1. Wstęp
Odlewanie piasku plastycznego to proces produkcyjny, który łączy metalurgiczne zalety żelaza plastycznego-stop z sferycznymi guzkami grafitowymi-z wszechstronnością odlewania piasku w celu uzyskania wysokiej wytrzymałości, komponenty plastyczne.
Zdefiniowane jako produkcja części w kształcie bliskiej netto przez wlewanie stopionego żelaza plastycznego do pleśni piasku, Ten proces równoważy wydajność, koszt, i skalowalność, czyniąc go kamieniem węgielnym branż od motoryzacyjnej po infrastrukturę.
2. Co to jest żelazo plastyczne?
Żelazo plastyczne, znany również jako żelazo guzkowe Lub sferoidalne żelazo grafitowe (Żelazo sg), jest rodzajem żeliwa, które wykazuje lepszą siłę, wytrzymałość, i plastyczność w porównaniu do tradycyjnego szarego żelaza.
Jego kluczowa cecha wyróżniająca jest forma jego grafitu: guzki sferyczne zamiast ostrych płatków.
Ta unikalna mikrostruktura powoduje ulepszone właściwości mechaniczne, szczególnie pod obciążeniami rozciągającymi i uderzeniowymi.
Rozwinięty w 1943 Keith Millis, Żelazie plastyczne stało się przełomowym materiałem ze względu na jego zdolność do łączenia zalet odlewania żelaza (płynność, łatwość obróbki, i odporność na zużycie) z właściwościami mechanicznymi bliżej stali Mild.

Kompozycja i metalurgia
Typowy skład chemiczny żelaza plastycznego wynosi:
- Węgiel (C): 3.2–3,8%
- Krzem (I): 2.2–2,8%
- Mangan (Mn): ≤0,3%
- Magnez (Mg): 0.03–0,08% (Element godowania)
- Fosfor (P): ≤0,05%
- Siarka (S): ≤0,02%
- Żelazo (Fe): Balansować
Dodanie magnezu lub ceru podczas obróbki stopu przekształca morfologię grafitową z płatków (Jak w szarej żelazku) do guzków, który drastycznie zmniejsza punkty stężenia naprężeń.
Typy matrycy
Na wydajność żelaza plastycznego jest silnie pod wpływem struktury macierzy, które można dostosować poprzez szybkość stopu i chłodzenia:
- Matryca ferrytyczna: Miękkie i plastyczne, z wydaniem do 18%, Idealny do odpornych na uderzenie komponentów.
- Matryca perlityczna: Wyższa wytrzymałość na rozciąganie (aż do 700 MPa) i odporność na zużycie, powszechnie stosowane w biegach i wałach korbowych.
- Mieszanka ferrytu - pearlite: Zrównoważone właściwości mechaniczne do ogólnych zastosowań inżynierskich.
- Żelazo plastyczne (Adi): Obróbka cieplna o przekraczaniu wytrzymałości na rozciąganie 1,200 MPa i doskonałe życie zmęczeniowe.
3. Dlaczego odlewanie piasku do żelaza plastycznego?
Odlewanie piasku pozostaje Najczęściej stosowana metoda produkcyjna dla żelaza plastycznego Ze względu na jego elastyczność, opłacalność, i zdolność do wytwarzania szerokiej gamy kształtów i rozmiarów.
Unikalna kombinacja wytrzymałości żelaza, plastyczność, a maszyna czyni go preferowanym materiałem dla różnych branż, A w połączeniu z odlewem piasku, Oferuje znaczące zalety projektowe i ekonomiczne.

Opłacalność i skalowalność
- Niższe koszty narzędzi: W porównaniu do stałego pleśni lub odlewania inwestycyjnego, Odlewanie piasku wymaga prostszego, Tańsze narzędzia.
W przypadku prototypów lub produkcji objętości o niskiej i średnich, oszczędności kosztów mogą być tak wysokie 30–50%. - Wydajność materiałowa: Z pleśni piaskowymi 90–95% recyklingowe, odpady materialne są zminimalizowane, przyczynia się do całkowitej redukcji kosztów.
- Elastyczna ilość produkcji: Odlewanie piasku jest równie skuteczne dla Pojedyncze prototypy I Produkcja masowa- Zwłaszcza podczas korzystania z zautomatyzowanych linii formowania.
