1. Pengenalan
Pelaburan Pelaburan, Juga dikenali sebagai pemutus paus-lilin, adalah kaedah pembuatan ketepatan yang telah digunakan selama beribu -ribu tahun. Proses ini melibatkan mencipta corak lilin terperinci, Melapisi dengan seramik, dan kemudian mencairkan lilin untuk membentuk acuan.
Logam cair dituangkan ke dalam acuan ini, Dan apabila ia menguatkan, Cangkang seramik dikeluarkan, mendedahkan komponen pelakon terakhir.
Proses ini membolehkan pengeluar menghasilkan komponen terperinci dengan kemasan permukaan yang sangat baik, yang sangat berharga dalam industri di mana ketepatan dan kualiti adalah yang paling utama.
Keluli tahan karat, terkenal dengan rintangan kakisannya, ketahanan, dan rayuan estetik, adalah pilihan bahan yang popular untuk pemutus pelaburan.
Kombinasi kedua -dua elemen ini -keluli dan pemutus pelaburan yang tidak tahan lama -semakin disukai di pelbagai industri, dari aeroangkasa ke peranti perubatan, kerana keupayaannya menghasilkan ketepatan tinggi, Bahagian kompleks dengan kemasan permukaan yang sangat baik dan pembaziran bahan minimum.
2. Apa itu Pelaburan Pelaburan Keluli Tahan Karat?
Definisi dan Gambaran Keseluruhan:
Pelaburan Pelaburan Keluli Tahan Karat adalah proses di mana corak lilin bahagian yang dikehendaki dibuat, dilapisi dengan kerang seramik, Dan kemudian lilin dicairkan, Meninggalkan acuan kosong. Keluli tahan karat cair kemudian dicurahkan ke dalam acuan ini.
Setelah logam menguatkan, Cangkang seramik dikeluarkan, mendedahkan komponen pelakon terakhir. Kaedah ini membolehkan penciptaan bahagian yang sangat terperinci dan tepat, menjadikannya sesuai untuk geometri kompleks dan aplikasi ketepatan tinggi.
Pembangunan Sejarah:
Akar pemutus pelaburan dapat dikesan kembali ke tamadun kuno, seperti orang Cina, yang menggunakannya untuk perhiasan.
Proses moden dibangunkan pada abad ke -20, dengan kemajuan yang ketara dalam bahan dan teknik, menjadikannya kaedah yang boleh dipercayai untuk menghasilkan bahagian ketepatan tinggi.
Pengenalan keluli tahan karat pada awal abad ke -20 meningkatkan keupayaan pemutus pelaburan, membolehkan pengeluaran bahagian dengan rintangan kakisan yang unggul dan sifat mekanik.
Perbandingan dengan teknik pemutus lain:
- Pemutus pasir: Ini melibatkan menuangkan logam cair ke dalam acuan pasir. Ia kurang tepat dan mempunyai kemasan permukaan yang lebih kasar berbanding dengan pemutus pelaburan. Pemutus pasir lebih sesuai untuk besar, bahagian mudah.
- Mati Casting: Menggunakan tekanan tinggi untuk menyuntik logam cair menjadi mati. Walaupun ia lebih cepat dan lebih kos efektif untuk pengeluaran besar, ia terhad dalam kerumitan bentuk yang dapat dihasilkan. Pemutus mati sangat sesuai untuk volum tinggi, bahagian-bahagian kerumitan yang rendah.
- Pelaburan Pelaburan: Menawarkan ketepatan tertinggi dan keupayaan untuk mewujudkan kompleks, bentuk rumit. Ia sangat sesuai untuk larian pengeluaran kecil dan sederhana yang memerlukan tahap terperinci dan kemasan permukaan yang tinggi.
3. Proses pemutus pelaburan
Proses pemutus pelaburan adalah kaedah yang sangat tepat yang digunakan untuk membuat bahagian logam kompleks, terutamanya dari keluli tahan karat.
