Технология литья по выплавляемым моделям: Литье по выплавляемым моделям Пермь — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

3D-принтеры в производстве процесса литья по выплавляемым моделям

Основы 3D

Литье

Автор: Алексей Чехович

Основные этапы литья по выплавляемым моделям | Главные преимущества 3D-печати в сравнении с традиционными технологиями | Примеры применения 3D-печати на производстве

Как уже было сказано во вступительной статье нашего «литейного» цикла, при оболочковом литье используются одноразовые модели и формы. Сегодня мы рассмотрим, как аддитивные технологии повышают эффективность процесса литья по выплавляемым моделям. Это один из наиболее точных литейных методов современной индустрии, позволяющий получать изделия с допусками 100-200 микрон.

Основные этапы литья по выплавляемым моделям

Создается образец модели.
Образец присоединяется к центральному литнику.
Образец и центральный литник несколько раз опускают в огнеупорный материал, создавая форму вокруг образца.
Образец удаляется из огнеупорной формы. Форма готова для заливки металлом.

Металл заливается в форму.
После охлаждения материал формы удаляется посредством механической обработки, химической очистки или растворения в воде.
Части отрезают от центрального литника и слегка зачищают.

Создание новой продукции, и в особенности литейных деталей, – самая трудоемкая и дорогостоящая часть технологического процесса. В стандартном производстве для новой итерации изделия часто требуется и новая литейная оснастка, поскольку модернизировать существующую либо слишком затратно, либо невозможно.

Аддитивные технологии недаром называют революционными: они позволили сократить сроки изготовления изделий для опытного производства в разы и даже десятки раз. К примеру, прототип блока цилиндров автомобильного двигателя можно напечатать на 3D-принтере всего за две недели, тогда как его производство традиционными методами занимает полгода.

3D-печать не только экономит время, но и позволяет вырастить модели и формы любой сложности. У литья в этом смысле возможности ограничены.

Когда речь идет о точности детали, применение 3D-печати также не имеет себе равных. Наибольшее распространение эта технология получила в ювелирном деле, стоматологии, приборостроении – в тех отраслях, где в приоритете небольшие размеры и сложная геометрия изделия. При изготовлении таких объектов, как мелкие детали машин, ювелирные изделия, стоматологические протезы или имплантаты, востребована особо высокая точность и качество отливок.

Фото 1. Модели, созданные на восковом 3D-принтере

Главные преимущества 3D-печати в сравнении с традиционными технологиями

Высокая производительность;
повышенная точность;
высокое качество;
возможность круглосуточной эксплуатации;
применение материалов для 3D-печати с качествами, оптимизированными для конкретных задач.

Фото 2. Восковые модели, напечатанные на 3D‑принтере FlashForge WaxJet 400, и готовые ювелирные изделия

Построение моделей в 3D-принтере выполняется по технологии MJP (MultiJet Printing), основанной на многоструйном моделировании с помощью воска или фотополимера. Это дает возможность получать модели с высокой детализацией и превосходным качеством поверхности.

Примеры применения 3D-печати на производстве

Фото 3. Модель и отливка компонента газотурбинных двигателей

Американская компания Turbine Technologies, Ltd. разработала модификацию двигателей внутреннего сгорания, на которые устанавливаются турбины высокого давления. Компания приобрела 3D-принтер для печати восковых моделей и получает готовую отливку в течение 3-4 дней. Восковые модели теперь изготавливаются непосредственно из 3D-моделей CAD, а литейный цех Turbine Technologies производит компоненты прототипов газотурбинных двигателей с большей точностью и меньшими расходами.

Фото 4. Золотая монета Гудвилла Цвелитини

А вот уникальный пример: к 40-летию короля южноафриканского племени зулусов Гудвилла Цвелитини была отлита монета из 18-каратного золота. Ее диаметр 100 мм, толщина 7 мм, а вес составляет чуть менее 0,5 кг. Перед производителем стояла задача напечатать монету в кратчайшие сроки, и благодаря выдающимся возможностям 3D-печати она была изготовлена всего за неделю.

Фото 5. Напечатанная на 3D-принтере мастер-модель для получения силиконовой формы

У воска для печати есть свои недостатки. Все затраты на выращивание восковой модели ложатся на конечное изделие, так как модель одноразовая и ее нельзя использовать повторно. Специалисты iQB Technologies решили немного модифицировать процесс, что позволило снизить издержки производства. На одном из российских предприятий была создана модель металлического сувенирного изделия (см. фото 5). Чтобы не платить за весь воск, который тратится на каждое изделие, модель была напечатана на 3D-принтере не из воска, а из пластика (фотополимерной смолы).

Дальнейшее создание мастер-моделей выполнялось путем выплавления воска и литья по выплавляемым моделям.

Остановимся на этом примере, чтобы поэтапно рассмотреть весь технологический процесс.

После того как пластиковые модели напечатаны на 3D-принтере, они монтируются на плите.

Устанавливаются опоки.

Формы заливаются силиконом.

Силиконовая масса, как правило, сильно подвержена газации, поэтому для удаления воздушных пузырьков формы помещаются в импровизированную дегазационную камеру.

Когда полимеризация силикона завершилась, опоки снимаются. Внутри силикона «замурована» пластиковая модель.

Далее следует самый сложный этап – разделение силиконовой формы на куски и извлечение мастер-модели.

Силиконовая форма собирается обратно, и в нее заливают литейный воск.

Форму разнимают и получают мастер-модели из воска, которые крепятся к литниковому стояку (так называемая сборка моделей в елочку).

Елочка окунается в специальный раствор и обсыпается керамическим песком – тем самым вокруг модели создается огнеупорная оболочка. Затем елочка подвергается нагреву, и весь воск вытекает, остается полость, точно повторяющая форму модели. В нее заливается металл. Форма разрушается, готовые отливки отрезаются от литникового стояка и зачищаются.

Процесс закончен – мы получили готовое изделие.

А как аддитивные технологии применяются в процессе литья по выжигаемым моделям? Читайте в нашем блоге!

Статья опубликована 02.08.2017 , обновлена 26.05.2022

ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ С ГЕРМЕТИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 621. 74.04

ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ С ГЕРМЕТИЗАЦИЕЙ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Г. Б. Стайков , А. А. Гагин Научный руководитель — Л. А. Оборин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Постоянное совершенствование летательных аппаратов (ЛА) поднимает уровень требовании к их силовым установкам (СУ), то есть к качеству заготовок, составляющих их основу. Каждая новая конструкция силовой установки сопровождается повышением требовании к входящим заготовкам, к их конструктивной прочности и герметичности.

Ключевые слова: литье по выплавляемым моделям, силовые установки, пространственные профили, герметичность, конструктивная прочность, дефекты усадочного характера, уменьшение количества сварных швов.

CASTING TECHNOLOGY FOR CASTED SEAMS WITH PRESSURE SEALING

G.B. Staykov , A. A. Gagin Scientific Supervisor — L. A. Oborin

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail: [email protected]

Continuous improvement of aircraft (LA) raises the level of requirements to their power unit (SU), ie the quality of blanks which they are based. Each new design of the power plant is accompanied by an increase in requirements for incoming workpieces, their structural strength and integrity.

Keywords: molding on the melted models, power plants, spatial profiles, tightness, constructive durability, defects of shrinkable character, reduction of quantity of welded seams.

Литое исполнение СУ позволит в полной мере реализовать все необходимые требования:

— получение оптимальных пространственных профилей всех элементов входящих в СУ заготовок, определяющих гидро-газодинамику;

— существенное сокращение количества сборочных единиц;

— совмещение многих функций в одном узле или агрегате, что должно приводить к максимальному уменьшению количества сварных швов, повышению надежности и стабильности технологического обеспечения требований конструкторской документации (КД), в части механических свойств, химического состава применяемых материалов и др. [1].

