การแนะนำ
แว็กซ์ที่หายไป การหล่อการลงทุน เป็นหนึ่งในกระบวนการสร้างโลหะที่มีความแม่นยำสูงที่สุดในโลก, ด้วยต้นกำเนิดที่ยืดกลับ ~ 5,000 ปี.
ในวิธีนี้, รูปแบบขี้ผึ้งโดยละเอียด (มักจะขี้ผึ้งในสมัยโบราณ) ถูกห่อหุ้มด้วยชั้นของวัสดุทนไฟชั้นดี; หลังจากขี้ผึ้งละลาย ("สูญหาย"), โลหะหลอมเหลวเติมเชื้อราเซรามิกที่เกิดขึ้น.
การคัดเลือกนักลงทุนที่ทันสมัยสร้างขึ้นบนประเพณีนี้, ใช้แว็กซ์ขั้นสูง, วัสดุทนไฟและโลหะผสมเพื่อให้บรรลุ ความแม่นยำสูง และรูปทรงที่ซับซ้อน.
นวัตกรรมที่สำคัญคือการพัฒนาของ คอลลอยด์ซิลิกา (ซิลิกาโซล) ผู้ยึดติด สำหรับเปลือกเซรามิก.
ซิลิกาคอลลอยด์, การกระจายตัวของน้ำระดับนาโนน้ำ, สร้างพันธบัตรอุณหภูมิสูงถาวรที่สร้างพลัง, เปลือกหอยที่มีความแข็งแรงสูง.
ตั้งแต่ทศวรรษ 1980, ซิลิกาโซลกลายเป็นสารยึดเกาะที่เลือกในการคัดเลือกนักแสดงที่มีความแม่นยำ, การแทนที่ระบบเอทิลซิลิเกตไวไฟ.
เปลือกซิลิกา-โซลสามารถ dewaxed โดยการยิงแฟลชมากกว่าการดับน้ำ, และทนต่อ ~ 2000 ° C ในระหว่างที่เหนื่อยหน่าย.
คุณสมบัติเหล่านี้ให้ผล พื้นผิวที่ยอดเยี่ยม, ความอดทนที่เข้มงวด, และรายละเอียด, การสร้างการหล่อซิลิกา-โซลเหมาะสำหรับส่วนประกอบระดับสูง.
การคัดเลือกนักลงทุนซิลิกาโซลคืออะไร
การหล่อการลงทุนของซิลิกา-โซลเป็นตัวแปรของการคัดเลือกนักแสดงที่หายไปซึ่งเชื้อราเซรามิกนั้นเกิดจากก Silica-Sol Binder Slurry และผงวัสดุทนไฟที่ดี (มักจะเป็นแป้งเพทายหรืออลูมินา).
ในทางปฏิบัติ, รูปแบบขี้ผึ้งถูกฉีดและประกอบเป็น“ ต้นไม้,” จากนั้นเคลือบด้วยคอลลอยด์ซิลิกา-โซลซ้ำ ๆ และปูนปั้นด้วยแป้งทนไฟเพื่อสร้างเปลือกเซรามิก.
เมื่อเปลือกถึงความหนาที่ต้องการ, แอสเซมบลีแห้งและ dewaxed (มักจะอยู่ในหม้อนึ่งความดันหรือเตาอบไอน้ำ), ทิ้งแม่พิมพ์กลวงไว้.
แม่พิมพ์จะถูกเผาที่อุณหภูมิสูง (>1000 องศาเซลเซียส), และโลหะหลอมเหลวจะถูกเทลง. หลังจากระบายความร้อนแล้ว, เปลือกเซรามิกถูกทำลายเพื่อเปิดเผยชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ.

ไม่เหมือนกับวิธีการลงทุนอื่น ๆ, สารยึดเกาะซิลิกาโซล ใช้ซิลิกาคอลลอยด์ที่ใช้น้ำมากกว่าอัลคาไลน์หรือสารยึดเกาะอินทรีย์.
สิ่งนี้ช่วยให้เสื้อโค้ทวัสดุทนไฟเป็นพิเศษ (ขนาดอนุภาค ~ 10–20 μm) และเปลือกหอยที่ไร้รอยต่อ.
กระบวนการซิลิกา-โซลตอนนี้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับแอพพลิเคชั่นที่ต้องการ ความแม่นยำในมิติสูง และคุณภาพพื้นผิว, จากใบมีดกังหันไปจนถึงการปลูกถ่ายศัลยกรรม.
เคมีสารยึดเกาะซิลิกาโซล & วัสดุ
สารยึดเกาะซิลิกา-โซลทั่วไปคือ ซิลิกาคอลลอยด์น้ำ สูตร (อนุภาคนาโนในน้ำ), บ่อยครั้งที่ ~ 30–40 wt.% ของแข็ง.
อนุภาคซิลิกามีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-50 นาโนเมตรและมีประจุพื้นผิว (pH เสถียรโดยอัลคาไล).
สารยึดเกาะเชิงพาณิชย์ได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมด้วยสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ.
ตัวอย่างเช่น, โซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโซเดียมซิลิเกตอาจปรับค่า pH เพื่อความเสถียร, ในขณะที่อัลจิเนตหรือเกลืออลูมิเนียมให้การควบคุมการเจลเพิ่มเติม.
สารเติมแต่งพอลิเมอร์ (เช่น PVA, น้ำยาง, หรือ Welan Gum) สามารถรวมได้ (~ 0–3%) เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของเปียก, ความทนทานของเจล, และความยืดหยุ่นของเชลล์.
ส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้อนุภาคซิลิกาแขวนลอย, ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการตั้งค่าที่สอดคล้องกัน, และป้องกันการแตกร้าวในระหว่างการอบแห้ง.
คุณลักษณะประสิทธิภาพ ของสารยึดเกาะซิลิกา-โซลรวมถึง:
- ความแข็งแรงของพันธะสูง: เกี่ยวกับการอบแห้ง/การเผา, ซิลิกาคอลลอยด์ก่อตัวเป็นเมทริกซ์แก้วที่แข็ง. สิ่งนี้สร้างเปลือกหอยที่มีความแข็งแรงเชิงกลสูง (ทั้งสีเขียวและสีเขียว).
- เสถียรภาพทางความร้อน: อสัณฐานซิลิกาต่อต้านการเสียรูปจนถึงจุดที่อ่อนตัวลง (~ 1200 ° C) และแม้แต่ sinters ที่อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างสุภาพ, ช่วยให้เปลือกรักษารูปร่างระหว่างการคัดเลือก.
- การควบคุมเจล: เคมีได้รับการปรับเพื่อให้สารละลายยังคงของเหลวในระหว่างการจุ่ม แต่เจลอย่างสม่ำเสมอในระหว่างการอบแห้ง. สารเติมแต่งเช่นน้ำยางหรือแป้งดัดแปลงจำนวนเล็กน้อยสามารถชะลอเวลาเจลเวลาหรือปรับปรุงความยืดหยุ่น.
- ทำความสะอาดความเหนื่อยหน่าย: เนื่องจากสารยึดเกาะเป็นน้ำ, ไม่มีสารอินทรีย์ไวไฟ. ในระหว่างการ dewaxing/burnout, ไม่มีควันพิษถูกปล่อยออกมา (แตกต่างจากสารยึดเกาะที่ใช้แอลกอฮอล์.
