Kalios geležies investavimo liejimas: Originalios originalios geležies liejyklos

1. Įvadas

Kaliojo ketaus investicinis liejimas sujungia didelio stiprumo, kaliojo mazginio ketaus pobūdis su dideliu investicijų tikslumu (prarado vašką) liejimas.

Tai pažangus gamybos metodas, idealiai tinkantis matmenų tikslių ir sudėtingų konstrukcijų dalių gamybai.

Ši technika ypač naudinga sudėtingoms geometrijoms, griežtos nuokrypiai, ir mechaninis patikimumas yra labai svarbūs, pavyzdžiui, automobilių pramonėje, gynyba, aviacijos ir kosmoso, ir energijos taikymas.

2. Kas yra kaliojo ketaus investicinis liejimas?

Kalios geležies investavimo liejimas yra tikslus metalo liejimo procesas, kuriame sujungiamos aukščiausios kaliojo ketaus mechaninės savybės su didelio tikslumo ir smulkių detalių galimybėmis. investicijų liejimo metodas (taip pat žinomas kaip prarasto vaško liejimas).

Idealiai tinka mažų ir vidutinių dydžių gamybai, sudėtingos dalys, kurioms reikalingas stiprumas ir matmenų tikslumas.

Pagrindiniai apibrėžimai:

• Kariuomenė geležis (Taip pat vadinamas mazginė geležis arba SG geležis) yra ketaus rūšis, žinoma dėl savo Didelė jėga, ausmingumas, ir atsparumas smūgiams dėl jos sferoidinis (mazginis) grafitas struktūra.
• Investicijų liejimas yra liejimo procesas, kai vaško raštas padengiamas ugniai atsparia keramika, kad būtų suformuota forma.
  Po to, kai vaškas išsilydo, išlydytas metalas pilamas į ertmę, kad būtų suformuota dalis.

3. Kodėl verta naudoti investicinį liejimą kaliajam ketui?

Kariuomenė geležis investicinis liejimas pašalina pagrindinę metalo liejimo spragą: tradicinis kaliojo ketaus liejimas smėliu, o ekonomiškas ir keičiamas, kovoja su smulkiomis geometrinėmis detalėmis, griežtos nuokrypiai, ir plonasienes sekcijas.

Dėl šių apribojimų jis netinkamas tikslioms sudedamosioms dalims arba dalims su sudėtinga vidine struktūra.

Kita vertus, plieno investiciniai liejiniai, nors ir gali pasiekti aukštą matmenų tikslumą, trūksta kaliojo ketaus ekonomiškumo, puikus apdirbamumas, ir būdingos vibracijos slopinimo savybės, kurios yra labai svarbios daugelyje dinamiškų ar triukšmui jautrių aplinkų.

Kaliojo ketaus investicinis liejimas todėl pasirodo kaip optimalus sprendimas toms programoms, kurioms reikia tiek tikslumas, tiek mechaninis tvirtumas, užpildo našumo ir ekonominį atotrūkį tarp liejimo smėlio ir plieno precizinio liejimo.

Tai leidžia gaminti kompleksus, tinklo formos komponentai, išlaikantys pageidaujamas kaliojo ketaus savybes,Didelis stiprumo ir svorio santykis, ausmingumas, Poveikio atsparumas, ir slopinimo galia- tuo pačiu pasiekiant beveik grynosios formos tikslumą.

4. Kaliojo ketaus investicinio liejimo procesas

The Kariuomenė geležis Investicijų liejimas procesas vyksta pagal pagrindinius tradicinio prarasto vaško liejimo etapus.

Bet apima tikslius metalurginius valdiklius ir specializuotus metodus, kad prisitaikytų prie unikalaus kaliojo ketaus kietėjimo ir grafito struktūros susidarymo..

