Kaļamā čuguna smilšu lējumu ražotājs

Kaļamā čuguna smilšu liešanas pakalpojumi

Saturs izrādīt

1. Ievads

Kaļamā čuguna smilšu liešana ir ražošanas process, kas apvieno kaļamā čuguna – sakausējuma ar sfēriskiem grafīta mezgliņiem – metalurģiskās priekšrocības ar smilšu liešanas daudzpusību, lai iegūtu augstas stiprības., kaļamās sastāvdaļas.

Definēts kā gandrīz tīkla formas detaļu ražošana, ielejot kausētu kaļamu čugunu smilšu veidnēs, šis process līdzsvaro veiktspēju, maksāt, un mērogojamību, padarot to par stūrakmeni nozarēs no autobūves līdz infrastruktūrai.

2. Kas ir kaļamais dzelzs?

Elastīgais dzelzs, pazīstams arī kā mezglains čuguns vai sferoidāls grafīta dzelzs (SG dzelzs), ir čuguna veids, kam piemīt izcila izturība, izturība, un elastība salīdzinājumā ar tradicionālo pelēko čugunu.

Tās galvenā atšķirīgā iezīme slēpjas grafīta formā: sfēriski mezgliņi aso pārslu vietā.

Šī unikālā mikrostruktūra uzlabo mehāniskās īpašības, īpaši pie stiepes un trieciena slodzēm.

Izstrādāts gadā 1943 autors Kīts Millis, kaļamais čuguns kļuva par izrāvienu materiālu, pateicoties tā spējai apvienot čuguna liešanas priekšrocības (šķidrums, apstrādes vieglums, un nodiluma pretestība) ar mehāniskām īpašībām, kas ir tuvākas vieglajam tēraudam.

Kaļamā čuguna smilšu liešanas vārstu daļas
Kaļamā čuguna smilšu liešanas vārstu daļas

Sastāvs un metalurģija

Kaļamā čuguna tipiskais ķīmiskais sastāvs ir:

  • Ogleklis (C): 3.2–3,8%
  • Silīcijs (Un): 2.2–2,8%
  • Mangāns (Nojaukšanās): ≤0,3%
  • Magnijs (Mg): 0.03–0,08% (mezglains elements)
  • Fosfors (Pūtīt): ≤0,05%
  • Sērs (S): ≤0,02%
  • Dzelzs (Fe): Līdzsvars

Magnija vai cērija pievienošana kausējuma apstrādes laikā pārveido grafīta morfoloģiju no pārslām (kā pelēkā dzelzs) uz mezgliņiem, kas krasi samazina stresa koncentrācijas punktus.

Matricu veidi

Kaļamā čuguna veiktspēju spēcīgi ietekmē tā matricas struktūra, ko var pielāgot, izmantojot leģēšanas un dzesēšanas ātrumu:

  • Ferīta matrica: Mīksts un elastīgs, ar pagarinājumu līdz 18%, ideāli piemērots triecienizturīgiem komponentiem.
  • Pērļu matrica: Augstāka stiepes izturība (līdz 700 MPA) un nodiluma pretestība, parasti izmanto zobratos un kloķvārpstās.
  • Ferīta-perlīta maisījums: Līdzsvarotas mehāniskās īpašības vispārīgiem inženiertehniskiem lietojumiem.
  • Austempered kaļamais čuguns (ADI): Termiski apstrādāts variants, kura stiepes izturība pārsniedz 1,200 MPA un lielisks noguruma mūžs.

3. Kāpēc smilšu liešana kaļajam čugunam?

Smilšu liešana paliek visplašāk izmantotā kaļamā čuguna ražošanas metode tās elastības dēļ, rentabilitāte, un spēja ražot plašu formu un izmēru klāstu.

Kaļamā čuguna unikālā spēka kombinācija, elastība, un apstrādājamība padara to par vēlamo materiālu dažādām nozarēm, un savienojot ar smilšu liešanu, tā piedāvā ievērojamas dizaina un ekonomiskās priekšrocības.

Kaļamā čuguna smilšu liešanas iekārtu daļas
Kaļamā čuguna smilšu liešanas iekārtu daļas

Izmaksu efektivitāte un mērogojamība

  • Zemākas instrumentu izmaksas: Salīdzinājumā ar pastāvīgo veidņu vai ieguldījumu liešanu, smilšu liešana prasa vienkāršāku, lētāki instrumenti.
    Prototipiem vai neliela līdz vidēja apjoma ražošanai, izmaksu ietaupījumi var būt tikpat lieli kā 30–50%.
  • Materiālu efektivitāte: Ar smilšu veidnēm 90-95% pārstrādājams, materiālu atkritumi tiek samazināti līdz minimumam, veicinot kopējo izmaksu samazināšanu.
  • Elastīgs ražošanas apjoms: Smilšu liešana ir vienlīdz efektīva atsevišķi prototipi un notiek masveida ražošana— īpaši, ja tiek izmantotas automatizētas formēšanas līnijas.

