ชิ้นส่วนโครงสร้างสแตนเลสการหล่อทราย

การหล่อทรายคืออะไร?

สารบัญ แสดง

1. การแนะนำ

การหล่อแบบทรายเป็นหนึ่งในกระบวนการสร้างโลหะที่เก่าแก่ที่สุดและหลากหลายที่สุด.

โดยการบังคับให้โลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ที่ใช้ทราย, โรงหล่อผลิตทุกอย่างตั้งแต่วงเล็บเรียบง่ายไปจนถึงตัวเรือนกังหันที่ซับซ้อน.

ความเกี่ยวข้องที่ยั่งยืนนั้นเกิดจากการปรับตัวที่ไม่มีใครเทียบได้: มันจัดการขนาดส่วนตั้งแต่กรัมไปจนถึงมากกว่า 100 ตัน, ทำงานร่วมกับโลหะผสมการหล่อเกือบทั้งหมด, และสมดุลประสิทธิภาพต้นทุนด้วยเสรีภาพในการออกแบบ.

บทความนี้สำรวจกลไกของมัน, วัสดุศาสตร์, การใช้งาน, และภูมิทัศน์การแข่งขัน, เสนอการดำน้ำลึกทางเทคนิคสำหรับวิศวกรและผู้ผลิต.

2. การหล่อทรายคืออะไร?

ที่แกนกลางของมัน, การหล่อทรายอาศัย ลวดลาย-แบบจำลองที่แน่นอนของส่วนสุดท้าย-วางไว้ในแม่พิมพ์สองส่วนประกอบด้วย รับมือ (ครึ่งบน) และ ลาก (ครึ่งล่าง).

เมื่อรูปแบบอยู่ใน ขวด, โรงหล่อทรายผสมกับสารยึดเกาะ (ดินเหนียว, เรซิน, หรือเครื่องแข็งสารเคมี) ล้อมรอบมัน.

การหล่อทราย
การหล่อทราย

หลังจากทรายแข็งตัว, การถอดรูปแบบออกทำให้โพรงพร้อมสำหรับโลหะ.

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน, โรงหล่อใช้แม่พิมพ์หลายชนิด:

  • หาดทรายสีเขียว: ส่วนผสมของทรายซิลิกา, ดินเหนียว (โดยทั่วไปคือเบนโทไนต์), และน้ำ. แม่พิมพ์ทรายสีเขียวมีบัญชีมากกว่า 70% ของปริมาณการคัดเลือกนักแสดงระดับโลกเนื่องจากต้นทุนต่ำและนำมาใช้ซ้ำได้.
  • ทรายที่ถูกผูกมัดทางเคมี: ใช้เรซินหรือสารยึดเกาะฟีนอลิกเพื่อสร้างแม่พิมพ์ด้วย ความแม่นยำมิติที่เหนือกว่า และการตกแต่งพื้นผิว.
  • ไม่ต้องอบ (ชุดอากาศ) ทราย: ระบบสององค์ประกอบที่รักษาที่อุณหภูมิห้อง, เหมาะสำหรับรูปแบบขนาดใหญ่หรือซับซ้อน.

วัสดุสำคัญ:

  • ทรายซิลิกา (Sio₂): คิดเป็น 85–95% ของทรายเชื้อรา, มูลค่าสำหรับจุดหลอมเหลวสูง (1,713องศาเซลเซียส) และโครงสร้างเม็ดที่ดักอากาศเพื่อการซึมผ่าน.
  • ผู้ยึดติด: ออร์แกนิก (เบนโทไนต์สำหรับทรายสีเขียว, ฟีนอลิกไม่ได้อบ) หรืออนินทรีย์ (โซเดียมซิลิเกต) เพื่อผูกธัญพืชทราย; ทางเลือกของพวกเขาส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของแม่พิมพ์, การใช้ซ้ำได้, และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม.
  • สารเติมแต่ง: คาร์บอน (ลดการเจาะโลหะ), ขี้เลื่อย (ปรับปรุงการซึมผ่าน), และ defoamers (ลดการกักเก็บก๊าซ).

3. ประเภทของการหล่อทราย

การหล่อแบบทรายไม่ใช่แค่กระบวนการเดียว - มันมาใน“ รสชาติหลายอย่าง,” แต่ละคนปรับให้เข้ากับปริมาณการผลิตที่แตกต่างกัน, ประเภทโลหะ, ความซับซ้อน, และพื้นผิวที่ต้องการเสร็จสิ้น.

