Investičné liatie (odlievanie do strateného{0} vosku) vytvára kovové súčasti takmer -čisté{2}}tvaru so zložitými geometriami, úzkymi rozmerovými toleranciami a hladkými povrchovými úpravami. Tento výrobný proces znižuje alebo eliminuje potrebu sekundárneho obrábania, vďaka čomu je cenovo-efektívny pre stredne až veľkoobjemovú-výrobu zložitých konštrukčných a mechanických dielov.
Prevádzkové schopnosti a technické limity
• Rozsah hmotnosti: 0,05 kg až 80 kg (0,11 libier až 176 libier) na jeden diel
• Minimálna hrúbka steny: 1,5 mm (0,060 palca) pre proces s oxidom kremičitým; 3,0 mm (0,120 palca) pre proces vodného skla
• Lineárne rozmerové tolerancie: ISO 8062-3 stupeň DCTG 4 až DCTG 6 (Silica Sol); DCTG 7 až DCTG 9 (vodné sklo)
• Ako-drsnosť liateho povrchu:
Proces oxidu kremičitého: Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125 – 250 µin)
Proces vodného skla: Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250 – 500 µin
• Ročná výrobná kapacita: Až 15 000 metrických ton kombinovaného výstupu
Sprievodca výberom procesov pre kupujúcich
|
Parameter |
Silica Sol Process |
Proces vodného skla |
|
Typický výber zliatiny |
Nerezová oceľ, superzliatiny |
Uhlíková a nízko legovaná-oceľ |
|
Povrchová úprava (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Tolerančná trieda |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
|
Počiatočné náklady na nástroje |
Mierne |
Nižšia |
|
Cieľ jednotkových nákladov |
Stredné až prémiové aplikácie |
Objem citlivý na náklady- |
Výrobný proces
Zlieváreň prevádzkuje duálne{0}}linky na investičné odlievanie: Silica Sol pre vysoko-precízne diely odolné voči korózii- a vodné sklo pre konštrukčné komponenty z uhlíkovej ocele.
Procesný tok
• Hliníkové nástroje
• Vstrekovanie vosku
• Montáž stromu
• Namáčanie v keramickej kaši
• Odvoskovanie a vypaľovanie
• Nalievanie a chladenie
• Shakeout & Cut-Vypnuté
• Záverečná kontrola
Podrobné vykonanie-za{1}}krokom
• Výroba nástrojov a lisovníc: CNC-obrábané hliníkové lisovnice (zliatina 6061/7075) sa vyrábajú s prídavkami na zmrštenie (zvyčajne 1,5 % – 2,5 %) zohľadnenými v modeli CAD na základe dynamiky tuhnutia zliatiny.
• Pattern Injection: Teplotne{0}}riadený vosk sa vstrekuje do hliníkovej matrice pod tlakom (2,0 – 4,0 MPa), aby sa vytvorila presná replika cieľového komponentu.
• Zostava vzoru: Jednotlivé vzory vosku sú skonštruované-a pripojené k centrálnej voskovej lište (stromová štruktúra), aby sa optimalizoval tok kovu a podávanie počas tuhnutia.
• Shell Building:
Silica Sol: Vzorový strom sa ponorí do suspenzie koloidného oxidu kremičitého a potiahne sa zirkónovým pieskom (základné vrstvy) a následne mullitovým pieskom (záložné vrstvy). 5 na 7 vrstiev s prísnou kontrolou vlhkosti (55 % ± 5 % RH) medzi vrstvami.
Vodné sklo: Stromček sa ponorí do spojivovej kaše kremičitanu sodného a štukuje sa kremičitým pieskom, vytvrdzuje sa v kúpeli chloridu amónneho alebo síranu hlinitého (4 až 6 vrstiev).
• Odvoskovanie a autokláv: Zostava puzdra sa umiestni do vysokotlakového parného autoklávu (0,6 – 0,8 MPa, 160 stupňov – 175 stupňov), aby sa vosk rýchlo roztopil a evakuoval bez toho, aby došlo k prasknutiu keramického obalu.
• Vypaľovanie pri vysokej{0}}tete: Keramické škrupiny sa spekajú v rotačnej alebo vsádzkovej peci pri 950 stupňoch až 1 150 stupňoch počas 45 – 90 minút, aby sa spálili zvyškové uhľovodíky a dosiahla sa pevnosť konštrukcie.
• Tavenie a liatie: Indukčné pece tavia certifikované surové ingoty. Roztavený kov sa odstredí-, spektrograficky sa analyzuje a naleje do predhriatych foriem pri teplotách v rozsahu od 1450 stupňov do 1680 stupňov v závislosti od zliatiny.
