내용물
보여주다
1. 소개
투자 (잃어버린 왁스) 주조는 생산을 위한 정밀한 경로입니다. 스테인레스 스틸 복잡한 기하학을 결합한 유압 피팅 (적분 포트, 내부 구절, 얇은 벽), 우수한 표면 조도 및 거의 순 형상 경제성.
성공하려면 일치하는 합금이 필요합니다., 주조실습 및 유압작업에 대한 후가공 (압력, 메디아, 온도), 엄격한 테스트를 적용하여 (NDT, 내압/파열, 부식/부동태화) 평생 무결성을 보장하기 위해.
2. 스테인레스 유압 피팅에 매몰 주조를 사용하는 이유?
- 복잡한 내부 기하학: 코어와 왁스 패턴으로 내부 통로가 가능합니다., 다중 포트 매니폴드와 일체형 보스 통합.
- 뛰어난 표면 디테일: 모래 주조보다 주조된 Ra가 더 미세하여 밀봉면 마감 작업이 줄어듭니다..
- 치수 정확도: 손실된 왁스 공차로 인해 가공량이 줄어드는 경우가 많습니다..
- 재료 유연성: 오스테나이트계 주조, 듀플렉스 및 일부 내식성 니켈 합금 주조 가능.
- 용접 감소: 용접 조인트 수가 적어 잠재적인 용접 관련 약점과 누출 경로가 줄어듭니다..
3. 재료 & 합금 선택 - 어떤 서비스에 어떤 스테인레스를 사용하는지
재료 선택은 유압으로 시작됩니다. 서비스 봉투: 메디아 (물, 기름, 식염, 산성 유체), 작동 온도, 최대 작업 압력, 그리고 환경 노출 (선박, 사워 서비스).
매몰 주조 유압 피팅을 위한 일반적인 합금 선택
| 캐스트 등급 | 동등한 (꾸민) | 일반적인 구성 하이라이트 | 그것을 선택하는 이유 |
| CF8 | ~304 / S30400 상당 (깁스) | 크롬 ≒17~20%, 약 8~12%에서, 기음 ≤0.08% | 산화 환경에서의 일반적인 내식성; 좋은 주조성; 경제적. |
| CF3 | ~304L 캐스트 (낮은 c) | CR/cf8과 유사하지만 기음 ≤0.03% | 용접되거나 열에 민감한 어셈블리의 경우 - 민감도 감소; 용접 후 부식 안정성 향상. |
| CF8M | ~316 (깁스) | 크롬 ≒16~18%, 약 9~12%에서, Mo ≒2-3% | 염화물 환경에서 우수한 내공식성/틈새 저항성 (선박, 소금물). |
| CF3M | ~316L 캐스트 | CF8M과 화학은 동일하지만 기음 ≤0.03% | 염화물 서비스의 용접 피팅에 가장 적합; 민감성을 최소화. |
| 캐스트 듀플렉스 (예를 들어, CD3MN / 2205-좋다) | 듀플렉스 2205 동등한 | 더 높은 Cr (22~25%), 모 현재, 균형 잡힌 페라이트/오스테나이트 상 | 고강도, 탁월한 염화물/SCC 저항성 - 압력을 가할 때 + 염화물 노출 결합. |
| 니켈 기반 합금 (인코넬, 하스텔로이) | - | 높은 Ni, 모, 필요에 따라 Cr | 공격적인 화학 서비스 또는 매우 높은 온도용; 비용이 많이 들었습니다. |
4. 인베스트먼트 주조를 위한 설계 - 유압별 기하학 규칙
설계는 유압 기능의 균형을 맞춰야 합니다., 압력 무결성 및 주조성.
주요 규칙
- 연속 벽 두께: 급격한 두께 변화를 피하십시오; 점점 가늘어지는 계단과 넉넉한 필렛을 사용하세요. (최소 필렛 반경 ≒ 1–1.5× 공칭 벽).
