Kas yra pamestos putplasčio liejimas?

1. Įvadas

Pamestos putplasčio liejimas (LFC) yra transformacinis procesas, kurio tikslumo ir universalumo lygis yra neprilygstamas daugybe tradicinių liejimo būdų.

Pirmasis komercializuotas septintajame dešimtmetyje, „Lost Foam Casting“ tapo plačiai pritaikyta technika automobiliuose, aviacijos ir kosmoso, ir sunkiųjų mašinų pramonė dėl jos sugebėjimo gaminti beveik tinklo formos komponentus su minimaliomis atliekomis.

Šiame straipsnyje pateikiama išsami prarastų putų liejimo analizė, tyrinėti jos principus, Medžiagos, Privalumai, apribojimai, Poveikis aplinkai, ir kylančios naujovės, formuojančios jos ateitį.

Kai gamyba keičiasi link protingesnių, lieknesnis, ir tvaresni metodai, Suprasti visą pamestų putų liejimo potencialą tampa būtina.

2. Kas yra pamestos putplasčio liejimas?

Pamestos putplasčio liejimas yra tikslumo liejimo procesas, kuriame naudojamas putų raštas, Paprastai pagamintas iš polistireno ar kitų panašių medžiagų, Norėdami sukurti metalines dalis.

Putų raštas dedamas į formą, o išlydytas metalas pilamas virš jo.

Putų modelis garuoja liečiant su išlydytu metalu, paliekant už ertmės, užpildytos metalu, kad būtų suformuota galutinė dalis.

Skirtingai nuo tradicinių formų, Putų raštas nėra pašalintas prieš pilant - taigi terminas „pamestas“ putos.

Ši technika yra klasifikuojama pagal platesnę aakacinio modelio liejimo kategoriją, Ir tai ypač tinka sudėtingoms liejiniams.

3. Išsamus proceso aprašymas

Putų modelio paruošimas

Procesas prasideda nuo putų modelio sukūrimo, paprastai pagaminta iš Išplėstas polistirenas (EPS) arba Kopolimerai, tokie kaip polimetilmetakrilimidas (PMMI).

EPS yra palanki dėl savo lengvojo svorio, mažos išlaidos, ir formavimas.

Naudojami du pirminiai metodai:

• Injekcijos liejimas didelio tūrio modelio gamybai.
• CNC apdirbimas Prototipams ar mažo tūrio bėgimams, turintiems įtemptų matmenų nuokrypius.

Po formavimo, Putų modeliai dažnai būna priklijuoti ar lydyti sudaryti sudėtingesnes geometrijas, įskaitant vartų ir kėlimo sistemas.

Surinkimas ir pelėsių pakuotė

Kai modelis bus baigtas, Tai yra padengtas ugniai atspariu sruta, Paprastai sudarytas iš silicio dioksido, cirkonis, arba aliuminosilikatai, surišti keraminiais segtukais.

Ši danga užtikrina Pelėsio stabilumas, pralaidumas, ir Šiluminis atsparumas Laidos metu.

Po džiovinimo, padengtas modelis dedamas į a tankinimo kolba, Tada apsuptas ir sutankintas Nubrėžtas silicio dioksido smėlis per vibraciją.

Šis žingsnis palaiko modelį ir palengvina dujų evakuaciją pilant.

Pilimo procesas

Išlydytas metalas - nuo 700° C aliuminio lydiniams iki 1 400 ° C ketaus—At liejamas tiesiai į formą.

Kontaktuojant, the Putų modelis suskaido į dujinius angliavandenilius, kuris išeina per porėtą pelėsio dangą ir smėlį.

Tai nuoseklus garinimas putų leidžia lygus, Nuolatinis metalo srautas į ertmę.

Šiuolaikiniai modeliavimai (Pvz., CFD analizė) dažnai naudojami norint optimizuoti vartų sistemas ir sumažinti tokius defektus kaip klaidingi ar poringumas.

Valymas ir apdaila

Kartą sukietėjęs, liejimas pašalinamas ir veikiamas valymo procesai tokių kaip:

• Deginimas
• Abrazyvinis sprogimas
• Terminis apdorojimas
• Apdirbimas

Reikalingo apdorojimo kiekis paprastai yra mažesnis nei smėlio liejimo dėl LFC pranašesnis paviršiaus apdaila ir matmenų tikslumas, dažnai pasiekia RA vertės 3,2–6,3 μm.

4. Materialūs pamestų putų liejimo aspektai

Kritinis prarastų putų liejimo proceso optimizavimo aspektas yra kruopštus medžiagų pasirinkimas.

Šiame skyriuje, Apžvelgiame įvairius metalų ir lydinių asortimentą, kurį galima efektyviai liejant naudojant pamestus putplasčio liejimą, taip pat specializuotos ugniai atsparios ir dangos medžiagos, reikalingos aukštos kokybės rezultatams užtikrinti.

Tinkami metalai ir lydiniai

Pamestos putplasčio liejimo tiriama daugybė metalų įvairovės, Kiekvienas siūlo unikalias savybes, kurios atitinka konkrečias pramonės programas. Toliau pateikiami išsamiai pažvelgti į keletą pagrindinių grupių:

Ketaus

• Kariuomenė geležis (Mazginė geležis) ir kaliojo geležies:
  Tiek kaliamės, tiek kalios lygintuvai yra plačiai naudojami tam, kur mechaninis stiprumas ir atsparumas dilimui yra svarbiausia.

