру уақыты; Орташа жұмыстар үшін ең жақсы.

• Әдеттегі пайдалану: Болаттар, Тот баспайтын болаттар, Төзімділікке толтықтығы бар үлкен құймалар.

Химиялық байланысқан (Пісіру жоқ & Суық қорап) Құмның құюы

• Пісіру жоқ (Әуе жиынтығы):

• • Кітап түптеуші (фенолдық, фуран немесе натрий силикаты + катализист) бөлме температурасында араластырылған.
  • Қалталар минутпен бірнеше минутқа дейін емдейді - қыздыру қажет емес.

• Суық қорап (Газбен өңделген):

• • Амин газын алып, металл колбаға салынған шайырлы құмдар «емделді».
  • Жылдам емдеу (секунд), Тамаша көгерген күш және ұсақ бөлшектер.

• Сипаттамасы:

• • Өте жақсы бетті аяқтау (Олар ≈ 50-100 мк).
  • Жоғары өлшемді дәлдік.
  • Биндерлік шығындар жоғары; Қалыптар қайта пайдалануға болмайды.

• Әдеттегі пайдалану: Аэроғарыш компоненттері, Гидравликалық бөліктер, Аспап қораптары.

Қойлы құмды құю

• Өңдеу: Құм түйірлері жұқа шайырлы қабатпен қапталған, күшті қалыптастыру, Ыстыққа төзімді қалып.
• Ерекше өзгешеліктері: Беттің керемет сапасы, Жоғары беріктігі, Минималды бұрмалау.
• Қолданбалар: Клапандар, Сорғы қалталары, және мықтап төзімділікті қажет ететін кішкентай бөліктер.

Қабыршақты қалыптау

• Қалыптан жасалған материал: Жіңішке «қабықшаны қалыптастыру үшін термосетикалық шайырмен қапталған жұқа кремний құм.
• Өңдеу: Қыздырылған үлгі қалыңдығы 3-10 мм снарядты жасайды; Содан кейін екі жартысы қосылды.
• Сипаттамасы:

• • Жоғары бетті аяқтау (Олар ≈ 25-75 мкв.).
  • Тамаша өлшемді дәлдік.
  • Жоғары көлемді жүгіру үшін ең жоғары құрал-жабдықтар мен шайырлар.

• Әдеттегі пайдалану: Жоғары дәлдіктегі автомобиль берілістері, Қозғалтқыш блоктары, Сорғы саппелттері.

Вакуюс (V-процесс) Құмның құюы

• Қалыптан жасалған материал: Ауа өткізбейтін колбадағы жабылмаған құрғақ кремний құм; Вакуумдық құмды өрнекке қатты тартады.
• Сипаттамасы:

• • Химиялық байланыстырғыш жоқ → Газ ақаулары жоқ.
  • Жақсы бетті аяқтау (Олар 75-150 мкт болды).
  • Қалыптастыру оңай (Тек вакуумды шығарыңыз).
  • Жабдықты инвестициялау жоғары; орташа деңгейге сәйкес келеді.

• Әдеттегі пайдалану: Aerospace алюминий және мыс қорытпалар құймалары, қорғаныш, Жоғары сапалы өнеркәсіптік бөліктер.

4. Құмды құюдың қадамдық процесі

Үлгі дизайны & Материалдық таңдау:

Инженерлер бөлшектердің күрделілігі мен өндіріс көлеміне негізделген үлгіні таңдайды: Прототиптер үшін ағаш өрнектер, Жоғары көлемді жүгіруге арналған металл өрнектер.

3D сканерлеу сияқты сандық құралдар дәлдікті қамтамасыз етіңіз, CAD бағдарламалық жасақтамасы қысқарту үшін (E.Г., 1.5% алюминий үшін, 2% Болат үшін).

Қалыпты және өзектер жасау әдістері

Үлгіні орнатудан кейін, Техникалық заттарды оны төбеде және сүйреңіз.

Ішкі мүмкіндіктер үшін, Олар жасайды өзектер- және пішіндер бөлек байланыстырып, қалыпқа орналастырылған. Негізгі басып шығару дизайны дұрыс орналасу мен қолдауды қамтамасыз етеді.

Жиналыс: Сүйинг, Раушандар, & Тесіктер:

Қалыпты жартысы қосылды, a көмегімен Gating System (сылырлақ, жүгіруші, қақпалар) металл ағынын бақылауға арналған және a көтергіш (балқытылған металдардың резервуары) шөгуді өтеу.