Izmēru un svara elastība

  • Smilšu liešana ir ideāli piemērota ražošanai lieli kaļamā čuguna komponenti, sākot no dažiem kilogramiem līdz vairāk 2000 kg (2 tonnas), kas ir izaicinājums ieguldījumu liešanai vai liešanai.
  • Process var uzņemt biezas sadaļas (50 mm vai vairāk) un lielas šķērsgriezuma pārejas bez būtiska defektu riska, piemēram, saraušanās dobumi, ar nosacījumu, ka tiek izmantoti atbilstoši vārti un stāvēšana.

Dizaina daudzpusība

  • Sarežģītas ģeometrijas: Ar serdeņu izmantošanu, sarežģīti iekšējie dobumi (Piem., ūdens apvalki motora blokos) var veidoties.
  • Pielāgojamas formēšanas smiltis: Zaļās smiltis ir piemērotas vispārīgām sastāvdaļām, piemēram, lūku vākiem, savukārt ar sveķiem saistītās smiltis ļauj stingrākas pielaides (±0,3 mm) precīzām detaļām, piemēram, zobratu korpusiem.
  • Straujas dizaina izmaiņas: Rakstus var viegli mainīt, īpaši ar 3D drukātām smilšu veidnēm vai rakstiem, samazinot izpildes laiku līdz pat 40–50% salīdzinot ar pastāvīgām pelējuma alternatīvām.

Mehānisko īpašību optimizācija

  • Smilšu liešana nodrošina mēreni dzesēšanas ātrumi smilšu zemās siltumvadītspējas dēļ (~0,2–0,5 W/m·K), kas ļauj veidot vienmērīgu grafīta mezgliņu.
  • Metalurģiskā apstrāde: Magnija mezglošana un pēcliešanas termiskās apstrādes (rūdīšana, rūdīšana) var nemanāmi integrēt procesā, lai sasniegtu mērķtiecīgas mehāniskās īpašības, piemēram,:
    • Stiepes izturība: līdz 600-700 MPa
    • Pagarināšana: 10-18% (ferīta pakāpes)

Tirgus un pielietojuma piemērotība

  • Smilšu liešana no kaļamā čuguna dominē tādās nozarēs kā autobūves (motora bloki, kloķvārpstas), smagā mašīna (pārnesumu korpusi), un infrastruktūra (vārsti, cauruļu veidgabali).
  • Saskaņā ar globālie lietuvju ziņojumi, pāri 60% kaļamā čuguna lējumus ražo, izmantojot smilšu veidnes, pateicoties tā pielāgojamībai lieliem un vidējiem komponentiem.

4. Kaļamā čuguna smilšu liešanas process

Kaļamā čuguna smilšu liešanas process apvieno tradicionālās smilšu liešanas daudzpusību ar stingrām metalurģiskām kontrolēm, lai ražotu detaļas ar izcilu izturību, elastība, un izturība.

Kaļamā čuguna smilšu liešanas cauruļu veidgabali
Kaļamā čuguna smilšu liešanas cauruļu veidgabali

Rakstu un veidņu sagatavošana

Modeļa radīšana

  • Materiāli & Saraušanās: Raksti ir izgatavoti no koka, plastmasas, vai — vēlams liela apjoma darbiem — alumīnija instrumenti.
    Kaļamā čuguna pieredze 3-5% lineāra saraušanās par sacietēšanu, tāpēc modeļi ietver a 1-3% liela izmēra piemaksa, lai sasniegtu galīgos neto izmērus.
  • Ātrā prototipu veidošana: Prototipu partijām, stereolitogrāfija vai kausēta pavediena 3D drukāti plastmasas raksti var samazināt izpildes laiku līdz pat 50%, ļaujot dizaina iterācijas dienās, nevis nedēļās.