Teknik ini, Juga dikenali sebagai pemutus paus-lilin, melibatkan beberapa langkah terperinci yang mengubah corak lilin menjadi bahagian logam tahan lama.
Berikut adalah pecahan proses pemutus pelaburan:
Langkah 1: Reka bentuk produk dan reka bentuk acuan
Prosesnya bermula dengan reka bentuk produk yang menyeluruh, sering menggunakan perisian CAD untuk membuat model 3D bahagian.
Jurutera mempertimbangkan faktor seperti fungsi, kekuatan, dan kemudahan pembuatan. Reka bentuk juga menentukan konfigurasi acuan, yang mesti disesuaikan untuk menampung spesifikasi bahagian dan memastikan aliran logam yang betul semasa pemutus.
Langkah 2: Penciptaan dan Pemeriksaan Corak Lilin
Setelah reka bentuk dimuktamadkan, pengeluar mencipta corak lilin yang meniru produk akhir. Ini biasanya dilakukan dengan menyuntik lilin cair ke dalam acuan.
Setiap corak lilin diperiksa dengan teliti untuk ketepatan dimensi dan perincian permukaan, kerana sebarang ketidaksempurnaan secara langsung akan memberi kesan kepada pelakon terakhir.
Langkah 3: Perhimpunan
Corak lilin individu dipasang ke dalam struktur seperti pokok, dipanggil "sprue." Ini membolehkan beberapa bahagian dibuang secara serentak, Meningkatkan kecekapan pengeluaran.
Menyusun corak dengan betul memastikan aliran logam yang optimum dan pengagihan haba semasa pemutus.
Langkah 4: Membuat acuan seramik
Pokok lilin yang dipasang dicelup ke dalam buburan seramik, yang melapisi corak lilin. Acuan seramik dibina dalam lapisan, membolehkannya menjadi tebal dan kukuh untuk menahan suhu tinggi logam cair.
Sekali disalut, acuan dipanaskan untuk kering dan mengeras bahan seramik.
Langkah 5: Penyingkiran lilin dan tembakan acuan
Selepas acuan seramik telah mengeras, ia diletakkan di dalam ketuhar di mana lilin dicairkan dan dikeluarkan.
Ini meninggalkan acuan kosong yang mencerminkan corak lilin dengan tepat. Berikutan penyingkiran lilin, Acuan mengalami tembakan untuk mengeraskan seramik dan mempersiapkannya untuk pemutus.
Langkah 6: Menuangkan keluli tahan karat cair
Acuan seramik dipanaskan untuk meminimumkan kejutan haba apabila keluli tahan karat cair dituangkan. Keluli dipanaskan ke titik leburnya dan kemudian dicurahkan ke dalam acuan.
Kawalan yang berhati -hati terhadap suhu dan teknik menuangkan memastikan pengisian acuan lengkap dan menangkap butiran halus reka bentuk.
Langkah 7: Penyejukan dan penyingkiran acuan
Setelah keluli cair telah disejukkan dan dikuatkan, Acuan seramik dipecahkan untuk mendedahkan bahagian pelakon yang kasar.
Langkah ini mesti ditangani dengan berhati -hati untuk mengelakkan kerosakan pada komponen yang baru dibentuk.
Langkah 8: Memotong dan mengisar
Bahagian pelakon dipisahkan dari sprue, dan apa -apa bahan berlebihan dikeluarkan melalui proses pemotongan dan pengisaran.
Langkah ini menyediakan bahagian untuk menyelesaikan dengan melicinkan tepi kasar dan memastikan ia memenuhi spesifikasi reka bentuk.
Langkah 9: Penamat
Potongan terakhir menjalani rawatan permukaan untuk meningkatkan penampilan dan prestasi mereka. Proses penamat biasa termasuk penggilap, rawatan haba, dan salutan.