4.1 Modelio kūrimas

• Vaško raštai: Didelio tikslumo vaško raštai gaminami liejimo būdu arba 3D spausdinimu, su 0,5–2% susitraukimo nuolaidomis, siekiant kompensuoti metalo susitraukimą aušinimo metu.
  Komponentams su itin smulkiomis savybėmis, pvz., plonomis sienelėmis 0.5 mm arba kompleksiniai vidiniai kanalai – stereolitografija (Sla) 3Dažnai pirmenybė teikiama D-spausdintiems modeliams, siūlo iki ±0,02 mm tikslumą.
• Modelio rinkinys: Atskiri vaško raštai montuojami ant centrinės vaško stulpelio, kad susidarytų į medį panaši struktūra.
  Vienas apvalkalas (apytiksliai. 10 kg talpos) gali būti 5-10 dalių, optimizuoti pralaidumą ir keraminių medžiagų naudojimą.

4.2 Korpuso pastatas

• Srutų danga: Surinktas vaško medis pakartotinai panardinamas į ugniai atsparią keramikos srutą, sudarytą iš aliuminio oksido, silicio dioksidas, arba cirkonis.
  Skirtas kaliajam ketui, cirkonio oksido pagrindu pagamintos suspensijos yra idealios dėl savo didelio atsparumo ugniai (>2700° C.), reikalingas tvarkyti išlydytą geležį 1300–1350°C temperatūroje.
• Tinkavimas ir džiovinimas: Po kiekvieno srutų panardinimo, šlapia danga apibarstoma ugniai atspariais grūdeliais (tinkas) pavyzdžiui, lydytas silicio dioksidas arba aliuminio oksidas, kad būtų galima sukurti apvalkalo storį ir stiprumą.
  Tada modelis džiovinamas kameroje, kurioje kontroliuojama drėgmė.
  Paprastai, 6– Užtepti 8 sluoksniai, gaunamas tvirtas 5–10 mm apvalkalas, galintis atlaikyti mechanines ir šilumines geležies liejimo apkrovas.
• Vaškavimas ir deginimas: Vaškas pašalinamas iš apvalkalo autoklave arba kaitinant žaibiškai (100–160°C).
  Likęs vaškas pašalinamas deginant aukštoje temperatūroje 800–1000°C, kuris taip pat sukepina apvalkalą, padidinant jo lenkimo stiprumą iki 5–10 MPa ir užtikrinant matmenų stabilumą liejant.

4.3 Lydymas ir mazgelių susidarymas

Dėl unikalios kaliojo ketaus metalurgijos reikia tiksliai valdyti lydymosi metu:

• Lydinio paruošimas: Lygintuvas (94–96 proc.), Anglies (3.2–3,8 proc.), Silicis (2.0–2,8 %) išlydomi indukcinėje krosnyje 1400–1500°C temperatūroje.
• Nodulizacija: Magnis (0.03–0,08 %) arba ceris (0.02–0,06 %) pridedama, kad grafito dribsniai virstų sferiniais mazgeliais.
  Šis žingsnis yra labai svarbus – net 0.04% sieros (mazgelių nuodai) gali sugadinti mikrostruktūrą.
• Inokuliacija: Ferosilicis (0.2–0,5 proc.) pridedamas po mazgelių, siekiant patobulinti mazgus (5–20 mazgelių/mm²) ir užkirsti kelią peršalimui (martensito susidarymas).

4.4 Pilimas ir kietėjimas

• Pilti: Išlydyta elastinga geležis (1300–1350 ° C.) pilamas į karštą kiautą (800–1000°C) sumažinti šiluminį šoką.
  Korpuso aukštas šilumos laidumas (1–2 W/m·K) pagreitina aušinimą iki 20–30°C/min – greičiau nei liejant smėliu (5–20 ° C/min)- grūdų struktūros tobulinimas.
• Kietėjimas: Aušinimo metu susidaro grafito mazgeliai, su keraminiu apvalkalu, ribojančiu susitraukimą (3-5% tūrio) poringumui sumažinti.
  Pakylos yra minimalios dėl investicinio liejinio beveik tinklo formos.

4.5 Apdaila

• Lukšto pašalinimas: Sukietėjęs keraminis apvalkalas pašalinamas vibracijos metodais, mechaninis poveikis, arba aukšto slėgio vandens srove.
• Pjovimas ir valymas: Atskiri liejiniai atskiriami nuo užtvarų sistemos ir įžeminami, kad būtų pašalintas metalo likutis nuo vartų jungčių arba atskyrimo linijų.
• Terminis apdorojimas (Neprivaloma):

• • Atkaitinimas: Atliekama 850–900°C temperatūroje iki 2 valandas, kad suminkštėtų medžiaga, kad būtų lengviau apdirbti.
  • Grūdinimas (T6 panašus gydymas): Atliekama 500–550 °C temperatūroje, kad būtų padidintas stiprumas, Tvirtumas, ir atsparumas nuovargiui laikančiose dalyse.