Smilšu veidņu veidi

  • Zaļās smilšu veidnes
    • Sastāvs: ~90% silīcija smiltis, 5% bentonīta māls, un 3–5% ūdens.
    • Raksturlielumi: Zemas izmaksas un ļoti pārstrādājams (līdz 90% smilšu meliorācija).
    • Pieteikumi: Ideāli piemērots nekritiskām vai lielām sastāvdaļām (Piem., lūku vāki, sūkņu apvalki).
  • Saistīts ar sveķiem (“Bez cepšanas”) Smilšu veidnes
    • Sastāvs: Silīcija smiltis, kas sajauktas ar 1–3% fenola vai furāna saistvielu un katalizatoru.
    • Tolerance: Sasniedz ±0,3 mm izmēru precizitāte un gludākas veidņu virsmas.
    • Pieteikumi: Precīzas detaļas, kurām nepieciešama stingrāka pielaide — zobratu korpusi, hidraulisko sūkņu korpusi.

Kodola izgatavošana

  • Iekšējie dobumi: Smilšu serdes, savienots ar sveķiem un cietināts apkārtējās vides temperatūrā, izveidot sarežģītas iekšējās funkcijas, piemēram, dzinēja bloka ūdens apvalkus vai eļļas galerijas.
  • Iegrimes leņķi & Atbalstīt: Iestrādāti serdeņi 1–2° iegrime un metāliskas plāksnītes vai serdes izdrukas, lai novērstu pārvietošanos zem metāla spiediena.

Kušana un mezgliņu veidošanās

Kušana

  • Krāsns tips: Indukcijas krāsnis nodrošina precīzu temperatūras kontroli pie 1400-1500 °C un var apstrādāt lādiņu maisījumus, kas satur 60-80% pārstrādāti kaļamā čuguna lūžņi.
    Mūsdienu prakse saglabā līdz 95% neapstrādātas mehāniskās īpašības pārstrādātās kausēs.

Nodulizācija

  • Mg vai Ce piedevas: Pie 0.03–0,08 masas %, magnijs (caur Mg-ferosilīcija sakausējumu) vai kausējumā tiek ievadīts cērijs, lai grafīta pārslas pārvērstu sfēriskos mezgliņos, kas ir ļoti svarīgi elastībai.
  • Jutība pret piemaisījumiem: Pat 0.04 masas % sērs vai skābeklis var “saindēt” mezgliņu veidošanos, mezglu pārveidošana pārslās, tāpēc svarīga ir stingra krāsns atmosfēra un kausa metalurģijas kontrole.

Inokulācija

  • Ārstēšana ar ferosilīciju: Pievienošana 0.2–0,5 masas % ferosilīcijs uzreiz pēc nodulizatora uzlabo mezgliņu skaitu (mērķauditorijas atlase >80 mezgliņi/mm²) un novērš aukstumu (nevēlams martensīts vai cementīts).
  • Matricas kontrole: Silīcija un dzesēšanas ātruma regulēšana nodrošina vēlamo ferīta-perlīta matricas līdzsvaru, pielāgošanas spēks vs. elastība.

Izliešana un sacietēšana

Izliešana

  • Temperatūra & Plūsma: Pieskaras kausējumam 1300-1350 °C. Labi izstrādāta vārtu sistēma kontrolē plūsmas ātrumu 0.5-2 kg/s, līdz minimumam samazinot turbulenci, kas var piesaistīt oksīdus vai gaisu.
  • Vārtu dizains: Apakšējās ieliešanas vārti ar konusveida sliedēm un droseles nodrošina lamināru pildījumu, lai novērstu aukstu aizvēršanos un oksīda plēves..

Sacietēšana

  • Siltumvadītspēja: Smilšu veidņu vadītspēja 0.2–0,5 W/m·K palēnina dzesēšanu, veicina vienmērīgu mezgliņu augšanu.
  • Laiks & Barošana: Mazākas daļas sacietē 10– 20 minūtes, kamēr var būt nepieciešamas lielas sadaļas līdz 60 protokols.
    Pareiza stāvvadu un dzesētāju novietošana veicina saraušanos un kontrolē virziena sacietēšanu, lai izvairītos no iekšējiem tukšumiem.

Sakratīšana un pabeigšana

Izšaut

  • Pelējuma noņemšana: Vibrācijas kratīšanas sistēmas noņem smilšu veidni, ar sveķiem savienotiem serdeņiem, kas noņemti ar ūdens strūklu vai pneimatisko izsitumu.

Tīrīšana

  • Šāvienu spridzināšana: Abrazīva spridzināšana (stikla krelles vai tērauda skrotis) noņem atlikušās smiltis un katlakmens, iegūstot tipisku virsmas apdari Ra 12,5–25 μm.