เกี่ยวกับ ความเข้ากันได้, โลหะผสมแว็กซ์ที่ใช้สำหรับลวดลาย (มักจะผสมผสานความซับซ้อนของพาราฟิน, แว็กซ์ไมโครคริสตัล, พลาสติก) ต้องไม่มีสารเติมแต่งการย้ายถิ่นที่เป็นอันตรายต่อเปลือกหอย.
สูตรขี้ผึ้งให้แน่ใจว่าสารปลดปล่อยแม่พิมพ์ไม่รบกวนการเชื่อมซิลิกา.
สำหรับกรณีพิเศษ (เช่น. โลหะผสมที่มีปฏิกิริยาสูง), อาจหลีกเลี่ยงเปลือกซิลิกา, แต่สำหรับเหล็กและโลหะผสมส่วนใหญ่, ไม่มีปัญหาการปนเปื้อน.
สารเติมแต่งวัสดุทนไฟ:
นอกจากแป้งซิลิกา (ควอตซ์) ในสารละลาย, สารตัวเติมเฉื่อยชอบ เซอร์โคเนียมซิลิเกต (เพทาย) แป้ง และ อลูมินา เป็นเรื่องธรรมดา.
แป้งเพทาย (โดยทั่วไป 200–350 mesh zrsio₄) ให้ความเสถียรของวัสดุทนไฟที่ยอดเยี่ยมและตรงกับการขยายตัวทางความร้อนของสารยึดเกาะซิลิกา.
มันหนาแน่น, อนุภาคละเอียดช่วยบรรจุเปลือกและนำความร้อน, และพวกเขาช่วยให้รายละเอียดที่ดี“ เปียก” โดยไม่ต้องตกตะกอน.
อลูมินา (Tabular al₂o₃, ~ 50–325 ตาข่าย) อาจถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเปลือกและความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อน.
ตัวอย่างเช่น, Tabular Alumina เป็นสิ่งที่ไม่ทำปฏิกิริยา, สารเติมแต่งความหนาแน่นสูงที่มีราคาไม่แพงและลดความพรุน.
บางกระบวนการใช้เม็ดซิลิกอนคาร์ไบด์เพื่อรักษาความร้อนในแม่พิมพ์. โดยรวม, เคมีของซิลิกาโซลได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อสร้างความทนทาน, เชลล์พรุนที่ตรงกับข้อกำหนดทางเทคนิคของชิ้นส่วน.
การไหลของกระบวนการ & พารามิเตอร์ทางเทคนิค
1. การผลิตรูปแบบขี้ผึ้ง:
โลหะตายใช้ในการคัดลอกแว็กซ์แบบฉีดของชิ้นส่วน (หรือรูปแบบเรซินที่พิมพ์ด้วย 3D สามารถทดแทนได้).
ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนอาจใช้ส่วนแว็กซ์หลายส่วนเชื่อมโยงกัน. รูปแบบได้รับการรักษาให้สะอาดและแม่นยำในมิติ.
2. การประกอบ & การจับจอง:
รูปแบบขี้ผึ้งถูกประกอบลงบนต้นไม้ที่มีประตู, นักวิ่งและถ้วยเท. เค้าโครง gating ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งเสริมการไหลของโลหะที่สม่ำเสมอและลดความปั่นป่วน.
หลายส่วน (บ่อยครั้ง <0.1–50 กิโลกรัมต่อคน) ถูกหล่อต่อต้นไม้.
3. การเคลือบเปลือกหอย (จุ่มและปูนปั้น):
ต้นไม้ขี้ผึ้งจะถูกจุ่มลงในสารละลายสารยึดเกาะซิลิกา-โซลเพื่อให้พื้นผิวทั้งหมดเปียก. มันถูกปัดฝุ่น (“ ปูนปั้น”) ด้วยเพทายดีและ/หรือแป้งซิลิกา (มักจะ 200–325 ตาข่าย).
สารละลายเติมรายละเอียดพื้นผิวและแป้งฝังลงในสารยึดเกาะ. กระบวนการนี้ทำซ้ำ: หลังจากแห้ง, มีการใช้เสื้อโค้ทเพิ่มเติมของสารยึดเกาะและวัสดุทนไฟ.
ลำดับทั่วไปคือหนึ่ง "เสื้อคลุมหน้า" (สารละลาย ultrafine + ปูนปั้นดี) ตามด้วย 4-8“ เสื้อโค้ทด้านหลัง” ของเมล็ดข้าวหยาบ ๆ ที่มีความก้าวหน้า.

แต่ละเสื้อโค้ทจะได้รับอนุญาตให้เจลแล้วอากาศแห้งบางส่วนก่อนที่จะจุ่มถัดไป. ในร้านค้าบางแห่ง, เตาอบหรือห้องความชื้นที่ควบคุมได้เร่งการอบแห้งระหว่างชั้น.
จำนวนเลเยอร์ขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นส่วน, โลหะเทโลหะ, และความหนาของเปลือกที่ต้องการ.
เปลือกสำเร็จรูปมักจะมีพื้นผิวที่ทำจาก 10-20 μmธัญพืช (สำหรับผิวที่ราบรื่นมาก) ด้วยความหนาโดยรวมตามลำดับ 5-10 มม..
4. การอบแห้ง:
หลังจากเสื้อโค้ทสุดท้าย, เปลือกแห้งอย่างทั่วถึง (บางครั้งค้างคืนที่ ~ 60–120 ° C) เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำทั้งหมดจะถูกกำจัดออกไป.
การอบแห้งที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ: ช่วยให้ซิลิกาสามารถเจลได้อย่างสม่ำเสมอและป้องกันการระเบิดของไอน้ำในระหว่าง dewax. เปลือกแห้งอย่างเต็มที่จัดการกับความเครียดจากความร้อนของขั้นตอน Dewax ที่กำลังจะมาถึง.
5. การทำลายล้าง:
ชุดเปลือกหอยจะถูกถ่ายโอนไปยังห้อง dewaxing. ในกระบวนการซิลิกา-โซล, นี่มักจะเป็น หม้อนึ่งความมั่งคั่ง หรือเตาอบอากาศร้อน (200–300 ° C).
ขี้ผึ้งเป็นของเหลวและ/หรือไอและระบายออกจากแม่พิมพ์. เพราะเซรามิกอุ่นก่อน, แว็กซ์เกือบทั้งหมดจะถูกลบออกอย่างรวดเร็ว.
AutoClave dewaxing เป็นที่ต้องการสำหรับต้นไม้ขนาดใหญ่หรือสลับซับซ้อน, เนื่องจากไอน้ำที่มีแรงดันสามารถสกัดแว็กซ์จากแกนลึกและบางส่วน.
(บันทึก: กระบวนการอื่น ๆ ใช้การแช่ในน้ำเดือด (“ น้ำ Dewax”), แต่โดยทั่วไปไม่ได้ใช้กับเปลือกซิลิกาแข็ง).
6. การยิง/การอุ่น:
เมื่อแว็กซ์หายไป, เปลือกหอยได้รับวัฏจักรการยิงอุณหภูมิสูงเพื่อเผาไหม้สารยึดเกาะที่เหลือและซิลิก้า.