• • Kariuomenė geležis Naudoja dideliu atsparumo smūgiui ir lankstumui, todėl tai yra palanku automobilių komponentams, Sunkiosios mašinos, ir vamzdžiai.
    Duomenys rodo, kad šie liejiniai žymiai pagerina nuovargio stiprumą, palyginti su tradicine pilka geležimi.
  • Kaliojama geležis, Žinomas dėl geresnio tvirtumo, paprastai naudojamas dalims, kurioms reikia geresnio apdirbimo ir tvirtumo po terminio apdorojimo.
    Kartu, Šie lietiniai lygintuvai įrodė savo vertę pateikdami sudėtingą geometriją su patikima mikrostruktūra, Sumažėjantys liejimo defektai, ir nuoseklios mechaninės savybės.

Aliuminis ir jo lydiniai

• Aliuminio lydiniai:
  Aliuminis ir jo lydiniai yra būtini tokiose pramonės šakose kaip automobilių ir kosmoso srityse dėl jų lengvo svorio, Puikus šilumos laidumas, ir atsparumas korozijai.

  

• • Privalumai: Didelis aliuminio lydinių sklandumas padeda užpildyti sudėtingas pelėsio detales,
    Nors dėl galimybės sutaupyti iki 10–25% svorio, neprarandant stiprumo.
  • Tipiškos programos: Variklio komponentai, važiuoklės dalys, ir korpusai, kur efektyvumas ir našumas yra kritiški.

Anglies plienas

• Anglies plienas (Žemas, Vidutinis, ir aukšto anglies plieno):
  Anglies plieno universalumas leidžia jam aptarnauti platų programų asortimentą, Nuo konstrukcinių komponentų iki tikslių mechaninių dalių.

• • Standartai: Įprastos klasės yra tie iš AISI 1020 į AISI 1060, kurie dengia žemą ar vidutinį anglies plieną, Stiprumo pusiausvyra, ausmingumas, ir paprastas gaminimas.
  • Svarstymai: Kiekvienoje klasėje pasižymi unikaliomis savybėmis - „Low“ anglies plienai siūlo puikų suvirinamumą ir formuojamumą, tuo tarpu aukštesnis anglies plienas suteikia padidėjusį tempimo stiprumą ir kietumą.
  • Duomenų įžvalga: Tyrimai rodo, kad anglies kiekio optimizavimas gali pagerinti atsparumą nusidėvėjimui ir mechaniniam našumui iki 15–20% konkrečiose programose.

Lietiniai plieno lydiniai

• Specializuoti lietiniai plieno lydiniai:
  Pamestos putplasčio liejiniai apima įvairius liejinius plieno lydinius, skirtus reikliam pritaikymui. Tai apima:

• • ZG20Simn, ZG30Simn, ZG30CRMO, ZG35Cro, ZG35Simn, Zg35crmnsi, Zg40mn, ZG40CR, ZG42CR, ir zg42crmo, be kitų - kiekvienas pritaikytas konkrečiems turto reikalavimams.
  • Paraiškos: Šie lydiniai dažnai naudojami aukšto streso aplinkoje, tokioje kaip automobilių perdavimo dalys, Sunkiųjų pavarų dėžė, ir konstrukciniai komponentai pramoninėse mašinose.
  • Našumo metrika: Patobulintos lydinio kompozicijos šiuose plieno klasėse ne tik padidina stiprumą, bet ir didesnį atsparumą nusidėvėjimui ir korozijai esant padidėjusiam temperatūrai.

Nerūdijantis plienas

• Standartinis ir pažengęs Nerūdijantis plienas:
  Nerūdijantys plienai yra neatsiejama taikymo priemonė, reikalaujanti atsparumo stiprumui ir korozijai.

• • Pažymiai: Bendrieji pažymiai, tokie kaip AISI 304, AISI 304L, AISI 316, ir „AISI 316L“ yra gerai pritaikytas prarastų putų liejimui dėl jų sugebėjimo išlaikyti mechanines savybes esant aukštai temperatūrai.
  • Dvipusis ir super dvipusis nerūdijantis plienas: Tolesnis pasiekimai yra dvipusis ir super dvipusis nerūdijantis plienas, kurie sujungia didelį stiprumą su pagerintu atsparumu korozijai.
    Šie lydiniai yra būtini atšiaurioje aplinkoje, tokioje kaip cheminis apdorojimas, Jūrų paraiškos, ir aukštos kokybės pramoninė įranga.

Vario pagrindu pagaminti lydiniai

• Žalvaris, Bronza, ir kita Vario-Pagrįsti lydiniai:
  Vario pagrindu pagaminti lydiniai siūlo puikų šiluminį ir elektrinį laidumą, kartu su geru atsparumu korozijai.

• • Žalvaris ir bronza: Paprastai naudojamas dekoratyviniams ir aukštų dėvimų pritaikymui, Šiuos lydinius galima tiksliai išmesti naudojant LFC, kad būtų galima pasiekti sudėtingus dizainus ir lygų paviršiaus apdailą.
  • Pramoninis naudojimas: Jų programos apima jūrų aparatinę įrangą, jungiamosios detalės, ir komponentai, kuriuose yra svarbios ir estetinės kokybės, ir ilgaamžiškumo.

Specialūs lydiniai

• Atsparus dėvėjimams plienui, Šilčiai atsparūs plienai, ir kiti specialūs plieno lydiniai:
  Šie lydiniai yra sukurti taip, kad atlaikytų ekstremalias sąlygas, tokias kaip aukšta temperatūra, Abrazyvinis dėvėjimas, ir sunkios apkrovos.

• • Atsparus dėvėjimams plienui: Optimizuotas ilgaamžiškumui ir minimaliam priežiūrai, Šie lydiniai naudojami kasybai, statyba, ir sunkių automobilių dalių.
  • Šilčiai atsparūs plienai: Skirta išlaikyti struktūrinį vientisumą aukštesnėje temperatūroje, Šie plienai yra labai svarbūs variklio komponentams ir pramoninėms krosnims.
  • Specialūs plieno lydiniai: Siuvamos formuluotės užtikrina, kad šios medžiagos geriausiai pasižymi mechaninėmis veiklomis ir ilgaamžiškumu.