Rozmiar i elastyczność masy ciała
- Casting piasku jest idealny do produkcji duże elementy żelaza plastyczne, od kilku kilogramów do końca 2000 kg (2 mnóstwo), co jest trudne dla castingu inwestycyjnego lub castingu.
- Proces może pomieścić grube sekcje (50 MM lub więcej) i duże przejścia przekrojowe bez znaczącego ryzyka wad, takich jak wnęki skurczowe, Zatrudniane są odpowiednie bramkowanie i ryzyko.
Wszechstronność projektowania
- Złożone geometrie: Z użyciem rdzeni, skomplikowane wnęki wewnętrzne (np., kurtki wodne w blokach silnika) Można utworzyć.
- Piaski z elastycznością: Zielony piasek nadaje się do ogólnych komponentów, takich jak pokrowce na właz, podczas gdy piasek związany z żywicą umożliwia węższe tolerancje (± 0,3 mm) dla części precyzyjnych, takich jak obudowy przekładni.
- Szybkie zmiany projektowe: Wzory można łatwo zmodyfikować, Zwłaszcza z wydrukowanymi 3D foremkami lub wzorami piaskowymi, Zmniejszenie czasów realizacji 40–50% w porównaniu do stałych alternatywnych form.
Optymalizacja właściwości mechanicznej
- Odlewy piasku zapewnia Umiarkowane szybkości chłodzenia Z powodu niskiej przewodności cieplnej piasku (~ 0,2–0,5 w/m · k), co pozwala na jednolite tworzenie guzków grafitowych.
- Zabiegi metalurgiczne: Guzka magnezu i obróbka cieplna po przelaniu (wyżarzanie, ruszenie) można bezproblemowo zintegrować się z procesem w celu osiągnięcia ukierunkowanych właściwości mechanicznych, takich jak:
-
- Wytrzymałość na rozciąganie: do 600–700 MPa
- Wydłużenie: 10–18% (Klasy ferrytyczne)
Przydatność rynku i aplikacji
- Odlewanie piasku z żelaza plastycznego dominuje w sektorach automobilowy (bloki silnika, wały korbowe), ciężkie maszyny (Obudowy na sprzęt), i infrastruktura (zawory, armatury rurowe).
- Według Globalne raporty odlewni, nad 60% odlewań żelaza plastycznego są wytwarzane za pomocą pleśni piasku, ze względu na zdolność adaptacyjną dla dużych i średnich komponentów.
4. Proces odlewania piasku plastycznego
Proces odlewania piasku plastycznego poślubia wszechstronność tradycyjnego odlewu piasku z rygorystycznymi elementami kontroli metalurgicznych w celu uzyskania części o lepszej wytrzymałości, plastyczność, i wytrzymałość.

Wzór i przygotowanie pleśni
Tworzenie wzoru
- Przybory & Skurcz: Wzory są wytwarzane z drewna, plastikowy, lub - najlepiej dla biegów o wysokiej objętości - oprzyrządowanie aluminiowe.
Doświadczenia żelaza plastycznego 3–5% kurczenie się liniowe po zestaleniu, więc wzory zawierają 1–3% ponadwymiarowe zasiłek w celu osiągnięcia końcowych wymiarów netto. - Szybkie prototypowanie: Dla partii prototypowych, stereolitografia lub folamentowe wydrukowane plastikowe wzory w 3D mogą przecinać czasy realizacji 50%, umożliwianie iteracji projektowania w ciągu dni, a nie tygodni.
Typy pleśni piasku
- Formy z zielonego piasku
-
- Kompozycja: ~ 90% piasku krzemionkowego, 5% Clay bentonite, i 3–5% wody.
- Charakterystyka: Niski koszt i wysoce recyklingowe (aż do 90% Reklamacja piasku).
- Aplikacje: Idealny do niekrytycznych lub dużych komponentów (np., pokrywy studzienek, pompowanie obudowa).
- Żywica („Brak”) Formy piaskowe
-
- Kompozycja: Pasek krzemionkowy zmieszany z 1–3% fenolowym lub furanem i katalizatorem.
- Tolerancja: Osiąga ± 0,3 mm dokładność wymiarowa i gładsze powierzchnie pleśni.