• Knockout & Cut{0}}Vypnuté: Stuhnuté škrupiny sa rozbijú pomocou pneumatických kladív alebo vysokotlakových prúdov vody-. Časti sa oddeľujú od vtoku pomocou brúsnych rezných-kotúčov.
• Brúsenie a otryskávanie: Vtokové čapy sú zabrúsené v jednej rovine a diely sú otryskané brokom z nehrdzavejúcej ocele alebo aluminou, aby sa dosiahla jednotná štruktúra povrchu.
Materiály a technické špecifikácie
Spracovávame komplexné spektrum železných a neželezných{0}}kovov podľa noriem ASTM, AISI, DIN, EN a JIS. Validácia chemického zloženia pomocou optickej emisnej spektroskopie (OES) sa vykonáva pri každom ohreve pred nalievaním.
Matica špecifikácie zliatiny
|
Materiálna rodina |
Bežné stupne (ASTM / DIN) |
Vlastnosti kľúča |
Štandardný mechanický rozsah |
|
Austenitická nehrdzavejúca oceľ |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Vysoká odolnosť proti korózii, vynikajúca húževnatosť |
Ťah: väčší alebo rovný 485 MPa Výťažok: väčší alebo rovný 205 MPa Predĺženie: Väčšie alebo rovné 35 % |
|
Martenzitické / feritické nehrdzavejúce |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Vysoká tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, magnetická |
Ťah: 550 – 850 MPa Tvrdosť: 180 – 450 HBW |
|
Vytvrdzovanie zrážaním Nerez |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Vysoká pevnosť, dobrá odolnosť proti korózii po tepelnom spracovaní |
Ťah: 930 – 1310 MPa Výťažnosť: 790 – 1170 MPa |
|
Uhlíková oceľ |
WCB, WCC, trieda 60-30, 1020, 1045 |
Dobrá zvárateľnosť, konštrukčná pevnosť, hospodárnosť |
Ťah: 415 – 655 MPa Výťažnosť: 230 – 345 MPa |
|
Nízko{0}}legovaná oceľ |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Vynikajúca prekaliteľnosť, vysoká únavová pevnosť |
Ťah: 650 – 1100 MPa (tepelne spracované) |
|
Duplexná nehrdzavejúca oceľ |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Vynikajúca odolnosť proti jamkovej korózii (PREN väčšia alebo rovná 34), vysoká medza klzu |
Ťah: väčší alebo rovný 650 MPa Výťažok: väčší alebo rovný 450 MPa |
|
Tepelne-odolné zliatiny |
HK40, HH, ekvivalent Inconel 625 |
Vysoká pevnosť pri tečení až do 1050 stupňov |
Špecifické pre aplikáciu |
Kľúčové vlastnosti produktu
Komplexná integrácia vnútornej geometrie:
Eliminuje viacdielne zvárané zostavy konsolidáciou zložitých vnútorných kanálov, podrezaní a tenkých rebier do jedného odliateho komponentu.
Odstránenie uhla ponoru:
Na rozdiel od pieskového alebo tlakového liatia umožňuje investičné liatie nulové{0}}uhly ponoru na vnútorných vreckách a vonkajších stenách, kde sa bežne uplatňujú obmedzenia ťahu jadra.
Near{0}}Net-Shape Precision:
Znižuje množstvo odpadu až o 70 % v porovnaní s masívnym tyčovým-sériovým CNC obrábaním, najmä na vysoko-legovanej nehrdzavejúcej oceli a zliatinách niklu.
Ako-odlievané písmo a sledovateľnosť:
Čísla dielov, tepelné kódy, logá a smerové šípky je možné odliať priamo na povrch komponentu so zvýšeným textom (minimálna výška 0,5 mm).
Jednotná štruktúra zŕn:
Riadené predhrievanie plášťa a tepelná izolácia počas liatia minimalizujú gradienty chladenia, čo vedie k konzistentným izotropným mechanickým vlastnostiam.
Typické aplikácie
Investičné odliate diely slúžia kritickým funkčným úlohám v ťažkom priemysle, kontrole tekutín a energetických zariadeniach:
Mapovanie aplikačného motora
|
Sektor |
Typické komponenty |
|
Manipulácia s kvapalinami a čerpadlá |
Obežné kolesá, špirálové puzdro, telesá ventilov, príruby |
|
Procesy a automatizácia |
Kryty prietokomerov, ramená ovládačov, nástavce snímačov |
|
Heavy & Ag Machinery |
Noste konzoly, čapy pántov, zaisťovacie západky, spojky |
|
Petrochémia a energetika |
Obloženie vysokotlakového ventilu, trysky horáka, armatúry potrubí{0} |
|
Komerčný automobilový priemysel |
Kryty turbodúchadiel, výfukové potrubia, konzoly |
Obrábanie a sekundárne operácie
Zatiaľ čo investičné odlievanie poskytuje tesné takmer{0}}sieťové tvary, vysoko{1}}presné povrchy rozhrania vyžadujú sekundárne operácie CNC.