Ugniai atsparios ir dangos medžiagos

Lost Foam liejant, Ugniai atspari danga vaidina pagrindinį vaidmenį užtikrinant pelėsio vientisumą ir, todėl, Galutinio komponento kokybė.

Tinkamų ugniai atsparių medžiagų ir rišiklių pasirinkimas yra būtinas norint valdyti šiluminę dinamiką ir dujų evoliuciją, būdingą procesui.

• Ugniai atsparios srutos kompozicija:
  Paprastai, Putų modelis padengtas ugniai atspariu sruta, sudaryta iš medžiagų, tokių kaip silicio dioksidas, cirkonis, arba aliuminosilikatai.
  Pavyzdžiui, „Cirkon“ pagrindu pagamintos dangos siūlo puikų šiluminį stabilumą ir dažnai pasirenkamos metalams lieti aukštesnius lydymosi taškus, tokius kaip ketaus ar plieno.
  Šios dangos paprastai yra 0,5–1,5 mm storio, užtikrinant pakankamai barjero savybių prieš išlydytą metalą, netrukdant dujų pabėgimui.
• Segtuvų sistemos:
  Ugniai atsparios dangos rišikliai turi atlaikyti greitus temperatūros pokyčius ir palengvinti stipraus susidarymo formavimąsi, Apsauginis sluoksnis.
  Pažangios keramikos rišikliai yra naudojami siekiant užtikrinti, kad danga nepažeista per aukštos temperatūros liejimo procesą, taip užkirsti kelią metalo įsiskverbimui ir išsaugoti paviršiaus kokybę.
• Pralaidumas ir šiluminis atsparumas:
  Gerai suprojektuota ugniai atsparia danga turi subalansuoti šiluminį atsparumą su pralaidumu, kad būtų galima išvengti dujų, gautų iš putų garinimo, kad išvengtų.
• Nepakankamas pralaidumas gali sukelti įstrigusias dujas, kurie gali sukelti poringumą ar kitus liejimo defektus.
  Todėl, Medžiagų inžinieriai nuolat optimizuoja šių dangų formulavimą, kad padidintų liejimo kokybę ir sumažintų reikalavimus po apdorojimo.

5. Pamestų putų liejimo pranašumai

Pamestos putplasčio liejimas (LFC) Gamybos aplinkoje išsiskiria dėl savo unikalių pranašumų, padaryti tai patrauklia galimybė pramonės šakoms, kurioms reikalinga aukštos kokybės, Sudėtingi liejiniai su minimaliomis atliekomis.

Šiame skyriuje, Mes ištirsime pagrindinius pamestų putų liejimo pranašumus, Nuo dizaino lankstumo ir ekonomiškumo iki aplinkos ir saugos patobulinimų.

Sudėtingumas ir dizaino lankstumas

Vienas reikšmingiausių pamestų putų liejimo pranašumų yra jo sugebėjimas gaminti sudėtingas geometrijas ir dalis, turinčias sudėtingų savybių, kurios sudėtinga pasiekti tradicinius liejimo metodus.

• Sudėtingos geometrijos:
  LFC leidžia gamintojams kurti dalis su apatinėmis dalimis, Plonos sienos sekcijos, ir sudėtingi vidiniai kanalai -
  Funkcijos, kurioms paprastai reikia kelių procesų arba brangių įrankių tradiciniais liejimo būdais.
  Tai ypač naudinga tokiose pramonės šakose kaip aviacijos ir kosmoso, Automobiliai, ir medicinos prietaisų gamyba, Kur projektavimo tikslumas yra labai svarbus.
• Šerdžių pašalinimas:
  Skirtingai nuo smėlio liejimo ar investavimo liejimo, LFC pašalina tradicinių šerdžių poreikį. Putų modelis yra tiesiogiai išgarintas, palikdamas tuščiavidurę ertmę pelėsyje.
  Tai žymiai sumažina pelėsių surinkimo sudėtingumą ir susijusias darbo sąnaudas.
  Be to, Šerdžių nebuvimas leidžia efektyviau naudoti medžiagas ir greitesnius gamybos ciklus.
• Tolerancijos kontrolė:
  LFC teikia aukščiausią tolerancijos kontrolę, palyginti su įprastais liejimo metodais.
  Taip yra todėl, kad putų modelis tiesiogiai atitinka galutinės dalies formą,
  Ir nereikia pataisų po kaupimo.
  Šis sugebėjimas išlaikyti griežtus nuokrypius lemia mažesnį antrinių apdirbimo operacijų poreikį, prisidedant prie bendrų išlaidų taupymo.

Ekonominis efektyvumas

„Lost Foam Casting“ siūlo didelį ekonomiškumo efektyvumą, ypač lyginant su tradiciniais liejimo būdais,
ypač žemai- iki vidutinės tūrio gamybos.