Rawatan ini meningkatkan kualiti permukaan dan dapat meningkatkan ketahanan kakisan atau kekuatan.
4. Kelebihan Pelaburan Pelaburan Keluli Karat
Pelaburan Pelaburan Keluli Tahan Karat menawarkan beberapa kelebihan yang menjadikannya kaedah pilihan untuk pembuatan bahagian logam kompleks:
- Ketepatan dan perincian halus
Pelaburan Pelaburan Menyampaikan Ketepatan yang Tidak Tanding, Membenarkan pengeluar menghasilkan reka bentuk yang rumit dengan toleransi yang ketat. Proses ini menangkap butir -butir halus bahawa kaedah pemutus lain sering terlepas. - Bentuk kompleks
Pengilang boleh membuat bahagian dengan geometri kompleks, termasuk rongga dalaman, Dinding nipis, dan lengkung yang rumit, itu sukar atau mustahil dengan teknik pemutus lain. - Kemasan permukaan yang sangat baik
Proses pemutus pelaburan menghasilkan lancar, Kemasan permukaan berkualiti tinggi, mengurangkan keperluan untuk pemesinan pasca pengeluaran. - Pembaziran bahan minimum
Pelaburan Pelaburan menggunakan pengeluaran berhampiran-net, bermaksud sedikit bahan yang dibazirkan semasa proses. Kecekapan ini mengurangkan kos bahan dan kesan alam sekitar. - Kekuatan dan ketahanan yang unggul
Keluli tahan karat menyediakan sifat mekanikal yang luar biasa, seperti kekuatan tegangan tinggi, Rintangan kakisan, dan rintangan haba, menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang keras.
5. Aloi keluli tahan karat biasa yang digunakan dalam pemutus pelaburan
Pelaburan Pelaburan boleh menggunakan pelbagai aloi keluli tahan karat, masing -masing menawarkan faedah khusus berdasarkan aplikasi. Beberapa aloi yang paling biasa termasuk:
| Keluli tahan karat Austenitic | Ferritic & Keluli tahan karat martensit | Pengerasan hujan (Ph) Keluli tahan karat martensit | Austenitic/Ferritic (Dupleks) Keluli tahan karat |
| 300 Siri tahan karat (Setara ANSI) | 400 Siri tahan karat (Setara ANSI) | 14-4 Siri pH 15-5 Siri pH 17-4 Siri pH |
2205 Siri |
| CF16F (303) CF8 (304) CF3 (304L.) CH20 (309) CK20 (310) CF8m (316) CF3m (316L.) |
CA15 (410) IC 416 (416) CAS40 (420) IC 431 (431) IC 440A (440A) IC 440C (440C) |
AMS5340
ASTM a 747 CB 7CU-2 ASTM a 747 CB 7CU-1 |
X2crnimon22-5-3 |
Gred keluli tahan karat biasa, Ciri -ciri, Aplikasi
| Gred | Ciri -ciri | Aplikasi |
| 304 | Keluli tahan karat austenit dengan lebihan 8% kandungan nikel, biasa digunakan untuk aplikasi isi rumah dan komersial, adalah bahan yang paling banyak digunakan dalam pemutus keluli tahan karat.
Contohnya, 304 Casting keluli tahan karat berfungsi dengan baik dalam persekitaran dengan kakisan udara yang minimum. |
Perubatan, industri makanan, industri kimia, peralatan mekanikal, Industri paip, industri automotif, dll. |
| 316 | Juga keluli tahan karat austenit dengan kandungan Ni lebih daripada 10%. Untuk kandungan Ni yang lebih tinggi, 316 Casting keluli tahan karat mempunyai rintangan kakisan yang lebih baik daripada 304 Casting Steel Stainless.
Casting keluli tahan karat seperti ini lebih sesuai untuk persekitaran laut dengan keadaan udara yang agak keras atau bahan kimia yang perlu dihubungi. |
Memadam api, bahagian auto, Perkakasan Marin, kimia, saluran paip, pembinaan, Hiasan, industri makanan, dll. |
| 304L. / 316L. | Sifat mekanikal adalah dekat dengan orang -orang 304 dan 316 bahan.
