วิธีการหล่อเหล็กดัดทั่วไป

1. การแนะนำ

เหล็กดัด - ที่เรียกว่าเหล็กกราไฟท์ทรงกลมหรือเป็นก้อนกลม - เป็นโลหะผสมที่น่าทึ่งสำหรับการรวมแรงดึงสูง, ความเหนียว, และต้านทานความเหนื่อยล้า.

มีก้อนกราไฟท์ทรงกลมมากกว่าสะเก็ดเปราะในเหล็กสีเทา, สะพานเหล็กดัดช่องว่างระหว่างเหล็กหล่อและเหล็กหล่อทั่วไป.

บทความนี้ตรวจสอบวิธีการคัดเลือกนักแสดงที่แพร่หลาย - แซนด์, แม่พิมพ์, แม่พิมพ์ถาวร, การปั่นป่วน, การลงทุน, และการคัดเลือกนักแสดงอย่างต่อเนื่อง - ให้ความสำคัญกับหลักการของพวกเขา, พารามิเตอร์กระบวนการ, ผลลัพธ์เชิงกล, และความเกี่ยวข้องของอุตสาหกรรม.

2. เหล็กดัดคืออะไร?

เหล็กดัด, ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม เหล็กหล่อ หรือ เหล็กกราไฟท์ทรงกลม (เหล็ก SG), เป็นชนิดของเหล็กหล่อที่โดดเด่นด้วยการปรากฏตัวของ ก้อนกราไฟท์ทรงกลม ในโครงสร้างจุลภาค.

ไม่เหมือนดั้งเดิม เหล็กหล่อสีเทา, ซึ่งมีกราไฟท์เกล็ดที่ทำให้เกิดความเปราะบางและความต้านทานแรงดึงต่ำ, สัณฐานวิทยากราไฟท์ทรงกลมของ Ductile Iron คุณสมบัติทางกล เช่น ความเหนียว, ความเหนียว, และ ต้านทานความเหนื่อยล้า.

พื้นฐานโลหะ

หัวใจของประสิทธิภาพของเหล็กดัดเป็นกระบวนการทางเคมีและการตรวจทางโลหะวิทยาที่ควบคุมได้อย่างระมัดระวัง. ประเด็นสำคัญรวมถึง:

• การควบคุมรูปร่างกราไฟท์: ลักษณะการกำหนดของเหล็กดัดคือมัน กราไฟท์ในรูปทรงกลม, ทำได้โดยการเพิ่มจำนวนเล็กน้อย แมกนีเซียม (มก)- โดยทั่วไป 0.03–0.05% - ถึงเหล็กหลอมเหลวก่อนหล่อ.
  แมกนีเซียมปรับเปลี่ยนกราไฟท์จากสะเก็ดเป็นก้อน.
• การฉีดวัคซีน: หลังการรักษาด้วยแมกนีเซียม, ผู้มีเชื้อสาย (โดยทั่วไปจะมี ferrosilicon, แคลเซียม, และโลกหายาก) มีการเพิ่มเพื่อปรับปรุง กราไฟท์นิวเคลียส, เพิ่มจำนวนปมและความสม่ำเสมอ.
• พฤติกรรมการแข็งตัว: การเปลี่ยนแปลงจากของเหลวเป็นของแข็งในเหล็กดัดจะต้องได้รับการจัดการเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องเช่น ความพรุน, กราไฟท์อ้วน ๆ, หรือ การก่อตัวของคาร์ไบด์.
  อัตราการระบายความร้อนและการออกแบบแม่พิมพ์มีผลโดยตรงต่อรูปร่างของปมและนับ.

3. การหล่อทรายเหล็กดัด

การหล่อทราย เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเหล็กดัด, คิดเป็นประมาณ 70% ของการผลิตทั่วโลก.

ความเก่งกาจของมัน - สามารถผลิตชิ้นส่วนได้จาก 0.5 กิโลกรัมถึง 50 ตัน-ทำสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับทั้งส่วนประกอบขนาดเล็กและโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่.

ภาพรวมกระบวนการ

• การเตรียมแม่พิมพ์: ทราย (ซิลิกาหรือ olivine) ถูกผูกมัดกับดินเหนียว (หาดทรายสีเขียว) หรือเรซิน (ไม่ต้องอบ, กล่องเย็น) เพื่อสร้างแม่พิมพ์.
  รูปแบบ (ไม้, โลหะ, หรือพิมพ์ 3 มิติ) สร้างโพรงที่ตรงกับรูปร่างของชิ้นส่วน, ด้วยคอร์ (ทรายหรือเซรามิก) สำหรับคุณสมบัติภายใน.
• เท: เหล็กกล้า (1300–1350 ° C), รับการรักษาด้วยแมกนีเซียม/ซีเรียมสำหรับการเป็นก้อน, ถูกเทลงในแม่พิมพ์.
  การนำความร้อนต่ำของทรายจะทำให้การระบายความร้อนช้าลง, อนุญาตให้ก้อนกราไฟท์สร้างขึ้นอย่างสม่ำเสมอ.
• การแข็งตัว: ควบคุมการระบายความร้อน (5–20 ° C/นาที) สร้างความมั่นใจในการระเหยของกราไฟท์; ผู้ลุกขึ้น (อ่างเก็บน้ำโลหะพิเศษ) ชดเชยการหดตัวของปริมาตร 3–5%.
• Shakeout and Finishing: แม่พิมพ์แตกออกไป, และทำความสะอาดชิ้นส่วน, ถูกตัดแต่ง, และรักษาด้วยความร้อน (หากจำเป็น).