Естественно, что столь значительное улучшение технических характеристик СУ сопровождается беспрецедентным повышением требований к состоянию внутренних поверхностей отливок, обработка которых технически невозможна, к качеству литых деталей в отношении внутренних усадочных дефектов, пор и рыхлот, определяющих две основные характеристики:

Секция «Сварка летательных аппаратов и родственные технологии»

— герметичность;

— конструктивная прочность.

Существуют ли в арсенале литейных технологий традиционные средства, позволяющие подняться на этот качественно более высокий уровень? Анализ показал, что ни один из имеющихся процессов, взятый отдельно, сам по себе, не может обеспечить решение задачи (см. рисунок).

Интегральная система технологических основ производства литых деталей по выплавляемым моделям с герметизацией под давлением для силовых установок

аэрокосмической техники

Центральной проблемой, определяющей, как герметичность, так и конструктивную прочность является исключение дефектов усадочного характера — рыхлоты и пористости. Наряду с физико-химическими исследованиями, экономически обоснованным является

привлечение к изучению процесса кристаллизации математических методов и моделирования на ЭВМ [2]. Однако существуют технологические методы значительного сокращения пористости и рыхлоты в отливках, с одновременным повышением механических свойств. Это процесс поверхностного легирования деталей при- поем 5ВА, он включает в себя следующие операции:

— подготовка поверхности литых деталей под пайку;

— нанесение порошкового припоя на поверхность корпусных отливок;

— пайку, герметизацию, формирование припоем герметизирующего слоя толщиной до 140 мкм в вакуумной печи со степенью вакуума 1,33-10’2 Па (1; 10’4 мм.рт. ст) при температуре 1 220 °С в течение 15 мин [3].

Заключительным этапом формирования отливки в данном пакете технологических основ является высокотемпературная газостатическая обработка отливок (ВГО) для удаления остаточных микропор [3].

Разработанные технологические основы производства литых заготовок литьем по выплавляемым моделям (ЛВМГД) для СУ летательных аппаратов (ЛА) гарантированно обеспечивают заданные требования КД по герметичности, конструктивной прочности и гидродинамическим характеристикам СУ.

Предложенные научно-технические результаты и разработанные комплексные прием технологические приемы могут быть с успехом использованы в других областях промышленности.

Библиографические ссылки

1. Оборин Л. А., Колмыков В. А. Технологическое обеспечение изготовления качественных деталей машин методом литья по выплавляемым моделям. Красноярск, 2013. 106 с.

2. Оборин Л. А. Научно-технологические основы производства литых деталей по выплавляемым моделям для силовых установок летательных аппаратов : монография. 2-е изд. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. 242 с.

3. Оборин Л. А. Научно-технологические основы производства литых деталей по выплавляемым моделям для силовых установок летательных аппаратов / Л. А. Оборин, И. В. Трифанов, В. П. Назаров и др. М. : РАН, 2012.

технология, производственный процесс достоинства и недостатки

Технология литья по выплавляемой модели разработана с целью отливки целой массой крупных и мелких деталей, арматуры, режущего или хирургического инструмента, элементов электронных и оптических приборов. Метод часто применяется при изготовлении комплектующих элементов для промышленного и производственного оборудования, в художественном литье, в авиации, тяжелом машиностроении, космонавтике, нефтяной и газовой промышленности.

Достоинство литья по моделям
Как осуществляется процесс
Плюсы отлитых деталей
Автоматизированное производство

Достоинство литья по моделям

К положительным качествам технологического процесса относится высокая точность отлива детали до 4 класса точности с чистой поверхностью, не требующей дополнительной обработки. Важной особенностью метода также является возможность получить изделие сложной конфигурации, при обычном способе изготовления которого потребуется сборка из отдельных элементов. Изготовление отливки из твердых сплавов металла позволяет получить продукцию с шероховатостью поверхности до 6 класса от Rz=20 мкм до Ra=1,25 мкм в соответствии с требованиями ГОСТ 2789–59 .

Как осуществляется процесс

При серийном производстве мелких или крупных деталей разрабатывается эскиз и чертеж изделия, выполняется макет и пресс-форма, подбирается материал из металла, гипса, огнеупорной глины. Производственный процесс выполняется в следующей последовательности:

сборка разъемной литейной формы;
разогретая воскообразная масса легкоплавкого вещества (парафин, стеарин, воск) заливается в отверстие формы под давлением 2,5−3 атм;
после охлаждения заготовки соединяются в блоки методом пайки с литниковой системой.

Принцип литья по выплавляемым моделям заключается в изготовлении материала на основе неразъемной формы, обеспечивающей высокую точность готового продукта. Выбранный способ литья помогает получить детали с толщиной стенок 0,5 мм из стали тугоплавкого сплава, не поддающегося механической обработке.

Готовый продукт подвергается облицовке суспензией, в состав которой входит кварц пылевой фракции и жидкое стекло или этилсиликат.

Облицовочная жидкость, для приготовления которой используется этилсиликат [Si (OC 2 H 5) 4], содержащий в составе 32 или 40% SiO 2, наносится в несколько слоев. В процессе гидролиза суспензии принимает участие этиловый спирт. Каждый последующий слой облицовки обсыпается мелким промытым песком из кварца или порошком измельченного маршалита, высушивается, после чего цикл повторяется от 5 до 11 раз. Модельный состав вытапливается паром, горячей водой или прогревом.

Формирование формы занимает от 2 часов до 2 суток, в конечном результате получается твердая оболочка толщиной до 3 мм, после чего пресс-форма переходит на участок выплавки модели из формы методом разогревания в термическом шкафу при температуре +120⁰С…+150⁰С или в горячей воде 90⁰С. После удаления наполнителя форма помещается в опоку и засыпается сухим порошком из кварца, циркона, электрокорунда или магнезита.

На следующем производственном этапе подготовленная форма переносится в термическую печь для выжига остатков легкоплавкой массы и последующей закалки при температуре ~ 900⁰С в течение 4 часов. После завершения прогрева форма заполняется расплавленным металлом, оставляется до охлаждения, отливок удаляется из литниковой системы, подвергается термической обработке и финишной очистке. Хранят модели в термостате или в холодной проточной воде.

Особенностью огнеупорной суспензии является изменение физического состояния облицовочного раствора при изменении рецептуры. Если в подготовленную чистую суспензию ввести водный раствор щелочи, то запускается процесс затвердения, благодаря которому появляется возможность получения основы для изготовления разъемной керамической формы.

Плюсы отлитых деталей

Достоинством метода производства изделий по моделям является возможность использовать экономически выгодную неразрушающую технологию для изготовления номенклатуры единичной, серийной или массовой продукции с высокими требованиями по точности размеров и чистоте отделки. Выплавляемые легкоплавкие модели для деталей мелкой формы, сложной конфигурации и крупных изделий изготавливаются из органических материалов:

парафина;
церезина;
стеарина;
торфяного битума;
полистирола;
канифоли;
буроугольного воска;
полиэтилена;
озокерита и пр.

При выборе модельного состава учитывается комплекс физических свойств материала. Выплавляемые модели должны соответствовать следующим требованиям:

плавкостью при температуре от 60⁰С до 100⁰С;
минимальной усадкой и расширением;
хорошей текучестью;
механической прочностью;
минимальным показателем зольности и прилипания к предметам и рукам;
химической инертностью;
экологической безопасностью;
возможностью повторного использования;
хорошей адгезией с облицовочной жидкостью;
возможностью механизации и автоматизации процесса;
экономным расходом металла.