- Aplikacje: Części precyzyjne wymagające ściślejszych tolerancji - obudowy, Ciała pompy hydraulicznej.
Rdzeń
- Wnęki wewnętrzne: Rdzenie piasku, związane z żywicą i wyleczone w temperaturze otoczenia, Utwórz złożone funkcje wewnętrzne, takie jak blokowanie silnika kurtki wodne lub galerie oleju.
- Szkic kąty & Wsparcie: Rdzenie zawierają 1–2 ° Draft oraz kaplicy metaliczne lub nadruki podstawowe, aby zapobiec zmianie pod ciśnieniem metalu.
Topnienie i guzka
Topienie
- Typ pieca: Piece indukcyjne oferują precyzyjną kontrolę temperatury pod adresem 1400–1500 ° C. i może przetwarzać mieszanki ładowania zawierające 60–80% recyklingowe złom żelazny.
Współczesna praktyka zachowuje się do 95% właściwości mechanicznych dziewiczych W recyklingu topniach.
Nodulowanie
- Dodatki MG lub CE: Na 0.03–0,08% wag., magnez (za pośrednictwem stopu mg -ferrosticon) lub cerium jest wstrzykiwane do stopu w celu przekształcenia płatków grafitowych w guzki sferoidalne - krytyczny dla plastyczności.
- Wrażliwość na zanieczyszczenia: Nawet 0.04 wt.% siarka lub tlen śladowy może „zatruć” nodulowanie, Zwracanie guzków do płatków, Niezbędna jest tak rygorystyczna atmosfera pieca i kontrola metalurgii kadzi.
Szczepienie ochronne
- Leczenie ferroceliconowe: Dodanie 0.2–0,5% wag. Ferrikelicon Natychmiast po guzku udoskonala liczbę guzków (celowanie >80 Guzki/mm²) i zapobiega chłodzeniu (Niechciany martenzyt lub cementit).
- Kontrola macierzy: Dostosowanie silikonu i szybkości chłodzenia daje pożądaną równowagę macierzy ferrytowo -pearlitowej, Siła krawiectwa vs.. plastyczność.
Nalewanie i zestalenie
Zsyp
- Temperatura & Przepływ: Top jest stukany 1300–1350 ° C.. Dobrze zaprojektowany system bramkowania kontroluje prędkości przepływu 0.5–2 kg/s, Minimalizowanie turbulencji, które mogą porywać tlenki lub powietrze.
- Projektowanie bramkowania: Posta dolna lub bramkacja z zwężającymi się biegaczami i dławikami zapewnia wypełnienie laminarne, aby zapobiec zamknięciom i filmom tlenkowym.
Zestalenie
- Przewodność cieplna: Przewodność pleśni piasku 0.2–0,5 W/m · k spowalnia chłodzenie, Promowanie jednolitego wzrostu guzków.
- Czas & Karmienie: Mniejsze części zestalają się 10–20 minut, Chociaż duże sekcje mogą wymagać aż do 60 protokół.
Właściwe umieszczanie piórek i dreszczów karmi się kurczeniem się i kontroluje zestalanie kierunkowe, aby uniknąć pustek wewnętrznych.
Shakeout i wykończenie
Shakeout
- Usuwanie pleśni: Wibracyjne systemy wstrząsowe odrywają pleśń piasku, z rdzeniami z żywicami usuniętymi za pośrednictwem wody lub pneumatycznego nokaut.
Czyszczenie
- Strzałowanie: Ścieranie ścierne (szklane koraliki lub stal stalowy) usuwa resztkowy piasek i skalę, dając typowe wykończenie powierzchniowe RA 12,5-25 μm.
Opcjonalne zabiegi cieplne
- Wyżarzanie:850–900 ° C dla 2 godziny, a następnie kontrolowane chłodzenie - stawia matrycę do łatwiejszej obróbki, Zmniejszenie sił tnącach i zużycia narzędzi.
- Ruszenie:500–550 ° C przez 1–2 godziny Zwiększa wytrzymałość na rozciąganie (aż do 600 MPa w specjalnie stopniowych klasach) i poprawia odporność uderzenia dla aplikacji o wysokim obciążeniu, takich jak koła zębate i wału korbowe.