Izvēles termiskās apstrādes

  1. Rūdīšana:850-900 °C par 2 laiks, kam seko kontrolēta dzesēšana — mīkstina matricu, lai atvieglotu apstrādi, samazinot griešanas spēkus un instrumentu nodilumu.
  2. Rūdījums:500–550 °C 1–2 stundas palielina stiepes izturību (līdz 600 MPA īpaši leģētajās kategorijās) un uzlabo triecienizturību lielas slodzes lietojumiem, piemēram, zobratiem un kloķvārpstām.

5. Kaļamā čuguna smilšu lējumu īpašības

Pamata mehāniskās īpašības (Tipiskas ASTM A536 klases)

Indikatīvās vērtības; Precīzi rezultāti ir atkarīgi no ķīmijas, sadaļas izmērs, dzesēšanas ātrums, mezglainība, un termiskā apstrāde.

Pakāpe (ASTM A536) UTS (MPA) YS (MPA) Pagarināšana (%) Cietība (HB) Tipiska matrica
60-40-18 414 276 18 130–180 Pārsvarā ferīta
65-45-12 448 310 12 150-190 Ferīta-perlīta
80-55-06 552 379 6 170–230 Galvenokārt perlīts
100-70-03 690 483 3 200–270 Smalks perlitisks
120-90-02 (augstas stiprības) 830–900 620–700 2 240–300 Perlīts + leģēti karbīdi
ADI (Piem., askētiskas atzīmes) 900-1600 600-1300 1–10 (atkarīgs no pakāpes) 250–450 Ausferīts (beinīts)

Ietekmēt izturību & Lūzumu uzvedība (ASTM E23 / E399)

  • Charpy V veida iegriezums (CVN):
    • Ferīta klases: parasti 15-30 J (Rt).
    • Ferīta-perlīta: 8– 20 J.
    • Perlitisks: 5–12 Dž.
    • ADI: 30-100 J, atkarībā no austempering loga.
  • Stingrība lūzumam (K_IC): ~40-90 MPa√m standarta DI; ADI ir ļoti atšķirīgs, taču tas var būt konkurētspējīgs ar mazleģētiem tēraudiem.
  • Zemas temperatūras serviss: Norādiet CVN pie minimālās darba temperatūras (Piem., -20 °C) drošībai kritiskām daļām (vārsti, spiediena sastāvdaļas).
Kaļamā čuguna smilšu liešanas daļas
Kaļamā čuguna smilšu liešanas daļas

Noguruma veiktspēja (ASTM E466 / E739 / E647)

  • Augsta cikla noguruma robeža (R = –1):35-55% no UTS ferīta-perlīta pakāpēm (Piem., 160–250 MPa uz a 450 MPa UTS).
  • ADI pakāpes var sasniegt noguruma robežas 300–500 MPa.
  • Plaisu augšana (da/dN, ASTM E647): Perlitic un ADI pakāpes uzrāda lēnāku augšanu pie noteiktā ΔK, bet ferīta kategorijas labi iztur plaisu rašanos, jo ir augstāka elastība.
  • Iekļaut virsmas apdare un atlikušais spriegums noguruma specifikācijās; Lieti Ra 12–25 µm virsmas var samazināt noguruma kalpošanas laiku par >20% salīdzinājumā ar mehāniski apstrādātām/nošūtām virsmām.

Cietība & Valkāt (ASTM E10 / E18)

  • Brinels (HBW): Primārā ražošanas kontroles metrika; aptuveni korelē ar UTS (MPA) ≈ 3.45 × HB daudzām DI matricām.
  • Diapazoni:
    • Ferīta: 130-180 HB
    • Ferīta-perlīta: 160-230 HB
    • Perlitisks: 200-300 HB
    • ADI: 250-450 HB
  • Nodiluma pārbaude: Pin-on-disk vai ASTM G65 (Abrazīvs nodilums) var izmantot darbam kritiskām daļām (Piem., sūkņi, pārnesumi). ADI bieži pārspēj parasto DI nodiluma un izturības kompromisos.

Termisks & Fizikālās īpašības

  • Siltumvadītspēja: ~25–36 W/m·K (zemāka par pelēko dzelzi mezglainības dēļ, nav pārslu, grafīts).
  • Termiskās izplešanās koeficients (Cte): ~10–12 × 10⁻⁶ /°C (20-300 °C diapazonā).
  • Slāpēšanas spēja: Augstāks par tēraudiem, zemāka par pelēko dzelzi — labvēlīga NVH (troksnis, vibrācija, un skarbums) automobiļu un mašīnu komponentu kontrole.
  • Elektriskā pretestība: ~0.8–1,1 μΩ·m, augstāks par tēraudu (piemērots noteiktiem EMI/siltuma pārvaldības apsvērumiem).