• Mažesnės įrankių ir pelėsio išlaidos:
  Tradiciniai metodai, tokių kaip štampas ar smėlio liejimas, Dažnai reikalauja brangios formos ar įrankių, Ypač kuriant sudėtingas dalis.
  Su pamestomis putomis, Pats putų modelis tarnauja kaip laikinas pelėsis, žymiai sumažinti įrankių išlaidas.
  Prototipui ir mažų partijų gamybai, Dėl to gali sutaupyti išlaidos iki 40-50% Palyginti su kitomis liejimo būdais.
• Sumažintos medžiagos atliekos:
  Pamestas putplasčio liejimo procesas sukuria minimalias atliekas, nes putplasčio raštas yra tiksliai sukurtas taip, kad atitiktų galutinę liejimo formą.
  Medžiagos yra mažai arba jos nėra, kuris smarkiai kontrastuoja su medžiagų švaistymu, matomu kituose liejimo būduose, tokių kaip smėlio liejimas.
  Be to, Putų modelis proceso metu yra visiškai suvartotas, nepalieka likusio medžiagos išmesti.
• Mažiau po apdorojimo žingsnių:
  Kadangi LFC leidžia sukurti dalis,
  tai sumažina antrinių procesų, tokių kaip šlifavimas, poliravimas, ar suvirinimas.
  Dalys dažnai liejamos su beveik tinklo formomis, tai reiškia, kad jiems reikia mažiau pakeitimų ir mažiau darbo,
  kuris reiškia tiek laiko, tiek išlaidų taupymą.

Aplinkos ir saugos nauda

Be ekonominių ir veiklos pranašumų,
„Lost Foam Casting“ siūlo keletą naudos aplinkos ir saugai, todėl tai yra tvarus pasirinkimas šiuolaikinei gamybai.

• Mažesnės energijos suvartojimo:
  LFC paprastai reikalauja mažiau energijos, palyginti su įprastais liejimo metodais.
  Procesas nėra susijęs, o tai sumažina bendrą energijos suvartojimą.
  Tai yra pastebimas pramonės šakų, siekiančių tvarumo ir energijos vartojimo efektyvumo, pranašumas.
• Sumažintos atliekų srautai:
  Skirtingai nuo smėlio liejimo, kuris generuoja didelius smėlio kiekius, kuriuos reikia išmesti arba perdirbti, LFC gamina labai mažai atliekų.
  Putų modelis liejimo proceso metu yra visiškai išgaruojamas, Ir yra minimali likučių medžiaga.
  Be to, perdirbamų medžiagų, tokių kaip išplėstas polistirenas (EPS) Putų modelis dar labiau prisideda prie atliekų mažinimo ir apskrito gamybos proceso skatinimo.
• Pagerinta saugos ir darbuotojų sveikata:
  Pašalindami sunkių formų ir smėlio šerdžių tvarkymo poreikį, LFC sumažina avarijų ir sužeidimų galimybes darbo vietoje.
  Dėl supaprastintos tradicinio smėlio ar dervos formų cheminio poveikio rizikos, LFC yra saugesnis darbuotojų pasirinkimas.
  Be to, Kadangi nėra su pelėsiais susijusių dūmų ar chemikalų, kuriuos būtų galima valdyti, Bendra darbo aplinka yra ne tokia pavojinga.

Patobulinta paviršiaus apdaila ir mechaninės savybės

„Lost Foam Casting“ suteikia puikų paviršiaus apdailą ir mechanines savybes, sukelia komponentus, kurių našumas yra pagerintas.

• Aukščiausias paviršiaus apdaila:
  Nes putų modelis tiesiogiai atitinka galutinę dalį, LFC liejiniai dažnai pasižymi sklandžiu paviršiaus apdaila, nereikalaujant antrinių procedūrų, tokių kaip smėlio pūtimas ar poliravimas.
  Ši funkcija yra ypač vertinga dalims, naudojamoms matomose programose, tokių kaip automobilių kūno komponentai, kur estetika ir paviršiaus kokybė yra kritiški.
• Sumažintas defektas ir matmenų tikslumas:
  Pamestos putplasčio liejimas leidžia tiksliau valdyti liejimo formą ir matmenis.
  Taip yra todėl.
  Dėl to, LFC dalys paprastai turi mažiau defektų, tokių kaip poringumas, netinkamas poslinkis, arba matmenų klaidos,
  Tam.
• Patobulintos mechaninės savybės:
  LFC procesas gali pagerinti galutinio liejimo mechanines savybes,
  kaip tradicinės pelėsio medžiagos nebuvimas (tokių kaip smėlis) sumažina tokių trūkumų riziką kaip šerdies poslinkis ar su pelėsiais susiję intarpai.
  Dėl to, LFC liejiniai dažnai pasižymi puikiu tempimo stiprumu, Nuovargio atsparumas, ir paveikti kietumą, padaryti juos tinkamus reikalauti pramonės programų.

6. Pamestų putų liejimo apribojimai ir iššūkiai

Kol pamestos putplasčio liejimas (LFC) siūlo daugybę pranašumų, susijusių su sudėtingumu, ekonominis efektyvumas, ir aplinkos tvarumas, Tai taip pat turi tam tikrų apribojimų ir iššūkių.

Proceso apribojimai

Nepaisant lankstumo ir sugebėjimo tvarkyti sudėtingas geometrijas, LFC turi tam tikrų būdingų apribojimų pagal dydį, sienos storis, ir liejinių, kuriuos jis gali sukurti, sudėtingumas.

• Dydžio ir sienos storio apribojimai:
  LFC paprastai yra tinkamesnis vidutinio ar mažo dydžio liejiniams gaminti.
  Didesnės dalys dažnai susiduria, ypač kai putplasčio garinimo procesas nėra tolygiai.
  Liepa su labai storomis sekcijomis taip pat gali nukentėti nuo netolygaus kietėjimo ir didesnės defektų tikimybės, tokių kaip susitraukimo poringumas ar dujų intarpai.
• Sudėtingumas ir skiriamoji geba:
  Nors pamestos putplasčio liejimas puikiai tinka sukurti sudėtingus dizainus, Vis dar yra apribojimų, susijusių su funkcijų sudėtingumu ir išsprendimu, kurį galima tiksliai atkurti.
  Labai puikios detalės, ypač tų, Gali būti neužfiksuotas taip pat ir kitose pažangiose liejimo būduose, tokių kaip investavimo liejimas.
• Putų garinimo kontrolė:
  Putų modelio garinimo procesas reikalauja tiksliai valdyti.
  Jei putos nėra vienodai išgaruojamos, Tai gali sukelti galutinio liejimo trūkumus, tokių kaip dujų poringumas, neišsamus užpildymas, arba paviršiaus trūkumai.
  Nuoseklus garinimas yra ypač sudėtingas dirbant su labai sudėtingais modeliais ar didelėmis formomis.