5. Właściwości odlewań z piasku z żelaza
Wyjściowe właściwości mechaniczne (Typowe oceny ASTM A536)
Wartości orientacyjne; Dokładne wyniki zależą od chemii, Rozmiar sekcji, Szybkość chłodzenia, guzka, i obróbka cieplna.
| Stopień (ASTM A536) | UTS (MPa) | Ys (MPa) | Wydłużenie (%) | Twardość (HB) | Typowa matryca |
| 60-40-18 | 414 | 276 | 18 | 130–180 | Przeważnie ferrytyczne |
| 65-45-12 | 448 | 310 | 12 | 150–190 | Ferriticals -polityczny |
| 80-55-06 | 552 | 379 | 6 | 170–230 | Głównie perlityka |
| 100-70-03 | 690 | 483 | 3 | 200–270 | Fine Pearlityc |
| 120-90-02 (Wysokość) | 830–900 | 620–700 | 2 | 240–300 | Perlite + Węgła stopowe |
| Adi (np., Austempeed Gatures) | 900–1600 | 600–1300 | 1–10 (zależne od oceny) | 250–450 | Ausferritic (Bainic) |
Wytrzymałość na uderzenia & Zachowanie złamania (ASTM E23 / E399)
- Charpy V -Notch (CVN):
-
- Klasy ferrytyczne: zazwyczaj 15–30 J. (CZ).
- Ferriticals -polityczny: 8–20 J..
- Perlityka: 5–12 J..
- Adi: 30–100 J., w zależności od okna Austempering.
- Odporność na pękanie (K_IC): ~40–90 MPA√m dla standardu; ADI różni się znacznie, ale może być konkurencyjna ze stalami o niskiej zawartości.
- Usługa niskiej temperatury: Podaj CVN w minimalnej temperaturze usługi (np., –20 ° C.) dla części krytycznych bezpieczeństwa (zawory, składniki ciśnieniowe).

Wydajność zmęczenia (ASTM E466 / E739 / E647)
- Ograniczenie zmęczeniowe wysokiej jakości (R = –1): ≈ 35–55% UTS do gatunków ferrytycznych -prearlitycznych (np., 160–250 MPa za 450 MPA UTS).
- Adi Oceny mogą osiągnąć Limity zmęczeniowe 300–500 MPa.
- Wzrost pęknięcia (DA/DN, ASTM E647): Gatunki perlityczne i ADI wykazują wolniejszy wzrost przy danym δk, Ale stopnie ferrytyczne dobrze odpowiadają inicjacji pęknięć z powodu wyższej ciągliwości.
- Włączać Wykończenie powierzchni i naprężenie resztkowe W specyfikacji zmęczenia; AS -Cast RA 12–25 µm powierzchnie mogą zmniejszyć żywotność zmęczeniową >20% vs obrabiane/strzałe powierzchnie.
Twardość & Nosić (ASTM E10 / E18)
- Brinell (HBW): Pierwotna metryka kontroli produkcji; koreluje z grubsza z UTS (MPa) ≈ 3.45 × Hb dla wielu macierzy DI.
- Zakresy:
-
- Ferrytyczny: 130–180 Hb
- Ferriticals -polityczny: 160–230 Hb
- Perlityka: 200–300 Hb
- Adi: 250–450 Hb
- Testowanie zużycia: Pin -disk lub ASTM G65 (Zużycie ścierne) może być używane do części krytycznych służbowych (np., lakierki, koła zębate). ADI często przewyższa konwencjonalne DI w kompromisach zużycia.
Termiczny & Właściwości fizyczne
- Przewodność cieplna: ~25–36 W/m · k (niższe niż szare żelazo z powodu guzkowego, nie płatki, grafit).
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE): ~10–12 × 10⁻⁶ /° C (20–300 ° C Zakres).
- Zdolność tłumienia: Wyższe niż stale, niższe niż szare żelazo - pod warunkiem NVH (hałas, wibracja, i surowość) Kontrola w komponentach motoryzacyjnych i maszynowych.
- Oporność elektryczna: ~0.8–1,1 μΩ · m, Wyższy niż stal (Dobre dla niektórych względów EMI/termicznych).