การหล่อทรายวาล์ว
การหล่อทรายวาล์ว

หมวดหมู่หลักคือ:

การหล่อหาดทรายสีเขียว

  • วัสดุแม่พิมพ์: ส่วนผสมของทรายซิลิกา, ดินเหนียว (เบนโทไนต์), น้ำ, และบางครั้งสารเติมแต่ง (เช่น. ถ่านหินทะเล).
  • ลักษณะเฉพาะ:
    • แม่พิมพ์คือ“ สีเขียว” (เช่น. มีความชื้น) และนำกลับมาใช้ใหม่ได้.
    • การฟื้นฟูอย่างรวดเร็วและคุ้มค่ามากสำหรับการผลิตต่ำถึงปานกลาง.
    • พื้นผิวที่ยุติธรรมเสร็จสิ้น (พวกเขาคือ 200–400 µt).
  • การใช้งานทั่วไป: ชิ้นส่วนยานยนต์ (บล็อกเครื่องยนต์, หัวถัง), ส่วนประกอบการเกษตร, ตัวเรือนปั๊ม.

การหล่อทรายแห้ง

  • วัสดุแม่พิมพ์: แม่พิมพ์ทรายสีเขียวที่อบในภายหลังหรือแห้งเพื่อกำจัดความชื้น.
  • ลักษณะเฉพาะ:
    • ปรับปรุงความแม่นยำในมิติและพื้นผิวผิวเหนือทรายสีเขียว (พวกเขาคือ≈ 100–200 µt).
    • การควบคุมความชื้นที่ดีขึ้นช่วยลดข้อบกพร่องของก๊าซ.
    • เวลาเตรียมเชื้อราอีกต่อไป; ดีที่สุดสำหรับการวิ่งขนาดกลาง.
  • การใช้งานทั่วไป: เหล็ก, สแตนเลส, การหล่อขนาดใหญ่ที่ต้องใช้ความอดทนมากขึ้น.

ถูกผูกมัดทางเคมี (ไม่ต้องอบ & กล่องเย็น) การหล่อทราย

  • ไม่ต้องอบ (ชุดอากาศ):
    • เครื่องผูก (ฟีนอลิก, Furan หรือ Sodium Silicate + ตัวเร่งปฏิกิริยา) ผสมที่อุณหภูมิห้อง.
    • แม่พิมพ์รักษาได้มากกว่าไม่กี่นาทีถึงชั่วโมง - ไม่จำเป็นต้องให้ความร้อน.
  • กล่องเย็น (ก๊าซรักษา):
    • ทรายเคลือบด้วยเรซินบรรจุลงในขวดโลหะและ "หาย" โดยผ่านก๊าซเอมีน.
    • รักษาอย่างรวดเร็ว (วินาที), ความแข็งแรงของแม่พิมพ์ที่ยอดเยี่ยมและรายละเอียดละเอียด.
  • ลักษณะเฉพาะ:
    • พื้นผิวที่ดีมาก (พวกเขาคือ≈ 50–100 µdes).
    • ความแม่นยำในมิติสูง.
    • ค่าใช้จ่ายสารยึดเกาะสูงขึ้น; แม่พิมพ์ไม่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้.
  • การใช้งานทั่วไป: ส่วนประกอบการบินและอวกาศ, ชิ้นส่วนไฮดรอลิก, เครื่องดนตรี.

การหล่อทรายเคลือบ

  • กระบวนการ: เม็ดทรายถูกเคลือบด้วยชั้นเรซินบาง ๆ, สร้างความแข็งแกร่ง, แม่พิมพ์ทนความร้อน.
  • คุณสมบัติ: คุณภาพพื้นผิวดีเยี่ยม, มีความแข็งแรงสูง, การบิดเบือนน้อยที่สุด.
  • การใช้งาน: วาล์ว, ปลอกปั๊ม, และชิ้นส่วนขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่ต้องใช้ความอดทนอย่างแน่นหนา.

การปั้นเชลล์

  • วัสดุแม่พิมพ์: ทรายซิลิกาชั้นดีเคลือบด้วยเรซินเทอร์โมเซตติ้งเพื่อสร้าง "เปลือก" บาง ๆ
  • กระบวนการ: รูปแบบความร้อนสร้างเปลือกหนา 3-10 มม.; สองครึ่งจะเข้าร่วม.
  • ลักษณะเฉพาะ:
    • พื้นผิวที่เหนือกว่า (พวกเขาคือ≈ 25–75 µw).
    • ความแม่นยำมิติที่ยอดเยี่ยม.
    • ต้นทุนเครื่องมือที่สูงขึ้นและเรซิน-ดีที่สุดสำหรับการรันปริมาณสูง.
  • การใช้งานทั่วไป: เกียร์ยานยนต์ที่มีความแม่นยำสูง, บล็อกเครื่องยนต์, ใบพัดปั๊ม.