โดยทั่วไปจะทำในเตาเผาแก๊สหรือเตาไฟฟ้าไฟฟ้า, เพิ่มขึ้นถึง ~ 800–1100 ° C ในเวลาหลายชั่วโมง. การเปิดใช้งานความร้อนแรงเปลือกและกำจัดสารตกค้างอินทรีย์.
การยิงที่เหมาะสมยังช่วยขจัดความชื้นและคาร์บอเนต, ปล่อยให้ยาก, แม่พิมพ์เซรามิกล้วนๆ. ขั้นตอนนี้อาจแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน (เช่น. 300 ° C ถือ, จากนั้นสุดท้ายที่ 1000 องศาเซลเซียส).
7. เท:
ก่อนที่จะเท, เปลือกจะถูกนำขึ้นมาถึงอุณหภูมิ (มักจะ 200–600 ° C) ในเตาอบอุ่นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความมั่นคงในมิติ.
โลหะละลาย (เหล็ก, ซุปเปอร์, ฯลฯ) จัดทำขึ้นในไม้กางเขนหรือเตาหลอมเหนี่ยวนำและร้อนขึ้นเหนือ liquidus ของมัน.
สำหรับโลหะผสมที่สำคัญ (อิงกับ NI, ไทเทเนียม), ถาดหลอมสูญญากาศหรือถาดก๊าซเฉื่อยถูกใช้เพื่อลดการรวมเข้าด้วยกัน.
โลหะจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ร้อน (โดยแรงโน้มถ่วงหรือเครื่องดูดฝุ่น) ในอัตราที่ควบคุม.
เปลือกร้อนช่วยให้การแข็งตัวโดยตรงเข้าด้านใน, ปรับปรุงความแม่นยำ. Sprues/นักวิ่งขนาดใหญ่ (“ Risers”) ให้อาหารการหล่อขณะที่มันหดตัว.
อุณหภูมิเททั่วไปอาจอยู่ในลำดับที่ 1450–1600 ° C สำหรับเหล็กหรือ 1500–1700 ° C สำหรับ Ni-alloys. ในระหว่างที่เท, การระบายอากาศที่อยู่ใกล้กับเปลือกจะช่วยให้ก๊าซเผาไหม้หรือกะพริบแว็กซ์สามารถหลบหนีได้อย่างปลอดภัย.
8. ความเย็นและเขย่า:
หลังจากเติมแม่พิมพ์, โลหะได้รับอนุญาตให้แข็งและเย็น (มักจะมากกว่าสิบนาทีถึงชั่วโมง, ขึ้นอยู่กับมวล).
การหล่อการลงทุนมักจะเย็นลงอย่างรวดเร็วผ่านส่วนที่บาง. เมื่อแข็ง, แม่พิมพ์เซรามิกถูกทำลาย (สั่นหรือล้มลง).
ต้นไม้ใหญ่มักถูกยิงเพื่อกำจัดเซรามิก, และการหล่อแยกออกจากประตูโดยใช้เลื่อย, สิ่วหรือชิป. สตับประตูที่แนบมาจะถูกตัดออกใกล้กับการหล่อที่สุดเท่าที่จะทำได้.
9. ทำความสะอาดและตกแต่ง:
จากนั้นชิ้นส่วนหล่อคร่าวๆจะถูกทำความสะอาดและตรวจสอบ. การบดหรือการตัดเฉือนจะกำจัดสตับประตูที่เหลือและครีบพื้นผิวใด ๆ.
การตัดเฉือนมิติสุดท้าย, การขัดหรือการเคลือบจะทำตามที่ต้องการ. หากจำเป็น, การรักษาความร้อน (เช่น. วิธีแก้ปัญหาการหลอม, ชุบแข็ง) ถูกนำไปใช้ในขั้นตอนนี้เพื่อพัฒนาคุณสมบัติทางกลขั้นสุดท้าย.
ตลอดการไหล, ระมัดระวัง การควบคุมกระบวนการ เป็นสิ่งจำเป็น. ตัวอย่างเช่น, ความหนืดของสารละลาย, อัตราฟีดปูนปั้น, เส้นโค้งการอบแห้ง, และมีการตรวจสอบโปรไฟล์การยิงเพื่อรักษาความสอดคล้อง.
การออกแบบ gating และพารามิเตอร์การเทได้รับการปรับให้เหมาะสม (บ่อยครั้งผ่านการจำลอง) เพื่อหลีกเลี่ยงการหดตัวของรูพรุนและทำให้แน่ใจว่าการเติมเชื้อราที่สมบูรณ์.
ผลที่ได้คือกระบวนการหล่อที่สามารถเปลี่ยนรูปแบบขี้ผึ้งที่ซับซ้อนให้กลายเป็นชิ้นส่วนโลหะที่มีความสมบูรณ์สูง.
ผลกระทบทางโลหะวิทยา & คุณสมบัติทางกล
เปลือกเซรามิกที่แข็งแกร่งของการหล่อซิลิกา-โซลแนะนำเด่นชัด การไล่ระดับสีความร้อน ในระหว่างการแข็งตัว.
อินเทอร์เฟซกับเปลือกร้อนสารสกัดจากความร้อนอย่างรวดเร็ว, ดังนั้นโลหะใกล้ผนังแม่พิมพ์จะเย็นลงก่อนและสร้างเนื้อละเอียด, บ่อยครั้ง.
การแข็งตัวของทิศทางนี้สามารถให้โครงสร้างเมล็ดข้าวที่ต้องการได้ (เช่น. แกน Equiaxed และขอบเสา) ที่เพิ่มความแข็งแกร่ง.
โดยทั่วไปแล้ว, การหล่อการลงทุนมีโครงสร้างจุลภาคเทียบได้กับการปลอมแปลงหรือเทียบเท่า, แม้ว่ารายละเอียดจะขึ้นอยู่กับโลหะผสมและอัตราการระบายความร้อน.

คุณสมบัติเชิงกลทั่วไปเป็นโลหะผสมเฉพาะ, แต่การลงทุนโลหะผสมมักจะประสบความสำเร็จ แรงดึง ตามคำสั่งของหลายร้อยถึงมากกว่าหนึ่งพัน MPa.
ตัวอย่างเช่น, หล่อเหล็กกล้าไร้สนิม (เช่น AISI 316L/CF8M) อาจแสดงความต้านทานแรงดึงสูงสุด ~ 500–700 MPa พร้อมการยืดตัว 20–40%, ในขณะที่เหล็กกล้าตกตะกอนหรือ Ni-superalloys สามารถเกิน 900–1200 MPa หลังการรักษาด้วยความร้อน.
ความแข็งเช่นเดียวกันตามบรรทัดฐานของโลหะผสม (เช่น. ~ HRC 15–30 สำหรับเหล็กกล้า).
อลูมิเนียมหรือโลหะผสมทองแดงที่มีความแม่นยำ (เช่น. การหล่อการลงทุนของอัล ~ 300 MPa UTS) ด้วยประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่ดีหากมีการควบคุมขนาดเกรน.
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการหล่อซิลิกา-โซลคือผลกระทบต่อ ความซื่อสัตย์. เนื่องจากเปลือกหอยถูกยิงที่อุณหภูมิสูงและ dewaxed โดยการเผาไหม้, การกักเก็บความชื้น (และผลที่เกิดขึ้น) ถูกย่อให้เล็กสุด.