วัสดุแม่พิมพ์, ผู้ยึดติด, และการปฏิบัติหลัก

• หาดทรายสีเขียว: พบมากที่สุดสำหรับการผลิตในปริมาณมาก. ใช้ทรายซิลิกาผสมกับดินเบนโทไนต์และน้ำ. ประหยัดต้นทุนและรีไซเคิลได้.
• ทรายที่ไม่ได้อบ (ติดกับเรซิน): ใช้สำหรับการหล่อขนาดใหญ่หรือความแม่นยำมิติที่ดีขึ้น. ทรายถูกผูกมัดกับฟีนอลิกหรือเรซิน Furan, รักษาทางเคมี.
• แกน: ทำโดยใช้วิธีการกล่องเย็นหรือเชลล์คอร์เพื่อสร้างโพรงภายในที่ซับซ้อน. ต้องการการระบายเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของก๊าซ.

ความหนาส่วน, พื้นผิวเสร็จสิ้น, และความอดทน

ข้อดีของการหล่อทรายเหล็กดัด

• ความเก่งกาจ: เหมาะสำหรับทั้งชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำขนาดเล็กและการหล่อโครงสร้างขนาดใหญ่.
• ต้นทุนเครื่องมือต่ำ: ค่าใช้จ่ายรูปแบบมักจะอยู่ระหว่าง $500 ถึง $5,000, เปิดใช้งานการวิ่งระยะสั้นและระยะกลางประหยัด.
• ความยืดหยุ่นของวัสดุ: เข้ากันได้กับเหล็กเกรดทั้งหมด, รวมถึง ferritic, ไข่มุก, และตัวแปร Austempered.
• การควบคุมปม: การระบายความร้อนที่ค่อนข้างช้าของแม่พิมพ์ทรายช่วยให้เกิดการก่อตัวของปมแบบสม่ำเสมอ, สำคัญสำหรับการบรรลุเป้าหมายการยืดตัวและความเหนียว.

ข้อ จำกัด ของการหล่อทรายเหล็กดัด

• ความหยาบผิว: เสร็จสิ้นหยาบเมื่อเทียบกับแม่พิมพ์เชลล์หรือการหล่อการลงทุน. อาจต้องมีการตัดเฉือนสำหรับการปิดผนึกพื้นผิวหรือพอดีที่ดี.
• ความเสี่ยงต่อรูพรุนของก๊าซ: โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแม่พิมพ์ทรายสีเขียวหากความชื้นและการระบายอากาศไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม.
• ความแปรปรวนของมิติ: การขยายตัวทางความร้อนของทรายและการขาดผนังแม่พิมพ์ที่แข็งสามารถนำไปสู่การดริฟท์มิติเล็กน้อยในชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง.

การใช้งานทั่วไปของการหล่อทรายเหล็กดัด

• ส่วนประกอบยานยนต์: แขนช่วงล่าง, คาลิปเปอร์เบรก, ที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน.
• โครงสร้างพื้นฐานเทศบาล: ท่อระบายน้ำ, ตะแกรงระบายน้ำ, อุปกรณ์ท่อน้ำ.
• เครื่องจักร: กระปุกเกียร์, หมวกแบริ่ง, ปลอกคอมเพรสเซอร์, ร่างกายปั๊ม.
• พลังงานและสาธารณูปโภค: ศูนย์กลางกังหันลม, ตัวสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ตัววาล์ว.

4. การหล่อแม่พิมพ์เหล็ก

การหล่อแม่เหล็ก, ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม การปั้นเปลือกหอย, เป็นกระบวนการหล่อทรายที่มีความแม่นยำซึ่งใช้ ทรายเคลือบด้วยเรซิน เพื่อผลิตส่วนประกอบเหล็กดัดที่แม่นยำในมิติ พื้นผิวที่เหนือกว่า และ ความอดทนที่เข้มงวด.

มันเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ ส่วนประกอบขนาดกลาง ที่ต้องการรายละเอียดที่เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน - แสดงความสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นของการหล่อทรายและการควบคุมมิติของแม่พิมพ์โลหะ.

ภาพรวมกระบวนการ

กระบวนการหล่อแม่พิมพ์เชลล์สำหรับเหล็กดัดรวมถึงขั้นตอนสำคัญต่อไปนี้:

• รูปแบบการทำความร้อน: รูปแบบโลหะ (มักจะเป็นเหล็กกล้า) มีความร้อนถึง 200–300 ° C.
• แอปพลิเคชันทราย: ทรายซิลิก้าที่เคลือบด้วยเรซินที่เคลือบแล้วถูกเป่าผ่านลวดลายร้อน, ทำให้เรซินรักษาและสร้างเปลือกหนา 3-10 มม. บางส่วน.
• การก่อตัวของเปลือกหอย: เปลือกที่หายบางส่วนจะแข็งตัวต่อไปในเตาอบหรือโดยการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องในรูปแบบ.
  มีการจัดทำครึ่งครึ่งและเข้าร่วมเพื่อสร้างโพรงแม่พิมพ์ที่สมบูรณ์.
• ตำแหน่งหลัก (หากต้องการ): คุณสมบัติกลวงถูกสร้างขึ้นโดยใช้ทรายหรือแกนเซรามิกที่เกิดขึ้นล่วงหน้า.
• เท: เหล็กกล้า (~ 1350 ° C), ได้รับการรักษาล่วงหน้าด้วยแมกนีเซียมและฉีดวัคซีน, ถูกเทลงในแม่พิมพ์เปลือกหอย.
• การแข็งตัว: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอเนื่องจากผนังแม่พิมพ์บาง ๆ นำไปสู่ก้อนกราไฟท์ละเอียดและโครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่น.
• การกำจัดและการตกแต่งเปลือก: หลังจากระบายความร้อนแล้ว, เปลือกเปราะแตกออกได้ง่าย, เผยให้เห็นการหล่อที่มีคุณภาพพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม.