Технологический процесс по выплавляемым моделям позволяет изготавливать детали из легированной и углеродистой стали, цветного сплава или чугуна. Способом литья металла в оснастку изготавливается кокиль, штамп, пресс-форма, стержневая или формовочная оснастка, детали автомобилей и стрелкового оружия. Получение отливок в разъемной керамической форме (шликере) производится в несколько этапов:

заливка в опоку суспензии;
отвердение формы;
извлечение полученной модели из полусферы;
термическое прокаливание полуформы;
сборка и заливка полуформ расплавленным металлом.

Автоматизированное производство

Процесс литья по выплавляемым формам, технология которого адаптирована под автоматическую установку, одновременно позволяет изготавливать стояк и воронку для литниковой системы.

К отливкам из металла государственным стандартом предъявляются такие же требования, как и к продукции, полученной другим способом. Плавка рабочего материала осуществляется по заводской технологии.

Выбивка отливки производится после охлаждения пресс-формы на пневматической установке с поворотом опоки на 180 С для удаления сыпучего наполнителя. Отделение заготовки производится несколькими способами:

вибрацией на специальной платформе;
продавливанием через обрезную форму штампа;
отрезкой электроинструментами;
анодной и механической резкой.

Очистка заготовок от оболочки из шликера производится методом выщелачивания горячим раствором КОН. Остаточные фрагменты зачищаются инструментами со щеточной или наждачной насадкой.

Степень чистоты поверхности отливки зависит от состояния и конструкции пресс-формы, вида модельного состава, фракции кварцевого песка, способа выплавления состава и режима прокалки оболочек, химического состава отливки.

Плотность материала отливки формируется положением формы на рабочей платформе. Компенсацию усадки стали в процессе затвердения обеспечивает конструкция питающей системы. Точность исполнения металлической отливки проверяется оптическим компоратором. К недостаткам литья по модели относится сложность и длительность технологического процесса, высокая стоимость оснастки.

Литье по выплавляемым моделям, описание технологии

В современных экономических условиях большое значение имеет оперативная перестройка производства с одного вида продукции на другой, для чего планируется выпуск изделий преимущественно малыми сериями. Особенности процессов литья по выплавляемым моделям позволяют оперативно и с минимальными издержками осуществлять такую перестройку.

В технологических процессах литья по выплавляемым моделям используется разовая оболочка из керамики, гипса или пластика, которая формируется вокруг образца, изготовленного из воска. При повышении температуры образец плавится и удаляется в печи, а металл заливается в образовавшуюся полость, образуя отливку.

Технология включает в себя следующие этапы:

Изготовление эталонного образца.
Установка готовых образцов в литейную форму.
Формирование вокруг восковых образцов огнестойкой оболочки.
Удаление образца.
Нагрев металлического расплава и его заливка в образовавшуюся форму.
Разрушение оболочки.
Удаление литниковых каналов и следов от них, зачистка отливки по линии разъёма и прочие финишные переходы.

При создании образца выдерживаются те же размеры и конфигурация будущей детали, за исключением припусков на температурное сжатие материала (усадку). Для изготовления образца используется так называемый обрабатываемый воск, который должен обладать следующими физико-механическими свойствами:

Температура плавления,⁰С – 60…90;
Плотность, г/см³– 0,90…0,94;
Вязкость расплава (при 140°С), кПа∙с — 0,085…1,0;
Кислотное число, не более – 15;
Коэффициент твёрдости — 3…6;
Допускаемая влажность, %, не более – 1,5.

После изготовления образца для придания материалу однородности производится его подпрессовка (уплотнение) в специальных пресс-формах. После изготовления всех образцов их собирают в модельные формы и снабжают общими заливочными каналами.

На этапе получения огнестойкой оболочки образцы окунают в суспензию на основе керамических компонентов, после чего проводят поверхностную обработку формовочным или кварцевым песком и дают просохнуть. Эта процедура повторяется, пока восковый образец не будет покрыт прочной оболочкой. Толщина оболочки определяется размером и конфигурацией будущей отливки: чем она сложнее, тем толще оболочка. Обычно достаточно 10…12 циклов. Такая оболочка надёжно препятствует разрушению оболочки от растягивающих напряжений, которые возникают при заливке расплава.

Для того, чтобы удалить восковой образец всю модельную сборку помещают в герметичную нагреваемую камеру, где преобладающая часть воска расплавляется и удаляется через литниковые отверстия (остатки впоследствии будут сожжены в печи). Остающаяся в форме оболочка имеет конфигурацию готовой отливки с соответствующими литниковыми каналами. При медленном нагреве происходит обжиг керамики, который сопровождается увеличением её эксплуатационных свойств. По достижении необходимой температуры (обычно 850…950⁰С) металлическую форму заполняют расплавленным металлом. Скорость заливки не должна превышать 40…50 мм³/мин, иначе оболочка может треснуть и потерять свою целостность. С увеличением объёма оболочки скорость заливки металла может быть увеличена.

Когда отливка остынет, оболочка кристаллизатора отламывается от отливки в процессе выбивки. После ликвидации литниковых каналов готовое изделие обрабатывают в пескоструйных камерах, производят поверхностную шлифовку и – при необходимости — механическую доработку для достижения требуемых показателей точности.

Процесс пригоден дляя литейной обработки заготовок практически из любых марок сплавов. Плавление можно производить как в обычных условиях, так и в вакууме: это зависит от химического состава сплава. Вакуумная плавка используется для сплавов, которые состоят преимущественно из тугоплавких металлов.

Типовыми заготовками для литья по рассматриваемому способу являются отливки из алюминия и его сплавов, бронзы, магниевых сплавов, углеродистой и нержавеющей стали.

Преимущества процесса

Хотя большинство отливок, изготовленных данным методом, имеют небольшие размеры, с помощью рассматриваемого процесса можно отливать детали весом более 350…400 кг. Эта возможность ограничена относительно малой производительностью процесса и необходимостью в литейщиках высокой квалификации. Стандартный диапазон продукции – отливки весом до 6…8 кг.

Литьё по выплавляемым моделям обеспечивает постоянство повторяющихся допусков, которые не зависят от сложности отливки и её контура. Во многих случаях изготовление такой продукции невозможно (либо трудноосуществимо) другими методами металлообработки, например, резанием или штамповкой. Применение разовых, легко восстанавливаемых компонентов (воск), а также дешёвых материалов (песок) позволяет значительно снизить затраты на литьё.

Подобная технология является также хорошей альтернативой сварке, поскольку несколько деталей можно объединить в одну отливку, разумно используя места для конструирования литниковых каналов. С увеличением числа отливок, объединённых в одну форму, эффективность производства возрастает. Одновременно обеспечивается также более низкая шероховатость поверхности и меньшая сложность последующей обработки.

Важное преимущество процесса – получение точных поверхностей, имеющих небольшую шероховатость. Это объясняется следующими факторами:

Используемая оболочка из керамических материалов имеет гладкую форму, которая образуется путём впрыскивания расплавленного воска в полированную матрицу;
Отливки по выплавляемым моделям имеют более простую форму разъёма (что невозможно, например, в случае литья в песчаные формы). Максимальные уровни возможны дефектов поверхности согласовываются с заказчиком ещё на стадии подготовки производства;
На фазе проектирования легко создать чертёж, который уменьшает или даже устраняет большинство требований к последующей финишной доработке готовой отливки.

Стоимость продукции, полученной литьём по данному способу, возрастает пропорционально количеству технических требований. Поэтому необходим конструктивно-технологический анализ отливки, который позволяет рационально корректировать поля допусков, а также некоторые элементы отливки — полости, глухие отверстия и прочих проблемные участки. В результате обеспечивается более высокий коэффициент использования металла и снижается стоимость готовых изделий.