Odporność na pękanie & Wzrost pęknięcia
- Odporność na pękanie (K_IC): ~40–90 MPA√m do gatunków ferrytycznych -prearlitycznych; ADI zmienia się w zależności od morfologii ausferrytycznej, ale może być konkurencyjna ze stalami o niskiej zawartości.
- Tempo wzrostu pęknięcia zmęczeniowego (DA/DN): Niższe w klasach ferrytycznych przy danym Δk z powodu ciągliwości, Ale o wysokiej prędkości gatunki perlityczne/ADI lepiej odpowiadają inicjacji pęknięć w reżimach o wysokim cyklu.
Korozja & Integralność powierzchni
- Korozja ogólna: Podobne do stali o niskiej węglowej w wielu środowiskach; powłoki, Systemy malarskie, lub zabiegi powierzchniowe (np., Fosfor się, azotowanie do noszenia) są często stosowane.
- Korozja graficzna: Możliwe w agresywnych środowiskach, gdy matryca preferencyjnie koroduje, Opuszczenie sieci grafitowej - design i ochrona muszą rozważyć warunki serwisowe.
6. Projektowanie produkowania odlewu z piasku plastycznego
Projektowanie produkcji (DFM) W odlewaniu piasku z żelaza, koszt, i wydajność produkcji przy minimalizowaniu wad.
Projekt musi wziąć pod uwagę unikalne zachowanie zestalania żelaza plastycznego, Jego charakterystyka skurczu, oraz parametry procesu odlewania piasku.

Wytyczne grubości ściany
- Minimalna grubość ściany: Typowo 4–6 mm dla żelaza plastycznego ze względu na jego wolniejszą płynność w porównaniu z aluminium; cieńsze ściany ryzykują błąd lub niepełne wypełnienie.
- Jednolite sekcje ściany: Unikaj ostrych przejść; Użyj stopniowych zmian lub filetów (R ≥ 3–5 mm) Aby zminimalizować zlokalizowany stres i zmniejszyć gorące plamy, które mogą prowadzić do porowatości skurczowej.
- Żebrowanie & Usztywniacze: Gdy cienkie sekcje są nieuniknione, Żeberka można dodać, aby utrzymać sztywność strukturalną i łatwość odlewania.
Szkic kąty i geometria części
- Szkic kąty:1° –2 ° dla pionowych powierzchni w zielonych piasku; aż do 3° –5 ° dla piasku związanego z żywicą, aby ułatwić wycofanie wzoru.
- Promienie filetu: Filety zmniejszają stężenie stresu i zapobiegają rozrywaniem gorącego. Unikaj ostrych zakątków (Polecaj r ≥ 2–5 mm).
- Podcięcia i złożone funkcje: Używać Podstawowe projekty dla podcięcia lub pustych sekcji; Unikaj niepotrzebnej złożoności, która zwiększa koszty oprzyrządowania.
Dodatki do skurczu
- Stopień skurczu: Żelazo plastyczne kurczy się w przybliżeniu 3–5% podczas zestalania.
- Projektowanie wzorów: Wzory muszą zawierać 1–3% dodatek do skurczu, w zależności od grubości sekcji i oczekiwanych szybkości chłodzenia.
- Podnośniki i podajniki: Właściwe umieszczanie i wielkość piór są niezbędne do zrekompensowania skurczu i zapobiegania wewnętrznej porowatości.
Strategie bramkowania i ryzyka
- Projektowanie bramkowania: Bramowanie o niskich turbulencjach ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia utleniania i zanikania magnezu. Użyj systemów bramkowania dolnego lub bramkowania bocznego do płynniejszego przepływu metalu.
- Obszar dławiki i natężenie przepływu: Projektuj obszary dławika do utrzymania 0.5–2 kg/s prędkości przepływu, zapobieganie zamknięciom zimnym lub uwięzieniu powietrza.
- Izolacja pionowa: Do kontrolowania zestalania i zapewnienia kierunkowego zestalania można zastosować egzotermiczne rękawy i dreszcze.
Rozważania dotyczące zapobiegania defektom
- Porowatość i wady gazowe: Właściwe odpowietrzanie, Odgazowanie, i przepuszczalność pleśni jest niezbędna.