เครื่องดูดฝุ่น (กระบวนการ V) การหล่อทราย

  • วัสดุแม่พิมพ์: ทรายซิลิกาแห้งที่ไม่มีการล้อมรอบอยู่ในขวดสุญญากาศ; สูญญากาศดึงทรายให้แน่นกับลวดลาย.
  • ลักษณะเฉพาะ:
    • ไม่มีสารเคมี→แทบไม่มีข้อบกพร่องของก๊าซ.
    • พื้นผิวที่ดีเสร็จสิ้น (พวกเขาคือ 75–150 µt).
    • การแยกเชื้อราง่าย (เพียงแค่ปล่อยสูญญากาศ).
    • การลงทุนอุปกรณ์สูงขึ้น; เหมาะสำหรับปริมาณปานกลางถึงสูง.
  • การใช้งานทั่วไป: การหล่ออลูมิเนียมและโลหะผสมทองแดงสำหรับการบินและอวกาศ, การป้องกัน, ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมคุณภาพสูง.

4. ขั้นตอนการหล่อแบบทรายทีละขั้นตอน

กระบวนการหล่อทราย
กระบวนการหล่อทราย

การออกแบบลวดลาย & การเลือกใช้วัสดุ:

วิศวกรเลือกรูปแบบตามความซับซ้อนของส่วนและปริมาณการผลิต: รูปแบบไม้สำหรับต้นแบบ, รูปแบบโลหะสำหรับการวิ่งปริมาณสูง.

เครื่องมือดิจิตอลเช่นการสแกน 3D ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีความแม่นยำ, ในขณะที่ซอฟต์แวร์ CAD บัญชีสำหรับการหดตัว (เช่น, 1.5% สำหรับอลูมิเนียม, 2% สำหรับเหล็กกล้า).

เทคนิคการสร้างแม่พิมพ์และแกนกลาง

หลังจากการตั้งค่ารูปแบบ, ช่างเทคนิคแพ็คทรายรอบ ๆ ในการรับมือและลาก.

สำหรับคุณสมบัติภายใน, พวกเขาสร้าง แกน- รูปร่างและรูปร่างถูกผูกมัดแยกต่างหากและวางไว้ในแม่พิมพ์. การออกแบบการพิมพ์หลักช่วยให้มั่นใจได้ว่าการวางตำแหน่งและการสนับสนุนที่ถูกต้อง.

การประกอบ: การจับจอง, ผู้ลุกขึ้น, & ช่องระบายอากาศ:

ครึ่งเชื้อราเข้าร่วม, กับ ระบบ gating (ป่วง, นักวิ่ง, ประตู) ออกแบบมาเพื่อควบคุมการไหลของโลหะและก ผู้ลุกขึ้น (อ่างเก็บน้ำโลหะหลอมเหลว) เพื่อชดเชยการหดตัว.

ช่องระบายอากาศให้แน่ใจว่าการหลบหนีของก๊าซ, ป้องกันรูพรุน. โรงหล่อสมัยใหม่ใช้พลวัตการคำนวณของเหลว (CFD) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบเหล่านี้, ลดของเสีย 15-20%.

ละลาย & เท:

โลหะเหมือนเหล็กสีเทา (จุดหลอมเหลว 1,150 ° C), อลูมิเนียม (660องศาเซลเซียส), หรือสแตนเลส (1,400องศาเซลเซียส) อุ่น 50–100 ° C เหนือจุดหลอมเหลวในเตาเผา (โดมสำหรับเหล็ก, เตาหลอมเหนี่ยวนำสำหรับโลหะที่ไม่เป็นเหล็ก).

ความเร็วและความปั่นป่วนเป็นสิ่งสำคัญ: ความเสี่ยงที่เร็วเกินไปการรวมออกไซด์; ช้าเกินไปทำให้ไส้ไม่สมบูรณ์.

ระบายความร้อน, การเขย่า, & การถมทราย:

หลังจากการแข็งตัว (นาทีสำหรับชิ้นส่วนเล็ก ๆ, ชั่วโมงสำหรับการหล่อขนาดใหญ่), แม่พิมพ์แตก (การเขย่า), และชิ้นส่วนจะถูกแยกออก.

ทรายถูกรีไซเคิล: สิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัยเรียกคืนทราย 90–95% ผ่านการตรวจคัดกรองและการแยกแม่เหล็ก, ลดต้นทุนวัสดุโดย 30%.

5. โลหะและโลหะผสมทั่วไปสำหรับการหล่อทราย

การหล่อแบบทรายรองรับอัลลอยด์วิศวกรรมในวงกว้างอย่างน่าทึ่ง.