กระบวนการของกระบวนการเช่นการละลายสูญญากาศ, ตัวกรองโฟมเซรามิก, และการควบคุมการเทแน่นช่วยลดการรวมและรูขุมขนเพิ่มเติม.
ในทางปฏิบัติ, ชิ้นส่วนการลงทุนที่ผ่านการรับรองมักจะแสดงความพรุนต่ำมาก (<0.5%) เมื่อโยนอย่างถูกต้อง.
การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) เช่นการตรวจสอบเอ็กซ์เรย์หรืออัลตราโซนิกถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ภายใน. หากมีการหดตัวหรือรูพรุนเกิดขึ้น, โดยปกติแล้วจะอยู่ในสถานที่ที่แยกได้มากกว่าในส่วนที่บางวิกฤต.
การรวม microsphere แก้วนั้นไม่มีอยู่จริงในเปลือกซิลิกา-โซล, ต่างจากกระบวนการแก้วน้ำบางส่วน.
โดยรวม, ชิ้นส่วนที่หล่อในแม่พิมพ์การลงทุนซิลิกา-โซลบรรลุผลสำเร็จ ประสิทธิภาพเชิงกล เทียบเท่ากับการตีลังกาหรือสต็อกอัลลอยด์เดียวกัน, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรับความร้อน.
แรงดึง, ผลผลิต, และค่าผลกระทบโดยทั่วไปเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับโลหะผสมแต่ละตัว. (ตัวอย่างเช่น, การลงทุน 17-4 เหล็ก pH สามารถเข้าถึงแรงดึง 1300–1500 MPa หลังจากอายุ, คล้ายกับการกระทำ)
โดยสรุป, การควบคุมเปลือกชั้นดีและสภาพการหลอมละลายที่สะอาดของชิ้นส่วนการหล่อของซิลิกาโซลที่มีความแข็งแรงดีเยี่ยม, ความเหนียวและความแกร่ง.
ความแม่นยำของมิติ & คุณภาพพื้นผิว
การคัดเลือกนักลงทุนการลงทุนของซิลิกา-โซลมีชื่อเสียง ความคลาดเคลื่อนที่แน่นและเสร็จสิ้น. โดยทั่วไป ความคลาดเคลื่อนเชิงเส้น อยู่ใน ISO 8062 ช่วง CT5-CT6.
ตัวอย่างเช่น, โรงหล่อแห่งหนึ่งบันทึกว่ามิติขนาดใหญ่ (สูงถึง ~ 300 มม.) จัดขึ้นที่± 0.1 มม. (CT5).
แหล่งข้อมูลอิสระยืนยันว่าการหล่อแก้วน้ำทำงานที่ CT7-CT8, ในขณะที่การหล่อซิลิกา-โซลบรรลุ CT5-CT6 เป็นประจำ.
ในแง่การปฏิบัติ, ซึ่งหมายความว่ามิติที่สำคัญที่สุดในส่วนซิลิกา-โซลสามารถเชื่อถือได้ภายในไม่กี่สิบมิลลิเมตรโดยไม่ต้องตัดเฉือน.
บริษัท หลายแห่งอ้างถึงค่าใช้จ่ายเครื่องจักร <0.2 MM สำหรับชิ้นส่วนการลงทุน, และในงานที่มีความแม่นยำสูง, ดัชนี CP/CPK ของ >1.33 มักจะถูกกำหนดเป้าหมายในมิติสำคัญ.

ความขรุขระ ยังยอดเยี่ยม. AS-Cast RA มักจะอยู่ในลำดับที่ 3–6 μm (125–250 microinch), คู่แข่งซึ่งเป็นคู่แข่ง.
ร้านค้าที่มีประสบการณ์รายงาน 60–200 μinch (1.5–5.1 μm) ในพื้นที่ส่วนใหญ่. ด้วยการผสมปูนปั้นที่ดีที่สุด (ลงไป 325 เพทายตาข่าย) และจุ่มช้าลง, พื้นผิวที่ราบรื่นเท่ากับ 0.4–1.6 μm RA สามารถทำได้.
คุณภาพใกล้โรงสีนี้มักจะกำจัด (หรือลดลงอย่างมาก) ความจำเป็นในการตัดเฉือนหลังการหล่อหรือขัดเงา.
กฎการออกแบบทางเรขาคณิต ผ่อนคลายเมื่อเทียบกับ, พูด, การหล่อทราย. ผนังเซรามิกบางและการบิดเบือนต่ำช่วยให้บางส่วนที่บางมากและมุมที่คมชัด.
ความหนาของผนังขั้นต่ำอยู่ในลำดับ 1-3 มม. สำหรับโลหะส่วนใหญ่ (แม้ลงไปที่ ~ 0.5 มม. ในกรณีพิเศษ).
radii มุมต่ำสุดของ ~ 1 มม. หรือมากกว่านั้นเป็นที่ต้องการ, แม้ว่ารัศมีเครื่องมือน้อยที่สุด (แม้แต่มุมที่คมชัด) สามารถหล่อได้เนื่องจากเปลือกหอยแตกออกจากคุณสมบัติดังกล่าว.
แนวทางการออกแบบแนะนำ เนื้อใหญ่ และรัศมีทุกที่ที่เป็นไปได้เพื่อลดความเข้มข้นของความเครียดและช่วยให้เกิดความสมบูรณ์ของเปลือก.
แตกต่างจากแม่พิมพ์ทราย, โดยทั่วไปแล้วมุมร่างไม่จำเป็น; ในความเป็นจริง, กฎการออกแบบมักอนุญาต ศูนย์ หรือร่างใกล้ศูนย์บนใบหน้าแนวตั้ง, เนื่องจากขี้ผึ้งหดตัวพอที่จะปลดปล่อยจากความตาย.
(ในทางปฏิบัติ, ร่างขนาดเล็ก 0.5–1 °ยังคงใช้กับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนเพื่อการกำจัดขี้ผึ้งได้ง่ายขึ้น, แต่มันน้อยกว่าในประเภทแม่พิมพ์อื่น ๆ)
โดยสรุป, วิศวกรสามารถคาดหวังว่าชิ้นส่วนการลงทุนจะออกมา รูปร่างใกล้เน็ต, ด้วยความถูกต้องในมิติในช่วง 0.02–0.1 มม., และพื้นผิวเสร็จต่ำถึง RA 2–6 μmโดยไม่มีการตัดเฉือน.
ความคลาดเคลื่อนสุดท้ายที่อนุญาต (เช่น. IT7 - IT9 ในเงื่อนไข ISO) ประสบความสำเร็จเป็นประจำในคุณสมบัติส่วนใหญ่.
การควบคุมคุณภาพ & การทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง
การสร้างความมั่นใจว่าคุณภาพในการคัดเลือกนักลงทุนเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบหลายครั้งทั้งในเปลือกหอยและการคัดเลือกครั้งสุดท้าย.
ก่อนที่จะเท, เปลือกหอยที่สำคัญอาจได้รับการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์หรือสแกนเนอร์อัลตราโซนิกเพื่อตรวจจับช่องว่างภายในหรือรอยแตกภายใน.
ในระหว่างการพัฒนากระบวนการ, หอยตัวอย่างมักจะเปิดออกเพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอและความหนาของการเคลือบผิว.
หลังจากหล่อแล้ว, การตรวจสอบมิติ (โดยทั่วไปโดย CMM หรือมาตรวัดความแม่นยำ) ตรวจสอบว่ามีการยอมรับความคลาดเคลื่อนที่สำคัญ.