ลักษณะทรายเคลือบด้วยเรซิน

โดยทั่วไปแล้วทรายที่ใช้ในการปั้นเปลือกหอย ทรายซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูง, เคลือบด้วย เครื่องผูกเรซินฟีนอลิก:

• ขนาดเกรน: ดีและเป็นทรงกลม, โดยทั่วไป AFS 50–70, ซึ่งช่วยให้พื้นผิวที่เหนือกว่าเสร็จสิ้น.
• เสถียรภาพทางความร้อน: การเคลือบป้องกันฟิวชั่นทรายที่อุณหภูมิโลหะสูง.
• ความหนาของเปลือก: โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 3 มม (ผนังบาง) ถึง 10 มม (สำหรับการหล่อขนาดใหญ่).

ทรายนี้ใช้ครั้งเดียว, แตกต่างจากหาดทรายสีเขียว, แต่ให้ ความแม่นยำในมิติที่มากขึ้นและนิยามพื้นผิว.

ผลประโยชน์การควบคุมความร้อนและมิติ

การหล่อแม่เหล็กเชลล์ให้ความสม่ำเสมอของความร้อนที่ยอดเยี่ยมเนื่องจาก:

• ความหนาของเปลือก: อัตราการระบายความร้อนที่คาดการณ์ได้ช่วยเพิ่มทรงกลมกราไฟท์.
• การเสียรูปของแม่พิมพ์ต่ำ: ผนังเปลือกแข็งลดโอกาสในการบิดเบือน, สร้างความมั่นใจในการทำซ้ำในมิติที่สูง.
• ปฏิกิริยาพื้นผิวที่สะอาด: การผลิตก๊าซน้อยลงเมื่อเทียบกับทรายสีเขียว, นำไปสู่ข้อบกพร่องที่มีความพรุนน้อยลงและโครงสร้างจุลภาคที่เหนือกว่า.

คุณภาพพื้นผิว, ความแม่นยำ, และการแลกเปลี่ยนต้นทุน

กรณีการใช้งานทั่วไปสำหรับการหล่อแม่พิมพ์เหล็ก

เนื่องจากความสามารถในการทำรายละเอียดที่ดีและโครงสร้างจุลภาคที่เชื่อถือได้, การหล่อแม่พิมพ์เปลือกมักจะใช้ใน:

• ยานยนต์: ผู้ให้บริการเกียร์, วงเล็บเพลาข้อเหวี่ยง, ครอบคลุมการส่งผ่าน.
• เกษตรกรรม: ตัวเรือนเกียร์ที่แม่นยำ, คันโยกคลัทช์.
• เครื่องจักรอุตสาหกรรม: ร่างกายวาล์วไฮดรอลิก, เฟรมเครื่องมือ.
• วิศวกรรมทั่วไป: วงเล็บ, แอก, และหน้าแปลนที่ต้องการความพรุนต่ำและมีความสอดคล้องสูง.

5. การหล่อด้วยโฟมเหล็กที่หายไป

การหล่อโฟมที่หายไป (LFC) ผลิตชิ้นส่วนเหล็กที่มีลักษณะเหนียวใกล้เคียงกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน, ไม่จำเป็นต้องใช้คอร์หรือการสลายตัวของแม่พิมพ์.

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีช่องทางภายในที่ซับซ้อนหรือรูปร่างที่ผิดปกติ.

ภาพรวมกระบวนการ

• การสร้างรูปแบบ: สไตรีนที่ขยายได้ (กำไรต่อหุ้น) โฟมถูกหล่อหลอมเป็นรูปร่างของชิ้นส่วน, ด้วยแกนโฟมสำหรับคุณสมบัติภายใน.
  รูปแบบจะประกอบเป็นกลุ่ม (เช่น, 4–6 บล็อกเครื่องยนต์ต่อคลัสเตอร์).
• การเคลือบและ backfilling: รูปแบบจะจุ่มลงในสารเคลือบผิวทนไฟ (เซรามิกหรือกราไฟท์) เพื่อสร้างเปลือก 0.5–2 มม., จากนั้นวางไว้ในขวดและล้อมรอบด้วยทรายที่ไม่มีการไว้ (สั่นเพื่อกะทัดรัด).
• เท: เหล็กกล้า (1320–1380 ° C) ถูกเทลงในรูปแบบโฟม, ซึ่งระเหยเป็นไอ (EPS →CO₂ + h₂o) และถูกแทนที่ด้วยโลหะ.
  การเคลือบผิวทนไฟช่วยป้องกันการแทรกซึมของทราย.
• การแข็งตัวและการเขย่า: โลหะแข็งตัวรอบ ๆ ทราย, ซึ่งรีไซเคิลหลังจาก Shakeout.

ข้อดีของการหล่อโฟมเหล็กที่หายไป

• ความซับซ้อน: ผลิตชิ้นส่วนที่มี undercuts, ผนังบาง (≥3มม.), และข้อความภายใน (เช่น, บล็อกเครื่องยนต์พร้อมแกลเลอรี่น้ำมันในตัว) ที่เป็นไปไม่ได้กับการหล่อทราย.
• ประสิทธิภาพของวัสดุ: ชิ้นส่วนใกล้ตาข่ายลดลงของเสียวัสดุ 40–60% เทียบกับ. การหล่อทราย.
• ลดการประกอบ: กำจัด 10-20% ของตัวยึดโดยการรวมองค์ประกอบหลายอย่างเข้ากับการคัดเลือก.