Мониторинг точности литейных процессов и рекомендации по его внедрению

Наличие нескольких образцов в единой литейной форме обычно обеспечивает повышенную точность отливок. Стандартными параметрами точности являются:

Классы точности литья металлов

Допуски по высоте ±0,2…0,3 мм;
Допуски по диаметру ±0,8…1,0 мм;
Угловые допуски ±0,6…1,2 мм.

Целостность отливки — важная особенность процесса. Литьё по выплавляемым моделям длительное время применяется в таких отраслях машиностроения, как производство газотурбинных двигателей, деталей оборудования для нефтехимической промышленности, при изготовлении медицинского инструмента и т. д. Однако для эффективного использования рассмотренных технологических процессов следует учитывать следующие рекомендации:

Учитывать стоимости инструмента. При единичном производстве отливок технология может не окупить себя из-за сравнительно низкой производительности при работе с восковыми образцами;
Смириться с более высоким уровнем первичных затрат на производство. Применяемый инструмент обычно состоит из нескольких частей, которые соединены и скреплены в одной металлической форме. Однако более высокая стоимость литейной оснастки может быть впоследствии компенсирована упрощением завершающей механической доработки;
Принимать во внимание размерные ограничения. Процесс считается универсальным, однако у изготавливаемых деталей имеется верхний предел, который меньше, чем у других литейных технологий, в частности, литья в песчаные формы. Литье по выплавляемым моделям — отличный выбор для тонкостенных изделий, но слишком малые внутренние формы могут создавать проблемы на производстве, что ведёт к повышению процента брака. То же касается и размеров отверстий – они должны быть больше 1,6 мм, а производить отливки, у которых соотношение высоты к диаметру равно или более 1,5, вообще невозможно;
Учесть фактор производительности. Процесс литья по выплавляемым моделям состоит из нескольких стадий, поэтому является более трудоёмким, чем иные литейные операции. Иногда эта проблема устраняется за счёт сокращения трудоёмкости завершающих переходов.

Таким образом, процесс принятия оптимального решения по внедрению технологии литья по выплавляемым моделям невозможен без предварительной проработки возможных вариантов с участием квалифицированных экспертов.

Литье по выплавляемым моделям: технология, преимущества и недостатки

Использование выплавляемых моделей – достаточно популярный способ литейного производства. Метод отличается сложностью технологического процесса и высокими трудозатратами на подготовительные процессы. Поэтому он используется там, где необходимо точно соблюсти размеры и обеспечить высокое качество поверхности деталей. Так отливают турбинные лопатки и высокопроизводительный инструмент, зубные протезы и украшения, а также скульптуры сложной конфигурации. Сущность литья по выплавляемым моделям состоит в том, что форма для отливки является неразъемной, модель из легкоплавких материалов в ходе формовки не извлекается, а выплавляется. Это обеспечивает тщательность соблюдения размеров и рельефа. В оставшуюся от модели полость и заливается металл. По завершении остывания форма разрушается и изделие извлекается. При отливке больших серий себестоимость изделия снижается.

Преимущества метода

Главный плюс литья по выплавляемым моделям — тщательность передачи формы и низкая шероховатость поверхности. Кроме того, в наличии другие достоинства:

Доступно производство деталей из сплавов, слабо подверженных механической обработке.
Снижается необходимость в дальнейшей механической обработке.
Отливаются изделия, которые иными методами пришлось бы изготавливать частями и собирать воедино.
При крупных сериях достигается снижение удельной трудоемкости (в расчете на одно изделие) и его себестоимости.
Возможность механизации и частичной автоматизации подготовительных операций самого литья.

Эти достоинства выдвигают метод в число наиболее популярных и применяемых в сегодняшней металлургии, особенно в сочетании с современными прогрессивными методами заливки.

Недостатки литья по выплавляемым моделям

Несомненные преимущества способа, казалось бы, должны были обеспечить его доминирование среди других способов. Однако, несмотря на популярность метода литья по выплавляемым моделям, недостатки сдерживают его широкое распространение. Основной недостаток заключается в сложности многоэтапного технологического процесса. Он требует достаточно сложного и дорогостоящего технологического оборудования для подготовительных этапов. Для несложных изделий, выпускаемых небольшими сериями, данный метод имеет более высокую себестоимость.

Для экономически эффективного применения литья по выплавляемым моделям преимущества и недостатки метода сопоставляются, решение о его выборе принимается на основе оценки соотношения цена/качество. Поэтому и применяется он в основном для самых ответственных и дорогостоящих изделий, которые затруднительно получить другим способом, например турбинных лопаток, скульптур, высокоскоростных инструментов и т. п. Еще одна область применения — крупносерийные отливки, на которых эффект масштаба позволяет добиться значительного снижения себестоимости.

Технология

Технология литья по выплавляемым моделям — это многоэтапный производственный процесс, который отличается сравнительно высокой трудоемкостью. На первом этапе выполняют мастер-модель, она станет эталоном для изготовления рабочих моделей и после прохождения всех этапов конечного изделия. Для производства мастер-модели используют как специальные модельные составы, так и традиционные — гипс или дерево. Материал мастер-модели должен сочетать в себе прочность и легкость обработки.

Далее технология литья по выплавляемым моделям предусматривает создание пресс-формы, в которую и будут отливаться все рабочие модели. Пресс-формы изготавливают из гипса, резины, силикона, реже из металла. Конструктивно она должна обязательно быть разъемной и рассчитанной на многократное использование. Пресс-форму заполняют модельным составом, после его отвердения ее разбирают и извлекают очередную рабочую модель.

При производстве уникальных деталей или небольших тиражей этапы создания мастер-макета и пресс-формы пропускают, а макет (или несколько) делают, формуя материал вручную.

Следующий этап процесса литья по выплавляемым моделям — изготовление вокруг макета (или блока макетов) отливочной формы. Эти матрицы конструктивно уже неразборные и одноразовые, что позволяет добиться тщательности соблюдения размеров и шероховатости изделия. В современной промышленности применяются два вида форм — традиционные песчано-глиняные для литья в землю и оболочковые формы — для производства точных и дорогостоящих деталей.

После завершения формы макет из нее выплавляют путем нагрева или продувки перегретым паром. Оболочковые формы дополнительно укрепляют путем прогрева до 1000 ˚С.

В финальный этап процесса входит собственно заливка изделия, его охлаждение в естественных условиях либо по специальной методике в термостате, разрушение формы и очистка изделия. Способ позволяет получать высококачественные отливки весом от нескольких грамм до десятков килограмм.

Модельные составы

Материал для производства макета должен обладать определенными свойствами. Он должен иметь такие свойства, как:

Пластичность в твердой фазе. Необходима для точного повторения формы будущего изделия и коррекции его при необходимости.
Прочность. Модель должна выдерживать без деформаций процесс формирования формы вокруг нее.
Легкоплавкость. Вытапливание модели не должно требовать больших затрат времени и энергии.
Текучесть в расплавленном состоянии. Состав должен легко проникать во все углубления и детали рельефа, точно повторяя очертания будущей детали.
Экономичность. Особо важна для производства крупных серий.

Для модельных составов используют обычно смесь стеарина и парафина. Эти материалы удачно дополняют параметры друг друга, компенсируя недостаточную температуру плавления парафина и излишнюю вязкость стеарина.

Не менее популярными в промышленности являются составы на основе буроугольного воска. Главные его свойства — это влагостойкость, прочность и возможность образовывать очень гладкие покрытия, что особенно ценно для моделирования изделий.

Используются также и составы, состоящие из смеси буроугольного воска, парафина и стеарина.

Изготовление пресс-форм

Для производства уникальных изделий макет готовят, вырезая из куска модельного материала вручную или по шаблонам. Модели, имеющие форму тел вращения, изготавливают также на токарных станках. В последнее время получает все более широкое распространение метод 3D-печати моделей. Он подходит как для одиночных макетов, так и для небольших серий.