ตัวอย่างเช่น, โรงหล่อใช้เครื่องวัดพิกัดเป็นประจำ (CMM) เพื่อจับภาพเรขาคณิตที่แน่นอนและเปรียบเทียบกับโมเดล CAD. พื้นผิวยังได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาสำหรับข้อบกพร่อง.
ผู้ผลิตหลายรายระบุดัชนีความสามารถของกระบวนการ CP/CPK สำหรับขนาดที่สำคัญ; บรรลุ CP ที่≥1.33 (ด้วย CPK ≥1.0) เป็นเกณฑ์มาตรฐานทั่วไปเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำอย่างสม่ำเสมอ.
สำหรับข้อบกพร่องภายใน, การทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง (NDT) เป็นสิ่งจำเป็น, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความปลอดภัย- หรือชิ้นส่วนที่สำคัญต่อประสิทธิภาพ.
การทดสอบการเจาะของเหลวหรืออนุภาคแม่เหล็กถูกนำมาใช้บนพื้นผิวเพื่อเปิดเผยรอยแตกหรือการรวม.
เกี่ยวกับการถ่ายภาพรังสี (เอ็กซ์เรย์) หรือตรวจสอบการสแกนอัลตราโซนิกสำหรับช่องว่างใต้ผิวดิน, ความพรุน, หรือการรวม.
ในการควบคุมการผลิต, เกณฑ์การยอมรับ (ASTM หรือมาตรฐานลูกค้า) กำหนดค่ารูพรุนหรือขนาดการรวมสูงสุดที่อนุญาต.
เป็นตัวอย่าง, ความแม่นยำอย่างไม่เหมาะสมใช้อัลตร้าซาวด์และเอ็กซ์เรย์เป็นประจำเพื่อยืนยันว่าข้อบกพร่องภายใน (เช่น. โพรงหดตัว) ต่ำกว่าขีด จำกัด ที่ตรวจพบได้.
การตรวจสอบองค์ประกอบของวัสดุและความร้อนแบบขนาน.
การวิเคราะห์ทางเคมี (Spark-Oes หรือ WDS) ตรวจสอบองค์ประกอบการผสม, ในขณะที่การทดสอบความแข็งและแรงดึงในตัวอย่างยืนยันคุณสมบัติเชิงกล.
สำหรับชิ้นส่วนการบินและอวกาศ, ช็อต-peening, ย้อม, และการตรวจสอบโลหะที่เข้มงวดก็เป็นเรื่องปกติ.
ในระยะสั้น, การหล่อการลงทุนผ่านขั้นตอน QA/QC ที่เข้มงวด: ตรวจสอบความสมบูรณ์ของเชลล์, การตรวจสอบเต็มมิติ (ซีเอ็มเอ็ม, คาลิปเปอร์), เกจวัดพื้นผิว, และ NDT (การแทรกซึม, เกี่ยวกับน้ำ, อัลตราโซนิก, เอ็กซ์เรย์).
สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามีความคาดหวังสูงสำหรับการหล่อที่มีความแม่นยำ - รูปแบบที่แน่นและพอดีกับข้อบกพร่องภายใน - พบ.
การวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจ & ไดรเวอร์ค่าใช้จ่าย
การคัดเลือกนักลงทุนเป็นเรื่องค่อนข้าง ใช้แรงงานมากและใช้เวลานาน กระบวนการ, ซึ่งสะท้อนให้เห็นในราคา.
องค์ประกอบต้นทุนหลักรวมถึงเครื่องมือ (ขี้ผึ้งตาย), วัสดุสิ้นเปลือง (ขี้ผึ้ง, สารละลาย, ปูนปั้นและเครื่องผูก), พลังงาน (เหนื่อยหน่ายและเท), และแรงงาน (อาคารเปลือกหอย/อบแห้ง).
การสลายคร่าวๆมักจะแสดงวัตถุดิบ (โลหะบวกเปลือก) ที่ ~ 60–70% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด, พลังงาน/ค่าใช้จ่าย ~ 15–25%, และใช้แรงงานส่วนที่เหลือ.
ค่าใช้จ่ายสารยึดเกาะและวัสดุทนไฟ:
ตัวยึดซิลิกา-โซลนั้นเป็นค่าใช้จ่ายวัสดุสำคัญ. ซิลิกาคอลลอยด์และแป้งเพทายที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นมีราคาแพงกว่าทรายหรือแก้วน้ำทั่วไปมาก.
บล็อก Foundry One อ้างถึงค่าใช้จ่ายวัสดุแม่พิมพ์เกี่ยวกับ $6.8/กิโลกรัม สำหรับเปลือกซิลิกา-เฟ้น, เทียบกับ ~ $ 2.5/kg สำหรับเปลือกหอยแก้วน้ำและ ~ $ 1.5/kg สำหรับแม่พิมพ์สีเขียว-ทราย.
สารเติมแต่งเช่นอลูมินาที่ดีหรือเครื่องช่วยกระจายความพิเศษเพิ่มค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม. อย่างไรก็ตาม, พรีเมี่ยมเหล่านี้ซื้อความแม่นยำและคุณภาพพื้นผิวซิลิกา-โซลให้.
แรงงานและเวลา:
การสร้างและการอบแห้งเปลือกหอยนั้นลำบาก. รอบการจุ่ม/ปูนปั้นแต่ละรอบอาจใช้เวลา 15-30 นาทีในการใช้งานจริงบวกชั่วโมงการอบแห้ง.
อาคารเปลือกหอยที่สมบูรณ์สามารถใช้เสื้อโค้ทได้ 4-8 และมักจะต้องใช้ วันที่แห้ง. แหล่งข่าวการลงทุนหนึ่งเรื่องบันทึกว่าโดยทั่วไปแล้วจะใช้เวลา 7 วัน จากรูปแบบขี้ผึ้งเป็นส่วนที่เสร็จแล้ว.
เปลือกแต่ละชั้นเพิ่มการทำงานประมาณ 1-2 ชั่วโมง (แพร่กระจายสารละลาย, ปูนปั้นโรย, และการตรวจสอบ). เสื้อโค้ทมากขึ้น (สำหรับเปลือกที่หนาขึ้นหรือโลหะผสมที่ร้อนกว่า) หมายถึงแรงงานมากขึ้นและวัฏจักรที่ยาวนานขึ้น.
มีการแลกเปลี่ยน: การเพิ่มเสื้อโค้ทพิเศษจะเพิ่มความทนทานของเปลือกหอย (ความล้มเหลวของเปลือกน้อยลง) แต่ยังเพิ่มต้นทุนต่อส่วนและยืดเวลาปริมาณงาน.
การประหยัดจากขนาด:
ในขณะที่ค่าใช้จ่ายคงที่ในการทำแว็กซ์ตายอาจสูง (มักจะ $ 5K - $ 50K ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน), ต้นทุนต่อหน่วยลดลงตามปริมาณ.
สำหรับการวิ่งขนาดใหญ่ (หลายร้อยชิ้น), การคัดเลือกนักลงทุนสามารถประหยัดได้. อย่างไรก็ตาม, สำหรับการวิ่งที่เล็กมาก (<25 ชิ้นส่วน), ค่าใช้จ่ายต่อหน่วยถูกครอบงำโดยการตัดจำหน่ายเครื่องมือ.