Medžiagos ir proceso kontrolė

Norint pasiekti norimą kokybę ir nuoseklumą prarastų putų liejimo metu, reikia atidžiai stebėti medžiagų pasirinkimą ir proceso valdymą, nes keli veiksniai gali įtakoti rezultatą.

• Modelio kokybė ir nuoseklumas:
  Putų modelio kokybė daro tiesioginę įtaką LFC proceso sėkmei.
  Bet kokie putų tankio neatitikimai, paviršiaus apdaila, arba struktūra gali sukelti galutinio liejimo trūkumus.
  Pavyzdžiui, Putų medžiagos pokyčiai gali sukelti netolygų garinimą arba sukelti prastą matmenų tikslumą.
• Dangos kokybė:
  Danga, taikoma putplasčio modeliui, yra dar vienas kritinis LFC proceso veiksnys.
  Prasta danga gali sukelti tokių problemų kaip pelėsių griūtis, Nepakankamas pelėsio stiprumas, arba prastas paviršiaus apdaila.
  Dangos storio ir vienodumo nuoseklumas yra būtinas norint užtikrinti, kad išlydytas metalas sklandžiai teka ir kad pelėsis palaiko savo vientisumą viso liejimo proceso metu.
• Šiluminis gradientas ir kietėjimo greitis:
  LFC sėkmė taip pat priklauso nuo šiluminių gradientų kontrolės ir kietėjimo greičio.
  Jei liejimas atvėsta per greitai ar per lėtai, Tai gali sukelti vidinius stresus, įtrūkimai, ar kiti defektai.
  Labai svarbu pasiekti tinkamą aušinimo greitį, ypač metalams su aukštais lydymosi taškais, tokių kaip nerūdijančio plieno ir aukšto lydinio plieno.

Reikalavimai po apdorojimo

Nors „Lost Foam Casting“ gali sukelti dalių su minimaliais defektais po kaupimo, Kai kuriems komponentams vis dar reikia išsamaus apdorojimo, kad būtų pasiekta norima apdaila ir našumas.

• Valymas ir likučių pašalinimas:
  Po putų modelio išgarintas, Kai kurie putplasčio likučiai ar šlakai gali likti pelėsyje, reikalaujant valymo.
  Valymo mastas priklauso nuo liejamos medžiagos ir dalies sudėtingumo.
  Nors kai kuriuos likučius galima lengvai pašalinti plaunant ar valant, Kiti gali reikėti agresyvesnių valymo būdų, Pridėti laiką ir kainą prie proceso.
• Paviršiaus apdaila ir apdirbimas:
  O LFC liejiniai paprastai pasižymi gerais paviršiaus apdailos darbais, Kai kurioms dalims vis dar gali reikėti papildomų paviršiaus procedūrų, kad būtų pasiektas norimas sklandumas ar estetika.
  Tai gali apimti poliravimą, šlifavimas, arba apdirbimas, ypač jei liejinys pagamintas su šiurkštesne tekstūra arba ypatybėmis, kurias reikia patobulinti.
  Šie papildomo apdorojimo etapai gali padidinti tiek gamybos laiką, tiek bendras detalės sąnaudas.
• Matmenų koregavimas:
  Kai kuriais atvejais, dėl nedidelių galutinės formos ar dydžio svyravimų po gamybos gali reikėti pakoreguoti liejinių matmenis.
  Nors prarastų putų liejimas yra labai tikslus, dėl tam tikrų leistinų nuokrypių gali prireikti nedidelio apdirbimo arba šlifavimo, ypač siauros tolerancijos komponentams.
  Papildomo apdirbimo poreikis gali padidinti bendras gamybos sąnaudas, ypač didelės apimties gamybos serijoms.

Aukšto tirpimo taško medžiagų liejimo apribojimai

Kitas Lost Foam Casting iššūkis yra lieti medžiagas su aukšta lydymosi temperatūra, pavyzdžiui, kai kurie nerūdijantys plienai, titano lydiniai, ir superlydai.

• Iššūkiai, susiję su aukštos temperatūros medžiagomis:
  Medžiagoms su aukštais lydymosi taškais paprastai reikia specializuotos įrangos ir metodų.
  Pavyzdžiui, Laidinant aukšto lydinio plieną ar titano lydinius, gali prireikti pažangių ugniai atsparių medžiagų
  ir kruopščiai kontroliuojant liejimo temperatūrą, kad būtų išvengta tokių defektų.
  Šie iššūkiai gali padidinti LFC naudojimo sudėtingumą ir sąnaudas aukšto našumo programoms,
  tokių kaip aviacijos ar kosmoso ar pramoninės įrangos.
• Putų modelio skaidymo rizika:
  Aukštesnės temperatūros metalai taip pat gali dėl paties putų modelio skaidymo.
  Putų modeliai, skirti naudoti su mažesnėmis lydymosi temperatūros medžiagomis,
  Reikia sukurti specializuotas putplasčio medžiagas ar dangas, kurios gali atlaikyti intensyvią šilumą.
  Tai sukuria papildomas medžiagų sąnaudas ir gali apriboti LFC naudojimą tam tikruose aukštos kokybės sektoriuose.