Стоимость современного промышленного 3D-принтера все еще высока, однако благодаря легкости перенастройки с одного изделия на другое он может стать эффективным инструментом изготовления моделей в случае большого количества разнородных заказов малых серий.

Для того чтобы изготовить большое количество одинаковых макетов, изготавливают матрицу из гипса, резины, силикона или металла. Рабочие макеты производят, в свою очередь, путем отливки в матрицу. По конструкции пресс-форма должна быть обязательно разборной, чтобы обеспечить возможность изготовления заданного количества моделей. Выбранный материал также должен обеспечивать такую возможность, поэтому к нему предъявляются такие требования, как прочность, плотность, низкая шероховатость, химическая инертность по отношению к макету. Вещество пресс-формы должно также обладать минимальной адгезией к макету для обеспечения легкости извлечения готовых макетов и соблюдения размеров. Важное свойство пресс-формы — ее прочность и износоустойчивость, особенно при крупных сериях.

Изготовление моделей и блоков

Широко распространенный способ изготовления выплавляемых моделей — отливка их под малым давлением в пресс-формы. Нагнетание жидкой смеси производится как вручную, с помощью поршневых шприцев, так и механическими, гидравлическими или пневматическими нагнетателями. В случае применения буроугольного воска требуется подогревать трубопроводы подачи состава ввиду его высокой вязкости. Макеты из вспененного полистирола изготавливают методом экструзии на автоматизированных формовочных агрегатах.

Для повышения экономической эффективности и снижения трудоемкости в случае серийного производства небольших отливок их макеты объединяют в блоки. Над блоками формируют литниковые системы, присоединяя отдельные макеты к литникам посредством ручного паяльника. В случае единичных отливок или малых серий модели изготовляют вручную.

При формировании литниковых систем необходимо обеспечить не турбулентное течение расплава, равномерное заполнение всех элементов матрицы. При набивке формы из ПГС нужно также следить за равномерным заполнением всех проемов между литниками и недопущением их повреждения.

Изготовление формы

В рассматриваемом способе литья по выплавляемым моделям встречается два основных вида форм:

Песчано-глиняные смеси (ПГС).
Оболочковые.

Формы для литья по выплавляемым моделям из ПГС применяют большей частью при производстве небольших серий изделий, не требующих очень высокой точности. Процесс их изготовления достаточно трудоемкий и требует высокой, а зачастую — уникальной квалификации модельщиков и формовщиков. Частичной механизации поддаются лишь отдельные операции, такие как приготовление и засыпка формовочной смеси, ее трамбовка.

Оболочковые формы, напротив, применяются для выпуска деталей, требующих особой точности изготовления. Процесс их изготовления более сложный и продолжительный, но лучше поддается механизации.

Литье в землю

Это самый ранний освоенный человечеством способ обработки металлов. Он освоен нашими предками одновременно с началом применения металлических изделий в качестве оружия, инструментов или утвари, то есть около 5 тысяч лет назад. Отливают расплавленный металл в подготовленную матрицу из смеси песка и глины. Самые ранние места обработки металлов как раз возникали там, где рядом размещались залежи металлов в виде самородков и россыпей. Характерный пример — всемирно известный своим чугунным кружевным литьем Каслинский завод на Урале.

Способ литья по выплавляемым моделям применяется для изготовления металлических изделий — как черных, так и цветных. И только для металлов, проявляющих повышенную склонность к реакции в жидкой фазе (таких как титан), приходится делать матрицы из других составов.

Производственный процесс литья в ПГС состоит из следующих фаз:

изготовление модели;
подготовка опоки;
засыпка и уплотнение смеси в опоке;
отливка металла;
извлечение и очистка отливки.

Форма из ПГС — однократного применения. Чтобы достать готовое изделие, ее придется разбить. В то же время большая часть смеси доступна для вторичного применения.

В качестве материалов для ПГС применяют составы из преимущественно кварцевых песков различной зернистости и пластичных глин, содержание которых колеблется от 3 до 45 процентов. Так, например, художественные отливки производят с использованием смеси с 10-20 % содержанием глины, для особо крупных отливок содержание глины доводят до 25 %.

Применяют два подвида:

Облицовочные смеси. Находятся на внутренней поверхности формы и взаимодействуют с расплавленным металлом. Должны быть жаростойкими, способными не разрушаться от разницы температур и возникающих вследствие этого напряжений. У таких смесей мелкое зерно, чтобы тщательно передать детали поверхности. Весьма значима и способность смеси к газопропусканию.
Наполнительные смеси. Применяются для засыпки между облицовочным слоем и стенками опоки. Должны противостоять весу залитого металла, сохранять форму изделия и способствовать своевременному и полному отводу газов. Производятся из более дешевых сортов песка, подлежат повторному использованию.

Если же литьевые газы выходят не через массы формовочной смеси, а через литниковую систему, в отливке возникают дефекты, ведущие к браку.

Традиционная технология литья в землю детально проиллюстрирована в ленте А. Тарковского «Андрей Рублев». В новелле «Колокол» юноша Бориска, сын умершего мастера, по сюжету возглавляет литейную артель и отливает церковный колокол.

Литье в оболочковые формы

Способ литья в оболочковых формах по выплавляемым моделям характеризуется наилучшей передачей размеров изделия и низкой шероховатостью поверхности. Модель делается из легкоплавких составов, например буроугольного воска. На литейных предприятиях также широко применяют состав парафин-стеарин в равных долях. В случае отливок больших размеров в модельный материал включают соли, предохраняющие макет от деформаций. Способом погружения в раствор модель покрывают в 6-10 слоев высокотемпературной суспензией.

Связующим выступают гидролизованные силикаты, в качестве жаростойкой обсыпки берут кристаллики электрокорунда или кварца. Материалы для производства оболочковых форм отличаются высокой прочностью, низкой гигроскопичностью и отличной газопроницаемостью.

Макет сушат в атмосфере газообразного аммиака. На следующем этапе форму прогревают до 120 ˚С, чтобы удалить парафиновую модель. Остатки смеси удаляют перегретым паром под большим давлением. Далее форму прокаливают при температуре до 1000 ˚С, что ведет к ее окончательному закреплению и удалению веществ, могущих выделиться в виде газов в процессе отливки.

Оболочку помещают в подобие опоки, которую засыпают стальной дробью. Это помогает сохранить конфигурацию при заполнении формы расплавом и одновременно улучшает условия охлаждения отливки. Заливка расплава происходит в разогретые до 1000 ˚С формы. После охлаждения изделия по специальной программе в термостате форму разрушают, извлекают и очищают отливку.

Главное достоинство этого метода литья — высокая точность передачи размеров изделия и низкая шероховатость поверхности.

Дополнительные плюсы метода:

Отливка деталей из сплавов, плохо поддающихся механической обработке.
Отливка изделий, которые иначе придется отливать по частям и далее собирать воедино.

Недостатки данного способа литья по выплавляемым моделям – малый коэффициент использования металла и повышенная трудоемкость.

Точное литье

Точное литье по выплавляемым моделям — так называют и технологию, и саму конечную продукцию. Высокая точность литья обеспечивается тем, что в процессе подготовки формы нет необходимости извлекать из нее макет изделия. При использовании традиционного метода производство матрицы для отливки – сложный и весьма трудоемкий многоэтапный процесс. Особенно это актуально в случае отливки деталей сложной конфигурации, с выемками, впадинами и внутренними полостями.