การตัดสินใจมักจะลงมาที่“ มูลค่าของรูปร่างใกล้ตาข่ายและการตกแต่งที่ดีชดเชยค่าใช้จ่ายในการหล่อ?”-ในอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าสูงหลายแห่ง.
ต้นทุนเปรียบเทียบ:
เมื่อเทียบกับการหล่อแก้วน้ำ, ซิลิกา-โซลมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นในวัสดุและรอบช้าลง.
ตัวอย่างเช่น, รายงานฉบับเดียวระบุว่าการหล่อซิลิกา-โซลสามารถจบลงได้ สองถึงสามครั้ง ราคาของการหล่อแก้วน้ำ (วัสดุและแรงงานรวมกัน).
อย่างไรก็ตาม, เมื่อพิจารณาความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นและการประหยัดจะได้รับการพิจารณา, ต้นทุนกระบวนการทั้งหมดสามารถพิสูจน์ได้สำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญ.
ปัจจัยอื่น ๆ:
สิ่งแวดล้อมและกฎระเบียบสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายทางอ้อม; ซิลิกาโซลไม่ใช้ตัวทำละลายอันตราย, อาจลดค่าธรรมเนียมการบำบัดของเสีย (แตกต่างจากระบบแอลกอฮอล์).
ในด้านพลิก, เวลานำที่ยาวนานขึ้น (และทุนผูกไว้ใน WIP) การหล่อซิลิกาเป็นค่าใช้จ่ายที่นุ่มนวลในการพิจารณา.
โดยสรุป, ไดรเวอร์ค่าใช้จ่าย ในการหล่อซิลิกา-โซลรวมถึงสารยึดเกาะ/วัสดุทนไฟที่มีราคาแพงและแรงงานสร้างเปลือกหอยเข้มข้น.
นักวางแผนโครงการจะต้องสร้างสมดุลของเลเยอร์ (ค่าใช้จ่าย/เวลา) ต่อผลผลิต (ความล้มเหลวของเชลล์), และต้นทุนวัสดุเทียบกับมูลค่าของความแม่นยำ.
ทำไมต้องใช้ซิลิกาโซล?
เมื่อแอปพลิเคชันต้องการความแม่นยำสูงสุด, การคัดเลือกนักลงทุนซิลิกา-โซลเสนอข้อได้เปรียบที่ไม่มีใครเทียบ:
- พื้นผิวละเอียด: วัสดุทนไฟที่มีขนาดใหญ่เป็นพิเศษในเปลือกซิลิกาทำซ้ำรายละเอียดแม่พิมพ์เกือบจะไม่มีที่ติ.
ชิ้นส่วนร่ายเกิดขึ้นพร้อมกับ พื้นผิวที่นุ่มนวลขึ้น กว่ากระบวนการคัดเลือกนักแสดงอื่น ๆ. ความขรุขระโดยทั่วไปอยู่ในลำดับของ 3–6 μm RA, ซึ่งมักจะพอเพียงโดยไม่มีการตัดเฉือนใด ๆ.
ส่งผลให้, การตัดเฉือนรองสามารถลดหรือกำจัดได้, ประหยัดเวลาและรักษารูปร่างตาข่าย. - ความคลาดเคลื่อนแน่น: แม่พิมพ์ซิลิกา-โซลมีความแข็งและมีความเสถียรในมิติระหว่างเทและเย็น. สิ่งนี้ทำให้ได้ ใกล้เคียงกับตาข่าย การผลิตด้วยเบี้ยเลี้ยงการตัดเฉือนน้อยที่สุด.
ความสามารถในการยอมรับ (CT5–6) เป็นหลักที่ขีด จำกัด สำหรับโลหะหล่อ. ลูกค้าได้รับประโยชน์จากเศษซากที่ลดลงและพอดีที่คาดเดาได้มากขึ้น. - ความซับซ้อนและรายละเอียด: การหล่อซิลิกา-โซลสามารถตระหนักได้ อย่างที่สุด รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน. ผนังบาง ๆ (<1 มม), รูเล็ก ๆ/แกนและมุมที่คมชัดสามารถทำได้.
คุณสมบัติเช่นตัวอักษร, โลโก้หรือครีบระบายความร้อนที่ละเอียดอ่อนจะปรากฏในโลหะสุดท้ายเช่นเดียวกับที่อยู่ในขี้ผึ้ง.
นักออกแบบเกือบจะปราศจากร่างและข้อ จำกัด ที่ขัดขวางวิธีการคัดเลือกนักแสดงอื่น ๆ. - โลหะผสมอุณหภูมิสูง: เนื่องจากเปลือกซิลิกา-เซอร์คอนทนต่อ ~ 2000 ° C, แม้แต่การละลายสูงหรือ superalloys ก็สามารถหล่อได้.
ความสามารถที่อุณหภูมิสูงช่วยป้องกันการเผาหรือการเสียรูปของเปลือกหอยในระหว่างการเทความร้อนสูง.
สิ่งนี้ทำให้ซิลิกาโซลขาดไม่ได้สำหรับโลหะผสม Ni Aerospace, เหล็กโครเมียมสูงและโลหะผสมอื่น ๆ ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง. - ความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม: เป็นน้ำและไม่สามารถตีได้, ซิลิก้าโซลโบลด์โพสต์ ไม่มี VOC หรืออันตรายจากการระเบิด. ไม่มีควันพิษในระหว่างการสะสมของเปลือกหรือ dewaxing.
สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ปลอดภัยสำหรับคนงานเท่านั้น แต่ยังทำให้การปฏิบัติตามสิ่งแวดล้อมมีความคล่องตัว.
เมื่อเทียบกับเอทิลซิลิเกต (แอลกอฮอล์ไวไฟ) หรือโซเดียมซิลิเกต (อัลคลิลีสูง), ซิลิกาคอลลอยด์เป็นพิษเป็นภัย. สารยึดเกาะน้ำยังสร้างของเสียที่ใช้งานง่าย (น้ำและกากซิลิก้า). - ความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือ: สูตรซิลิกาคอลลอยด์มีความสอดคล้องและมีเสถียรภาพหากเก็บไว้อย่างถูกต้อง.
คุณสมบัติของเปลือกหอย (ความแข็งแกร่ง, กำหนดเวลา, การซึมผ่านได้) สามารถควบคุมได้อย่างแน่นหนาโดยผู้ผลิต.
ความสามารถในการคาดการณ์นี้ช่วยเพิ่มผลผลิตเป็นครั้งแรกในการคัดเลือกนักแสดง, ซึ่งสามารถเกินดุลค่าวัสดุที่สูงขึ้นเล็กน้อยในการใช้งานที่แม่นยำ.
ในสาระสำคัญ, เลือกการหล่อซิลิกาโซล เมื่อใดก็ตามที่จำเป็นต้องมีคุณภาพ "พรีเมี่ยม": พื้นผิวที่เรียบมาก, คุณสมบัติที่คมชัดของเข็ม, และแทบไม่มีข้อบกพร่องใต้ผิวดิน.
เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญในการบินและอวกาศ, การผลิตพลังงานและสาขาการแพทย์.
ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นเล็กน้อยมักจะถูกชดเชยโดยการกำจัดการบดปลายน้ำและโดยการให้ชิ้นส่วนที่ตรงตามข้อกำหนดออกจากแม่พิมพ์.
การใช้งาน & กรณีศึกษา
การคัดเลือกนักลงทุนซิลิกา-โซลพบว่ามีการใช้งานในอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นส่วนที่ ประสิทธิภาพและความแม่นยำ เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง:
- การบินและอวกาศ: เกี่ยวกับบล็อก, ใบพัดกังหัน, ใบพัดและวงเล็บโครงสร้างมักจะลงทุนกับซิลิกาโซลโดยทั่วไป.
ชิ้นส่วนเหล่านี้มักจะมีข้อความระบายความร้อนที่ซับซ้อนและข้อกำหนดที่สมดุลอย่างแน่นหนา.
ตัวอย่างเช่น, ใบพัดกังหันที่มีรูปร่าง airfoil ที่สลับซับซ้อนและช่องระบายความร้อนด้วยฟิล์มภายในจะถูกหล่อเป็นประจำใน superalloys โดยใช้แม่พิมพ์ซิลิกา.
ความสามารถในการผลิตผนังบาง ๆ, ส่วนประกอบอุณหภูมิสูงที่มีรายละเอียด Aerofoil ชั้นดีเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญที่นี่.
ชิ้นส่วนที่มีความสำคัญต่อการบินเช่นส่วนประกอบของขีปนาวุธหรือเครื่องยนต์เจ็ทยังใช้ประโยชน์จากความสอดคล้องของการหล่อการลงทุน. - ทางการแพทย์ อุปกรณ์: การปลูกถ่ายศัลยกรรม (ก้านสะโพก, ข้อต่อเข่า) และเครื่องมือถูกหล่อโดยกระบวนการซิลิกาโซลเพราะโลหะผสมที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ (316ล, coucr, ของ) สามารถใช้งานได้และชิ้นส่วนที่ต้องการเสร็จสิ้น.
การปลูกถ่ายทางการแพทย์ต้องมีขนาดที่แม่นยำและพื้นผิวที่ราบรื่นมาก; การลงทุนการลงทุนกับซิลิกาประสบความสำเร็จ.
เครื่องมือผ่าตัดเสาหินและสกรูกระดูกหรือที่ยึดที่สลับซับซ้อนทำโดยวิธีนี้. การทำซ้ำได้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความคลาดเคลื่อนที่จำเป็นสำหรับการปลูกถ่าย. - ปั๊มอุตสาหกรรม, วาล์ว & Turbocompressors: ส่วนประกอบการไหลที่สำคัญ (ใบพัด, เรือน, แรงจูงใจปั๊ม, ตัววาล์ว) ได้รับประโยชน์จากการหล่อซิลิกา-โซล.
สิ่งเหล่านี้มักจะต้องใช้เหล็กกล้าที่ทนต่อการกัดกร่อนหรือเหล็กกล้าสูง, และมีรูปทรงเรขาคณิตภายในที่ซับซ้อน.
ตัวอย่างเช่น, แรงผลักดันปั๊มแรงดันสูงหล่อด้วยเหล็กกล้าไร้สาระหรือเพล็กซ์โดยกระบวนการนี้สามารถมีขอบใบมีด <<1 พื้นผิวไฮดรอลิกหนาและเรียบ.
ส่วนประกอบ turbomachinery พิเศษ (เช่น Vanys Guide Vanes ในกังหัน) มีการผลิตในทำนองเดียวกัน. - ยานยนต์ & พลังงาน: ในขณะที่ชิ้นส่วนรถยนต์หลายชิ้นมีการหล่อหรือหล่อทราย, แอพพลิเคชั่นประสิทธิภาพสูงหรือมีปริมาณต่ำ (เช่น. แข่งรถเทอร์โบชาร์จเจอร์, ตัวเรือนเกียร์, เพลาลูกเบี้ยว) ใช้การคัดเลือกนักลงทุน.
ล้อกังหันและคอมเพรสเซอร์สำหรับเทอร์โบชาร์จเจอร์ยานยนต์ (มักจะทำจาก Ni หรือ Ti Alloys) ถูกหล่อในแม่พิมพ์ซิลิกา.
การหล่อซิลิกา-โซลใช้สำหรับวาล์วและอุปกรณ์ในน้ำมัน&อุปกรณ์ก๊าซและพลังงานที่มีความสมบูรณ์ของโลหะหล่อและเสร็จสิ้นเป็นสิ่งสำคัญ. - ศิลปะและสถาปัตยกรรม: แม้ว่ามักจะมองข้าม, องค์ประกอบประติมากรรมและสถาปัตยกรรมที่ดีสามารถใช้การหล่อการลงทุนซิลิกา-โซล.
รูปปั้นบรอนซ์หรือเหล็กที่มีรายละเอียดเป็นพิเศษเกิดขึ้นจากการเคลือบ Masters Wax ใน Silica Sol Slurry.
ฮาร์ดแวร์สถาปัตยกรรม (รั้วตกแต่ง, อุปกรณ์ที่กำหนดเอง, การติดตั้งศิลปะ) สามารถทำได้กับกระบวนการ, ส่งมอบการหล่อเพื่อให้การปรับปรุงใหม่จำเป็นต้องทำงานให้เสร็จเล็กน้อย.
(แอพพลิเคชั่นดังกล่าวใช้ประโยชน์จากพื้นผิวที่แม่นยำและการเก็บรายละเอียดของแม่พิมพ์ซิลิกา-เปลือก) - ตัวอย่างการวิจัย/กรณี: กรณีศึกษาหนึ่งคือ Rolls-Royce, ซึ่งใช้ซิลิกาโซลที่พิมพ์ 3 มิติสำหรับใบมีดกังหันเพื่อลดเวลาตะกั่วอย่างมาก.
อีกตัวอย่างหนึ่งคือ บริษัท รากฟันเทียมทางการแพทย์ที่เปลี่ยนจากการหล่อแบบตายเป็นการหล่อการลงทุนซิลิกา-โซลเพื่อการควบคุมมิติที่ดีขึ้นบนอุปกรณ์ศัลยกรรมกระดูกอลูมิเนียมขนาดเล็ก.
ในแต่ละกรณี, การตัดสินใจขึ้นอยู่กับความสามารถของซิลิกา-โซลในการผลิตที่ซับซ้อน, ชิ้นส่วนที่มีมูลค่าสูงโดยไม่ต้องทำใหม่.
ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าทุกที่ รูปร่างที่ซับซ้อน, ความอดทนแน่น, และคุณภาพของวัสดุ มาบรรจบกัน, การหล่อซิลิกา-โซลเป็นทางออกที่เลือก.
การวิเคราะห์เปรียบเทียบ
- ซิลิกาโซลเทียบกับ. การลงทุนฟอสเฟต: การลงทุนที่ยึดติดกับฟอสเฟตส่วนใหญ่จะใช้ในการหล่อทางทันตกรรมสำหรับโลหะผสมที่ไม่เป็นเหล็ก, ไม่ได้อยู่ในการหล่อวิศวกรรมหนัก.
(พวกเขาตั้งค่าโดยปฏิกิริยาทางเคมีของฟอสเฟต, ไม่สามารถใช้ได้กับชิ้นส่วนเหล็กขนาดใหญ่) สำหรับการคัดเลือกนักแสดงที่มีความแม่นยำในอุตสาหกรรม, กฎสารยึดเกาะน้ำ.