- 최소 벽 두께: 주조 스테인레스 유압 피팅의 경우 목표 ≥ 3–4 mm 압력 지역의 경우; 얇은 비압력 리브는 더 얇을 수 있지만 피하십시오. <2 mm 하중 경로.
(주조소와 논의하십시오. 매몰 주조 및 단면 크기는 수축 및 다공성에 큰 영향을 미칩니다.) - 씰링면: 언제나 기계 밀봉면 및 O-링 홈; 가공 창 및 여유분 남겨두기 (일반 0.5~1.5mm).
목표 Ra ≤ 0.8 μm (32 분) 금속 대 금속 또는 ORFS 표면용; ra ≤ 1.6 μm 엘라스토머 개스킷에 적합. - 스레드: 중요한 압력 피팅에 완전히 주조된 나사산을 피하십시오. 사용하십시오. 가공된 스레드 또는 견고한 금속 인서트를 설치하십시오. (헬리코일, 프레스 인서트) 반복 어셈블리의 경우.
- 내부 구절: 방향성 강화를 촉진하기 위한 계획 게이트 및 코어 배치; 갇힌 섬과 냉간 차단을 유발하는 얇고 긴 통로를 피하십시오..
- 보스 & 보스 강화: 보스 웨빙이 있는 기계 보스 및 클램프 하중 분산을 위한 리브 추가; 코어 구멍은 목걸이로 적절하게 지지되어야 합니다..
- 용접 회피: 높은 응력에서 용접을 최소화, 압력을 받는 구역; 용접이 필요한 경우 가능하면 저탄소 주조 등급 또는 용접 후 용액 어닐링을 지정합니다..
5. 주조 실무 및 공정 매개변수 (녹다, 껍질, 붓다)
분실된 왁스 주조 스테인리스는 용융 청결에 주의가 필요합니다, 쉘 강도 및 제어된 붓기.
핵심 프로세스 요소
- 녹는 & 대기: 유도 또는 진공 유도 용해 (정력) 청결을 선호합니다; 진공 또는 불활성 (아르곤) 붓는 것은 산화와 개재물 형성을 감소시킵니다.. 듀플렉스강 및 고합금강용, 진공 연습이 필요할 수 있습니다.
- 온도용: 오스테나이트계 스테인리스 주조의 일반적인 타설 밴드: 1450–1550 ° C (정확한 액체/고체 합금 확인).
듀플렉스 및 초합금에는 더 높은 용융 온도가 필요할 수 있습니다.. 쉘과의 반응을 증가시키는 과도한 과열을 피하십시오. - 투자 (껍데기) 유형: 인산염 결합 또는 알루미나/지르콘 강화 투자는 스테인리스 및 높은 주입 온도에 일반적입니다. 필요한 고온 강도를 제공하고 반응을 줄입니다..
- 핵심재료: 세라믹 코어 (결합 실리카, 지르콘, 알루미나) 내부 유체 채널에 사용됩니다.; 챕렛 지원 코어. 코어 투과성과 그린 강도가 중요합니다..
- 여과법 & degassing: 세라믹 인라인 필터 및 용융 스키밍으로 함유물 감소. 스테인리스의 가스 제거는 수소보다는 청결에 더 중점을 둡니다.; 산소 조절이 중요하다.
- 쉘 예열 & 붓다: 예열된 껍질 ~600~950°C 열충격을 줄이고 충진을 개선하기 위해 합금에 따라 다름.
스테인리스 타설의 경우 껍질을 예열하는 경우가 많습니다. 600–800 ° C. 파운드리 검증 일정을 참조하세요..
6. 후처리: 가공, 열처리, 표면 마감 및 패시베이션
가공 & 공차
- 기계 밀봉면, 실 끝, 센서 포트 및 중요 기준점.
도면에 가공 창/추가 사항 지정. 일반적인 가공 공차: ± 0.05–0.2 mm 중요도에 따라.
열처리
- 용액 어닐링 (필요한 경우): 일부 주물의 경우 용액 어닐링 >1,040 ℃ 빠른 담금질로 탄화물을 용해시켜 내식성을 회복합니다..