Putų atliekų poveikis aplinkai

Tuo tarpu LFC dažnai giriamas dėl mažų medžiagų atliekų ir sumažino išmetamųjų teršalų kiekį, Procese naudojama putplasčio medžiaga nėra be rūpesčių aplinkoje.

• Putų šalinimas ir perdirbimas:
  Po putų modelio išgarintas, Jis palieka mažus likučių kiekius, kuriuos reikia tinkamai tvarkyti.
  Išplėstas polistirenas (EPS), Paprasta medžiaga, naudojama putplasčio modeliams, nėra biologiškai skaidus ir gali prisidėti prie aplinkos taršos.
  Gamintojai privalo ištirti perdirbimo galimybes ar tvarias alternatyvas, kad sumažintų poveikį aplinkai.
• Cheminiai išmetimai:
  Kai kurios LFC naudojamos putplasčio ir dangų tipai gali skleisti nepastovius organinius junginius (LOJ) ar kitos potencialiai kenksmingos cheminės medžiagos garinimo proceso metu.
  Nors išmetamųjų teršalų kiekis paprastai yra žemas, palyginti su kitais gamybos metodais,
  Vis dar gali kilti susirūpinimas dėl oro kokybės ir darbuotojų saugumo, ypač įrenginiuose, kuriuose trūksta tinkamos vėdinimo ar išmetamųjų teršalų kontrolės sistemos.

7. Prarastų putų liejimo programos ir pramonės perspektyvos

Pamestos putplasčio liejimas (LFC) vis labiau traukia įvairiose pramonės šakose dėl savo universalumo, ekonominis efektyvumas, ir gebėjimas gaminti labai sudėtingus ir lengvus komponentus.

Automobilių pramonė

• Variklio komponentai ir cilindro galvutės:
  Pamestos putplasčio liejiniai naudojami sudėtingiems komponentams, tokiems kaip variklio blokai, cilindro galvutės, ir įsiurbimo kolektoriai.
  Ši technika leidžia gamintojams sukurti puikų matmenų tikslumą ir aukštos kokybės paviršiaus apdailą, sumažinant papildomo apdirbimo ir papildomo apdorojimo poreikį.
• Stabdžių apkabos ir pakabos komponentai:
  LFC taip pat dirba gaminant stabdžių apkabos, pakabos komponentai, ir kitos konstrukcinės dalys, Kur jėga ir lengvas dizainas yra svarbiausia.
  Naudodamas pamestas putplasčio liejimas, Gamintojai gali gaminti dalis su plonomis sienomis ir sudėtingomis vidinėmis savybėmis, kurias būtų sunku arba neįmanoma pasiekti naudojant tradicinius liejimo metodus.

Aviacijos ir kosmoso ir gynybos

• Struktūrinės ir aerodinaminės dalys:
  LFC naudojamas gaminant sudėtingus konstrukcinius komponentus, tokius kaip turbinų korpusai, Korpusai, skliaustai, ir rėmo struktūros.
  Prarastų putų liejimo tikslumas leidžia gaminti dalis su minimaliu apdirbimu,
  kuris yra būtinas norint sumažinti svorį ir kainą aviacijos ir kosmoso programose.

  

• „Aerospace“ variklio komponentai:
  Aviacijos ir kosmoso sektoriuje reikalingi komponentai, galintys atlaikyti ekstremalias temperatūras ir įtempius.
  LFC gali gaminti metalines dalis, pasižyminčias puikiomis mechaninėmis savybėmis, todėl puikiai tinka lieti medžiagas, tokias kaip superlydiniai ir aukštos temperatūros lydiniai, naudojami aviacijos ir kosmoso varikliuose.

Sunkiosios mašinos ir pramoninė įranga

• Pavarų dėžės ir hidrauliniai komponentai:
  LFC dažniausiai naudojamas komponentams, pvz., pavarų dėžėms, lieti, hidraulinių siurblių korpusai, ir vožtuvo kūnai.
  Šioms dalims dažnai reikia sudėtingų vidinių praėjimų ir konstrukcijų, kurią galima pagaminti iš liejimo iš putplasčio nereikalaujant papildomų pagrindinių medžiagų ar formų mazgų.
• Struktūriniai liejiniai:
  Skirta sunkioms mašinoms, tokioms kaip ekskavatoriai, buldozeriai, ir kranai, LFC naudojamas patvariems konstrukciniams komponentams gaminti.
  Šios dalys naudojasi prarasto putplasčio liejimo galimybe sutaupyti, ypač žemoje- iki vidutinės tūrio gamybos.

Atsirandančios ir nišinės programos

• Meno ir architektūros liejiniai:
  LFC vis dažniau naudojamas kuriant sudėtingus ir individualius architektūrinius elementus, tokius kaip dekoratyvinės kolonos, fasadai, ir skulptūros.
  Dėl galimybės sukurti detalius raštus ir tekstūras jis yra idealus būdas lieti meninius ir dekoratyvinius metalo dirbinius.
• Medicinos prietaisai ir implantai:
  Kitas naujas prarasto putplasčio liejimo pritaikymas yra medicinos prietaisų gamyba, implantai, ir protezavimas.
  Metodo gebėjimas sukurti kompleksą, lengvas, ir biologiškai suderinamos metalinės dalys atveria naujas galimybes sveikatos priežiūros srityje.
  Pavyzdžiui, pagal užsakymą gaminami titano implantai, skirti ortopedinėms procedūroms, naudojant LFC.
• Buitinė elektronika:
  Didėjant kompaktinių automobilių paklausai, lengvas, ir didelio našumo buitinės elektronikos komponentai,
  LFC tiriama norint išlieti dalis, pavyzdžiui, išmaniųjų telefonų korpusus, Nešiojamieji, ir kiti prietaisai.
  Ši technika leidžia gaminti tikslias dalis su plonomis sienomis, kuris yra labai svarbus mažėjant elektroninių prietaisų dydžiui.