Саңылаулар газдың кетуін қамтамасыз етеді, Керекті болдырмау. Қазіргі заманғы негіздер есептеу сұйықтығын динамиканы қолданады (Ауыртпалық) Осы жүйелерді оңтайландыру, Қалдықтарды 15-20% төмендету.

Еркелу & Құю:

Сұр темір сияқты металдар (Балқу нүктесі 1 150 ° C), алюминий (660° °), немесе тот баспайтын болат (1,400° °) 50-100 ° C пештердегі балқу нүктесінен жоғары (Темірге арналған куболдар, Түсті металдарға арналған индукциялық пештер).

Жылару жылдамдығы мен турбуленттілік өте маңызды: Тым жылдам тәуекелдер оксидінің қосындысы; Тым баяу аяқталмайды.

Салқындату, Шығару, & Құмды қалпына келтіру:

Елеуленгеннен кейін (Шағын бөлшектерге арналған минут, Үлкен құймалар үшін сағат), Қалып сынған (Шығару), бөлігі бөлінеді.

Құм қайта өңделеді: Заманауи нысандар скрининг және магниттік бөліну арқылы 90-95% құмды қайтарады, Материалдық шығындарды азайту 30%.

5. Құмды құюға арналған жалпы металдар мен қорытпалар

Құм кастинаты инженерлік қорытпалардың керемет кең спектрін ұсынады.

Құқықтар күшке негізделген металдарды таңдаңыз, Коррозияға төзімділік, Жылу тұрақтылығы, және өзіндік құны.

Үстел: Құмның құю кезінде қолданылатын ортақ металдар мен қорытпалар

6. Құмның құю артықшылықтары

Төмен құралдар мен қондырғылардың құны

• Құмдық қалыптар өндіруге арзан (әдетте саз немесе химиялық байланыстырғыштармен байланысқан кремний құмынан жасалған),
  Сонымен, бастапқы құралдардың бастапқы құны тұрақты, өлімге немесе қайтыс болу процестерімен салыстырғанда минималды.
• Бұл құмыраны, әсіресе, шағын өндіріс үшін үнемді етеді, Прототип бөлшектері, немесе бір-бірден тыс компоненттер.

Бөлімде және геометриядағы жан-жақты

• Құмның құюы бірнеше тоннаға бірнеше тоннадан тұратын өте үлкен немесе өте кішкентай бөлшектерге ие бола алады.
• Кешенді ішкі геометриялар (асты сызбалар, өзектер, шұңқырлар) құю алдында құм өзектерін салу арқылы құруға болады, Қымбат емес өзектерсіз өледі.

Материалдардың кең ассортименті

• Кез-келген асыл тұқымды қорытпалар (E.Г., сұр темір, Ішкі үтік, болат) немесе түсті емес (E.Г., алюминий, қола, мыс, магний)- құмды қалыптарда қолдануға болады.
• Бұл икемділік сізге күш үшін оңтайлы материалды таңдауға мүмкіндік береді, Коррозияға төзімділік, немесе жылу қасиеттері.

Мольд материалдарының қайта құрылуы

• Әр кастинг циклынан кейін, Құм қоспасын бірнеше рет қалпына келтіруге және қайта пайдалануға болады (Көбінесе 95-98% қалпына келтіру), Қалдықтар мен материалдардың құнын төмендету.
• Қазіргі қалпына келтіру жүйелері (механикалық, жылу, немесе химиялық редакторлар) Тұрақты дамуды одан әрі жақсарту.

Прототиптерге арналған жылдам жөндеу жұмыстары

• Себебі, құрал - бұл жай бөлінген үлгі (жиі ағаш немесе 3D-басылған) қатайған болат емес, Қалыпты дайындық итерациялар үшін өте ыңғайлы.
• Инженерлер апталардан емес, күндердегі физикалық бөлікке дейін CAD моделінен, Өнімді жеделдету циклдары.

7. Шектеулер & Құмды құюдың техникалық мәселелері

Беттің әрлеуі және өлшемді дәлдік

• Құм түйірлері құю бетінде дөрекі құрылымды жасайды, жиі толеранттарды қанағаттандыру үшін қосымша өңдеуді немесе әрлеуді қажет етеді.
• Кәдімгі төзімділіктер кіші бөліктер үшін ± 0,5-1,5 мм және үлкенірек бөлімдер үшін ± 1,5-3,0 мм, қайсысы өлімге немесе инвестициялық құюға қарағанда дәлірек.