5. Metalurginiai investiciniai kaliojo ketaus privalumai

Investicinio liejinio valdomas aušinimas ir korpuso tvirtumas pagerina kaliojo ketaus mikrostruktūrą:

• Rafinuoti grafito mazgeliai: Greitesnis aušinimas (20-30°C/min) gamina mažesnius, vienodesni mazgeliai (10–20 mazgelių/mm² vs. 5–10 liejant smėlį),
  padidinti tempimo stiprumą 10–15 % (Pvz., 450 MPa vs. 400 MPa EN-GJS-400-15).
• Sumažintas poringumas: Keraminiai apvalkalai riboja dujų įstrigimą, su poringumu <0.5% (vs. 1–2% liejant smėlį), gerina atsparumą nuovargiui (120–140 MPa esant 10⁷ ciklams, palyginti su. 100-120 MPa).
• Vienoda matrica: Tolygus apvalkalo aušinimas sumažina segregaciją, todėl susidaro nuosekli ferito/perlito matrica – itin svarbi detalėms su plonomis sienelėmis (1– 3 mm) kur liejant smėlį gali susidaryti trapios šalčio zonos.

6. Įprastos kaliojo ketaus investicinio liejimo rūšys

Kaliojo ketaus investicinis liejimas palaiko įvairių rūšių, kiekvienas pritaikytas konkrečiai mechaninei, šiluminis, arba korozijai atsparios savybės.

Šios klasės yra apibrėžtos tarptautiniais standartais, tokiais kaip ASTM A536, ISO 1083, ir EN-GJS (Europa), ir pirmiausia skiriasi tempimo stiprumas, pailgėjimas, kietumas, ir mazgiškumas.

7. Kaliojo ketaus investicinio liejimo privalumai

Kaliojo ketaus investicinis liejimas sujungia mechaninius mazginio ketaus privalumus ir liejimo tikslumą, siūlo galingą sprendimą pažangioms inžinerinėms programoms.

Tikslumas & Sudėtingumas

• Puikios savybės: Tiksliai atkuria smulkius bruožus, pvz 0.5 mm sriegiai, 1 mm sienelės storis, ir sudėtingi vidiniai kanalai kurios praktiškai neįmanomos liejant smėlį.
• Sumažintas apdirbimas: Pateikiami beveik tinklo formos komponentai, kurie sumažinti papildomą apdorojimą 70–90 %, taupant laiką ir darbo sąnaudas, ypač esant griežtai tolerancijai arba sudėtingoms geometrijoms.

Medžiagos efektyvumas

• Didelis derlius: Medžiagų panaudojimo rodikliai 85–95 proc. žymiai pranoksta liejimą smėliu (60–70 proc.), atliekų mažinimas.
• Išlaidų optimizavimas: Nors išankstinės išlaidos yra didesnės, Dėl sutaupytų medžiagų ir apdirbimo jis yra ekonomiškai perspektyvus vidutinės ir didelės vertės komponentai.

Patobulintos mechaninės savybės

• Aukščiausia mikrostruktūra: Greitas aušinimo greitis (20-30°C/min) keraminiuose apvalkaluose patikslinkite grafito mazgelių pasiskirstymą ir grūdelių dydį.
• Pagerintas nuovargio gyvenimas: Sumažėjęs poringumas ir rafinuoti mazgeliai padidina atsparumas nuovargiui ir mechaninis vientisumas, prailgina dalių tarnavimo laiką 20–30% dinaminės pakrovimo aplinkose.

Dizaino laisvė

• Topologijos optimizavimas: Suderinamas su 3D spausdintais raštais, kurie leidžia grotelių struktūros, vidiniai aušinimo kanalai, ir tuščiavidurės sekcijos.
• Svorio mažinimas: Struktūrinis optimizavimas gali sumažinti komponentų svorį 30–40% išlaikant stiprumą ir standumą – itin svarbu aviacijai, Automobiliai, ir medicinos pramonėje.