8. Lyginamoji analizė naudojant alternatyvius liejimo metodus

Šiame skyriuje bus pateiktas išsamus putų liejimo ir kitų populiarių liejimo būdų palyginimas.

Tokių kaip smėlio liejimas, Investicijų liejimas, ir mirti, įvairiais veiksniais, tokiais kaip paviršiaus kokybė, Medžiagos tinkamumas, Sudėtingumas, ekonominis efektyvumas, ir gamybos greitis.

Palyginimas su smėlio liejimu

Smėlio liejimas yra vienas seniausių ir plačiausiai naudojamų liejimo būdų. Tai apima išlydyto metalo pilavimą į formą, pagamintą iš smėlio, kuris yra sutankintas aplink modelį.

Dizaino sudėtingumas:

LFC yra pranašesnis už smėlio liejimą, kai kalbama apie modelių, kuriuos galima sukurti, sudėtingumą.
Pamesto putplasčio liejimas leidžia sukurti sudėtingesnę geometriją, vidiniai praėjimai, ir sudėtingos funkcijos, kurį būtų sunku arba neįmanoma pasiekti liejant smėlį.
Smėlio liejimui paprastai reikia atskirų šerdžių, kad būtų sukurtos vidinės tuštumos, o tai padidina pelėsių sudėtingumą ir kainą.

• LFC pranašumas: Didesnis dizaino lankstumas, sudėtingos funkcijos be branduolių poreikio.

Paviršiaus apdaila:

LFC sukuria lygesnę paviršiaus apdailą, palyginti su liejimo smėliu. Putplasčio raštas palieka mažiau paviršiaus defektų, sumažinti poreikį atlikti išsamų apdirbimą po liejimo.
Kita vertus, liejant smėlį dažniausiai gaunami šiurkštesni paviršiai, kuriems gali prireikti papildomos apdailos.

• LFC pranašumas: Geresnė paviršiaus apdaila su mažesniu tolesniu apdorojimu.

Matmenų tikslumas:

LFC yra žinomas dėl savo didelio matmenų tikslumo. Pats modelis yra artima galutinio produkto kopija, sumažina deformacijos ar deformacijos tikimybę.
Smėlio liejimas, dėl smėlio purumo ir galimo rašto iškraipymo, gali atsirasti dalių, kurios šiek tiek neatitinka tolerancijos.

• LFC pranašumas: Puikus matmenų tikslumas.

Ekonominis efektyvumas:

Smėlio liejimas yra ekonomiškas didelės apimties gamybai, ypač paprastoms dalims.
Tačiau, sudėtingesnėms geometrijoms, Smėlio liejimui reikia papildomų šerdžių ir sudėtingų formų mazgų, kurios padidina išlaidas.
LFC, su galimybe tiesiogiai kurti sudėtingus raštus, sumažina šerdies poreikį ir gali būti ekonomiškesnis, kai yra mažas- iki vidutinės apimties produkcijos.

• LFC pranašumas: Ekonomiškai naudinga sudėtingoms dalims, ypač mažo ar vidutinio kiekio.

Medžiagos lankstumas:

Smėlio liejimas palaiko įvairius metalus, įskaitant ketų, plienas, ir aliuminio lydiniai.
LFC taip pat palaiko platų medžiagų spektrą, bet ypač gerai tinka spalvotiesiems metalams, tokių kaip aliuminis, bronza, ir tam tikrų rūšių plieną, kurie lengviau išgaruoja nei juodieji metalai.

• Kaklaraištis: Panašus medžiagos lankstumas, nors LFC gali apsiriboti kai kuriais lydiniais.

Palyginimas su investavimo liejimu

Investicijų liejimas (taip pat žinomas kaip prarasto vaško liejimas) yra tikslus liejimo procesas, kai raštas padengiamas ugniai atsparia medžiaga, kad būtų sukurta forma.

Kai tik pelėsis sukietėja, raštas ištirpsta ir pašalinamas, paliekant ertmę išlydytam metalui.

Dizaino sudėtingumas:

Tiek LFC, tiek investicinis liejimas leidžia gaminti sudėtingas ir didelio tikslumo dalis, tačiau LFC turi aiškų pranašumą, kai reikia sukurti didesnes dalis su sudėtinga vidine geometrija.
Investicinis liejimas labiau tinka smulkioms detalėms ir lygiam paviršiui gaminti,
tačiau LFC gali efektyviau valdyti didesnius komponentus, nes putplasčio raštas gali būti formuojamas sudėtingomis formomis, nereikalaujant pagrindinių formų..

• LFC pranašumas: Sutvarko didesnes sudėtingesnės geometrijos dalis.

Paviršiaus apdaila:

Investicinis liejimas paprastai užtikrina geresnę paviršiaus apdailą, palyginti su LFC.
Investicinio liejimo metu naudojamas vaško raštas sukuria išskirtinai lygų paviršių, kuriai dažnai nereikia papildomos apdailos arba jo nereikia.
Priešingai, LFC paprastai sukelia šiek tiek šiurkštesnį paviršių, reikalaujantis daugiau papildomo apdorojimo darbų.

• Investicijų liejimo pranašumas: Aukštesnė paviršiaus apdailos kokybė.