Stingrība lūzumam & Plaisu augšana

  • Stingrība lūzumam (K_IC): ~40-90 MPa√m ferīta-perlīta pakāpēm; ADI atšķiras atkarībā no ausferīta morfoloģijas, bet var būt konkurētspējīgs ar mazleģētiem tēraudiem.
  • Noguruma plaisas augšanas ātrums (da/dN): Zemāks ferīta pakāpēs pie noteikta ΔK elastības dēļ, bet augstas stiprības perlīta/ADI klases labāk iztur plaisu rašanos augsta cikla režīmos.

Korozija & Virsmas integritāte

  • Vispārējā korozija: Līdzīgi zema oglekļa satura tēraudiem daudzās vidēs; pārklājumi, krāsu sistēmas, vai virsmas apstrādi (Piem., fosfatēšana, nitrēšana nodilumam) bieži tiek piemēroti.
  • Grafiskā korozija: Iespējama agresīvā vidē, kad matrica galvenokārt korodē, grafīta tīkla atstāšana — projektēšanā un aizsardzībā jāņem vērā ekspluatācijas nosacījumi.

6. Kaļamā čuguna smilšu lējuma izgatavošanas dizains

Izgatavojamības dizains (DFM) kaļamā čuguna smilšu liešanas mērķis ir līdzsvarot inženiertehniskās prasības, maksāt, un ražošanas efektivitāti, vienlaikus samazinot defektus.

Projektējot, jāņem vērā kaļamā čuguna unikālā sacietēšanas izturēšanās, tā saraušanās īpašības, un smilšu liešanas procesa parametri.

Kaļamā čuguna smilšu liešanas motora korpusa daļas
Kaļamā čuguna smilšu liešanas motora korpusa daļas

Sienas biezuma vadlīnijas

  • Minimālais sienas biezums: Parasti 4-6 mm kaļajam čugunam, jo ​​tā plūstamība ir lēnāka salīdzinājumā ar alumīniju; plānākas sienas rada nepareizas darbības vai nepilnīgas piepildīšanas risku.
  • Vienotas sienu sekcijas: Izvairieties no asām pārejām; izmantojiet pakāpeniskas izmaiņas vai filejas (R ≥ 3–5 mm) lai samazinātu lokālo stresu un samazinātu karstos punktus, kas var izraisīt saraušanās porainību.
  • Rievojums & Stīvieri: Kad plānas daļas ir neizbēgamas, var pievienot ribas, lai saglabātu konstrukcijas stingrību un vieglu liešanu.

Iegrimes leņķi un detaļu ģeometrija

  • Iegrimes leņķi:1°–2° vertikālām virsmām zaļās smilšu veidnēs; līdz 3°–5° ar sveķiem savienotām smiltīm, lai atvieglotu raksta izņemšanu.
  • Filejas rādiuss: Filejas samazina stresa koncentrāciju un novērš karstu plīsumu. Izvairieties no asiem iekšējiem stūriem (ieteikt R ≥ 2–5 mm).
  • Zemie griezumi un sarežģītas funkcijas: Izmantot pamata dizaini iegriezumiem vai dobām sekcijām; izvairieties no nevajadzīgas sarežģītības, kas palielina instrumentu izmaksas.

Sarukuma piemaksas

  • Saraušanās ātrums: Kaļamais čuguns saraujas aptuveni 3-5% sacietēšanas laikā.
  • Parauga dizains: Rakstos ir jāiekļauj 1–3% saraušanās pielaide, atkarībā no sekcijas biezuma un paredzamajiem dzesēšanas ātrumiem.
  • Stāvvadi un padevēji: Pareizs stāvvadu izvietojums un izmērs ir būtiski svarīgi, lai kompensētu saraušanos un novērstu iekšējo porainību.

Atdalīšanas un pacelšanās stratēģijas

  • Vārtu dizains: Stingri ar zemu turbulenci ir ļoti svarīgi, lai samazinātu oksidāciju un magnija izbalēšanu. Vienmērīgākai metāla plūsmai izmantojiet apakšējo vai sānu aizbīdņu sistēmas.
  • Droseles laukums un plūsmas ātrums: Izstrādājiet droseles zonas, lai tās uzturētu 0.5-2 kg/s plūsmas ātrumi, novēršot aukstu slēgšanu vai gaisa iesprūšanu.
  • Stāvvada izolācija: Lai kontrolētu sacietēšanu un nodrošinātu virziena sacietēšanu, var izmantot eksotermiskas piedurknes un atdzišanu.

