การหล่อแม่พิมพ์เหล็กหล่อสีเทา

1. การแนะนำ

การหล่อแม่พิมพ์เปลือกหอยของเหล็กหล่อสีเทาสมควรได้รับความสนใจอย่างเข้มงวดเพราะมันเชื่อมช่องว่างระหว่างการหล่อทรายแบบดั้งเดิมและการผลิตที่มีความแม่นยำสูงที่ทันสมัย.

อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์, เครื่องมือกล, และการผลิตพลังงานได้เริ่มพึ่งพาส่วนประกอบเหล็กสีเทาที่มีเปลือกหอยมากขึ้นเพื่อความแม่นยำในมิติที่เหนือกว่าและคุณภาพพื้นผิว.

ในบทความนี้, เราสำรวจโลหะเหล็กหล่อสีเทาโลหะโลหะ, รายละเอียดกระบวนการขึ้นรูปเชลล์, วิเคราะห์คุณสมบัติเชิงกล, และหารือเกี่ยวกับข้อดี, ความท้าทาย, และแอพพลิเคชั่นในการผลิตที่ทันสมัย.

2. เหล็กหล่อสีเทาคืออะไร?

เหล็กหล่อสีเทา เป็นชนิดของเหล็กหล่อที่โดดเด่นด้วยโครงสร้างจุลภาคกราไฟท์ที่เป็นเอกลักษณ์, ซึ่งปรากฏเป็นสะเก็ดสีเทาเมื่อร้าว - มีชื่อ.

มันเป็นหนึ่งในโลหะผสมเหล็กหล่อที่เก่าแก่ที่สุดและใช้กันมากที่สุด, ลดแรงสั่นสะเทือน, และทนต่อการสึกหรอ.

เหล็กหล่อสีเทามีบทบาทสำคัญในการใช้งานอุตสาหกรรมที่หลากหลาย, โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความแข็งแกร่ง, การนำความร้อน, และความเสถียรของมิติเป็นกุญแจสำคัญ.

องค์ประกอบและโครงสร้างจุลภาค

เหล็กหล่อสีเทาส่วนใหญ่ประกอบด้วย เหล็ก, คาร์บอน (2.5–4.0%), และ ซิลิคอน (1.0–3.0%).

เนื้อหาคาร์บอนและซิลิกอนสูงส่งเสริมการก่อตัวของสะเก็ดกราไฟท์ภายในเมทริกซ์ของไข่มุก, เฟอร์ไรท์, หรือทั้งสองอย่างรวมกัน.

โครงสร้างเกล็ดกราไฟท์นี้แตกต่างจากเหล็กสีเทาจากประเภทอื่น ๆ, เหมือนเหล็กหล่อหรือสีขาว.

องค์ประกอบทางเคมีทั่วไป:

3. การหล่อด้วยเปลือกหอยคืออะไร?

การหล่อแม่เหล็กเชลล์-เรียกว่ากระบวนการหล่อทรายเรซินที่เคลือบไว้ล่วงหน้า,

เชลล์ร้อนหล่อหล่อขึ้นรูป, หรือกระบวนการหล่อหลัก, เป็นรูปแบบของการหล่อการลงทุนที่ใช้ส่วนผสมของทรายเคลือบเรซินเพื่อสร้างบาง ๆ, แม่พิมพ์ที่แข็งหรือ“ เปลือก” รอบ ๆ ลวดลาย.

ตรงกันข้ามกับแม่พิมพ์ทรายที่หลวม, แม่พิมพ์เชลล์ให้ความแม่นยำในมิติที่มากขึ้น, พื้นผิวที่ละเอียดกว่าเสร็จสิ้น, และผนังทินเนอร์.

กระบวนการนี้ใช้ประโยชน์จากความร้อนเพื่อรักษาสารยึดเกาะเรซิน (โดยทั่วไปแล้วฟีนอลิกหรือฟูแรน) ที่พื้นผิวรูปแบบแม่พิมพ์, สร้างเปลือกหนาเพียง 10-15 มม..