큰 주물은 뒤틀릴 수 있습니다.; 낮은 C 등급을 선택하세요 (CF3/CF3M) 열처리의 필요성을 줄이기 위해. - 스트레스 해소: 왜곡 및 잔류 응력 감소 - 합금 및 허용 기준에 따라 온도 ~600~750°C.
표면 마감 & 밀봉
- 패시베이션: 화학적 패시베이션 (ASTM A967에 따른 질산 또는 구연산) 부동태 피막 강화 및 내장된 철분 제거.
패시베이션 인증서 및 테스트 필요 (페록실 또는 전기화학) 필요한 경우. - 도금 / 코팅: 무전해 니켈, 아연, 또는 필요에 따라 보호 페인트 - 도금으로 인해 주조 결함이 숨겨질 수 있으며 유압유 호환성을 충족해야 합니다..
- 전해연마: 위생 또는 고청정 피팅의 표면 마감 및 내식성을 향상시킵니다..
7. 품질 관리, 유압 피팅 테스트 및 승인
QA 프로그램은 위험에 비례해야 합니다.: 압력 피팅이 필요합니다 100% 또는 통계적으로 대표적인 테스트.
일반적인 QC 요소
- 재료시험성적서 (CMTR): 구성, 기계적 테스트, 열수 추적성.
- 치수 검사: 중요한 데이텀을 위한 CMM; 스레드 및 포트에 대한 go/no-go 게이지.
- NDT: 방사선 촬영 (엑스레이) 또는 내부 다공성의 경우 CT; 표면균열용 염료침투제; 대형 주조용 초음파. 샘플링 속도는 중요도에 따라 다릅니다..
- 정수압 / 압력 테스트: 보증 테스트 및 파열 테스트. 안내: 수행하다 증거 (새다) 1.5× MAWP에서 테스트 그리고 버스트 테스트 ≥4× MAWP 자격 샘플의 경우 - 표준 및 고객 요구 사항에 따라 조정.
문서 테스트 절차 (비장 가압, 시간을 잡아라, 허용 가능한 누출). - 토크 및 조립 테스트: 인서트/스레드 성능 및 개스킷 안착 검증.
- 부식 및 패시베이션 검증: 적절한 경우 염수 분무 또는 침수 테스트; 로트당 패시베이션 인증서.
8. 전형적인 결함, 근본 원인 및 재료 기반 완화
압력 피팅은 가혹합니다. 이를 감지하고 제어합니다.:
| 결함 | 근본 원인 (재료 / 프로세스) | 완화 |
| 다공성 (수축, 가스) | 가난한 먹이, 갇힌 가스, 젖은 껍질, 바인더의 수소 | 진공 주조, 세라믹 필터, degassing, 제어된 탈랍 & 마른 껍질, 방향성 피더 |
| 포함사항 / 광재 | 산화막, 쇠똥, 오염된 충전물 또는 도가니 | 클린 차지, VIM/여과, 스키밍, 도가니 라이닝 제어 |
| 뜨거운 눈물 / 열분해 | 억제된 응고, 넓은 냉동 범위 합금 | 디자인 변경 (필렛), 오한/라이저 변경, 구속을 줄이다 |
| 금속 투자 반응 (표면 변색 / 알파 케이스) | 반응성 합금 대 실리카 투자, 시간에 비해 높다 | 지르콘/알루미나 배리어 워시, 불활성 용융/부어, 호환 가능한 투자를 선택하세요 |
| 콜드 셧 / 이집트 | 낮은 유동 온도 또는 조기 응고 | 붓는 온도를 높여라 (사양 내), 더 나은 게이팅, 쉘을 예열하다 |
| 코어 시프트 | 약한 핵심 지원 또는 chaplet 실패 | 더 강한 코어 바인더, 더 나은 좌석, 디자인 챕렛 |
9. 기계, 부식 및 압력 성능 - 사용할 설계 번호
예비 설계에서는 보수적인 재료 특성과 안전계수를 사용합니다.; 특정 주물에 대해 실험적으로 검증.