Defektu novēršanas apsvērumi

  • Porainība un gāzes defekti: Pareiza ventilācija, degviela, un pelējuma caurlaidība ir ļoti svarīga.
  • Misruns un Cold Shuts: Nodrošiniet atbilstošu liešanas temperatūru (1300-1350 °C) un gludi metāla plūsmas ceļi.
  • Karstas asaras un plaisas: Kontrolējiet termiskos gradientus ar atdzišanu vai optimizētu veidņu dizainu.
  • Apstrādes piemaksas: Parasti 2-4 mm uz vienu virsmu, atkarībā no nepieciešamās precizitātes.

7. Kaļamā čuguna smilšu liešanas izmaksu analīze

Kaļamā čuguna smilšu liešanas izmaksu analīze ietver novērtēšanu izejvielas, instrumenti, ražošanas cikla laiks, un lūžņu likmes, kā arī salīdzināt kopējo ekonomiku ar alternatīviem liešanas procesiem.

Kaļamā čuguna smilšu liešana bieži tiek uzskatīta par rentablu risinājumu vidēji lielām detaļām, kurām nepieciešams spēka līdzsvars, izturība, un apstrādājamību.

Izejvielu un sakausējuma izmaksas

  • Pamata dzelzs: Parasti iegūts no 60–80% pārstrādātu lūžņu (tērauds, kaļamais čuguns atgriežas), kas samazina materiālu izmaksas par 20–30% salīdzinot ar neapstrādātu dzelzi.
  • Nodulizatori: Tiek pievienoti magnija vai magnija-ferosilīcija sakausējumi (0.03–0,08%) lai panāktu elastību.
    Lai gan magnija izmaksas ir salīdzinoši augstas, papildinājums ir minimāls (≈ $10–20 par tonnu dzelzs).
  • Inokulanti: Ferosilīcijs (0.2–0,5%) piebilst vēl viens $3-5 par tonnu.
  • Kopējās izejvielu izmaksas: 1 tonnas lējumam, izejvielas 30-40% no kopējām izmaksām, atšķiras atkarībā no pakāpes (Piem., ferīta vs. perlīta kaļamais čuguns).

Instrumentu un veidņu sagatavošana

  • Raksti:
    • Koka raksti: Zemas izmaksas (~ $1,000-2000 vidēja izmēra daļām), bet ierobežota izturība.
    • Alumīnija vai tērauda raksti: Augsta izturība, bet dārgāka (~ $5,000-15 000).
    • 3D-drukāti raksti: Samaziniet izpildes laiku par 30–50%, izmaksu aprēķināšana $500-3000 atkarībā no sarežģītības.
  • Galvenās kastes: Dobām vai sarežģītām formām pievienojiet papildu instrumentu izmaksas.
  • Instrumentu amortizācija var izplatīties visos ražošanas apjomos; liela apjoma skrējieniem, instrumentu izmaksas par vienu daļu var samazināties zemāk $1–5.

Ražošanas cikls un darbaspēka izmaksas

  • Cikla laiks: Kaļamā čuguna smilšu liešanas cikla laiki svārstās no 2 līdz 24 laiks, atkarībā no veidņu sagatavošanas, izliešana, un dzesēšana.
  • Darbaspēks: Darba rēķini 20–30% no kopējām izmaksām, ieskaitot veidņu sagatavošanu, izliešana, shakeout, un tīrīšana.
  • Ienesīgums: Vidējā liešanas raža ir 60-80%, ar skrejceļiem un stāvvadiem, kas palielina metāla patēriņu.

Metāllūžņu un pārstrādes izmaksas

  • Defektu līmenis: Tipiski kaļamā čuguna smilšu liešanas defektu rādītāji ir 2-5%, bet slikta procesa kontrole var to ievērojami palielināt.
  • Metāllūžņu izmaksas: Metāllūžņus var pārkausēt, bet enerģija un pārstrāde palielina izmaksas (pārstrādes efektivitāte ~95% no sākotnējā materiāla īpašībām).

8. Kaļamā čuguna smilšu liešanas pielietojumi

Kaļamā čuguna smilšu liešana tās dēļ tiek plaši izmantota vairākās nozarēs spēka kombinācija, izturība, nodilums pretestība, un rentabilitāte.

Tā spēja sasniegt sarežģītas ģeometrijas, izmantojot smilšu liešanu, vienlaikus saglabājot izcilas mehāniskās īpašības, padara to par vēlamo izvēli vidējiem līdz lieliem komponentiem..