โดยการเคลือบเรซินทรายและวัฏจักรให้ความร้อนซ้ำ, ผู้ผลิตสร้างแม่พิมพ์ที่มีความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิโลหะหลอมเหลว.

4. ภาพรวมกระบวนการหล่อแม่พิมพ์แม่พิมพ์

การสร้างรูปแบบขี้ผึ้งและการประกอบ

การหล่อการลงทุนเริ่มต้นด้วยการผลิตรูปแบบขี้ผึ้งที่แม่นยำ.

สำหรับเหล็กสีเทา, รูปแบบขี้ผึ้งถูกสร้างขึ้นโดยการฉีดแว็กซ์ร้อนลงในเหล็กตายขัดเงาให้กับกระจก, การสร้างความมั่นใจว่าพื้นผิวของการหล่อที่สุดจะราบรื่นเป็นพิเศษ (RA ≈ 0.8-1.2 µm).

รูปแบบที่เหมือนกันหลายรูปแบบติดตั้งบนต้นไม้ gating กลาง, ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของเหล็กและชดเชยการหดตัวของการแข็งตัว (- 2 % สำหรับเหล็กสีเทา).

อาคารเปลือกหอย: สารละลาย, ปูนปั้น, และเลเยอร์

ต้นไม้ขี้ผึ้งที่ประกอบเข้าด้วยการจุ่มลงซ้ำในสารละลายเปลือกหอยที่เป็นกรรมสิทธิ์, โดยทั่วไปคือซิลิกาคอลลอยด์หรือสารยึดเกาะ (20–50 µm).

ระหว่างเลเยอร์, เปลือกคือ“ ปูนปั้น” ด้วยอนุภาคที่หยาบกว่าอย่างต่อเนื่อง,

การสร้างความหนาของผนังเปลือกหอย 10-15 มม. ที่สามารถทนเหล็กหลอมเหลวได้ (- 1400 องศาเซลเซียส) ไม่มีการสะสมความเครียดมากเกินไป.

จำนวนเลเยอร์และเงื่อนไขการอบแห้งจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อจัดการการซึมผ่าน, ความแข็งแกร่ง, และลักษณะการขยายตัวทางความร้อน.

dewaxing และ Shell Firing

เมื่อเปลือกหอยบรรลุความหนาที่ต้องการ, แว็กซ์จะถูกลบออกผ่านการนึ่งนึ่งไอน้ำหรือเตาหลอมเตาอุณหภูมิต่ำ, ลดการแตกของเปลือก.

ต่อไปนี้ dewax, การยิงอุณหภูมิสูง (800–1000 ° C เป็นเวลา 2-4 ชั่วโมง) sinters the shell,

ขับเคลื่อนสารยึดเกาะที่เหลือ, และทำให้วัสดุทนไฟ.

ตารางการยิงที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ความแข็งแกร่ง, เปลือกหอยที่ซึมผ่านได้ซึ่งสามารถรองรับการหดตัวของเหล็กและวิวัฒนาการของก๊าซ.

ละลาย, เท, และการแข็งตัว

เหล็กสีเทาละลายในการเหนี่ยวนำหรือเตาโดม, ด้วยการควบคุมองค์ประกอบที่แม่นยำ - เทียบเท่าคาร์บอน, ระดับซิลิคอน, และองค์ประกอบการติดตาม - เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคที่ต้องการ.

โดยทั่วไป, เหล็กหลอมเหลวจัดขึ้นที่ 1350–1450 ° C, จากนั้นเทลงในแม่พิมพ์เปลือกหอยอุ่น (> 300 องศาเซลเซียส) เพื่อลดการกระแทกด้วยความร้อน.

เหล็กเติมโพรงภายใต้ gating ที่ควบคุมเพื่อป้องกันความปั่นป่วน.

การแข็งตัวเป็นทิศทาง; ผู้ยกได้ถูกวางไว้อย่างมีกลยุทธ์เพื่อป้อนเหล็กเหลวลงในโซนที่หดตัวจนกว่าการหล่อจะเป็นของแข็งอย่างเต็มที่.