Saya mewakili kandungan karbon yang lebih rendah, yang menjadikan bahan lebih banyak mulur, mempunyai prestasi kimpalan yang baik, dan mempunyai rintangan kakisan yang lebih dipercayai. Harga lebih tinggi daripada bahan gred yang sama. |
Makanan, kimia, perubatan, paip, dll. |
| 410 & 416 | Siri 400 tergolong dalam keluli tahan karat martensit, yang dicirikan oleh kekuatan tinggi, prestasi pemprosesan yang baik, dan kekerasan rawatan panas yang tinggi, dan tidak mengandungi ni, Jadi rintangan kakisan lemah. | Bahagian auto, alat, pisau, dll. |
| 17-4 Ph | 17-4 tergolong dalam keluli tahan karat martensit dengan kandungan ni 3%-5% dan rintangan kakisan yang baik.
Ia mempunyai kekuatan tertinggi dalam siri keluli tahan karat dan biasanya digunakan untuk produk dan komponen yang tidak terdedah kepada ubah bentuk. |
Tentera, perubatan, komponen mekanikal, alat mesin, bilah turbin, dll. |
| 2205 | Keluli tahan karat dupleks 2205, dengan 22% Chromium, 2.5% Molybdenum, dan 4.5% nikel-nitrogen, menawarkan kekuatan yang unggul, kesan ketangguhan, dan ketahanan yang sangat baik terhadap kakisan tekanan umum dan setempat. | Sukan, pam & Industri injap, dll. |
Komposisi kimia mereka
| Gred | C | Dan | Mn | S | P | Cr | Dalam | Mo |
| 304 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.03 | ≤0.045 | 18 ~ 20 | 8 ~ 11 | - |
| 304L. | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.03 | ≤0.035 | 18 ~ 20 | 8 ~ 12 | - |
| 316 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.03 | ≤0.045 | 16 ~ 18 | 10 ~ 14 | 2 ~ 3 |
| 316L. | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.03 | ≤0.045 | 16 ~ 18 | 10 ~ 14 | 2 ~ 3 |
| 410 | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.03 | ≤0.040 | 11 ~ 13.5 | ≤0.6 | - |
| 416 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤1.25 | ≤0.15 | ≤0.060 | 12 ~ 14 | ≤0.6 | - |
| 17-4 Ph | ≤0.07 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.03 | ≤0.040 | 15.5 ~ 17.5 | 3 ~ 5 | - |
| 2205 | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.03 | ≤0.040 | 21 ~ 24 | 4.5 ~ 6.5 | 2.5 ~ 3.5 |
Setiap komposisi kimia aloi mempengaruhi faktor seperti rintangan kakisan, kebolehkerjaan, dan prestasi dalam persekitaran yang melampau, Membenarkan pengeluar untuk menyesuaikan bahan ke aplikasi tertentu.
6. Aplikasi pemutus pelaburan keluli tahan karat
- Industri Aeroangkasa:
-
- Komponen: Bahagian enjin, bilah turbin, komponen struktur, dan gear pendaratan.
- Faedah: Kekuatan tinggi, rintangan haba, dan ketepatan. Bahagian ini mesti menahan keadaan yang melampau, dan pemutus pelaburan memastikan mereka memenuhi keperluan ketat industri aeroangkasa.
- Industri automotif:
-
- Komponen: Komponen enjin, gear, injap, dan bahagian struktur.
- Faedah: Ketahanan, ketepatan, dan pembaziran bahan yang minimum. Pelaburan Pelaburan membolehkan pengeluaran ringan, Bahagian berprestasi tinggi yang meningkatkan kecekapan bahan api dan prestasi kenderaan.