Kaļamā čuguna smilšu liešanas cauruļu savienojumi
Kaļamā čuguna smilšu liešanas cauruļu savienojumi

Automobiļu rūpniecība

  • Dzinēja sastāvdaļas: Kloķvārpstas, sadales vārpstas, cilindru galvas, Izplūdes kolektori, un dzinēja bloki.
  • Piekare un stūre: Stūres locītavas, vadības rokas, rumbas, un iekavās.
  • Transmisijas sastāvdaļas: Pārnesumu apvalki, spararata korpusi, un sajūga sastāvdaļas.

Infrastruktūra un pašvaldības lietojumprogrammas

  • Ūdens un kanalizācijas sistēmas: Cauruļu veidgabali, vārsti, hidranti, un atloki.
  • Lūku vāki un rāmji: Kaļamā čuguna stingrība nodrošina ilgu kalpošanas laiku lielas satiksmes slodzes apstākļos.

Smagās mašīnas un rūpniecības aprīkojums

  • Sūknis un kompresoru korpusi: Kaļamā čuguna slāpēšanas spēja un stiprības un svara attiecība nodrošina vibrācijas samazināšanu un konstrukcijas uzticamību.
  • Ātrumkārbas un gultņu korpusi: Augsta nodilumizturība un lieliska apstrādājamība samazina ražošanas un apkopes izmaksas.
  • Hidrauliskie komponenti: Virzuļi, vārstu ķermeņi, un cilindru sastāvdaļas, kurām nepieciešama gan stingrība, gan mehāniskā apstrāde.

Enerģijas un enerģijas ražošana

  • Vēja turbīnu sastāvdaļas: Rumbu lējumi, pārnesumu korpusi, un gultņu balsti.
  • Eļļas & Gāzes iekārtas: Akas galviņas sastāvdaļas, sūkņu korpusi, un vārstu korpusi, kur spiediens un mehāniskais trieciens ir faktori.
  • Elektroenerģijas infrastruktūra: Transformatoru korpusi, motoru rāmji, un ģeneratoru korpusi.

Lauksaimniecības un celtniecības tehnika

  • Traktoru un kombainu daļas: Centrmezgli, asu korpusi, pretsvarus, un pārnesumkārbas korpusi.
  • Zemes pārvietošanas un kalnrūpniecības iekārtas: Tādas sastāvdaļas kā sliežu kurpes, zobrati, un sakabes sviras gūst labumu no kaļamā čuguna nodilumizturības un triecienizturības.

Citas specializētas lietojumprogrammas

  • Dzelzceļš un jūras: Bremžu sastāvdaļas, sakabes, dzenskrūves, un kuģu sūkņu korpusi.
  • Aizsardzība: Bruņumašīnu sastāvdaļas un lieljaudas kronšteini, kur nepieciešama gan stingrība, gan apstrādājamība.
  • Rūpnieciskie instrumenti un armatūra: Darbgaldu pamatnes, virpas gultas, un precīzijas ķermeņi kaļamā čuguna vibrāciju slāpēšanas dēļ.

9. Salīdzinājums ar citām liešanas metodēm

Kritēriji Kaļamā čuguna smilšu liešana Investīciju liešana Zaudēta putu liešana Apvalka liešana
Virsmas apdare Ra 12-25 μm (nepieciešama apstrāde) Ra 3-6 μm (lieliska apdare) (laba apdare)
Ra 6-12 μm
(laba apdare)
Ra 6-12 μm
Izmēru tolerance ±0,5–1,5 mm (mērena precizitāte) ±0,1–0,3 mm (augsta precizitāte) ±0,3–0,5 mm (mērena-augsta precizitāte) ±0,2–0,5 mm (augsta precizitāte)
Daļas izmēra iespēja Līdz vairākām tonnām (iespējami ļoti lieli lējumi) Parasti <50 kg (ierobežots ar keramikas apvalku) Vidēja līdz liela (līdz ~100 kg) Mazs līdz vidējs (<20 kg)
Instrumentu izmaksas Zems līdz mērens Augsts (vaska rakstu veidnes un čaulas) Mērens Mērens
Ražošanas apjoms Zema līdz augsta (rentabls lieliem braucieniem) Zema līdz vidēja Vidēja līdz augsta Vidēja līdz augsta
Materiālu klāsts
Plašs (visas kaļamā čuguna kategorijas, dzelzs sakausējumi) Plašs (nerūsējoši tēraudi, supersakausējumi, No) Attiecas tikai uz melno metālu un dažiem krāsaino metālu sakausējumiem Plašs (melnais un daži krāsaino metālu sakausējumi)
Sarežģītība Vidējs (serdeņi, kas nepieciešami iekšējiem dobumiem) Ļoti augsts (sarežģītas formas, plānas sienas) Augsts (sarežģītas formas ar mazāku kodolu skaitu) Augsts (plānsienu precīzijas lējumi)
Mehāniskās īpašības Lielisks (grafīta mezgliņi uzlabo elastību) Lielisks (blīva struktūra, smalki graudi) Labs (mērena graudu struktūras kontrole) Labs (labāk nekā smilšu liešana)
Maksa par daļu Zema līdz vidēja Augsts (instrumentu un apvalka procesa dēļ) Vidējs Vidējs
Izpildes laiks 2-6 nedēļas (atkarībā no instrumentiem) 4– 12 nedēļas 3-8 nedēļas 3-8 nedēļas