การกำจัดเชลล์และการตกแต่งขั้นสุดท้าย

หลังจากระบายความร้อน 4-6 ชั่วโมง, เปลือกหอยแตกออกไปผ่านทางกลหรือการลอกสารเคมี.

อนุภาคเปลือกที่เหลือจะถูกลบออกโดยการยิงด้วยการยิงหรืออากาศแรงดันสูง, เผยให้เห็นรูปทรงใกล้เน็ตของการหล่อเหล็กสีเทา.

การบดน้อยที่สุด, น่าเบื่อ, หรือการตัดเฉือนต้องขอบคุณความแม่นยำในมิติของกระบวนการเชลล์ (± 0.25 มม. ต่อ 100 มม).

การตรวจสอบขั้นสุดท้ายรวมถึงการตรวจสอบด้วยภาพ, การวัดมิติ, และการตกแต่งพื้นผิวที่เป็นไปได้เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของลูกค้า.

5. คุณสมบัติเชิงกลของการหล่อเหล็กสีเทา (ASTM A48 เกรด)

6. ข้อดีของการหล่อแม่พิมพ์เปลือกสำหรับเหล็กหล่อสีเทา

การหล่อแม่พิมพ์เชลล์ให้ประโยชน์อย่างมากสำหรับการผลิตส่วนประกอบเหล็กสีเทา:

ความแม่นยำมิติพิเศษ:

ผู้ผลิตมีความอดทนเป็นประจำที่± 0.25 มม. ในชิ้นส่วนขนาดปานกลาง (100ช่วง –300 มม.), เมื่อเทียบกับ± 0.5–1.0 มม. สำหรับการหล่อทราย.

เพราะเหตุนี้, ข้อกำหนดการตัดเฉือนแบบปลายน้ำลดลง 30–50 %.

พื้นผิวละเอียด:

พื้นผิวที่หล่อมักวัด 1.2–2.0 μm RA, ขจัดความจำเป็นในการบดหรือขัดอย่างกว้างขวาง.

โดยทางตรงกันข้าม, ชิ้นส่วนหล่อทรายทั่วไปต้องการ RA 5–10 μm, เรียกร้องให้มีการตกแต่งรองที่สำคัญ.

ความสามารถในการบางส่วน:

แม่พิมพ์เปลือกหอยอนุญาตให้มีความหนาของผนังลดลงถึง 3-4 มม. ในเหล็กสีเทา, เปิดใช้งานรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนด้วยซี่โครง, หน้าแปลนบาง ๆ, และช่องระบายความร้อนแบบบูรณาการ.

ความจุนี้ช่วยลดน้ำหนักได้ 10-20 % เมื่อเทียบกับส่วนหล่อทรายที่หนาขึ้นตามแบบฉบับ.

ลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการตัดเฉือน:

เพราะส่วนประกอบของเปลือกหอยมาใกล้กับรูปร่างใกล้ตาข่ายด้วยความคลาดเคลื่อนแน่น, ร้านขายเครื่องจักรลบวัสดุน้อยลง.

ในการผลิตในปริมาณมาก (10³ - 10⁵พีซี/ปี), ร้านค้ามักรายงาน 20–30 % เงินออมในการตัดเฉือนแรงงาน.

ความสามารถในการทำซ้ำสำหรับการผลิตปริมาณปานกลาง:

เส้นแม่พิมพ์เชลล์เก่งที่ 1,000–100,000 ส่วนต่อปี. เมื่อมีการกำหนดรูปแบบและพารามิเตอร์เชลล์, คุณภาพที่สอดคล้องกันเกิดขึ้นแบทช์หลังแบทช์, ลดอัตราเศษ (บ่อยครั้ง < 5 %).