โรงหล่อเลือกโลหะตามความแข็งแรง, ความต้านทานการกัดกร่อน, เสถียรภาพทางความร้อน, และค่าใช้จ่าย.

บริการหล่อทรายแบบกำหนดเอง
บริการหล่อทรายแบบกำหนดเอง

โต๊ะ: โลหะและโลหะผสมทั่วไปที่ใช้ในการหล่อทราย

หมวดหมู่โลหะผสม ระดับ / ข้อมูลจำเพาะ องค์ประกอบสำคัญ ความต้านแรงดึง คุณสมบัติที่สำคัญ การใช้งานทั่วไป
เหล็กสีเทา ASTM A48 Class 20–60 2.5–4.0 % ค, 1.0–3.0 % และ 200–400 MPa การหน่วงการสั่นสะเทือนที่ยอดเยี่ยม; ต้นทุนต่ำ; การแปรรูปที่ดี บล็อกเครื่องยนต์, ตัวเรือนปั๊ม, ฐานของเครื่องจักร
เหล็กดัด ASTM A536 เกรด 60–40–18 ถึง 105–70–03 3.0–4.0 % ค, 1.8–2.8 % และ, mg หรือ ce spheroidizer 400–700 MPa มีความแข็งแรงสูง & ความเหนียว; ความต้านทานความเหนื่อยล้าที่เหนือกว่า ข้อนิ้วของพวงมาลัย, เพลาข้อเหวี่ยง, อุปกรณ์หนัก
เหล็กกล้าคาร์บอน AISI 1018–1045 0.18–0.45 % ค, ≤0.50 % มน 350–700 MPa ความแข็งแรงและความสามารถในการเชื่อมที่สมดุล; ค่าใช้จ่ายปานกลาง เพลา, เกียร์, วงเล็บ
โลหะผสมเหล็ก
เอไอเอส 4130, 4140, 8620 0.15–0.25 % ค; Cr, โม, ใน, MN เพิ่มเติม 600–900 MPa (ht) เพิ่มความแข็ง, ความต้านทานการสึกหรอ, ประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง เกียร์ลงจอด, ท่อร่วมไฮดรอลิก, วาล์วแรงดันสูง
สแตนเลส พิมพ์ 304 & 316 18–20 % Cr, 8–12 % ใน; 2–3 % โม (316) 500–750 MPa ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม; กำลังดีมากถึง 800 องศาเซลเซียส อุปกรณ์อาหาร, ชิ้นส่วนพืชเคมี, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
อลูมิเนียมอัลลอยด์ A356; 6061 ~ 7 % และ, 0.3 % มก (A356); 1 % มก, 0.6 % และ (6061) 200–350 MPa ความหนาแน่นต่ำ (2.7 กรัม/ซม.³); การนำความร้อนที่ดี ล้อยานยนต์, ตัวเครื่องยนต์, แผ่นระบายความร้อน
สีบรอนซ์ / ทองเหลือง
C932, C954, C83600 3–10 % ส (สีบรอนซ์); 60–70 % ลูกบาศ์ก, 30–40 % สังกะสี (ทองเหลือง) 300–600 MPa ทนต่อการสึกหรอได้ดี; การต่อต้านการยึดเกาะ; จบน่าดึงดูด ตลับลูกปืน, ใบพัดปั๊ม, ฮาร์ดแวร์ตกแต่ง
โลหะผสมแมกนีเซียม AZ91D 9 % อัล, 1 % สังกะสี, สมดุล MG 200–300 MPa ความหนาแน่นต่ำมาก (1.8 กรัม/ซม.³); ความแข็งแรงที่เฉพาะเจาะจงสูง ที่พักด้านการบินและอวกาศ, เครื่องมือเครื่องมือแบบพกพา

6. ข้อดีของการหล่อทราย

ต้นทุนเครื่องมือและการตั้งค่าต่ำ

  • แม่พิมพ์ทรายมีราคาไม่แพงในการผลิต (โดยทั่วไปจะทำจากทรายซิลิกาที่ถูกผูกมัดด้วยดินเหนียวหรือสารเคมี),
    ดังนั้นต้นทุนเครื่องมือเริ่มต้นจึงน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับกระบวนการถาวรหรือการหล่อแบบตาย.
  • สิ่งนี้ทำให้การหล่อทรายประหยัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตขนาดเล็ก, ชิ้นส่วนต้นแบบ, หรือส่วนประกอบแบบครั้งเดียว.
ชิ้นส่วนทองสัมฤทธิ์หล่อทราย
ชิ้นส่วนทองสัมฤทธิ์หล่อทราย

ความเก่งกาจในขนาดส่วนและเรขาคณิต

  • การหล่อแบบทรายสามารถรองรับชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่หรือเล็กมาก - บล็อกที่มีน้ำหนักหลายตันลงไปไม่กี่ออนซ์.
  • รูปทรงเรขาคณิตภายในที่ซับซ้อน (บั่นทอน, แกน, โพรง) สามารถเกิดขึ้นได้โดยการแทรกแกนทรายก่อนเท, ไม่มีการตายหลักที่มีราคาแพง.