Ақаулар қаупі жоғары

• Кеуелік: Қалыпқа түскен газ және қатайтылған кезде пайда болған немесе металлдағы тері тесігін қалыптастыра алады, бөлікті әлсірету.
• Құмның қосындылары: Борпылдақ құм түйірлері металл қабырғаларынан балқытылған металдарға салынуы мүмкін, қатты дақтарды немесе беттік дақтарды тудырады.
• Қате & Суық жабдықтар: Металл ағындарының жеткіліксіздігі немесе ерте қатталу аяқталмаған немесе металлға қосылмауы мүмкін.

Ұзақ өндіріс циклы

• Әр кастингті қалыптауды қажет етеді (орауыш, Негізгі параметр, құрастыру) және сілкіндірілгеннен кейін, бұл жоғары қысымды процестерге қарағанда көп уақытты қажет етеді.
• Салқындату уақыты қалың немесе жаппай бөлімдерге айтарлықтай болуы мүмкін, жалпы өткізу қабілеттілігін баяулату.

Еңбекті қажет ететін процесс

• Көптеген операциялар-қалыптастыру, Негізгі параметр, білікті жұмыс күшіне сүйенеді, БАРЛЫҚ ҚҰРАЛДАРДЫҢ ҚЫЗМЕТІНІҢ ҚЫЗМЕТІ ЖӘНЕ БАСҚАРУЫ.
• Автоматтандыру мүмкін, бірақ құмға негізделген жүйелер үшін жиі қымбат.

Экологиялық және денсаулыққа қатысты мәселелер

• Молды өңдеу кезінде кремний шаңына әсер ету Тыныс алу қаупі бар, егер шаңды бақылаудың қатаң шаралары болса.
• Құм және қолданылған химиялық байланыстырғыштар Топырақ пен судың ластануын болдырмау үшін қалпына келтірілуі немесе өңделуі керек қалдықтар ағындарын тудырады.

Өте жұқа учаскелердегі шектеулер

• Жіңішке қабырғалар (<3-4 мм) қиын, өйткені құм ұсақ мәліметтерді қолдамауы мүмкін, және металл металл, қалыпқа толығымен толтырылуы мүмкін.
• Жіңішке бөлімдерге де, жақсы беттік анықтамаға қол жеткізу көбінесе өлім немесе инвестициялық құю сияқты балама процестерді қажет етеді.

8. Құм құюдың негізгі қосымшалары

Автомобиль өнеркәсібі

• Қозғалтқыш блоктары, Цилиндр бастары, Ауыстыру жағдайлары, Тежегіш компоненттері, Суспензия бөлшектері.

Аэроғарыш & Қорғаныш

• Турбиналық корпустар, Қозғалтқыш қондырғылары, Құрылымдық жақшалар, Зымыран құрамдас бөліктері, Ұшақтарды қону редукторлары.

Энергия & Электр қуатын өндіру

• Турбина корпустары, генератор жақтаулары, Сорғы корпустары, Мұнай және газ жабдықтарына арналған клапандар, Гидроэлектрлік компоненттер.

Құрылыс & Ауыр машиналар

• Құбыр арматуралары, Клапан компоненттері, Құрылымдық болат бөлшектері, Құрылыс техникасына арналған қозғалтқыш компоненттері, Ауылшаруашылық техникалары бөлшектері (E.Г., Тракторлы корпустар).

Өнеркәсіптік жабдық

• Сорғы және компрессорлық қораптар, беріліс қораптары, Машина құралы негіздері, Ауыр кронштейндер, Өнеркәсіптік клапанның денелері.

Теңіз & Кеме жасау

• Пропеллер хабтары, Қозғалтқыш компоненттері, Жөнелту тақтасының бөлшектері, және теңіз сорғысы.

Жалпы өндірістік

• Көркем қанаттар, Жеке механикалық бөліктер, Ауқымды құрылымдық компоненттер, Өнімді дамытуға арналған прототиптер.

Реттелетін прототиптер және көлемі аз өндіріс

Соңында, Құмды жылдам прототиптеу және кішігірім партиямен кастинг.

Дизайн командаларына металл металл прототиптері қажет болған кезде - эргономиканы тексеру үшін немесе әлемдік әлемдік жүктеме бойынша далалық тестілеуге арналған, бөлшектерді жеткізеді 3-5 күн, салыстырғанда 2-4 апта тұрақты қалыптар үшін.