7. ข้อ จำกัด และความท้าทาย

แม้จะมีข้อได้เปรียบ, เปลือกเหล็กขึ้นรูปเหล็กสีเทาโพสต์ความท้าทายหลายประการ:

เครื่องมือที่สูงขึ้นและต้นทุนรูปแบบ:

การผลิตลวดลายโลหะแข็งด้วยช่องความร้อนแบบบูรณาการอาจมีค่าใช้จ่าย $ 20,000 - $ 50,000 ต่อการออกแบบที่ไม่ซ้ำกัน - เวลาสูงกว่ารูปแบบไม้หรืออีพ็อกซี่ที่เรียบง่ายสำหรับแม่พิมพ์ทราย.

ค่าใช้จ่ายนี้ต้องการปริมาณการผลิตที่เพียงพอเพื่อพิสูจน์การลงทุนล่วงหน้า.

การจัดการก๊าซเรซิน:

การบ่มเรซินฟีนอลิกหรือฟูแรนปล่อยก๊าซอินทรีย์ (เช่น, ร่วม, ร่วม, ไอระเหยฟีนอล) ในระหว่างการคั้นและการเทและเท.

โรงหล่อต้องใช้ระบบระบายอากาศที่แข็งแกร่งและออกซิไดเซอร์ความร้อนหรือหน่วยลดลงเพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและปกป้องสุขภาพของคนงาน.

ความเปราะบางของเชลล์:

แม้ว่าผนังเปลือกจะวัดได้เพียง 10-15 มม., เมทริกซ์เรซิ่นที่หายของพวกเขาทำให้มันเปราะ.

การจัดการที่ไม่เหมาะสมในระหว่างการสร้างความล้มเหลวหรือการประกอบแม่พิมพ์อาจทำให้เกิดรอยร้าว, นำไปสู่ข้อบกพร่องในการคัดเลือกนักแสดงเช่นการเจาะโลหะหรือความเข้าใจผิด.

โรงหล่อจะต้องฝึกอบรมบุคลากรอย่างเข้มงวดและตรวจสอบขั้นตอนการจัดการเปลือกหอย.

การควบคุมโครงสร้างกราไฟท์:

การนำไฟฟ้าความร้อนต่ำของแม่พิมพ์แม่พิมพ์บางครั้งสามารถสร้างโซนเย็น - พื้นที่ของการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วใกล้กับผนังเปลือกที่มีการตกตะกอนกราไฟท์ล่าช้า, สร้างเหล็กสีขาวหรือคาร์ไบด์ที่มีการแปล.

ความผิดปกติของโครงสร้างจุลภาคดังกล่าวลดความเหนียวที่พื้นผิว.

เพื่อบรรเทาสิ่งนี้, โรงหล่อใช้กลยุทธ์การฉีดวัคซีน (0.05–0.1 wt % CA -I Master Alleys) และปรับอุณหภูมิอุ่นของเปลือกเพื่อส่งเสริมการระบายความร้อนแบบสม่ำเสมอ.

8. การประยุกต์

อุตสาหกรรมยานยนต์

• บล็อกเครื่องยนต์, หัวถัง, ส่วนประกอบเบรก (เช่น, ใบพัดและกลอง), คลัทช์, มากมาย

เครื่องจักรและอุปกรณ์อุตสาหกรรม

• ตัวเรือนเกียร์, เตียงกลึง, ร่างกายปั๊ม, ปลอกคอมเพรสเซอร์, ตัวเรือนวาล์ว

การผลิตไฟฟ้า

• ปลอกกังหัน, ตัวสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ฐานเครื่องยนต์, ตู้ไฟฟ้า

อุปกรณ์การเกษตรและการก่อสร้าง

• กล่องเกียร์, แผ่นเบรก, หมวกแบริ่ง, รองรับเครื่องยนต์

ระบบการจัดการ HVAC และของเหลว

• อุปกรณ์ท่อ, ใบพัดปั๊ม, ที่พักไหล, ควบคุมร่างกายวาล์ว

ส่วนประกอบอุปกรณ์และเครื่องมือ

• มอเตอร์ไฟฟ้า, สนับสนุนเฟรม, ฐานการติดตั้ง

9. เปลือกโลหะหล่อและโลหะผสม

การหล่อแม่เหล็กเชลล์เป็นกระบวนการอเนกประสงค์ที่เข้ากันได้กับโลหะผสมเฟอร์รัสและไม่ใช่เหล็กหลากหลายชนิด.