วัสดุที่หลากหลาย

  • เกือบทุกโลหะผสม castable - ferrous (เช่น, เหล็กสีเทา, เหล็กดัด, เหล็ก) หรือไม่ให้ผล (เช่น, อลูมิเนียม, สีบรอนซ์, ทองแดง, แมกนีเซียม)- สามารถใช้ในแม่พิมพ์ทราย.
  • ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้คุณเลือกวัสดุที่ดีที่สุดเพื่อความแข็งแรง, ความต้านทานการกัดกร่อน, หรือคุณสมบัติทางความร้อน.

ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ของวัสดุเชื้อรา

  • หลังจากแต่ละรอบการคัดเลือกนักแสดง, ส่วนผสมของทรายสามารถเรียกคืนและนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง (บ่อยครั้งที่การกู้คืน 95–98%), ลดต้นทุนของเสียและวัสดุ.
  • ระบบการบุกเบิกที่ทันสมัย (เครื่องกล, ความร้อน, หรือการเรียกคืนสารเคมี) เพิ่มความยั่งยืนเพิ่มเติม.

การฟื้นตัวอย่างรวดเร็วสำหรับต้นแบบ

  • เพราะเครื่องมือเป็นเพียงรูปแบบการแยก (มักจะทำด้วยไม้หรือพิมพ์ 3 มิติ) มากกว่าเหล็กแข็ง, การเตรียมเชื้อรานั้นรวดเร็ว - เหมาะสำหรับการออกแบบซ้ำ.
  • วิศวกรสามารถเปลี่ยนจากรุ่น CAD ไปเป็นส่วนทางกายภาพในวันแทนที่จะเป็นสัปดาห์, เร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์.

7. ข้อจำกัด & ความท้าทายทางเทคนิคของการหล่อทราย

พื้นผิวที่ค่อนข้างแย่และความแม่นยำมิติ

  • ธัญพืชทรายสร้างพื้นผิวที่ขรุขระบนพื้นผิวการหล่อ, มักจะต้องมีการตัดเฉือนเพิ่มเติมหรือการตกแต่งเพื่อให้ได้ความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนา.
  • ความคลาดเคลื่อนทั่วไปคือ± 0.5–1.5 มม. สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและ± 1.5–3.0 มม. สำหรับส่วนใหญ่, ซึ่งมีความแม่นยำน้อยกว่าการหล่อหรือการหล่อการลงทุน.
โรงงานปั๊มสแตนเลสสตีลที่กำหนดเอง
โรงงานปั๊มสแตนเลสสตีลที่กำหนดเอง

ความเสี่ยงที่สูงขึ้นของข้อบกพร่อง

  • ความพรุน: ก๊าซที่ติดอยู่ในแม่พิมพ์หรือสร้างขึ้นในระหว่างการทำให้เป็นก้อนสามารถก่อตัวเป็นรูขุมขนในโลหะ, ทำให้ส่วนอ่อนแอลง.
  • การรวมทราย: เม็ดทรายที่หลวมอาจกัดกร่อนจากผนังแม่พิมพ์ลงในโลหะหลอมเหลว, ทำให้เกิดจุดแข็งหรือสิวพื้นผิว.
  • การวิ่งผิด & ปิดเย็น: การไหลของโลหะที่ไม่เพียงพอหรือการแข็งตัวก่อนวัยอันควรสามารถนำไปสู่การเติมที่ไม่สมบูรณ์หรือเข้าร่วมในโลหะ.

รอบการผลิตนานขึ้น

  • การหล่อแต่ละครั้งต้องมีการเตรียมเชื้อรา (การบรรจุหีบห่อ, การตั้งค่าหลัก, การประกอบแม่พิมพ์) และการสั่นคลอนโพสต์, ซึ่งใช้เวลานานกว่ากระบวนการแรงดันสูงอัตโนมัติ.
  • เวลาระบายความร้อนอาจเป็นเรื่องสำคัญสำหรับส่วนที่หนาหรือขนาดใหญ่, การชะลอตัวของปริมาณงานโดยรวม.