- Alat perubatan dan pembedahan:
-
- Komponen: Instrumen ketepatan tinggi, alat pembedahan, dan implan.
- Faedah: Biokompatibiliti, Rintangan kakisan, dan kemasan permukaan yang sangat baik. Bahagian ini mesti sangat tepat dan tahan lama, dan pemutus pelaburan memastikan mereka memenuhi standard industri perubatan yang tepat.
- Penjanaan tenaga dan kuasa:
-
- Komponen: Bahagian yang digunakan dalam turbin, loji kuasa, dan sistem tenaga boleh diperbaharui.
- Faedah: Rintangan suhu tinggi, Rintangan kakisan, dan hayat perkhidmatan yang panjang. Bahagian ini mesti beroperasi di bawah keadaan yang teruk, dan pemutus pelaburan memberikan kekuatan dan ketahanan yang diperlukan.
- Industri Makanan dan Minuman:
-
- Komponen: Komponen tahan kakisan untuk pemprosesan makanan, seperti pam, injap, dan peralatan pencampuran.
- Faedah: Kebersihan, Mudah dibersihkan, dan tahan lama. Pelaburan Pelaburan Keluli Tahan Karat Memastikan bahagian -bahagian ini memenuhi standard kebersihan dan keselamatan industri makanan dan minuman yang ketat.
- Industri Marin:
-
- Komponen: Bahagian Cast untuk Pembuatan Kapal, platform luar pesisir, dan peralatan marin.
- Faedah: Rintangan kakisan yang sangat baik dan ketahanan. Bahagian ini mesti menahan persekitaran laut yang keras, dan pemutus pelaburan memberikan ketahanan yang diperlukan untuk air masin dan unsur -unsur yang menghakis lain.
7. Cabaran dalam Pelaburan Pelaburan Keluli Tahan Karat
Walaupun pemutus pelaburan keluli tahan karat menawarkan faedah yang signifikan, Beberapa cabaran kekal:
- Kos awal yang tinggi
Kos untuk reka bentuk dan perkakas acuan boleh menjadi penting, terutamanya untuk pengeluaran kecil berjalan. Walau bagaimanapun, Kos ini diimbangi oleh ketepatan dan kualiti produk akhir. - Masa pengeluaran yang lebih lama
Proses pemutus pelaburan melibatkan pelbagai langkah, masing -masing memerlukan masa dan ketepatan, yang boleh memanjangkan garis masa pengeluaran keseluruhan. - Proses pasca-casting kompleks
Pemesinan tambahan, rawatan haba, dan langkah penamat mungkin diperlukan untuk memenuhi keperluan bahagian tertentu, Meningkatkan masa dan kos.
8. Kawalan dan Ujian Kualiti dalam Pelaburan Pelaburan
- Ujian tidak merosakkan (Ndt): Teknik seperti X-ray, Ujian ultrasonik, dan pemeriksaan zarah magnet digunakan untuk mengesan kecacatan dalaman, seperti keliangan, Kemasukan, dan retak. Kaedah ini memastikan integriti dan kebolehpercayaan bahagian pelakon.
- Pemeriksaan ketepatan dimensi: Pengukuran yang tepat menggunakan mesin pengukuran koordinat (Cmm) dan alat metrologi lain memastikan bahagian pelakon memenuhi spesifikasi dan toleransi yang diperlukan.
- Ujian Harta Bahan: Ujian untuk kekuatan tegangan, kekerasan, dan rintangan kakisan dilakukan untuk memastikan kualiti dan prestasi produk akhir.
Ujian ini membantu mengesahkan bahawa bahagian itu akan dilakukan seperti yang dijangkakan di bawah keadaan operasi yang dimaksudkan.
9. Trend masa depan dalam pemutus pelaburan keluli tahan karat
- Bahan lanjutan: Penyelidikan dan pembangunan yang berterusan membawa kepada penciptaan aloi keluli tahan karat baru dengan sifat yang dipertingkatkan, seperti kekuatan yang lebih tinggi, Rintangan kakisan yang lebih baik, dan kebolehkerjaan yang lebih baik.