- Źle ustępuje i zamyka się: Zapewnij odpowiednią temperaturę wylewania (1300–1350 ° C.) i gładkie ścieżki przepływu metalu.
- Gorące łzy i pęknięcia: Kontroluj gradienty termiczne z dreszczami lub zoptymalizowaną konstrukcją formy.
- Dodatki do obróbki: Typowo 2–4 mm na powierzchnię, w zależności od wymaganej precyzji.
7. Analiza kosztów odlewu z piasku plastycznego
Analiza kosztów odlewu z żelaza plastycznego obejmuje ocenę Surowce, obróbka, Czas cyklu produkcyjnego, I stawki złomu, Oprócz porównania ogólnej ekonomii z alternatywnymi procesami odlewów.
Odlewanie piasku z żelaza plastycznego jest często uważane za opłacalne rozwiązanie dla części średniego do dużej wymagającego równowagi siły, trwałość, i obrabialność.
Surowce i koszty stopów
- Podstawa żelaza: Zazwyczaj uzyskane z 60–80% złomu z recyklingu (stal, żelazo plastyczne powraca), co zmniejsza koszty materiału przez 20–30% W porównaniu do Virgin Iron.
- Nodizery: Dodano stopy magnezu lub magnezu-ferrroston (0.03–0,08%) Aby osiągnąć plastyczność.
Podczas gdy koszty magnezu są stosunkowo wysokie, Dodatek jest minimalny (≈ $10–20 na tonę żelaza). - INOCULANTY: Ferrocelicon (0.2–0,5%) dodaje kolejny $3–5 za ton.
- Ogólny koszt surowca: Dla 1-tonowego castingu, Surowce zazwyczaj uwzględniają 30–40% całkowitych kosztów, różni się w zależności od oceny (np., Ferrytyczne vs.. Perlityczne żelazo plastyczne).
Oprzyrządowanie i przygotowanie pleśni
- Wzory:
-
- Drewniane wzory: Niski koszt (~ $1,000–2000 dla części średniej wielkości), Ale ograniczona trwałość.
- Wzory aluminium lub stalowe: Wysoka trwałość, ale droższa (~ $5,000–15 000).
- 3Wzory wydrukowane D.: Skróć czas realizacji 30–50%, analiza cen $500–3000 w zależności od złożoności.
- Bore Boxes: Dodaj dodatkowe koszty oprzyrządowania dla pustych lub złożonych kształtów.
- Amortyzacja narzędzi może rozprzestrzeniać się w objętości produkcji; W przypadku biegów o dużej objętości, Koszt oprzyrządowania na część może spaść poniżej $1–5.
Cykl produkcyjny i koszty pracy
- Czas cyklu: Czasy cyklu odlewania piasku plastycznego wahają się od 2 Do 24 godziny, W zależności od przygotowania formy, zsyp, i chłodzenie.
- Praca: Rachunki pracy 20–30% całkowitego kosztu, w tym przygotowanie formy, zsyp, Shakeout, i czyszczenie.
- Dawać: Średnia wydajność rzucania to 60–80%, z biegaczami i pionami dodającymi zużycia metalu.
Złom i koszty przeróbki
- Wskaźnik defektów: Typowe szybkości odlewu z piasku plastycznego 2–5%, Ale słaba kontrola procesu może to znacznie zwiększyć.
- Koszty złomu: Złom można przypomnieć, Ale energia i przeróbka dodają kosztów (Wydajność recyklingu ~ 95% pierwotnych właściwości materiału).
8. Zastosowania odlewającego piasku plastycznego
Odlewanie z piasku plastycznego jest szeroko stosowane w wielu branżach ze względu na jego Połączenie siły, wytrzymałość, odporność na zużycie, i opłacalność.
Jego zdolność do osiągania złożonych geometrii poprzez odlewanie piasku przy jednoczesnym utrzymaniu doskonałych właściwości mechanicznych sprawia, że jest to preferowany wybór dla elementów średnio-dużych.

Przemysł motoryzacyjny
- Elementy silnika: Wale korbowe, wałki rozrządu, głowice cylindrów, kolektory wydechowe, i bloki silnika.
- Zawieszenie i sterowanie: Kłynki kierownicze, Ramiona kontrolne, Huby, i nawiasy.