Например, при отливке чугунной или медной вазы, имеющей переменную кривизну поверхности, приходится применять немало ухищрений. Так, сначала набивают нижнюю половину опоки, потом модель извлекают, переворачивают и трамбуют верхнюю половину. Модель приходится делать составной, ручки вазы выполняют из двух элементов, их вытаскивают через модельную полость в два приема — сначала нижний элемент, потом верхний. Все эти многочисленные переворачивания и протаскивания не могут положительно влиять на целостность поверхности формы и в конечном счете на точность соблюдения размеров отливки и качества ее поверхности. Кроме того, остается проблема точного совмещения частей опок и надежного крепления их друг к другу.

Изготовление литья по выплавляемым моделям лишено этих недостатков, оно не требует столь высокой квалификации модельщиков и существенно сокращает трудоемкость подготовительных к литью операций. Особенно ярко это проявляется при больших тиражах отливок.

Метод позволяет достигать 2-5-го класса точности по ГОСТ 26645-85. Это позволяет отливать такие высокоточные изделия, как турбинные лопатки, режущий инструмент, включая высокопроизводительные фрезы и сверла, ответственные высоконагруженные кронштейны, небольшие высоконагруженные детали транспортных средств, станков и других сложных механизмов.

Высокая точность соблюдения размеров и высокий класс поверхности сводят к минимуму потребность в дальнейшей механической обработке отливки, что позволяет экономить металл и снижать себестоимость продукции.

Оборудование

Оборудование для литья по выплавляемым моделям требуется разнообразное и сложное. Предприятия объединяют их в единый и слаженно работающий комплекс, организованный в качестве участка, цеха или отдельного производства.

Состав комплекса зависит от масштабов производства, размеров, конфигурации и тиража отливок.

Так, в производстве зубных протезов и ювелирных украшений в состав оборудования войдут:

модельный стол;
муфельная печь с термостатом;
набор скальпелей и шпателей для коррекции формы модели;
формовочная доска;
опока;
емкости для хранения и приготовления формовочной смеси;
набор инструментов для трамбовки формовочной смеси;
тигель для плавления металла;
щипцы;
молоток для разбивания формы.

Этот производственный комплекс легко уместится на одном столе и в одном шкафу. Если же планируется серийное производство, например, алюминиевых отливок — деталей какого-либо прибора, то потребуется оборудование для:

формовки и заливки керамических форм;
сушки форм;
выплавления модельного материала и нанесения жаропрочного слоя;
очистки отливок от формовочного материала.

Ну и наконец собственно оборудование литейного комплекса, предназначенное для получения расплава и заливки его в форму. Это может быть оборудование для литья:

под низким давлением;
центробежного;
обычным гравитационным способом.

Установки для литья под давлением и центробежного литья представляют собой отдельный высокомеханизированный и автоматизированный производственный комплекс, изолированный от атмосферы цеха. В них сведен к минимуму ручной труд и нахождение человека во вредных условиях. Герметичные камеры, в которых размещены комплексы, обеспечивают полно улавливание и очистку отходящих газов, что значительно повышает экологичность предприятия.

Литье по выплавляемым моделям имеет достаточно высокий потенциал для развития, особенно в сочетании с прогрессивными способами изготовления форм и методами заливки.

Литье по выплавляемым моделям (ЛВМ)

Главная
Информация
Статьи
Литье по выплавляемым моделям (ЛВМ)

27 февраля 2017 16:23

// Все статьи

Описание технологического процесса литья по выплавляемым моделям

Изготовление пресс-формы (оснастки)

Пресс-форма очень сложный, тонкий механизм. От качества ее проектирования, тщательности изготовления и точности подгонки узлов и деталей, зависит не только внешний вид, потребительские и эксплуатационные свойства отлитого изделия, но и рентабельность, эффективность и экономические издержки производства, а также стоимость готового изделия.

Для того, чтобы разработать оптимальную конструкцию пресс-формы (с точки зрения удешевления стоимости производства конечной продукции), а также избежать ошибок, исправлений, существенно увеличивающих сроки производства, необходимо привлекать к процессу проектировки оснастки высококвалифицированных специалистов.

Изготовление моделей отливок и литниковых систем. Сборка в блоки.

Первый шаг – заполнение пресс-формы воском. Получаем восковую модель чуть больших размеров, чем конечная деталь. Далее эта модель послужит основой для керамической полой формы. Она также должна быть чуть больше итоговой детали, так как металл после остывания сжимается. Используя горячий паяльник, к восковой модели припаиваем специальную литниковую систему (также из воска), по которой раскаленный металл будет литься в полости формы.

Изготовление керамической пресс-формы.

Восковую конструкцию опускаем в жидкий керамический раствор, называемый шликером. Делается это вручную, чтобы избежать дефектов в отливке. Для прочности шликера керамический слой укрепляем напылением мелкого циркониевого песка. Только после этого заготовку можно «доверить» автоматике: специальные механизмы обеспечивают поэтапный процесс напыления более крупного песка. Работы продолжаются, пока керамо-песчаный прочный слой не достигнет заданной толщины (как правило, около 7 мм).

Литейный процесс

Все готово для выплавления воска из пресс-формы. Заготовку помещаем на 10 минут в автоклав, заполненный горячим паром. Растопленный воск вытекает из оболочки. Получаем керамическую форму, повторяющую форму детали. Когда керамо-песчаная форма затвердевает, стартует процесс литья. Предварительно форму нагреваем 2-3 часа в печи, чтобы она не потрескалась при заливке раскаленных до 1200˚C металлов (сплавов). В полость формы заливаем расплавленный металл, который в дальнейшем оставляем остывать и твердеть при комнатной температуре.

Финишная обработка

После застывания металла заготовку помещаем в специальную вибромашину. От щадящей вибрации керамическая основа растрескивается и осыпается, а металлическое изделие своей формы не меняет. В дальнейшем проводим окончательную обработку металлической заготовки: отпиливаем систему заливки металла, место ее контакта с основной деталью тщательно шлифуем. После этого необходимо удостовериться, что размеры изделия соответствуют заданным на чертеже. Для контрольно-измерительных работ используются различные инструменты: от простых шаблонов до сложных электронных и оптических систем. Если выявляется несоответствие параметрам, деталь либо направляют на доработку (исправимый брак), либо на переплавку (неустранимый брак).

Литейное производство распространено во всем мире и обслуживает большое количество сфер промышленности. Его основной задачей является изготовление сплавов сложной конфигурации максимально приближенным к детали. Литье по выплавляемым моделям в Челябинскепредлагает компания под названием НПК «ИНКО».

Литье по выплавляемым моделям: технология

Метод литья стали по выплавляемым моделям известен еще с древних времен. Его используют для изготовления высокоточных сложных сплавов. В процессе могут участвовать такие вещества:

парафин
стеарин
воск (для самого простого случая)
расплавленный металл
солевые составы (для крупных деталей)

Суть литья стали по выплавляемым моделям заключается в том, что в форму заливают раскаленный, жидкий металл и после охлаждения получают необходимую деталь. Существует также центробежный метод, который отличается тем, что отливка формируется во время сложного вращения формы или вокруг разных положений оси. Этот процесс происходит на специальных машинах и столах. Литье по выполняемым моделям на заказ достаточно удобно и позволяет выполнить детали всех уровней сложности, качества, из удобных для клиента материалов, в любых количествах. Но требует высокотехнологичного оборудования и огромного мастерства. Литье стали по выплавляемым моделям считается экономически выгодным методом массового производства, он требует минимум механической обработки.

Продукция и качество

ИНКО предлагает высококачественную продукцию и выполняет литье по выплавляемым моделям на заказ. Компания владеет высококачественными технологиями производства и может выполнить отливку до 50 кг, согласно требованиям клиента. Мы предлагаем широкий выбор изготавливаемых деталей в Челябинске. Это рабочие колеса насосов, направляющие аппараты насосов, и многое другое. Материал, из которого сделаны детали, соответствует всем эксплуатационным нормам. Литейное производство обеспечивает:

получение тонкостенных отливок в любых количествах, возможно для массового производства
стойкость продукции к коррозии и старению (использование нержавеющей стали)
химическую устойчивость
соответствие техническим требованиям
безопасность в использовании.