ข้อ จำกัด ของการหล่อโฟมเหล็กที่หายไป

• รูปแบบราคา: เครื่องมือ EPS ($10,000- $ 50,000) สูงกว่ารูปแบบทราย, ต้องการปริมาณ >5,000 หน่วยที่จะตัดจำหน่าย.
• ความเสี่ยงต่อรูพรุน: การระเหยของโฟมสามารถดักจับก๊าซ, ต้องใช้อัตราการระบายอย่างระมัดระวังและการเท.

การประยุกต์ใช้การหล่อโฟมเหล็กที่หายไป

• ยานยนต์: ฝาสูบ, ท่อร่วมไอดี, และกรณีการส่ง.
• เครื่องจักรกลหนัก: ร่างกายวาล์วไฮดรอลิกที่มีความซับซ้อนภายใน油路 (ทางเดินน้ำมัน).

6. แม่พิมพ์โลหะเหล็กดัด (แม่พิมพ์ถาวร) กำลังหล่อ

การหล่อแม่พิมพ์โลหะ, เรียกอีกอย่างว่า การหล่อแบบถาวร, เป็นวิธีที่ใช้เหล็กหรือเหล็กหล่อที่ทนทานมากกว่าแม่พิมพ์ทรายที่ใช้จ่ายได้.

สำหรับ เหล็กดัด, กระบวนการนี้ให้ยอดเยี่ยม ความแม่นยำมิติ, การตกแต่งพื้นผิว, และ คุณสมบัติทางกล,

ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการ ความมั่นคงสูง, ปริมาณปานกลางถึงสูง, และ ความอดทนที่เข้มงวด.

แรงโน้มถ่วงเทียบกับ. การหล่อแม่พิมพ์โลหะแรงดันต่ำ

มีสองวิธีการเติมทั่วไปที่ใช้ในการหล่อแม่พิมพ์โลหะเหล็กดัด:

• ไส้แรงโน้มถ่วง: เหล็กกล้าเหนียวหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ภายใต้แรงโน้มถ่วง. ใช้งานง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กถึงปานกลาง.
• ไส้ความดันต่ำ: ระบบความดันควบคุมบังคับให้โลหะเข้าไปในแม่พิมพ์.
  สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าราบรื่นขึ้น, การเติมที่เร็วขึ้นและลดความปั่นป่วน - ลดออกไซด์และข้อบกพร่องของรูพรุน.

แม่พิมพ์โลหะผสม, อุ่นเครื่อง, และน้ำมันหล่อลื่น

• วัสดุแม่พิมพ์: แม่พิมพ์มักจะทำจาก เหล็กเครื่องมือที่มีความแข็งแรงสูง หรือ เหล็กหล่อแช่เย็น. พวกเขาได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อการปั่นจักรยานด้วยความร้อนซ้ำ ๆ.
• อุ่นเครื่อง: แม่พิมพ์ถูกอุ่นไป 200–350 ° C ก่อนที่จะเทเพื่อลดการกระแทกด้วยความร้อนและให้แน่ใจว่าการระบายความร้อนที่สอดคล้องกัน.
• การหล่อลื่น: กราไฟท์-, Boron Nitride-, หรือการเคลือบที่ใช้เซอร์โคเนียใช้กับโพรงแม่พิมพ์เพื่อป้องกันการเกาะติด, ปล่อยความช่วยเหลือ, และการควบคุมพื้นผิวเสร็จสิ้น.

ชีวิตแม่พิมพ์มักจะอยู่ในช่วงจาก 10,000 ถึง 100,000 ภาพ, ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโลหะผสม, การระบายความร้อนแบบแม่พิมพ์, และแนวทางปฏิบัติด้านการบำรุงรักษา.

ผลกระทบทางโครงสร้างจุลภาค: การระบายความร้อนเร็วขึ้น, เมทริกซ์ที่ดีกว่า

แม่พิมพ์ถาวรให้ อัตราการระบายความร้อนที่เร็วกว่ามาก (20-50 ° C/นาที) กว่าแม่พิมพ์ทราย, มีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างจุลภาคที่เกิดขึ้นของเหล็กดัด:

• การปรับแต่งปมกราไฟท์: ก้อนกราไฟท์ที่เหมือนกันและดีขึ้น (~ 80–120 ก้อน/mm²เทียบกับ. 30–50 ในการหล่อทราย).
• โครงสร้างเมทริกซ์: เมทริกซ์ไข่มุกไข่มุกมากขึ้นหรือเมทริกซ์เฟอร์ริติกเพิร์ลลิตเนื่องจากการแข็งตัวอย่างรวดเร็ว, เสริมสร้างความแข็งแกร่ง.
• ปรับปรุงความหนาแน่น: การระบายความร้อนที่เร็วขึ้นยังช่วยลดการหดตัวและความพรุนของก๊าซ.

รอบเวลา, ต้นทุนเครื่องมือ, และเศรษฐศาสตร์ปริมาณ

• รอบเวลา: โดยทั่วไป 1.5–5 นาทีต่อส่วน, ขึ้นอยู่กับขนาดชิ้นส่วนและระบบระบายความร้อน.
• ต้นทุนเครื่องมือ: ต้นทุนการตายเริ่มต้นสูงกว่าการหล่อทรายอย่างมีนัยสำคัญตั้งแต่ $30,000 ถึง $150,000.
• ค่าใช้จ่ายต่อส่วนต่างๆ: ประหยัดเมื่อการผลิตเกิน 10,000 หน่วย/ปี. เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐานในระยะยาว.