- Komponenty transmisji: Obudowy na sprzęt, obudowy koła zamachowego, i komponenty sprzęgła.
Infrastruktura i wnioski miejskie
- Systemy wody i kanalizacji: Armatura rurowa, zawory, hydranty, i kołnierze.
- Pokrowce i ramki: Wytrzymałość żelaza plastycznego zapewnia długą żywotność pod dużym obciążeniem ruchu.
Ciężkie maszyny i sprzęt przemysłowy
- Pompa i obudowy sprężarki: Pojemność tłumienia żelaza plastycznego i stosunek wytrzymałości do ważności zapewniają redukcję wibracji i niezawodność strukturalną.
- Skrzynie biegów i obudowy łożyska: Wysoka odporność na zużycie i doskonała maszyna zmniejszają koszty produkcji i konserwacji.
- Składniki hydrauliczne: Tłoki, ciała zaworów, i komponenty cylindrów, które wymagają zarówno wytrzymałości, jak i maszyny.
Energia i wytwarzanie energii
- Komponenty turbin wiatrowych: Odlewy piasty, Obudowy na sprzęt, i nośne wsparcie.
- Olej & Sprzęt gazowy: Wellhead Elements, pompowanie ciał, oraz obudowy zaworów, w których czynniki są ciśnienie i wstrząs mechaniczny.
- Infrastruktura energii elektrycznej: Obudowy transformatora, Ramki silnikowe, i obudowy generatora.
Sprzęt rolniczy i budowlany
- Części ciągnika i kombajnowania: Huby, Obudowy osi, Przeciwwagi, i obudowy skrzyni biegów.
- Sprzęt do ziemi i wydobycia: Komponenty takie jak buty do torów, KROCKETY, a broń łącząca korzysta z odporności na ścieranie żelaza i wytrzymałości wpływu.
Inne specjalistyczne zastosowania
- Kolej i piechoty morskie: Składniki hamulcowe, sprzęgła, śmigła, i obudowy pompy morskiej.
- Obrona: Komponenty pojazdów pancernych i ciężkie wsporniki, gdzie wymagana jest zarówno wytrzymałość, jak i maszyna.
- Narzędzia przemysłowe i urządzenia: Podstawy narzędzi maszynowych, Łóżka tokarskie, oraz precyzyjne urządzenia z powodu tłumienia wibracji żelaza plastycznego.
9. Porównanie z innymi metodami odlewania
| Kryteria | Cewka plastyczna żelazna | Casting inwestycyjny | Odlewanie utraconej pianki | Odlewanie form skorupowych |
| Wykończenie powierzchni | RA 12-25 μm (wymaga obróbki) | RA 3-6 μm (Doskonałe wykończenie) | (Dobre wykończenie) RA 6–12 μm |
(Dobre wykończenie) RA 6–12 μm |
| Tolerancja wymiarowa | ± 0,5–1,5 mm (Umiarkowana precyzja) | ± 0,1–0,3 mm (wysoka precyzja) | ± 0,3–0,5 mm (Umiarkowana precyzja) | ± 0,2–0,5 mm (wysoka precyzja) |
| Możliwość wielkości części | Do kilku ton (możliwe bardzo duże odlewy) | Zazwyczaj <50 kg (Ograniczone ceramiczną skorupą) | Średnie i duże (do ~ 100 kg) | Mały i średni (<20 kg) |
| Koszt narzędzi | Niskie do umiarkowane | Wysoki (Formy i skorupy wzorów woskowych) | Umiarkowany | Umiarkowany |
| Wielkość produkcji | Niski do wysokiego (opłacalne dla dużych biegów) | Niski do średniego | Średnie do wysokiego | Średnie do wysokiego |
Zasięg materiałów |
Szeroki (Wszystkie oceny żelaza plastycznego, stopy żelazne) | Szeroki (stale nierdzewne, Superalloys, Z) | Ograniczone do ferrous i niektórych stopów nieżelaznych | Szeroki (żelazne i niektóre stopy nieżelazne) |
| Złożoność | Średni (Rdzenie potrzebne do wnęki wewnętrznej) | Bardzo wysoko (skomplikowane kształty, cienkie ściany) | Wysoki (złożone kształty z mniejszą liczbą rdzeni) | Wysoki (cienkościenne odlewy precyzyjne) |
| Właściwości mechaniczne | Doskonały (guzki grafitowe zwiększają plastyczność) | Doskonały (gęsta struktura, drobne ziarna) | Dobry (Umiarkowana kontrola struktury ziarna) | Dobry (Lepsze niż odlewanie piasku) |
| Koszt za część | Niski do średniego | Wysoki (Ze względu na oprzyrządowanie i proces powłoki) | Średni | Średni |
| Czas realizacji | 2–6 tygodni (w zależności od oprzyrządowania) | 4–12 tygodnie | 3–8 tygodni | 3–8 tygodni |
10. Wniosek
Cewka plastyczna żelazna mieszanka piasku narzędzia ekonomiczne z ścisłą kontrolą nad metalurgią w celu dostarczania części, które oferują siłę stali, maszyna żelaza, i doskonałe życie zmęczeniowe.