กระบวนการใช้แรงงาน

  • การดำเนินการมากมาย - การทำมากมาย, การตั้งค่าหลัก, Fettling - เกี่ยวกับการใช้แรงงานที่มีทักษะ, การเพิ่มต้นทุนแรงงานและความแปรปรวนระหว่างแบทช์.
  • ระบบอัตโนมัติเป็นไปได้ แต่มักจะมีราคาแพงสำหรับระบบที่ใช้ทราย.

ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ

  • การสัมผัสกับฝุ่นซิลิกาในระหว่างการจัดการเชื้อราก่อให้เกิดอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจเว้นแต่จะมีมาตรการควบคุมฝุ่นอย่างเข้มงวด.
  • ใช้ทรายที่ใช้แล้ว.

ข้อ จำกัด ในส่วนที่บางมาก

  • ผนังบาง ๆ (<3–4 มม.) มีความท้าทายเพราะทรายอาจไม่รองรับรายละเอียดที่ดี, และโลหะอาจเย็นและแข็งตัวก่อนที่จะเติมเชื้อราให้สมบูรณ์.
  • การบรรลุทั้งสองส่วนและนิยามพื้นผิวที่ดีมักจะต้องใช้กระบวนการทางเลือกเช่นการหล่อแบบตายหรือการหล่อการลงทุน.

8. การใช้งานหลักของการหล่อทราย

อุตสาหกรรมยานยนต์

  • บล็อกเครื่องยนต์, หัวถัง, กรณีการส่ง, ส่วนประกอบเบรก, ชิ้นส่วนช่วงล่าง.

การบินและอวกาศ & การป้องกัน

  • ตัวเรือนกังหัน, ติดตั้งเครื่องยนต์, วงเล็บ, ส่วนประกอบขีปนาวุธ, ชิ้นส่วนเกียร์เครื่องบิน.

พลังงาน & การผลิตไฟฟ้า

  • ปลอกกังหัน, เฟรมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ตัวเรือนปั๊ม, ร่างกายวาล์วสำหรับอุปกรณ์น้ำมันและก๊าซ, ส่วนประกอบพลังน้ำ.

การก่อสร้าง & เครื่องจักรกลหนัก

  • อุปกรณ์ท่อ, ส่วนประกอบวาล์ว, ชิ้นส่วนเหล็กโครงสร้าง, ส่วนประกอบเครื่องยนต์สำหรับอุปกรณ์ก่อสร้าง, ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล (เช่น, รถแทรคเตอร์).

อุปกรณ์อุตสาหกรรม

  • ปลอกปั๊มและคอมเพรสเซอร์, กล่องเกียร์, ฐานเครื่องมือเครื่องจักร, วงเล็บหนัก, ร่างกายวาล์วอุตสาหกรรม.

มารีน & การต่อเรือ

  • ฮับใบพัด, ส่วนประกอบเครื่องยนต์, ชิ้นส่วนเครื่องจักรเรือ, และตัวเรือนปั๊มทางทะเล.

การผลิตทั่วไป

  • การหล่อทางศิลปะ, ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่กำหนดเอง, ส่วนประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่, และต้นแบบสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์.

ต้นแบบที่กำหนดเองและการผลิตปริมาณต่ำ

ในที่สุด, การหล่อแบบทรายเก่งในการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและงานชุดเล็ก ๆ.

เมื่อทีมออกแบบต้องการต้นแบบโลหะที่ใช้งานได้ไม่ว่าจะเป็นการตรวจสอบความถูกต้องของการยศาสตร์หรือการทดสอบภาคสนามภายใต้โหลดจริง-และการหล่อจะให้ชิ้นส่วนใน 3–5 วัน, เปรียบเทียบกับ 2–4 สัปดาห์ สำหรับแม่พิมพ์ถาวร.

ต้นทุนเครื่องมือน้อยที่สุด (มักจะอยู่ภายใต้ $200 ต่อรูปแบบ) ทำให้เหมาะสำหรับการดำเนินการนำร่องและแอพพลิเคชั่นพิเศษในหุ่นยนต์, อุปกรณ์ทางการแพทย์, และเครื่องจักรตามความต้องการ.

9. เปรียบเทียบกับกระบวนการคัดเลือกทางเลือก

เมื่อวิศวกรประเมินวิธีการหล่อ, พวกเขาชั่งน้ำหนักปัจจัยเช่น ความซับซ้อนของชิ้นส่วน, การตกแต่งพื้นผิว, ความทนทานต่อมิติ, ต้นทุนเครื่องมือ, และ ปริมาณการผลิต.

ด้านล่าง, เราเปรียบเทียบการหล่อทรายกับสองทางเลือกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย -การหล่อการลงทุน และ หล่อตาย.