การประยุกต์ใช้การหล่อแม่พิมพ์ถาวรเหล็กถาวร

วิธีนี้เป็นที่โปรดปรานในอุตสาหกรรมที่ต้องการ การควบคุมมิติที่แน่น, คุณสมบัติเชิงกลที่ทำซ้ำได้, และ รูพรุนพื้นผิวต่ำ:

• ส่วนประกอบยานยนต์: คาลิปเปอร์เบรก, ข้อนิ้วของพวงมาลัย, แขนควบคุม.
• ไฮดรอลิกและนิวเมติก: ตัวเรือนปั๊ม, ทรงกระบอกไฮดรอลิก.
• ระบบระบบส่งกำลัง: กระปุกเกียร์, กรณีที่แตกต่างกัน, ส่วนประกอบคลัตช์.
• เครื่องจักรอุตสาหกรรม: ตัวเรือนแบริ่ง, มอเตอร์เมาท์, และชิ้นส่วนโรตารี่.

7. การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเหล็กกล้า

การคัดเลือกนักปั่นป่วน เป็นกระบวนการหล่อแบบพิเศษที่เหล็กกล้าเหนียวหลอมเหลวถูกเทลงในแม่พิมพ์หมุน, ใช้แรงแบบแรงเหวี่ยงเพื่อกระจายโลหะอย่างสม่ำเสมอ.

วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ ชิ้นส่วนสมมาตรแบบหมุน, เช่นท่อ, บูช, ตอร์ปิโด, และแขนเสื้อ.

มันสร้างการหล่อด้วย ความหนาแน่นพิเศษ, ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง, และ ประสิทธิภาพเชิงกล, ทำให้เป็นเทคนิคที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชันการกำจัดแรงดันหรือการสึกหรอที่สำคัญ.

ภาพรวมกระบวนการ

• การตั้งค่าแม่พิมพ์: แม่พิมพ์ทรงกระบอก (เหล็กหรือเหล็กหล่อ) หมุนที่ 500–3000 รอบต่อนาที (ความเร็วที่สูงขึ้นสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า).
• เท: เหล็กกล้าเหนียวหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์หมุน, โดยที่แรงแบบแรงเหวี่ยงกระจายโลหะอย่างสม่ำเสมอกับผนังแม่พิมพ์, ผลักดันสิ่งสกปรกไปยังศูนย์กลาง (กลึงในภายหลัง).
• การแข็งตัว: การหมุนสร้างการไล่ระดับอุณหภูมิเรเดียล, ด้วยชั้นนอก (ติดต่อแม่พิมพ์) ระบายความร้อนเร็วที่สุด, สร้างความหนาแน่น, โครงสร้างเนื้อละเอียด.
  ก้อนกราไฟท์จัดแนวเรดิ, เสริมสร้างความแข็งแกร่ง.
• สายพันธุ์: การคัดเลือกนักปั่นป่วนในแนวนอน (สำหรับท่อยาว) และการคัดเลือกนักหมุนรอบในแนวดิ่ง (สำหรับกระบอกสูบสั้น ๆ เช่นแขนแบริ่ง).

ข้อดีของเหล็กดัด การคัดเลือกนักปั่นป่วน

• ความหนาแน่นและความแข็งแรง: แรงเหวี่ยงช่วยลดความพรุน, การบรรลุเป้าหมาย 99.9% ความหนาแน่น.
  ความต้านทานแรงดึงสูงกว่าเหล็กดัดทราย 10-15% (เช่น, en-GJS-600-3 ถึง 650 MPa).
• การประหยัดวัสดุ: ไม่จำเป็นต้องเพิ่มขึ้น, ลดการใช้โลหะ 10-20%.
• ความหนาของผนังสม่ำเสมอ: สำคัญสำหรับท่อความดัน (เช่น, น้ำหลักที่มีผนัง 10-50 มม.).

ข้อจำกัดของ เหล็กดัด การคัดเลือกนักปั่นป่วน

ในขณะที่ได้เปรียบสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่เฉพาะเจาะจง, การหล่อแบบแรงเหวี่ยงมาพร้อมกับข้อ จำกัด:

• ข้อ จำกัด ทางเรขาคณิต: ทำงานได้เฉพาะกับรูปร่างแบบสมมาตร (เช่น, กระบอกสูบ, แหวน, บูช).
• ต้นทุนเงินทุนสูง: ต้องใช้อุปกรณ์ปั่นและระบบแม่พิมพ์พิเศษ.
• จำเป็นต้องมีการตัดเฉือน: พื้นผิวด้านใน (เบื่อ) มักจะต้องมีการตัดเฉือนอย่างกว้างขวางเพื่อกำจัดโลหะแยกและบรรลุความแม่นยำในมิติ.
• การใช้งานหลักที่ จำกัด: ยากที่จะสร้างรูปทรงเรขาคณิตภายในที่ซับซ้อนหรือคุณสมบัติกลวงโดยไม่ต้องประมวลผลรอง.