Rozumiejąc wzajemne oddziaływanie projektowania wzorów, chemia stopu, zestalenie, i wykończenie, Producenci mogą produkować niezawodne, Opłacalne komponenty motoryzacyjne, infrastruktura, i zastosowania ciężkiego przemysłu.
Jako innowacje w symulacji, oprzyrządowanie addytywne, i postęp w automatyzacji procesu, Casting z piasku plastycznego będzie nadal służyć jako wszechstronny koń roboczy w nowoczesnych odlewniach.
Te poświęcenie usług odlewania żelaza plastycznego
Na TEN, Specjalizujemy się w dostarczaniu wysokowydajnych odlewów żelaza plastycznego za pomocą pełnego spektrum zaawansowanych technologii odlewów.
Czy Twój projekt wymaga elastyczności Casting z zielonego piasku, precyzja forma skorupowa Lub casting inwestycyjny, siła i konsystencja metalowa forma (Stała pleśń) odlew, lub gęstość i czystość dostarczana przez odśrodkowy I utracone casting z pianki,
TEN ma wiedzę inżynieryjną i zdolność produkcyjną do spełnienia dokładnych specyfikacji.
Nasz obiekt jest przygotowany do obsługi wszystkiego, od rozwoju prototypowego po produkcję o dużej objętości, wspierane przez rygorystyczne Kontrola jakości, identyfikowalność materiału, I Analiza metalurgiczna.
Z sektory motoryzacyjne i energetyczne Do infrastruktura i ciężkie maszyny, TEN Dostarcza niestandardowe rozwiązania odlewów, które łączą doskonałość metalurgiczną, dokładność wymiarowa, i długoterminowe wyniki.
Często zadawane pytania
Co to jest odlew piasku plastycznego?
Odlew piasku plastycznego to proces produkcyjny, w którym stopione żelazo plastyczne jest wlewające do formy piasku, aby tworzyć części o wysokiej wytrzymałości, plastyczność, i odporność na zużycie.
Grafit w żelazie plastycznym tworzy się jako sferyczne guzki, W przeciwieństwie do płatków w szarym żelazku, powodując doskonałe właściwości mechaniczne.
Co sprawia, że żelazo plastyczne różni się od szarego żelaza?
Główną różnicą jest kształt grafitu. W żelazku plastycznym, grafit pojawia się jako okrągłe guzki, które zmniejszają stężenie stresu i poprawia wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, i wytrzymałość wpływu.
Na przykład, żelazo plastyczne może osiągnąć wydłużenie do 18% W porównaniu do szarego żelaza <2%.
Dlaczego odlewanie piasku jest używane do żelaza plastycznego?
Odlewanie piasku jest opłacalne dla komponentów średnio-dużych, Obejmuje złożone kształty za pomocą rdzeni, i mogą wytwarzać odlewy ważące od kilku kilogramów do kilku ton.
Jest idealny do motoryzacyjnej, ciężkie maszyny, oraz części infrastruktury, w których kluczowe są siła i przystępność cenowa.
Jaki jest najlepszy materiał do odlewania piasku?
Wspólne materiały do odlewania piasku obejmują metale żelaza, takie jak żelazo plastyczne, szare żelazo, stal węglowa, i metale nieżelazne, takie jak aluminium i brąz.
Najlepszy wybór zależy od wymagań mechanicznych i kosztów aplikacji.