ความสามารถในการผลิต มีความแม่นยำสูง, คุณภาพสูง การหล่อที่มีรายละเอียดที่ซับซ้อนทำให้เหมาะสำหรับทั้งส่วนประกอบที่สำคัญและมีความต้องการด้านความสวยงาม.

10. บทสรุป

การหล่อแม่เหล็กเชลล์ของเหล็กหล่อสีเทานำเสนอการผสมผสานที่น่าสนใจของความแม่นยำในมิติสูง, พื้นผิวละเอียดเสร็จสิ้น, และคุณสมบัติเชิงกลที่ต้องการ.

ในขณะที่อุตสาหกรรมผลักดันไปสู่การออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นและความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้น, การหล่อแม่พิมพ์เปลือกของเหล็กหล่อสีเทายังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง,

การผสมผสานวัสดุเปลือกหอยขั้นสูง, ระบบอัตโนมัติ, และเครื่องมือจำลองที่เพิ่มคุณภาพ.

ที่ นี้, เราพร้อมที่จะร่วมมือกับคุณในการใช้ประโยชน์จากเทคนิคขั้นสูงเหล่านี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบส่วนประกอบของคุณ, การเลือกวัสดุ, และเวิร์กโฟลว์การผลิต.

ทำให้มั่นใจว่าโครงการต่อไปของคุณเกินกว่าการแสดงและมาตรฐานความยั่งยืนทุกครั้ง.

ติดต่อเราวันนี้!

 

คำถามที่พบบ่อย

สิ่งที่ทำให้การหล่อแม่พิมพ์เชลล์เหนือกว่าการหล่อทรายแบบดั้งเดิมสำหรับเหล็กสีเทา?

การหล่อแม่พิมพ์เชลล์ให้ดีขึ้นอย่างมาก ความแม่นยำมิติ (± 0.25 มม.) และ การตกแต่งพื้นผิว (RA 3.2-6.3 μm).

นอกจากนี้ยังอนุญาตให้ ส่วนผนังทินเนอร์, ลดการตัดเฉือน, และ การทำซ้ำได้ดีขึ้น, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสื่อ- ถึงการผลิตในปริมาณมาก.

ชิ้นส่วนเหล็กสีเทาที่ซับซ้อนหรือบางผนังสามารถทำโดยใช้การปั้นเปลือกหอย?

ใช่. การหล่อแม่พิมพ์เชลล์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน และ ส่วนประกอบผนังบาง, ด้วยความหนาของผนังต่ำสุด 3–4 มม..

กระบวนการช่วยให้มั่นใจได้ว่าการไหลเวียนของเหล็กหลอมเหลวและความแข็งแกร่งของเปลือกที่แม่นยำสำหรับรูปร่างที่ซับซ้อน.

ปริมาณการผลิตทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนเหล็กสีเทาแบบผสมเปลือกหอยคืออะไร?

การปั้นของเปลือกคือ มีศักยภาพทางเศรษฐกิจสำหรับปริมาณปานกลางถึงสูง- โดยปกติแล้ว 1,000 ถึง 100,000+ ชิ้นต่อปี, ขึ้นอยู่กับการลงทุนเครื่องมือและความซับซ้อนของส่วน.

มีการรักษาหลังการคัดเลือกหรือไม่?

ใช่. โพสต์กระบวนการเช่น การรักษาความร้อน, การทำความสะอาดพื้นผิว (ยิงระเบิด),

และ การเคลือบ (สี, ฟอสเฟต, เคลือบฟัน) อาจถูกนำไปใช้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการบริการและข้อกำหนดการต้านทานการกัดกร่อน.