การประยุกต์ใช้การหล่อแบบแรงเหวี่ยงเหล็ก

เนื่องจากพวกเขา มีความแข็งแรงสูง, ความมั่นคงของมิติ, และ ความต้านทานการสึกหรอ, ใช้ชิ้นส่วนเหล็กที่มีความเหนียวหล่อแบบหมุนเหวี่ยง:

• เทศบาล & ท่ออุตสาหกรรม

• • ท่อน้ำและน้ำเสีย (DN80-DN2600) ด้วยการจัดอันดับความดันถึง 40 บาร์
  • ระบบท่อส่งแรงดันสูงในการขุดและพืชปิโตรเคมี

• ยานยนต์และรถไฟ

• • เครื่องประดับ, ใบพัดเบรก, และมู่เล่
  • ฮับล้อและแขนเสื้อ

• เครื่องจักรกลหนัก

• • กระบอกไฮดรอลิก, ม้วนสำหรับโรงงานโลหะ, และบูช
  • ปลอกปั๊มและตอร์ปิโด

• พลังงาน & มารีน

• • เพลากังหันลม, แขนเสื้อ, และที่พักใบพัดทางทะเล

8. การหล่อการลงทุนเหล็ก

การหล่อการลงทุน, ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม การหล่อขี้ผึ้งที่หายไป, เป็นวิธีการหล่อที่มีความแม่นยำสูงที่เหมาะสมสำหรับการผลิตส่วนประกอบเหล็กดัดด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน, ความอดทนที่เข้มงวด, และพื้นผิวที่ยอดเยี่ยมเสร็จสิ้น.

แม้ว่าจะใช้กันทั่วไปสำหรับเหล็กและ superalloys, การหล่อการลงทุนของ เหล็กดัด กำลังได้รับแรงฉุดในการบินและอวกาศ, การผลิตวาล์ว, และวิศวกรรมการแพทย์, ความสมบูรณ์ของส่วนใด, คุณภาพพื้นผิว, และการควบคุมมิติมีความสำคัญ.

ภาพรวมกระบวนการ

• การสร้างรูปแบบ: ขี้ผึ้ง (หรือโพลีเมอร์พิมพ์ 3 มิติ) ถูกฉีดเข้าไปในโลหะตายเพื่อสร้างลวดลาย, ซึ่งประกอบเป็นต้นไม้ (หลายส่วนต่อต้นไม้).
• อาคารเปลือกหอย: รูปแบบจะจุ่มลงในสารละลายเซรามิก (ซิลิกาหรืออลูมินา) และเคลือบด้วยปูนปั้น (ซิลิกาหลอมรวม) เพื่อสร้างเปลือก 5-10 มม.. สิ่งนี้ซ้ำ 5-8 ครั้ง, แล้วแห้ง.
• การกำจัดและการยิง: เปลือกถูกทำให้ร้อนถึง 800–1000 ° C เพื่อละลายขี้ผึ้ง (ที่นำกลับมาใช้ใหม่) และแข็งเซรามิก.
• การเทและการแข็งตัว: เหล็กกล้า (1350–1400 ° C) ถูกเทลงในเปลือกร้อน, ซึ่งส่งเสริมการไหลและโครงสร้างจุลภาคที่ดี (ก้อน <30 ไมโครเมตร).
• จบ: เปลือกหอยแตกออกไป, และชิ้นส่วนถูกตัดออกจากต้นไม้, ได้รับความร้อน, และกลึง (หากจำเป็น).

ความคลาดเคลื่อนที่ทำได้และพื้นผิวเสร็จสิ้น

การคัดเลือกนักลงทุนเก่งในมิติและความแม่นยำของพื้นผิว:

การพิจารณาต้นทุนและระยะเวลา

การประยุกต์ใช้การหล่อการลงทุนเหล็ก

การหล่อการลงทุนการลงทุนเหล็กแบบดัดได้ถูกนำมาใช้ในการเรียกร้องแอปพลิเคชันที่ประสิทธิภาพและความแม่นยำมีค่าใช้จ่ายมากกว่าความกังวลเรื่องต้นทุน:

การบินและอวกาศ & การป้องกัน

• วงเล็บ, ติดตั้งแขน, และเฟรมโครงสร้าง UAV
• ระบบเชื้อเพลิงมีความหลากหลายและตัวเรือนที่มีความแม่นยำ

วาล์ว & การควบคุมของเหลว

• ร่างกายวาล์วและส่วนประกอบภายในที่มีเส้นทางการไหลที่ซับซ้อน
• แขนแอคทูเอเตอร์ที่มีความคลาดเคลื่อนมิติที่แน่นหนา

ทางการแพทย์ & อุปกรณ์ออพติคอล

• ตัวเรือนอุปกรณ์ถ่ายภาพ
• ส่วนประกอบที่ต้องการ สารเคลือบผิวที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ และคุณสมบัติที่ดี

วิทยาการหุ่นยนต์ & ระบบอัตโนมัติ

• วงเล็บเซ็นเซอร์และเครื่องมือปลายแขน
• องค์ประกอบโครงสร้างมวลต่ำที่มีอายุการใช้งานที่เหนื่อยล้าสูง

9. การหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่อง:

วิธีการหล่ออย่างต่อเนื่องและตอบโต้แรงโน้มถ่วงแสดงถึงเทคนิคการหล่อขั้นสูงที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงผลผลิต, ควบคุมโครงสร้างจุลภาค, และลดข้อบกพร่องในการผลิตเหล็กดัด.

แม้ว่าจะน้อยกว่าทรายแบบดั้งเดิมหรือการหล่อแม่พิมพ์ถาวร, วิธีการเหล่านี้ได้รับความสำคัญสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างท่อและซับซ้อนด้วยคุณภาพที่สอดคล้องกันและลดอัตราเศษ.