디자인 앵커 (일반적인 범위)
- 근무 압력: 유압 시스템은 일반적으로 다음과 같습니다. 100 술집 (1,450 psi) 에게 700 술집 (10,150 psi) 업종에 따라.
고압 유압 피팅의 등급을 지정할 수 있습니다. 최대 700 술집 이상 — 그에 따라 합금/설계 선택. - 증명 테스트: 지정하다 ≥1.5× 최대 작업 압력 (MWP) 최소한; 많은 항공우주/중요 부품은 더 높은 증명 계수를 사용합니다..
- 버스트 팩터: 필요하다 ≥3–4× MWP 자격 시험 중.
- 피로 설계: 주기적인 스트레스와 압력 주기가 생명을 지배합니다; 대표적인 주조 쿠폰 테스트의 피로 데이터를 사용합니다. 주조 스테인리스 피로 내구성은 단조 형태보다 낮습니다.; 안전 요소를 포함 (애플리케이션에 따라 설계 요소 2-4).
- 토크 & 실 수당: 가공된 스레드를 사용하고 결합 하드웨어 토크 사양을 검증하여 마모를 방지합니다. (윤활유를 사용하다, 압류 방지).
스테인레스용, 마모는 위험합니다. 하드 코팅이나 316L/CF3 등급 및 제어된 표면 마감을 고려하세요..
10. 경제학, 리드타임 & 대체 제조 경로를 선택해야 하는 경우
경제학
- 압형 & 패턴 비용: 투자 패턴 및 코어 제작 비용은 단순한 모래 주조 툴링보다 더 비쌉니다.; 복잡성과 규모에 따라 투자 회수가 발생합니다..
- 부품당 비용: 단순 모래 주조보다는 높지만 대규모 단조보다는 낮습니다. + 복잡한 부품 가공.
- 2 차 작업: 밀봉면 가공, 실과 후처리 (패시베이션) 단가를 추가하다.
리드 타임
- 무늬 & 쉘 툴링: 4–12 주 복잡성에 따라 일반적.
- 시험 및 프로세스 검증 (첫 번째 기사): 추가의 2–6 주.
- 생산주기: 쉘 빌드 및 타설 일정에 따라 다름 — 쉘에 구운 다중 부품은 부품 처리당 감소.
11. 맞춤형 매몰 주조와 비교. 대체 프로세스
| 프로세스 / 방법 | 장점 | 일반적인 부품 크기 / 생산량 | 일반적인 달성 가능한 공차 (생산된 그대로) | 가장 적합합니다 (유압 피팅 컨텍스트) |
| 투자 주조 (잃어버린 왁스 / 관습) | 높은 디테일 & 표면 마무리; 우수한 반복성; 복잡한 내부 통로; 일체형 다중 포트 기하학; 가공 감소. | 소형 → 중형 부품; 볼륨: 프로토타입 → 중간/높음 (100초~10,000초). | ± 0.1–0.5 mm; 라 0.8–3.2 µm. | 다중 포트 커넥터, 팔꿈치, 내부 기능과 정밀 밀봉 영역을 갖춘 매니폴드. |
| 모래 주조 (녹색 / 수지 모래) | 저비용 툴링; 큰 모양에 유연함; 단순한 기하학에 적합. | 중형 → 초대형 부품; 볼륨: 낮음/중간. | ± 0.5–2.0 mm; 라 6–25 µm. | 가공이 허용되는 대형 하우징 또는 간단한 유압 블록. |
| 쉘 곰팡이 주조 | 모래보다 정확도와 표면 품질이 우수함; 적당히 복잡한 부품에 대해 일관됨. | 소형 → 중형 부품; 볼륨: 중간. | ± 0.2–0.8 mm; 라 2.5–6.3 µm. | 적당한 비용으로 더 나은 마감이 필요한 중간 정도의 복잡성을 지닌 유압 부품. |
단조 + 가공 |