Компания НПК «ИНКО» – это одна из лучших среди тех, которые делают литье по выплавляемым моделям в Челябинске.

Механическая обработка

Компания НПК «ИНКО» для обработки металлов использует высокотехнологичное оборудование, которое помогает выполнять задачи высшей сложности. Над производственным процессом работает не только высококачественное оборудование, но и не менее квалифицированный персонал. Так как литье по выплавляемым моделям – технология сложная и трудоёмкая, требует чрезвычайной внимательности и точности.

Теги

jivo онлайн консультант

Категории

Все статьи3

Облако тегов

jivo магазин онлайн консультант покупка

Литье по выплавляемым моделям | Metal Casting Resources

Литье по выплавляемым моделям, также известное как точное литье или литье по выплавляемым моделям, представляет собой производственный процесс, в котором восковая модель используется для формирования одноразовой керамической формы. Восковая модель изготавливается точно по форме отливаемого изделия. Эта модель покрыта огнеупорным керамическим материалом. Как только керамический материал затвердеет, его переворачивают вверх дном и нагревают до тех пор, пока воск не расплавится и не стечет. Затвердевшая керамическая оболочка становится одноразовой паковочной формой. Расплавленный металл заливают в форму и оставляют остывать. Металлическая отливка затем отделяется от отработанной формы.

Термин «литье по выплавляемым моделям» происходит от процесса «покрытия» (окружения) модели огнеупорными материалами. Литье по выплавляемым моделям часто предпочтительнее других методов литья, потому что полученные отливки имеют мелкие детали и превосходную чистоту поверхности после литья. Они также могут быть отлиты с тонкими стенками и сложными внутренними проходами. В отличие от литья в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям не требует черновика.

Эти технологические качества позволяют получать отливки с заданной или близкой к заданной форме, что обеспечивает клиентам значительную экономию затрат на материалы, рабочую силу и механическую обработку. Он может использовать большинство распространенных металлов, включая алюминий, бронзу, магний, углеродистую сталь и нержавеющую сталь. Детали, изготовленные методом литья по выплавляемым моделям, включают лопасти турбин, медицинское оборудование, компоненты огнестрельного оружия, шестерни, ювелирные изделия, головки клюшек для гольфа и многие другие компоненты машин со сложной геометрией.

Скульптура «Глядя вверх» в Нью-Йорке использует технику литья по выплавляемым моделям для создания эффектной фигуры из нержавеющей стали.

Процесс литья по выплавляемым моделям

Процесс литья по выплавляемым моделям состоит из нескольких этапов: изготовление металлической формы, изготовление восковой модели, создание керамической формы, заливка, затвердевание, встряхивание и очистка.

1. Конструкция металлического штампа

Восковая модель и керамическая форма разрушаются в процессе литья по выплавляемым моделям, поэтому для каждой отливки требуется новая восковая модель. Если литье по выплавляемым моделям не используется для производства очень небольшого объема (как это обычно бывает для художественных работ или оригинальных украшений), необходима форма или штамп для изготовления восковых моделей.

Размер главного кубика должен быть тщательно рассчитан; он должен учитывать ожидаемую усадку восковой модели, ожидаемую усадку керамического материала, нанесенного поверх восковой модели, и ожидаемую усадку самой металлической отливки.

2. Изготовление восковых моделей

Количество восковых моделей всегда равно количеству изготавливаемых отливок; каждая отдельная отливка требует новой восковой модели.

Горячий воск впрыскивается в форму или форму и дает ему затвердеть. Ядра могут быть необходимы для формирования каких-либо внутренних функций. Полученный восковой шаблон является точной копией изготавливаемой детали. Этот метод похож на литье под давлением, но вместо расплавленного металла используется воск.

Горячий воск впрыскивают в форму или штамп и дают ему затвердеть, в результате чего получается восковая модель, которая является точной копией изготавливаемой детали.

3. Создание формы

Система литников (литник, направляющие и подступенки) крепится к восковой форме. Для небольших отливок несколько восковых моделей прикрепляются к центральной системе восковых литников, образуя древовидную сборку. Разливочный стакан, обычно прикрепленный к концу направляющих, служит для подачи расплавленного металла в форму.

Собранное «узорное дерево» погружают в раствор мелкозернистого кремнезема. Его многократно окунают, с каждым погружением покрывая все более огнеупорной суспензией. Как только огнеупорное покрытие достигает желаемой толщины, ему дают высохнуть и затвердеть; высохшее покрытие образует керамическую оболочку вокруг узоров и литниковой системы.

Толщина керамической оболочки зависит от размера и веса отливаемой детали, а также от температуры заливки отливаемого металла. Средняя толщина стенки составляет примерно 0,375 дюйма (90,525 мм). Затвердевшую керамическую форму переворачивают вверх дном, помещают в печь и нагревают до тех пор, пока воск не расплавится и не стечет. В результате получается полая керамическая оболочка.

Когда покрытие из суспензии достигает желаемой толщины, его оставляют сохнуть и затвердевать, образуя керамическую оболочку вокруг рисунка.

4. Заливка

Керамическая форма нагревается примерно до 1000–2000°F (550–1100°C). Процесс нагрева дополнительно укрепляет форму, удаляет остатки воска или загрязнения, а также испаряет воду из материала формы.

Расплавленный металл заливается в форму, пока она еще горячая – жидкий металл стекает в разливочный стакан, через центральную литниковую систему и в каждую полость формы на дереве. Предварительно нагретая форма позволяет металлу легко течь через тонкие детализированные секции. Кроме того, создается отливка с повышенной точностью размеров, поскольку форма и отливка охлаждаются и дают усадку вместе.

5. Охлаждение

После заливки формы металл охлаждается и затвердевает. Время, необходимое для охлаждения формы до твердого состояния, зависит от материала, который был отлит, и толщины отливки.

6. Встряска

После затвердевания отливки керамические формы разрушаются, и отливку можно извлечь. Керамическая форма обычно разбивается вручную или струями воды. После удаления отдельные отливки отделяются от дерева литниковой системы с помощью ручного удара, распиливания, резки, обжига или холодного разрушения жидким азотом.

7. Финишная обработка

Финишные операции, такие как шлифовка или пескоструйная обработка, обычно используются для сглаживания детали у ворот и устранения дефектов. В зависимости от металла, из которого отливалась отливка, для упрочнения конечной детали может применяться термообработка.

Пескоструйная обработка обычно используется для очистки и сглаживания металлических деталей для устранения дефектов.

Когда использовать литье по выплавляемым моделям

Из-за своей сложности и трудозатрат литье по выплавляемым моделям является относительно дорогим процессом, однако преимущества часто перевешивают затраты. Практически любой металл может быть отлит по выплавляемым моделям. Детали, изготовленные литьем по выплавляемым моделям, обычно имеют небольшие размеры, но этот процесс можно эффективно использовать для деталей весом 75 фунтов и более.

Литье по выплавляемым моделям позволяет изготавливать сложные детали с превосходной чистотой поверхности после литья. Отливки по выплавляемым моделям не требуют встроенного конуса для извлечения компонентов из форм, потому что керамические оболочки отрываются от детали при охлаждении. Эта производственная особенность позволяет отливки с 9Углы с нулевым углом должны быть разработаны без встроенного допуска на усадку и без дополнительной обработки, необходимой для получения этих углов.