กระบวนการประมวลผล (แม่พิมพ์ถาวรและการเติมควบคุม)

• การหล่ออย่างต่อเนื่อง: เหล็กกล้าเหนียวหลอมเหลวจะถูกเทลงในน้ำเย็นอย่างต่อเนื่อง, แม่พิมพ์ถาวรหรือแม่พิมพ์ทองแดงที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องหรือกึ่งต่อเนื่อง, การสกัดเส้นหรือท่อแข็งตัว.
  กระบวนการนี้ช่วยให้การผลิตรูปร่างใกล้เน็ตของส่วนยาว, เช่นท่อและแท่ง, โดยการทำให้เป็นโลหะแข็งตัวในขณะที่มันก้าวหน้าผ่านแม่พิมพ์.
• การคัดเลือกนักปราชญ์: ในวิธีนี้, เหล็กหลอมเหลวถูกดึงขึ้นไปบนแม่พิมพ์จากอ่างเก็บน้ำที่ต่ำกว่าโดยสูญญากาศหรือความดัน.
  การควบคุมนี้ช่วยลดความปั่นป่วน, ลดการกักเก็บออกไซด์ให้น้อยที่สุด, และปรับปรุงคุณภาพการเติมเชื้อรา.
  กระบวนการมักใช้แม่พิมพ์ถาวร, แม่พิมพ์เซรามิก, หรือแม่พิมพ์ที่มีเส้นสายด้วยวัสดุที่ออกแบบมาสำหรับการนำความร้อนสูงและการควบคุมอัตราการระบายความร้อนที่แม่นยำ.

ข้อดีในการให้ผลผลิต, การลดเศษเหล็ก, และโครงสร้างจุลภาค

ความท้าทาย (ความซับซ้อนของอุปกรณ์, มาตราส่วน)

• การลงทุนสูง: อุปกรณ์สำหรับการคัดเลือกนักแสดงอย่างต่อเนื่องและตอบโต้แรงโน้มถ่วง-เช่นระบบสูญญากาศ, แม่พิมพ์ระบายความร้อนด้วยน้ำ, และการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ - ต้องการค่าใช้จ่ายที่สำคัญล่วงหน้า.
• การควบคุมกระบวนการที่ซับซ้อน: บรรลุอัตราการเติมที่มั่นคง, อุณหภูมิโลหะที่เหมาะสม, และการฉีดวัคซีนที่สอดคล้องกันต้องการการตรวจสอบที่ซับซ้อนและผู้ประกอบการที่มีทักษะ.
• ข้อ จำกัด ขนาดและเรขาคณิต: มักจะเหมาะสำหรับ รูปร่างท่อยาว (ท่อ, แท่ง) หรือชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดกลาง. รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนด้วยโพรงภายในนั้นยากที่จะใช้วิธีการเหล่านี้.
• การบำรุงรักษาและการสึกหรอของเชื้อรา: แม่พิมพ์ถาวรและระบบระบายความร้อนจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอเพื่อรักษาคุณภาพการหล่อและหลีกเลี่ยงการหยุดทำงาน.

ตัวอย่าง: การผลิตท่อและชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดใหญ่

• ท่อเหล็กดัด: การหล่ออย่างต่อเนื่องถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตน้ำที่มีคุณภาพสูงและท่อน้ำเสียที่มีความหนาของผนังที่สอดคล้องกัน, โครงสร้างจุลภาคที่ดี, และคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม, มาตรฐานการจับคู่เช่น en 545 หรือไอเอสโอ 2531.
• ส่วนประกอบโครงสร้าง: ชิ้นส่วนโครงสร้างแบบท่อและลำแสงขนาดกลาง, มักใช้ในเฟรมยานยนต์หรือเครื่องจักรก่อสร้าง, ได้รับประโยชน์จากการตัดเฉือนที่ลดลงและการใช้วัสดุที่ดีขึ้น.
• กระบอกสูบไฮดรอลิกและตอร์ปิโด: การคัดเลือกนักแสดงแบบเคาน์เตอร์สร้างส่วนประกอบที่มีพื้นผิวภายในที่เหนือกว่าและความแม่นยำมิติ, สำคัญสำหรับการปิดผนึกและการต้านทานการสึกหรอ.

10. โพสต์ - การรักษา & การควบคุมคุณภาพของการหล่อเหล็กดัด

การหล่อเหล็กดัดได้ผ่านชุดของ การรักษาหลังการหล่อและขั้นตอนการประกันคุณภาพ เพื่อตอบสนองกลไกที่เข้มงวด, เกี่ยวกับมิติ, และข้อกำหนดด้านคุณสมบัติพื้นผิว.

กระบวนการเหล่านี้มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบของ CAST เป็นไปตามมาตรฐานประสิทธิภาพที่ระบุในแอปพลิเคชันที่สำคัญเช่นยานยนต์, โครงสร้างพื้นฐาน, เครื่องจักร, และระบบความดัน.

การรักษาความร้อน

โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกลของ Iron Ductile สามารถปรับปรุงหรือแก้ไขได้อย่างมีนัยสำคัญผ่านการรักษาด้วยความร้อนที่เหมาะกับการใช้งาน.

กระบวนการจบ

การตกแต่งหลังการหล่อเป็นสิ่งจำเป็นในการกำจัดวัสดุส่วนเกิน, ปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว, และเตรียมการหล่อสำหรับการตัดเฉือนหรือการใช้งานขั้นสุดท้าย.