우수한 강도, 피로의 삶, 그리고 밀도; 내부 다공성 제로; 압력이 중요한 부품에 견고함. | 소형 → 대형 부품; 중간 → 높은 볼륨. | 단조 후 가공: ±0.01~0.2mm. | 고압 피팅 (직선형 커넥터, 티셔츠) 강도와 신뢰성이 지배하는 곳. |
| CNC 가공 빌렛에서 / 술집 | 최고의 정밀도와 마감; 주조 다공성 없음; 프로토타입 및 소량 생산에 이상적. | 프로토타입/소량; 가공 봉투로 제한된 부품 크기. | ±0.01~0.1mm; 라 0.2 μm 달성 가능한. | 프로토 타입, 작은 배치, 또는 중요한 밀봉 부품. |
| 금속 적층 가공 (SLM / DMLS) | 궁극적인 기하학적 자유; 내부 채널 및 신속한 프로토타이핑에 이상적; 툴링 없음. | 소형 → 중형 부품; 볼륨: 프로토타입 → 낮음. | ± 0.05–0.3 mm (후처리). | 복잡한 매니폴드 또는 소량 특수 유압 피팅. |
| 원심 캐스팅 | 축대칭 부품의 고밀도 및 저다공성; 강한 방사형 구조. | 원통형 구성 요소; 낮은 → 중간 볼륨. | ± 0.3–1.0 mm. | 파이프, 소매, 원통형 구조의 회전식 유압 구성 요소. |
12. 결론
투자 주조 스테인레스 스틸 유압 피팅은 다음의 강력한 조합을 제공합니다. 정도, 복잡한 기하학 기능, 내식성, 그리고 기계적 신뢰성—다른 제조 공정과 일치시키기 어려운 특성.
올바르게 설계되었을 때, 인베스트먼트 캐스트 피팅은 여러 포트를 통합할 수 있습니다., 조립 지점 감소, 가공을 최소화하다, 우수한 표면 품질 달성, 매체에 적합한 강력한 야금학적 무결성을 유지하면서 모두- 고압 유압 시스템에.
단조와 같은 대안과 비교, CNC 가공, 또는 모래 주조, 맞춤형 매몰 주조는 구성 요소의 복잡성과 성능 요구 사항이 교차할 때 최상의 균형을 달성합니다..
복잡한 형상의 유압 피팅용, 무게에 민감한 디자인, 또는 통합된 기능, 투자 주조는 비용 효율적인 제공, 확장 가능, 고품질 제조 경로.
자주 묻는 질문
캐스트를 사용할 수 있나요? 304 (CF8) 바닷물 서비스의 피팅?
아니요 - 304/CF8은 염화물에 대한 내공식성이 제한되어 있습니다.. 사용 CF8M/CF3M (깁스 316) 또는 듀플렉스 바닷물의 경우, 염화물 농도와 온도에 따라 다름.
주조소에서는 압력 피팅의 다공성을 어떻게 최소화합니까??
진공주조를 이용하여, VIM이 녹는다, 세라믹 여과, 방향성 공급 및 제어된 쉘 연소/예열; 사후 처리 NDT로 결과 확인.
어떤 증거와 파열 압력이 필요합니까??
상습: 보증 테스트 ≥1.5× MWP 및 자격 버스트 테스트 ≥3–4× MWP. 정확한 요구사항은 해당 산업 표준을 참조하세요..
주조 스테인리스 피팅에 패시베이션이 필요합니까??
예 — 패시베이션 (ASTM A967에 따른 질산 또는 구연산) 유리철을 제거하고 패시브 피막을 강화합니다.; 인증서가 필요하며, 중요한 경우, 검증 테스트.
매몰 주조 부품은 단조 부품만큼 강합니까??
주조 피팅은 필요한 강도에 도달할 수 있습니다., 그러나 주조 미세 구조와 잠재적 다공성은 피로를 의미하며 파열 마진은 단조 부품과 다릅니다..
극심한 피로 또는 가장 높은 안전 계수용, 단조/가공 부품이 선호될 수 있습니다..