10. Secinājums

Kaļamā čuguna smilšu liešana apvieno ekonomiskus instrumentus ar stingru metalurģijas kontroli, lai piegādātu detaļas, kas nodrošina tērauda izturību, dzelzs apstrādājamība, un lielisks noguruma mūžs.

Izprotot rakstu dizaina mijiedarbību, kausējuma ķīmija, sacietēšana, un apdare, ražotāji var ražot uzticamu, rentablas sastāvdaļas automobiļiem, infrastruktūra, un smagās rūpniecības lietojumiem.

Kā jauninājumi simulācijā, piedevu instrumenti, un procesu automatizācijas attīstība, kaļamā čuguna smilšu liešana arī turpmāk kalpos kā daudzpusīgs darba zirgs mūsdienu lietuvēs.

ŠIS piedāvā kaļamā čuguna liešanas pakalpojumus

Pie Šis, mēs specializējamies augstas veiktspējas kaļamā čuguna lējumu piegādē, izmantojot pilnu progresīvu liešanas tehnoloģiju spektru.

Neatkarīgi no tā, vai jūsu projekts prasa elastību zaļo smilšu liešana, precizitāte čaumalu veidne vai investīciju liešana, spēks un konsekvence metāla veidne (pastāvīgs pelējums) liešana, vai blīvums un tīrība, ko nodrošina centrbēdzes un zaudēta putu liešana,

Šis ir inženiertehniskās zināšanas un ražošanas jauda, ​​lai atbilstu jūsu precīzajām specifikācijām.

Mūsu iekārta ir aprīkota, lai apstrādātu visu, sākot no prototipu izstrādes līdz liela apjoma ražošanai, atbalsta stingri kvalitātes kontrole, materiāla izsekojamība, un metalurģiskā analīze.

No autobūves un enerģētikas nozarēs līdz infrastruktūra un smagā tehnika, Šis piegādā pielāgotus liešanas risinājumus, kas apvieno metalurģijas izcilību, Izmēra precizitāte, un ilgtermiņa veiktspēju.

Sazinieties ar mums!

FAQ

Kas ir kaļamā čuguna smilšu liešana?

Kaļamā čuguna smilšu liešana ir ražošanas process, kurā izkausētu kaļamo čugunu ielej smilšu veidnē, lai izveidotu augstas stiprības detaļas, elastība, un nodiluma pretestība.

Kaļamā čuguna grafīts veidojas kā sfēriski mezgliņi, atšķirībā no pelēkā dzelzs pārslām, kas rada izcilas mehāniskās īpašības.

Ar ko kaļamais čuguns atšķiras no pelēkā čuguna?

Galvenā atšķirība ir grafīta forma. Kaļamā čugunā, grafīts parādās kā apaļi mezgliņi, kas samazina stresa koncentrāciju un uzlabo stiepes izturību, pagarināšana, un ietekmē izturību.

Piemēram, kaļamais čuguns var sasniegt pagarinājums līdz 18% salīdzinot ar pelēko dzelzi <2%.

Kāpēc smilšu lējumu izmanto kaļajam čugunam?

Smilšu liešana ir rentabla vidēja līdz liela izmēra komponentiem, var pielāgot sarežģītas formas, izmantojot serdeņus, un var ražot lējumus, kuru svars ir no dažiem kilogramiem līdz vairākām tonnām.

Tas ir ideāli piemērots automobiļiem, smagā mašīna, un infrastruktūras daļas, kur galvenais ir izturība un pieejamība.

Kāds ir labākais materiāls smilšu liešanai?

Parastie materiāli smilšu liešanai ir melnie metāli, piemēram, kaļamais čuguns, pelēkais dzelzs, oglekļa tērauds, un krāsainie metāli, piemēram, alumīnijs un bronza.

Labākā izvēle ir atkarīga no lietojumprogrammas mehāniskajām prasībām un izmaksām.

Ritiniet līdz augšai