เกณฑ์ การหล่อทราย การหล่อการลงทุน หล่อตาย
ต้นทุนเครื่องมือ ต่ำ: $50- $ 200 ต่อแม่พิมพ์; เหมาะสำหรับต้นแบบและการวิ่งขนาดเล็ก ปานกลางถึงสูง: $1,000- $ 5,000+ เนื่องจากรูปแบบขี้ผึ้งและเปลือกเซรามิก สูงมาก: $10,000- $ 100,000+ สำหรับการตายเหล็ก; เป็นธรรมสำหรับการผลิตจำนวนมาก
ปริมาณการผลิต ต่ำถึงปานกลาง: 1 ถึง 10,000+ ชิ้นส่วน ต่ำถึงปานกลาง: 100 ถึง 1,000+ ชิ้นส่วน สูง: 50,000+ ชิ้นส่วนต่อการวิ่ง
ช่วงขนาดชิ้นส่วน ใหญ่มาก: กรัมไป 50+ ตัน เล็กถึงขนาดกลาง: สูงถึง ~ 50 กิโลกรัม เล็กถึงขนาดกลาง: โดยทั่วไปจะอยู่ภายใต้ 10 กิโลกรัม
วัสดุที่รองรับ
กว้างมาก: เตารีดหล่อ, เหล็กกล้า, สแตนเลส, อลูมิเนียม, สีบรอนซ์, แมกนีเซียม, ซุปเปอร์อัลลอย อัลลอยด์ที่กว้าง แต่ไม่ได้เป็นพลังงานส่วนใหญ่ (สีบรอนซ์, สแตนเลส, อลูมิเนียม, โลหะผสมโคบอลต์) จำกัด เฉพาะโลหะที่หลอมละลาย: อลูมิเนียม, สังกะสี, แมกนีเซียม
พื้นผิวเสร็จสิ้น (รา) ปานกลาง: 6–12 µm ยอดเยี่ยม: ≤1 µm ดี: 1–3 µm
ความคลาดเคลื่อนมิติ ปานกลาง: ± 0.5% ถึง± 1.5% แน่น: ± 0.1% ถึง± 0.3% แน่นมาก: ± 0.2% ถึง± 0.5%
เวลานำ สั้นถึงปานกลาง: 3 วันที่ 2 สัปดาห์ ปานกลางถึงยาว: 2 ถึง 4 สัปดาห์ สั้นมาก: รอบเวลา <30 วินาที; เวลารอคอยโดยรวมขึ้นอยู่กับความพร้อมของแม่พิมพ์
ความซับซ้อน & รายละเอียด
ดี, สามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนด้วยคอร์; ข้อ จำกัด บางประการเกี่ยวกับรายละเอียดที่ดี ยอดเยี่ยม: มีรายละเอียดที่ละเอียดมากและบางส่วน (<1 มม) ปานกลาง: รูปทรงที่ซับซ้อนเป็นไปได้, แต่ถูก จำกัด โดยการออกแบบตาย
คุณสมบัติทางกล โดยทั่วไปแล้วดี; ขึ้นอยู่กับอัตราการระบายความร้อนของโลหะผสมและการระบายความร้อน ความซื่อสัตย์สูง, กำลังดี, และความเหนียว ความแข็งแรงสูงและความสมบูรณ์ของพื้นผิวที่ดี แต่มีตัวเลือกโลหะผสมที่ จำกัด
การใช้งานทั่วไป ชิ้นส่วนเครื่องจักรขนาดใหญ่, บล็อกเครื่องยนต์, ตัวเรือนปั๊ม, เครื่องจักรกลหนัก ใบพัดกังหัน, ส่วนประกอบการบินและอวกาศ, เครื่องประดับที่สลับซับซ้อน, การปลูกถ่ายทางการแพทย์ ชิ้นส่วนยานยนต์, ตัวเรือนอิเล็กทรอนิกส์, ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การรีไซเคิลทรายได้สูง (90–95%) พลังงานที่เข้มข้นมากขึ้นเนื่องจากการแปรรูปขี้ผึ้งและเปลือกเซรามิก การใช้พลังงานสูงในการผลิตตายและการฉีดโลหะ
ค่าใช้จ่ายต่อส่วนต่างๆ (ปริมาณต่ำ) ต่ำถึงปานกลาง สูง สูงมากเนื่องจากการตัดจำหน่ายเครื่องมือ
ค่าใช้จ่ายต่อส่วนต่างๆ (ปริมาณสูง) ปานกลางถึงต่ำ ปานกลาง ต่ำมาก

เมื่อใดควรเลือกการหล่อทราย?