8. Kaliojo ketaus investicinio liejimo apribojimai ir iššūkiai

Nepaisant savo privalumų, kaliojo ketaus investicinis liejimas turi keletą apribojimų, kuriuos reikia atidžiai valdyti.

Didesnės pradinės išlaidos

• Medžiagos ir įrankiai: Vaško įpurškimo štampai ir aukštos kokybės keraminiai apvalkalai (Pvz., cirkonio pagrindu) padaryti procesą 3–5× brangiau nei smėlio liejimas.
• Išlaidų pagrindimas: Geriausiai tinka didelio našumo arba didelio tikslumo programas (Pvz., aviacijos ir kosmoso, gynyba, Medicinos) kur ilgalaikė nauda viršija pradines išlaidas.

Dydžių apribojimai

• Korpuso stiprumas: Keramikiniai apvalkalai yra trapūs viršijant tam tikrą masę. Dauguma investicijų liejinių apsiriboja <10 kg.
• Mastelio apribojimai: Didelės arba storos dalys (Pvz., >100 mm sienelės storis) yra geriau tinka lieti iš smėlio arba kevalų formos.

Nodulizacijos jautrumas

• Sieros įstrigimas: Uždaras keraminis apvalkalas išlaiko daugiau sieros nei smėlio formos, reikalaujantis, kad sieros lygis būtų lydytas <0.02% (griežtesnis nei <0.03% liejant smėlį).
• Mikrostruktūros rizika: Prasta sieros kontrolė mažina mazgiškumą, dėl to susidaro trapus arba dribsnių pavidalo grafitas, o tai kenkia plastiškumui ir ilgaamžiškumui.

Ilgesnis pristatymo laikas

• Proceso sudėtingumas: Investicijų atrankos ciklas, įskaitant vaško raštų gamyba, daugiasluoksnis apvalkalo pastatas, ir vaško šalinimas– gali paimti 2– 4 savaites.
• Lėtesnė iteracija: Ne idealiai tinka greitas prototipų kūrimas arba trumpo trukmės projektai, nebent kartu su priedų gamyba (Pvz., 3D-spausdintos formos ar raštai).

9. Įprasti kaliojo ketaus investicinio liejimo taikymai

Pramoninis & Mechaniniai komponentai

• Tikslumas Pavarų korpusai ir pavarų ruošiniai
• Didelė apkrova skliaustai ir tvirtinimo flanšai
• Hidraulinio siurblio komponentai ir vožtuvo kūnai
• Kompresoriaus sparnuotės ir rotoriai

Aviacijos ir kosmoso

• Struktūriniai laikikliai su svorį mažinančiomis grotelėmis
• Važiuoklės jungtys ir pavaros svirties
• Raketų pelekų laikikliai ir bokštelių korpusai
• Didelis atsparumas nuovargiui jutiklių korpusai

Automobiliai & Transportas

• Lengvas Suspensijos rankos ir Valdymo ginklai
• Diferencialiniai nešikliai ir pirštai
• Didelio tikslumo kolektoriai ir turbokompresoriaus komponentai
• Pasirinktinis elektromobilių laikikliai ir stovai

Medicinos įranga

• Biologiškai suderinamas ortopedinės atramos ir proteziniai rėmeliai
• Su MRT suderinami spalvotųjų metalų korpusai
• Patvarus vežimėlių jungtys ir sąsajas

Įrankiai & Mašinos

• Tikslumas dygliai, armatūra, ir staklių rėmai
• Atsparus nusidėvėjimui štampų laikikliai ir suspaudimo rankenos
• Didelis patvarumas robotų pirštai ir griebtuvai

Statyba & Architektūrinis

• Aukšto stiprumo apkrovos inkarai, vyrių rankenos, ir jungtys
• Estetinis dekoratyviniai konstrukciniai elementai su sudėtingomis detalėmis
• Fasado atraminiai rėmai su sumažintu svoriu