Bahan canggih ini akan memperluaskan pelbagai aplikasi untuk pemutus pelaburan. - Automasi dan Robotik: Peningkatan penggunaan automasi dan robotik dalam proses pemutus pelaburan meningkatkan kecekapan, mengurangkan kos buruh, dan meningkatkan konsistensi.
Sistem automatik untuk penciptaan corak lilin, Pembentukan shell seramik, dan penamat pasca-casting menjadi lebih lazim. - Kemampanan: Terdapat tumpuan yang semakin meningkat terhadap amalan mampan, termasuk penggunaan bahan kitar semula, proses cekap tenaga, dan kesan alam sekitar yang dikurangkan.
Industri pemutus pelaburan sedang meneroka cara untuk meminimumkan pembaziran, mengurangkan penggunaan tenaga, dan mengamalkan amalan mesra alam.
10. Kesimpulan
Pelaburan Pelaburan Keluli Tahan Karat kekal sebagai salah satu teknik pembuatan yang paling boleh dipercayai dan tepat untuk menghasilkan bahagian logam kompleks.
Keupayaannya untuk menghasilkan bentuk yang rumit dengan sisa bahan yang minimum, digabungkan dengan sifat unggul keluli tahan karat, menjadikannya proses yang tidak ternilai untuk industri dari aeroangkasa hingga pemprosesan makanan.
Walaupun cabaran seperti kos dan masa pengeluaran wujud, Kemajuan teknologi yang berterusan memacu pelaburan pemilihan ke dalam peranan yang lebih menonjol dalam pembuatan moden.
Soalan Lazim
Q: Bagaimana pemutus pelaburan keluli tahan karat berbeza dari pemutus pasir?
A: Pelaburan Pelaburan menggunakan corak lilin dan acuan seramik, memberikan ketepatan yang lebih tinggi dan kemasan permukaan yang lebih lancar. Pemutus pasir, Sebaliknya, Menggunakan acuan pasir, yang kurang tepat dan menghasilkan permukaan yang lebih kasar. Pelaburan Pelaburan lebih sesuai untuk bahagian yang rumit dan rumit, sementara pemutus pasir lebih sesuai untuk besar, bahagian mudah.
Q: Industri mana yang paling banyak mendapat manfaat daripada pemutus pelaburan keluli tahan karat?
A: Industri yang memerlukan ketepatan tinggi, kompleks, dan komponen tahan lama, seperti aeroangkasa, perubatan, Automotif, tenaga, dan Marin, manfaat paling banyak dari kaedah ini. Keupayaan untuk menghasilkan bahagian dengan toleransi yang ketat dan kemasan permukaan yang sangat baik menjadikannya pilihan pilihan dalam sektor ini.
Q: Apakah cabaran biasa dalam pemutus pelaburan keluli tahan karat?
A: Cabaran biasa termasuk kos awal yang tinggi untuk acuan dan perkakas, masa pengeluaran yang lebih lama, dan proses pasca-casting yang kompleks seperti pemesinan dan penggilap. Walaupun cabaran ini, Ketepatan tinggi dan kualiti bahagian akhir sering membenarkan pelaburan.
Q: Bagaimana kualiti casting pelaburan keluli tahan karat yang dipastikan?
A: Kualiti dipastikan melalui ujian yang tidak merosakkan (Ndt) kaedah, seperti x-ray dan ujian ultrasonik, untuk mengesan kecacatan dalaman.
Pemeriksaan ketepatan dimensi menggunakan mesin pengukur koordinat (Cmm) dan ujian harta benda untuk kekuatan, kekerasan, dan rintangan kakisan juga dilakukan untuk memastikan bahagian memenuhi spesifikasi dan kriteria prestasi yang diperlukan.