Matmenų tikslumas:

Investicinis liejimas užtikrina puikų matmenų tikslumą, ypač mažoms ir vidutinio dydžio dalims,
todėl idealiai tinka tokioms pramonės šakoms kaip aviacija ir medicinos prietaisai, kur tikslumas yra labai svarbus.
Tačiau, LFC užtikrina didesnį didesnių dalių tikslumą ir yra lengviau keičiamas pagal dydį.

• Investicijų liejimo pranašumas: Didesnis mažesnių dalių tikslumas.

Ekonominis efektyvumas:

Investicinis liejimas paprastai yra brangesnis nei smėlio arba LFC liejimas, ypač mažos apimties gamybai.
Formų ir raštų kūrimo sudėtingumas, kartu su didelėmis medžiagų sąnaudomis, sumuojasi. Tačiau, tai suteikia didelių pranašumų naudojant didelio tikslumo programas.
LFC dažnai yra ekonomiškesnis mažesnės apimties atveju, sudėtingos dalys dėl mažesnių įrankių ir medžiagų sąnaudų.

• LFC pranašumas: Ekonomiškesnis pasirinkimas sudėtingoms mažo ir vidutinio tūrio dalims.

Medžiagos lankstumas:

Investicinis liejimas gali apdoroti įvairesnes medžiagas, įskaitant aukštos temperatūros lydinius ir nerūdijantį plieną, kurios dažnai reikalingos aviacijos ir medicinos pramonei.
Nors LFC palaiko daugybę spalvotųjų metalų, paprastai jis mažiau tinka medžiagoms, kurių lydymosi temperatūra yra aukšta, tokių kaip superlydiniai.

• Investicijų liejimo pranašumas: Platesnis medžiagų asortimentas, įskaitant aukštos lydymosi temperatūros lydinius.

Palyginimas su „Die Casting“

Mirti liejimas yra didelio greičio procesas, kai išlydytas metalas įpurškiamas esant slėgiui į formos ertmę, kuris paprastai yra pagamintas iš plieno arba kitų patvarių medžiagų.

Dizaino sudėtingumas:

Smasinis liejimas idealiai tinka gaminant didelius kiekius, paprastos dalys, kurių geometrija yra gana paprasta.
Jis mažiau tinka sudėtingiems projektams, kuriems reikalingos sudėtingos vidinės struktūros.
LFC, kita vertus, gali pagaminti daug sudėtingesnių dalių, ypač turinčius tuščiavidurių bruožų, poilsio, ir sudėtingi vidiniai praėjimai.

• LFC pranašumas: Didesnis dizaino lankstumas, ypač sudėtingoms geometrijoms.

Paviršiaus apdaila:

Liejimas paprastai suteikia lygaus paviršiaus apdailą, kuri tinka daugeliui programų.
Tačiau, LFC dažnai duoda panašią paviršiaus apdailą, nereikalaujant papildomo papildomo apdorojimo,
nors apdaila paprastai nėra tokia lygi, kaip investuojant.

• Kaklaraištis: Panaši paviršiaus apdaila, nors investicijų liejimo briaunos šiek tiek išlenktos dėl smulkių detalių.

Matmenų tikslumas:

Liejimas slėginiu būdu užtikrina gerą matmenų tikslumą paprastam, didelės apimties dalys. Tačiau, jis kovoja su dalimis, kurios turi sudėtingų savybių arba kurias reikia tiksliai koreguoti.
LFC puikiai tinka gaminant detales, kurioms reikalinga sudėtinga geometrija su puikiu matmenų tikslumu.

• LFC pranašumas: Puikiai tinka sudėtingam dizainui ir geometrijai.

Ekonominis efektyvumas:

Didelės apimties gamybai liejimas tampa labai ekonomiškas, ypač mažoms ir vidutinėms dalims.
Tačiau, pradinės liejimo įrankių sąnaudos gali būti didelės.
LFC gali būti ekonomiškesnis pasirinkimas mažiems- iki vidutinės apimties laidų, nes tam nereikia brangių štampų ar formų.

• LFC pranašumas: Ekonomiškesnis už mažą- iki vidutinės apimties produkcijos.

Medžiagos lankstumas:

Smasinis liejimas pirmiausia naudojamas spalvotiesiems metalams, tokiems kaip aliuminis, cinkas, ir magnio lydiniai.
Medžiagos pasirinkimo požiūriu jis yra mažiau universalus nei LFC, nes LFC gali sutalpinti platesnį metalų asortimentą, įskaitant geležies lydinius, tokius kaip ketus.

• LFC pranašumas: Didesnis medžiagų lankstumas.

Santrauka: Lyginamoji apžvalga

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinama, kaip Lost Foam Casting lyginamas su liejimu smėlio, Investicijų liejimas, ir liejimas per pagrindinius atributus.

9. Išvada

Liejimas iš putplasčio yra sudėtingas ir labai pritaikomas liejimo metodas, duodantis didelę naudą visose pramonės šakose.

Įgalinus gaminti kompleksas, lengvas, ir ekonomiškus komponentus, ji sprendžia šiuolaikinius veiklos iššūkius, tvarumas, ir efektyvumas.

Nors egzistuoja tam tikri apribojimai – ypač dujų valdymo ir medžiagų suderinamumo – modeliavimo pažanga, Medžiagos, ir procesų valdymas greitai įveikia šias kliūtis.

Pramonėms toliau tobulėjant pažangios ir tvarios gamybos link, prarasti putplasčio liejimo stovai yra gyvybiškai svarbi technologija, kuri jungia naujoves ir pramoninį praktiškumą.

Tai yra puikus pasirinkimas jūsų gamybos poreikiams, jei jums reikia aukštos kokybės prarastų putų liejimo paslaugos.

Susisiekite su mumis šiandien!