Оның минималды құралдарының құны (жиі астында $200 әр үлгі) Робототехника бойынша ұшқыштар мен мамандандырылған қосымшаларға өте ыңғайлы, Медициналық құрылғылар, және деспоке жууға арналған машиналар.

9. Балама құю процестерімен салыстыру

Инженерлер кастингтік әдістерді бағалаған кезде, олар сияқты факторларды салады Бөлшек күрделілік, Бетті аяқтау, Өлшемді төзімділік, Құралдардың құны, жіне Өндіріс көлемі.

Астында, Біз екі кең таралған баламаларға қарсы құм төндіреміз.Инвестициялық құю жіне Кастинг өледі.

Құмның құюын қашан таңдау керек?

• Аласа- Орта көлемді өндіру: Астында 10,000 бөліктер, Құмның төмендеткіш шығарылымы бір бөлігін азайтады.
• Үлкен немесе ауыр бөліктер: Компоненттер 50 кг немесе дейін 50 тону тек костюм құмды қалыптар.
• Арнайы қорытпалар & Жоғары температуралы материалдар: Құмдық қалыптар Тот баспайтын, СуперАлларды, және үтіктейтін үтіктер.
• Жедел прототиптеу немесе дизайн итерациясы: 3D-басып шығарылған өрнектер және жылдамдықты тез арылу сызықты қалпына келтіру уақыты бірнеше күнге дейін.
• Кешенді ішкі геометрия: Құмның өзегі терең қуыстар мен терең қуыстарды кетіреді.

10. Қорытынды

Құмның құюы іргетасы Өндіріс әдісі, Теңгерімдеу экономика, ә маяғы, жіне масштабтау.

Сандық дизайнды біріктіру арқылы, Жетілдірілген видерлер химиктер, және нақты уақыттағы сапаны бақылау, Бүгінгі қорлар Дәстүрлі шектеулерді жеңіп, сенімді, салалар бойынша кешенді құю.

Тұрақтылық және жылдам прототиптеушілердің қысымы өсуде, Құмның құюының ерекше комбинациясы Төмен кіру құны, Материалдық икемділік, жіне Өлшем мүмкіндігі Оның өзектілігін болашаққа жақсы деп санайды.

-Та Осы, Біз сіздермен сіздермен серіктес болуға дайынбыз, компоненттердің дизайнын оңтайландыру үшін осы жетілдірілген әдістерді қолданамыз, Материалдар, және өндірістік жұмыс ағындары.

Сіздің келесі жобаңыздың әр қойылымнан және тұрақтылық бойынша эталоннан асып кетуін қамтамасыз ету.

Бүгін бізге хабарласыңыз!

 

ЖҚС

Құмдалған бөлшектерге арналған әдеттегі өлшем ауқымы қандай?

Бөлшектер кішкене компоненттерден ауысуы мүмкін (E.Г., жақшалар) өте үлкен құрылымдарға (E.Г., Жөнелтілімдер), Бірнеше тоннадан тұратын бөлшектерді құюға қабілетті кейбір қалдықтармен.

Құмның құюында жалпы бетті аяқтау мәселелері қандай?

Бөлшектердің құмды қалыпқа салдарынан тегіс құрылым болуы мүмкін. Кастингтік процестер Өте өңдеу сияқты, ұнтақтау, немесе жарылыс көбінесе аяқталуды жақсарту үшін қолданылады.

Көлемді құюға құмар құюға болады?

Құмның құюы төменнен орташа деңгейге дейін мүмкін, Жоғары көлемді өндіріс тез цифрдың ұзақтығына және үстіңгі қалыптарға байланысты өлім сияқты әдістермен тиімді болуы мүмкін.

Прототиптеуге қолайлы құмды құйыңыз?

Иә, Құмның құюы көбінесе негізгі құралдар шығындары мен функционалды бөліктер шығаруға байланысты прототиптер үшін қолданылады, Кешенді дизайн үшін де.

Құмның құюында ядро ​​қалай қолданылады?

Өзектер (Құм немесе шайырдан жасалған) Құюдағы ішкі қуыстарды немесе мүмкіндіктерді қалыптастырыңыз.

Олар құюдан бұрын қалыпқа салынып, қатайтылғаннан кейін жойылады, көбінесе діріл немесе балқу арқылы.