Postupnosť operácií
Surové odlievanie → Vlastné{0}} CNC obrábanie → Tepelné spracovanie → Povrchová úprava
In{0}}vlastné obrábacie schopnosti
• CNC sústruženie: Priemery do 500 mm; presnosť polohy v rozmedzí ±0,005 mm.
• 4 (<0.01 mm).
• Rezanie závitov: Rezanie vnútorných/vonkajších závitov metrických, NPT, BSPP a UNC.
Tepelné spracovanie
• Roztokové žíhanie: 1040 stupňov –1120 stupňov s následným rýchlym ochladením vodou pre austenitické nehrdzavejúce ocele (obnovuje odolnosť voči korózii a homogenizuje štruktúru).
• Normalizácia a zmiernenie napätia: 850 stupňov – 900 stupňov chladenie vzduchom na homogenizáciu štruktúry zŕn v uhlíkových a legovaných oceliach pred obrábaním.
• Kalenie a temperovanie (Q&T): Kalenie v oleji/vode, po ktorom nasleduje popúšťanie na dosiahnutie cieľových hodnôt HRC (napr. 28–34 HRC alebo 45–52 HRC).
• Kalenie starnutím: Podmienky H900, H1150 pre nehrdzavejúcu oceľ 17-4PH na zvýšenie pevnosti v ťahu.
Možnosti povrchovej úpravy
• Elektroleštenie (Ra < 0,4 µm pre sanitárne aplikácie)
• Pasivácia (zhoda ASTM A967)
• Zinkovanie / fosfátovanie / E{0}}pokovovanie
• Povrchová úprava čiernym oxidom
• Práškové lakovanie a tekuté lakovanie
Kontrola kvality a inšpekcia
Zabezpečenie kvality sa začína overovaním surovín a pokračuje prostredníctvom rozmerových auditov po-obrábaní. Ku každej zásielke je priložený Inšpekčný certifikát EN 10204 3.1.
Matica overovania zabezpečenia kvality
|
Kategória inšpekcie |
Testovacia metóda / vybavenie |
Podľa štandardu |
|
Chemické zloženie |
Priame{0}}čítanie optického emisného spektrometra (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
Mechanické testovanie |
Univerzálny tester ťahu, Charpyho náraz, tvrdosť (HB/HRC) |
ASTM A370 / ISO 6892-1 |
|
Ne{0}}deštruktívne testovanie (NDT) |
Rádiografické testovanie (röntgenové žiarenie) Testovanie penetrácie tekutín (PT) Testovanie magnetických častíc (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
Kontrola rozmerov |
Súradnicový merací stroj (CMM), optický profilometer |
ISO 10360 |
|
Mikroštruktúra |
Metalografický mikroskop |
ASTM E45 / ISO 4967 |
OEM a zákazková výroba
Vyrábame vlastné komponenty výlučne z technických výkresov a špecifikácií-dodaných zákazníkom.
Časová os realizácie projektu
|
Etapa |
Časová os |
Kľúčové dodávky |
|
1. fáza |
1.–2. týždeň |
DFM Review & Mold Design, Solidification Simulation |
|
2. fáza |
3.–4 |
Nástrojové CNC obrábanie a skúšobné vstrekovanie vosku |
|
3. fáza |
5.–6. týždeň |
T1 Sample Casting Production & First Article Inspection Report (FAIR) |
|
4. fáza |
Týždeň 7+ |
Schválenie hromadnej výroby a hromadná expedícia |
Podrobnosti o inžinierskom pracovnom postupe
• Preskúmanie návrhu pre vyrobiteľnosť (DFM): Inžinierstvo hodnotí prechody hrúbky steny, tepelnú koncentráciu hmoty, umiestnenie deliacej čiary a požiadavky na ťah pred rezaním nástroja.
• Simulácia tuhnutia: Softvér na simuláciu Anycasting / MAGMASOFT modeluje rýchlosť roztaveného kovu, krivky ochladzovania a tendenciu zmršťovania na umiestnenie stúpačiek a vrát, čím sa eliminuje vnútorná pórovitosť pred rezaním ocele.
• Možnosti prototypovania:
Rýchle{0}}otočenie SLA/3D tlačených voskových vzorov: 7 – 10 dní pre fyzické funkčné prototypy bez použitia tvrdých nástrojov.
Tvrdé hliníkové nástroje: 21 – 28 dní na výrobu vzoriek-triedy T1.