ดังนั้น, ซิลิกาโซลไม่ได้เปรียบเทียบโดยตรงกับฟอสเฟตในบริบทของโรงหล่อส่วนใหญ่. - ซิลิกาโซลเทียบกับ. แก้วน้ำ (โซเดียมซิลิเกต): ตามที่ระบุไว้, การหล่อแก้วน้ำ (เครื่องผูกแก้วของเหลวอัลคาไลน์) ผลิตพื้นผิวที่หยาบกว่าและต้องใช้น้ำดับ.
การหล่อซิลิกาโซล, โดยทางตรงกันข้าม, dewaxes ในเตาเผา (“ ไฟแฟลช”) และให้ความเรียบเนียนขึ้นมาก.
เปลือกหอยแก้วมีราคาถูกและเร็วกว่าในการสร้าง, ดังนั้นพวกเขาจึงเหมาะสมกว่า, ชิ้นส่วนที่สำคัญน้อยกว่า.
กฎง่ายๆ: ใช้ซิลิกาโซลเพื่อรายละเอียดที่ดีที่สุดและความอดทนที่เข้มงวดที่สุด; ใช้แก้วน้ำเมื่อค่าใช้จ่ายมีความสำคัญและเรขาคณิตง่ายขึ้น.
(ตัวอย่างเช่น, แก้วน้ำอาจพอเพียงสำหรับร่างกายปั๊มขนาดใหญ่ที่ต้องการความแม่นยำในระดับปานกลางเท่านั้น, ในขณะที่ส่วนเดียวกันในรูปแบบที่มีผนังบางอาจต้องการซิลิกาโซล) - ซิลิกาโซลเทียบกับ. 3แม่พิมพ์การลงทุนที่พิมพ์ด้วย D: ความก้าวหน้าล่าสุดอนุญาต 3การพิมพ์แบบดี ของรูปแบบขี้ผึ้งหรือแม้แต่แม่พิมพ์เซรามิกทั้งหมด.
3รูปแบบการพิมพ์ D (โพลีเมอร์เรซิ่นหรือขี้ผึ้ง) ขจัดความจำเป็นในการตายของขี้ผึ้ง, การตัดเวลานำและค่าใช้จ่ายในการสร้างต้นแบบอย่างมาก.
ตัวอย่างเช่น, การพิมพ์รูปแบบใบมีดกังหันอาจใช้เวลาหนึ่งวันแทน 8 การตัดเฉือนสัปดาห์.
แม่พิมพ์เซรามิกที่พิมพ์โดยตรงหรือแกนให้คุณสมบัติที่ดีมาก (0.2 ผนังมม., ช่องทางภายใน) และความอดทน CT4.
อย่างไรก็ตาม, 3D อุปกรณ์การพิมพ์และวัสดุมีราคาแพง, ดังนั้นสำหรับการผลิตจำนวนมากกระบวนการ Wax+Shell แบบดั้งเดิมมักจะชนะในราคาต่อหน่วย.
กลยุทธ์ไฮบริดกำลังเกิดขึ้น: ใช้แกนหรือรูปแบบที่พิมพ์ 3 มิติกับเปลือกซิลิกา-โซล. - เกณฑ์การตัดสินใจ:เมื่อใดควรเลือกซิลิกาโซล: ใช้เมื่อใดก็ตามที่การออกแบบซับซ้อน, คุณภาพพื้นผิวหรือคุณสมบัติวัสดุเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง.
ซิลิกาโซลเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กถึงขนาดกลาง (พูด 0.01–100 กิโลกรัม) ด้วยรายละเอียดที่ซับซ้อน (บางส่วน, ฟันผุลึก) และความคลาดเคลื่อนคือ CT5 - CT6 หรือดีกว่า.
เมื่อใดควรเลือกทางเลือก: หากต้องการความแม่นยำในระดับปานกลางเท่านั้น, แก้วน้ำหรือวิธีการอื่น ๆ อาจถูกกว่า.
มีขนาดใหญ่มาก, การหล่อง่าย ๆ, ทรายหรือเปลือกหอย (ฟีนอลิกไม่ได้อบ) อาจประหยัดกว่า.
และสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหรือแกนที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ, 3การพิมพ์สามารถเติมเต็มเปลือกซิลิกา-โซล.
ในที่สุด, ตัวเลือกยอดคงเหลือ ความแม่นยำเทียบกับ. ค่าใช้จ่าย/เวลานำ: การหล่อซิลิกา-โซลตั้งอยู่ที่ปลายความแม่นยำสูงของสเปกตรัม.
บทสรุป
การคัดเลือกนักแสดงซิลิกา-โซลที่หายไปยังคงอยู่ การทำงานเชิงกลยุทธ์ ในการผลิตที่ทันสมัยเมื่อใดก็ตามที่คุณภาพส่วนไม่สามารถลดลงได้.
โดยการรวมหลักการอายุนับพันปีเข้ากับวัสดุที่ทันสมัย (ซิลิกาโซลนาโนอนุภาค, 3D ขี้ผึ้งพิมพ์, ฯลฯ), มันให้ส่วนประกอบที่มีความซื่อสัตย์สูงอย่างแท้จริง.
เปลือกซิลิกา-โซลให้การควบคุมที่ดีที่สุดในการตกแต่งพื้นผิวและรูปทรงเรขาคณิตในกระบวนการหล่อโลหะใด ๆ, เปิดใช้งานการผลิตโลหะผสมใกล้กับสแตนเลสไปจนถึงซูเปอร์อัลลอยด์และไทเทเนียม.
มองไปข้างหน้า, กระบวนการนี้เริ่มฉลาดขึ้น. การจำลองคอมพิวเตอร์ (โมเดลการเติมเชื้อราและรูปแบบการแข็งตัว) ใช้เป็นประจำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบประตูและความหนาของเปลือก.
หุ่นยนต์และเครื่องสร้างเปลือกหอยอัตโนมัติเร่งความเร็วรอบการเคลือบ. NDT ขั้นสูง (3การสแกน D CT, มาตรวิทยาออพติคอลอัตโนมัติ) รับรองความซื่อสัตย์ในการคัดเลือกนักแสดงเพิ่มเติม.
การปรับปรุงด้านสิ่งแวดล้อม (การกู้คืนสารยึดเกาะ, ขัดถูเปียก) กำลังถูกรวมเข้าด้วยกัน.
โดยรวม, การคัดเลือกนักลงทุนการลงทุนซิลิกา-โซลตั้งอยู่ในตำแหน่งที่จะใช้ประโยชน์จากการออกแบบดิจิทัลและนวัตกรรมการผลิตในขณะที่ยังคงรักษาความได้เปรียบหลักไว้: ความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบ.
สำหรับวิศวกรและผู้ผลิต, การหล่อซิลิกา-โซลเป็นเทคโนโลยีที่ครบกำหนด แต่มีการพัฒนาซึ่งยังคงกำหนดสิ่งที่เป็นไปได้ในการผลิตส่วนประกอบโลหะที่ซับซ้อน.
นี้ เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับความต้องการด้านการผลิตของคุณหากคุณต้องการคุณภาพสูง การคัดเลือกนักลงทุนซิลิกาโซล บริการ.