  • ต่ำ- ถึงการผลิตกลางปริมาณ: ด้านล่าง 10,000 ชิ้นส่วน, การเสียค่าใช้จ่ายในการใช้เครื่องมือต่ำของ Sand ช่วยลดต้นทุนต่อส่วนต่างๆ.
  • ชิ้นส่วนใหญ่หรือหนัก: ส่วนประกอบมากกว่า 50 กิโลกรัม หรือขึ้นไป 50 ตัน เฉพาะแม่พิมพ์ทราย.
  • โลหะผสมพิเศษ & วัสดุอุณหภูมิสูง: แม่พิมพ์ทรายจับสแตนเลส, ซุปเปอร์อัลลอย, และเตารีดหล่อโดยไม่ต้องกังวลกับการสวมใส่.
  • การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหรือการออกแบบซ้ำ: 3รูปแบบการพิมพ์ D และการเปลี่ยนแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วเวลานำตะกั่วเป็นสองสามวัน.
  • เรขาคณิตภายในที่ซับซ้อน: แกนทรายผลิตฟันผุลึกและต่ำกว่าโดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนเครื่องมือราคาแพง.

10. บทสรุป

การหล่อทรายยังคงอยู่ในฐานะ เกี่ยวกับรากฐาน วิธีการผลิต, การทำให้สมดุล เศรษฐกิจ, ความเก่งกาจ, และ ความสามารถในการขยายขนาด.

โดยการรวมการออกแบบดิจิทัล, เคมีบำบัดขั้นสูง, และการควบคุมคุณภาพแบบเรียลไทม์, โรงหล่อของวันนี้เอาชนะข้อ จำกัด ดั้งเดิม - สร้างความน่าเชื่อถือ, การหล่อที่ซับซ้อนในอุตสาหกรรม.

เมื่อความยั่งยืนและแรงกดดันจากต้นแบบอย่างรวดเร็วเติบโตขึ้น, การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของ Sand Casting ราคาเข้าต่ำ, ความยืดหยุ่นของวัสดุ, และ ความสามารถในการขนาด สร้างความมั่นใจในความเกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่องในอนาคต.

ที่ นี้, เราพร้อมที่จะร่วมมือกับคุณในการใช้ประโยชน์จากเทคนิคขั้นสูงเหล่านี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบส่วนประกอบของคุณ, การเลือกวัสดุ, และเวิร์กโฟลว์การผลิต.

ทำให้มั่นใจว่าโครงการต่อไปของคุณเกินกว่าการแสดงและมาตรฐานความยั่งยืนทุกครั้ง.

ติดต่อเราวันนี้!

 

คำถามที่พบบ่อย

ช่วงขนาดทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนหล่อทรายคืออะไร?

ชิ้นส่วนอาจมีตั้งแต่ส่วนประกอบเล็ก ๆ (เช่น, วงเล็บ) เป็นโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่มาก (เช่น, ใบพัดเรือ), มีโรงหล่อบางแห่งที่สามารถหล่อชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักหลายตัน.

ปัญหาพื้นผิวทั่วไปคืออะไรในการหล่อทราย?

ชิ้นส่วนอาจมีพื้นผิวที่ขรุขระเนื่องจากแม่พิมพ์ทราย. กระบวนการหลังการหล่อเช่นการตัดเฉือน, บด, หรือการระเบิดมักจะใช้เพื่อปรับปรุงการเสร็จสิ้น.

สามารถใช้การหล่อทรายสำหรับการผลิตในปริมาณมาก?

ในขณะที่การหล่อทรายเป็นไปได้สำหรับปริมาตรต่ำถึงปานกลาง, การผลิตที่มีปริมาณมากอาจมีประสิทธิภาพมากกว่าด้วยวิธีการเช่นการหล่อแบบตายเนื่องจากเวลารอบที่เร็วขึ้นและความทนทานของเชื้อราที่สูงขึ้น.

การหล่อทรายเหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบ?

ใช่, การหล่อแบบทรายมักใช้สำหรับต้นแบบเนื่องจากต้นทุนการใช้เครื่องมือต่ำและความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่ใช้งานได้อย่างรวดเร็ว, แม้แต่สำหรับการออกแบบที่ซับซ้อน.

คอร์ใช้ในการหล่อทรายอย่างไร?

แกน (ทำจากทรายหรือเรซิน) สร้างโพรงภายในหรือคุณสมบัติในการหล่อ.

พวกเขาจะถูกวางไว้ในแม่พิมพ์ก่อนที่จะเทและลบออกหลังจากการทำให้เป็นก้อน, บ่อยครั้งผ่านการสั่นสะเทือนหรือการหลอมละลาย.

เลื่อนไปด้านบน