• Správa o kontrole prvého výrobku (FAIR): Predložená s úplným rozmerovým rozložením (údaje CMM), analýzou chemického zloženia, údajmi o mechanických skúškach a materiálovými certifikáciami.
Čo by mali kupujúci poskytnúť za RFQ
Ak chcete získať presný obchodný návrh a technickú kontrolu do 24 až 48 hodín, uveďte vo svojej otázke nasledujúce údaje:
Technické výkresy:
• 3D model CAD: formáty súborov STEP (.stp), IGES (.igs) alebo SolidWorks (.sldprt).
• 2D kreslenie: formát PDF s kritickými toleranciami, geometrickým kótovaním a toleranciou (GD&T), očakávaniami povrchovej úpravy a popismi obrábania.
Špecifikácie materiálu:Presná trieda materiálu (napr. ASTM A351 CF8M, AISI 4140) alebo požadované mechanické parametre.
Objemy objednávok:Odhadované ročné použitie (EAU) a počiatočné množstvá pilotnej dávky.
Tepelná úprava a povrchová úprava:Požiadavky na tvrdosť, pasiváciu, pokovovanie alebo špecifikácie lakovania.
Kvalita a rozsah kontroly:Požadované pokrytie NDT (napr. 100 % PT, 5 % röntgenový odber vzoriek), požiadavky na tlakové skúšky (bar/PSI) a špecifické požiadavky na certifikát (EN 10204 3.1 / 3.2).
Požiadavky na balenie:Anti{0}}nehrdzavejúce obaly VCI, balenie do jednotlivých škatúľ alebo štandardná exportná paletizácia.
Často kladené otázky
Otázka: Aký je hlavný rozdiel medzi kremičitým sólom a investičným odlievaním vodného skla?
Odpoveď: Proces s oxidom kremičitým využíva zirkónový piesok a jemné spojivá na báze koloidného oxidu kremičitého, čím sa dosahuje vynikajúca povrchová úprava (Ra 3,2–6,3 µm) a vyššia rozmerová presnosť (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Je primárny pre diely z nehrdzavejúcej ocele{12}}a vysokolegovaných dielov. Proces vodného skla využíva kremenný piesok a kremičitan sodný, čím sa vytvára drsnejší povrch (Ra 6,3 – 12,5 µm) a voľnejšie tolerancie (DCTG 7 – 9), ale ponúka nižšie jednotkové náklady na komponenty z uhlíkovej a nízkolegovanej ocele.
Otázka: Aké všeobecné rozmerové tolerancie možno zachovať bez obrábania?
Odpoveď: V prípade vytaviteľného liatia s oxidom kremičitým sú lineárne tolerancie zvyčajne v súlade s normou ISO 8062-3 DCTG 4 až DCTG 6 (približne ±0,15 mm na 25 mm). Kritické zarovnanie otvorov, tesniace plochy a závitové otvory vyžadujú dodatočné CNC obrábanie.
Otázka: Ako zabránite pórovitosti vnútorného zmršťovania v sekciách s hrubými-stenami?
Odpoveď: Inžinieri využívajú softvér na simuláciu tepelného tuhnutia na modelovanie vtoku a umiestnenia stúpačiek. Pre sekcie s vysokou koncentráciou hmoty sú do konštrukcie plášťa začlenené chladiace bloky alebo izolované stúpačky, aby sa zabezpečilo smerové tuhnutie smerom k vtokovému kanálu.
Otázka: Aký je typický dodací čas pre nové nástroje a počiatočné vzorky?
Odpoveď: Štandardná výroba hliníkových nástrojov vyžaduje 20 až 25 dní. Výroba vzoriek, tepelné spracovanie a hlásenie rozmerov CMM si vyžadujú ďalších 7 až 10 dní. Celková doba od schválenia 3D CAD po dodanie vzorky je zvyčajne 30 až 35 kalendárnych dní.
Otázka: Dajú sa 3D tlačené vzory použiť na krátkodobú-výrobu?
A: Áno. SLA (stereolitografia) alebo SLS 3D tlačené voskové/PMMA vzory možno priamo-namáčať do kalu, aby sa vyrobili kovové odliatky bez hliníkových nástrojov. Tým sa skrátia dodacie lehoty na 7 – 10 dní pri testovaní prototypu alebo pri malom{6}}objeme (< 50 units).
Otázka: Poskytujete osvedčenia o skúške mlynov so zásielkami?
Odpoveď: Každá zásielka obsahuje certifikát materiálu EN 10204 3.1 s podrobnými informáciami o skutočnej tepelnej chemickej analýze (výsledky OES), pevnosti v ťahu, medze klzu, predĺžení, hodnotách nárazu (ak boli testované) a hodnotách tvrdosti.