10. Palyginimas su smėlio liejimu ir kitais metodais

11. Kokybės užtikrinimo ir tikrinimo standartai

Siekiant patenkinti didelius našumo ir reguliavimo poreikius, Įprasti patikrinimai apima:

• Ndt: Rentgeno spindulys, ultragarsinis, Dažų skvarbių bandymų
• Mechaninis bandymas: Tempimas, kietumas, pailgėjimas
• Mikrostruktūros analizė: Grafito mazgeliškumas ir matricos fazė
• Matmenų tikrinimas: Cmm (Koordinačių matavimo mašina)
• Vadovavosi standartais: ASTM A536, ISO 1083, Į 1563

12. Išvada

Kaliojo ketaus investicinis liejimas yra tikslus, didelio vientisumo gamybos metodas, skirtas reiklioms reikmėms, kurioms reikia tvirtumo, Sudėtingumas, ir matmenų valdymas.

Nors tai susiję su didesnėmis išankstinėmis išlaidomis, tai žymiai sumažina apdirbimą, susirinkimas, ir kokybės kontrolė, ypač dalims, kurioms reikia griežtų leistinų nuokrypių ir puikaus veikimo.

Kadangi pramonės šakos reikalauja lengvesnių, stipresnis, ir sudėtingesni komponentai, kaliojo ketaus investicinis liejimas ir toliau populiarėja svarbiausiuose sektoriuose visame pasaulyje.

Šios aukos elastingos geležies liejimo paslaugos

At Tai, Mes specializuojamės tiekti aukštos kokybės kaliojo ketaus liejinius, naudodami visą pažangių liejimo technologijų spektrą.

Nesvarbu, ar jūsų projektas reikalauja lankstumo žalio smėlio liejimas, tikslumas apvalkalo pelėsis arba Investicijų liejimas,

stiprumas ir nuoseklumas metalinė forma (Nuolatinis pelėsis) liejimas, arba suteikiamas tankis ir grynumas Išcentrinis ir prarastas putplasčio liejimas,

Tai turi inžinerinių žinių ir gamybos pajėgumų, kad atitiktų tikslias jūsų specifikacijas.

Mūsų įmonė yra pritaikyta tvarkyti viską nuo prototipų kūrimo iki didelės apimties gamybos, palaikoma griežta kokybės kontrolė, medžiagų atsekamumas, ir metalurginė analizė.

Nuo automobilių ir energetikos sektoriuose į infrastruktūra ir sunkioji technika, Tai tiekia individualius liejimo sprendimus, kuriuose derinamas metalurgijos meistriškumas, matmenų tikslumas, ir ilgalaikį veikimą.

Susisiekite su mumis, Gaukite momentinę citatą>>

DUK

Ar kaliojo ketaus investicinis liejimas tinka dideliems komponentams?

Paprastai ne. Investicinis liejimas puikiai tinka mažų ir vidutinio dydžio sudėtingų formų dalių gamybai. Dideliems komponentams, smėlio liejimas yra ekonomiškesnis.

Kuo kalusis ketus lyginamas su plienu investicinio liejimo srityje?

Kariuomenė geležis siūlo geresnį vibracijos slopinimą ir išmetimą, o plienas užtikrina didesnį atsparumą tempimui ir atsparumą dilimui. Pasirinkimas priklauso nuo programos apkrovos ir patvarumo poreikių.

Kokius leistinus nuokrypius galima pasiekti naudojant investicinį kaliojo ketaus liejimą?

Būdingi ±0,1–0,3 mm matmenų nuokrypiai, priklausomai nuo dalies sudėtingumo ir dydžio.

Ar galima suvirinti kaliojo ketaus investicinius liejinius?

Suvirinti galima, tačiau norint išvengti įtrūkimų ir išlaikyti mikrostruktūros vientisumą, gali prireikti išankstinio pašildymo ir terminio apdorojimo po suvirinimo.

Ar investicijų liejimas yra ekonomiškas mažos apimties gamybai?

Tai priklauso. Mažos apimties tikslioms sudėtingos geometrijos detalėms, Investicinis liejimas gali pašalinti brangų apdirbimą ir kelių dalių mazgus, kompensuoti didesnę įrankių kainą.