• ไขมัน & การบด: การกำจัดประตู, ผู้ลุกขึ้น, และแฟลชโดยใช้เลื่อย, เครื่องบด, หรือเครื่องมือ CNC.
• การยิงระเบิด: ทำความสะอาดพื้นผิวโดยใช้ภาพโลหะความเร็วสูง, การปรับปรุงการยึดเกาะสี/การเคลือบ.
• เครื่องจักรกล: การกัดซีเอ็นซี, การหมุน, การขุดเจาะ, และน่าเบื่อเพื่อให้ได้ความคลาดเคลื่อนและมิติขั้นสุดท้าย.
• การขัดสี & พื้นผิวเรียบ: โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งสำคัญสำหรับการปิดผนึกใบหน้าหรือพื้นผิวการผสมพันธุ์.

การรักษาพื้นผิว

การรักษาพื้นผิวยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบเหล็กดัดและปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนของพวกเขา, สวมใส่, และสภาพแวดล้อม.

การทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง (NDT)

เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสมบูรณ์ภายในและพื้นผิว, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานด้านความปลอดภัยที่สำคัญ, การหล่อด้วยเหล็กดัดได้รับการประเมินโดยใช้เทคนิค NDT ต่างๆ:

11. การเปรียบเทียบวิธีการหล่อเหล็กดัด

12. เกณฑ์การเลือกกระบวนการ

• เรขาคณิต & ขนาด: รูปร่างที่ซับซ้อนอาจต้องใช้วิธีการลงทุนหรือวิธีโฟมที่หายไป.
• ข้อกำหนดทางกล: ความแข็งแรงสูงช่วยให้แรงเหวี่ยง, การขึ้นรูปถาวร; ความเหนื่อยล้าที่สำคัญยิ่งการลงทุนการลงทุน.
• พื้นผิว & ความต้องการความอดทน: รายละเอียดที่เข้มงวดมากขึ้นเรียกร้องการคัดเลือกนักลงทุนถาวรหรือการลงทุน.
• ปริมาณ & ค่าใช้จ่าย: การหล่อทรายดีที่สุดสำหรับปริมาณต่ำ; แม่พิมพ์ถาวรเหมาะกับการวิ่งปริมาณสูง.
• ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: พิจารณาวัสดุแม่พิมพ์, การปล่อย, และของเสียทนไฟ.

13. บทสรุป

วิธีการหล่อเหล็กดัดที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตที่สมดุล, ข้อกำหนดทางกล, จบคุณภาพ, และค่าใช้จ่าย.

การทำความเข้าใจผลลัพธ์จุลภาคของแต่ละกระบวนการทำให้มั่นใจได้ว่าวิศวกรสามารถเลือกแนวทางที่ดีที่สุดได้, ไม่ว่าจะเป็นความเก่งกาจของการหล่อทรายหรือความแม่นยำในการลงทุนและการคัดเลือกนักหมุนรอบ.

การเสียสละเหล่านี้บริการหล่อเหล็ก

ที่ นี้, เรามีความเชี่ยวชาญในการส่งมอบการหล่อเหล็กที่มีประสิทธิภาพสูงโดยใช้เทคโนโลยีการหล่อขั้นสูงเต็มรูปแบบ.

โครงการของคุณต้องการความยืดหยุ่นหรือไม่ การหล่อหาดทรายสีเขียว, ความแม่นยำของ แม่พิมพ์ หรือ การหล่อการลงทุน,

ความแข็งแกร่งและความสม่ำเสมอของ แม่พิมพ์โลหะ (แม่พิมพ์ถาวร) การคัดเลือกนักแสดง, หรือความหนาแน่นและความบริสุทธิ์ที่จัดทำโดย การปั่นป่วน และ การหล่อโฟมที่หายไป,

Deze มีความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมและกำลังการผลิตเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่แน่นอนของคุณ.

สิ่งอำนวยความสะดวกของเราพร้อมที่จะจัดการทุกอย่างตั้งแต่การพัฒนาต้นแบบไปจนถึงการผลิตปริมาณสูง, สนับสนุนโดยเข้มงวด การควบคุมคุณภาพ, การตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ, และ การวิเคราะห์ทางโลหะ.

จาก ภาคยานยนต์และพลังงาน ถึง โครงสร้างพื้นฐานและเครื่องจักรกลหนัก, Deze มอบโซลูชั่นการคัดเลือกนักแสดงที่กำหนดเองซึ่งรวมความเป็นเลิศด้านโลหะ, ความแม่นยำมิติ, และผลการดำเนินงานระยะยาว.

คำถามที่พบบ่อย

ทำไมต้องเลือกเหล็กดัดเหนือเหล็กสีเทาหรือเหล็กกล้า?

เหล็กดัดมีความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยม, ความเหนียว, ความสามารถกล, และประสิทธิภาพด้านต้นทุน-อุดมสมบูรณ์สำหรับส่วนประกอบนักแสดงที่มีความเครียดสูง.

การฉีดวัคซีนแตกต่างกันไปตามวิธีการหล่อ?

ใช่. วิธีการระบายความร้อนที่เร็วขึ้นเช่นแม่พิมพ์ถาวรต้องการการฉีดวัคซีนที่แข็งแรงกว่าเพื่อพัฒนาก้อน; การหล่อทรายนั้นให้อภัยมากขึ้น.

ชิ้นส่วนการหล่อการลงทุนสามารถจับคู่ความแข็งแกร่งของการหล่อทราย?

ใช่ - แม้จะมีขนาดเล็กลง, โครงสร้างจุลภาคที่ดีสามารถให้ประสิทธิภาพเชิงกลที่เท่าเทียมหรือดีกว่า.