В процессе литья по выплавляемым моделям создаются детали с превосходной точностью размеров; детали сетчатой формы легко достижимы, а готовые формы часто производятся без вторичной механической обработки. Каждый уникальный цикл литья требует новой матрицы для создания восковых моделей. Инструменты для литья по выплавляемым моделям могут быть довольно дорогими; в зависимости от сложности стоимость инструмента может составлять от 1000 до 10 000 долларов.

При больших объемах заказов время и трудозатраты, сэкономленные за счет устранения или уменьшения вторичной обработки, легко компенсируют затраты на новые инструменты. Небольшие тиражи вряд ли окупят вложенные средства. Как правило, литье по выплавляемым моделям является логичным выбором для тиража в 25 и более деталей.

Обычно от свежей восковой модели до полного литья требуется 7 дней; большая часть этого времени уходит на создание и сушку формы для керамической оболочки. Некоторые литейные заводы имеют возможность быстрой сушки для более быстрого производства отливок. Время и трудоемкость литья по выплавляемым моделям влияют не только на стоимость. Литейные заводы имеют ограниченное оборудование и производственные мощности, поэтому литье по выплавляемым моделям обычно занимает больше времени.

Литье по выплавляемым моделям используется для создания деталей с превосходной точностью размеров, когда готовые формы часто производятся без вторичной механической обработки.

Услуги по индивидуальному литью

Reliance Foundry совместно с клиентами разрабатывает модель и метод литья для каждого индивидуального литья. Запросите предложение, чтобы получить больше информации о том, как наша служба кастинга может соответствовать требованиям вашего проекта.

Процесс литья по выплавляемым моделям | Литье металлических деталей по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям (литье по выплавляемым моделям)

Когда дело доходит до литья по выплавляемым моделям металлических деталей, производственные факторы, такие как требования к конструкции, стоимость и возможность производства, определяют, какой процесс литья наиболее подходит для производства продукта. Эта статья, описывающая литье по выплавляемым моделям, призвана помочь вам принять обоснованное решение о литье.

Литье по выплавляемым моделям позволяет производить точные компоненты при минимальных затратах материала, энергии и последующей механической обработке. Он также может обеспечить производство очень сложных деталей. Это делает процесс литья по выплавляемым моделям весьма полезным для инженеров-конструкторов.

Цель состоит в том, чтобы понять, что подразумевается под литьем по выплавляемым моделям. Итак, что же такое инвестиции в «инвестиционное» литье? Термин «инвестированный» исторически означает «одетый» или «окруженный». В литье по выплавляемым моделям используется оболочка из керамики, гипса или пластика, которая формируется вокруг воскового рисунка. Восковая модель расплавляется и удаляется в печи, а металл заливается в оболочку для создания отливки.

Для чего используется литье по выплавляемым моделям? Давайте разберем процесс производства литья по выплавляемым моделям для большего понимания:

Процесс литья по выплавляемым моделям

A. Создание шаблона

При этом используется шаблон с теми же деталями, что и готовая деталь, за исключением того, что допускается тепловое сжатие (т. е. усадка).

Шаблоны обычно изготавливаются из воска с использованием штампа для литья под давлением.

B. Монтаж восковых моделей и создание дерева

После того, как восковая модель изготовлена, она собирается с другими восковыми компонентами для формирования системы доставки ворот и литника.

В зависимости от размера и конфигурации желаемого компонента отделки можно обрабатывать несколько восковых моделей с использованием одного дерева.

C. Создание оболочки пресс-формы

Вся восковая модель в сборе погружается в керамический раствор, покрывается песчаным гипсом и сушится.

Циклы мокрого погружения и последующей штукатурки повторяются до тех пор, пока не будет создана оболочка желаемой толщины. Толщина частично определяется размером и конфигурацией продукта.

После высыхания керамическая оболочка становится достаточно прочной, чтобы удерживать расплавленный металл во время литья.

D. Удаление воска

Вся сборка помещается в паровой автоклав, чтобы расплавить большую часть воска.

Весь оставшийся воск, впитавшийся в керамический корпус, сжигается в печи. К этому моменту остатки воска и литниковый материал полностью удалены, а керамическая форма остается с полостью в форме желаемой отливки.

Эта высокотемпературная обработка также повышает прочность и стабильность керамического материала. Кроме того, это помогает минимизировать реакцию оболочки и металла при заливке.

E. Плавка и литье

Форма предварительно нагревается до определенной температуры и заполняется расплавленным металлом, создавая металлическую отливку.

С помощью этого процесса можно получить практически любой сплав. В соответствии с химическим составом сплава можно использовать либо плавление на воздухе, либо плавление в вакууме. Вакуумная плавка используется в основном, когда в сплаве присутствуют химически активные элементы.

F. Заключительные операции

После того, как отливка достаточно остынет, оболочка формы отделяется от отливки в ходе операции выбивки.

Из отливки вырезаются литники и бегунки, при необходимости выполняется окончательная постобработка пескоструйная обработка, шлифовка и механическая обработка до размерной отделки отливки.

Неразрушающий контроль может включать флуоресцентный пенетрант, магнитопорошковый, радиографический или другие виды контроля. Окончательные проверки размеров, результаты испытаний сплавов и неразрушающий контроль проверяются перед отправкой.

Преимущества процесса литья по выплавляемым моделям

Диапазон размеров:

Хотя большинство отливок по выплавляемым моделям имеют небольшие размеры, в процессе литья по выплавляемым моделям можно получать отливки весом более 1000 фунтов. Эта возможность ограничена относительно небольшим количеством литьевых форм и требует особого опыта в обращении. Большинство литых деталей весят от унций до 20 фунтов.

Универсальные и сложные формы:

Литье по выплавляемым моделям обеспечивает постоянные и повторяющиеся жесткие допуски, а также сложные переходы и контуры. Многие из этих конфигураций невозможно произвести. Например, туда, куда не могут добраться станки. Достижение литых компонентов чистой формы или почти чистой формы может значительно снизить затраты на обработку после литья.

Литье по выплавляемым моделям является хорошей альтернативой сварке или изготовлению. Многие компоненты могут быть объединены в одну отливку. Чем больше их объединено, тем выше эффективность производства. Преобразование составных компонентов в единую отливку по выплавляемым моделям обычно обеспечивает большую точность размеров и снижение сложности деталей.

Точные и гладкие поверхности:

Используемая керамическая оболочка построена вокруг гладких узоров, полученных путем впрыскивания воска в полированный алюминиевый штамп. Микрофиниш 125 является стандартным, и даже более тонкие финиши не редкость.

Отливки по выплавляемым моделям не содержат линии разъема, поскольку используется только одна форма, а не две полуформы (например, в случае литья в песчаные формы). Стандарты для поверхностных дефектов и косметики обсуждаются и согласовываются с заказчиком в зависимости от функции.

Ниже приведено сравнение относительной чистоты поверхности, которую можно ожидать от различных процессов литья:

Процесс литья	Диапазон RMS
Die	20 – 120
Investment	60 – 200
Shell Mold	120 – 300
Centrifugal – Standard tooling	400 – 500
Centrifugal – Permanent Mold	20-300
Статический-Постоянная плесень	200-420
НОРМАЛЬНЫЙ НЕВОБЩЕСТВЕННЫЙ ПЕСОК	300-560
NARKERS
. 0200	560 – 900

Точность размеров:

Как правило, «стандартные» допуски паковочной массы составляют +/-0,010 дюйма для первого дюйма и +/- 0,004 дюйма для каждого последующего дюйма.

Этап проектирования может привести к созданию чертежа, который уменьшает или даже устраняет предыдущие требования к механической обработке для производства той же детали.

Стоимость любой детали увеличивается пропорционально точности ее размерных требований. Будь то отливки, обработанные детали или изготовление. Тщательный анализ конструкции позволит изменить допуски, подрезы, глухие отверстия и т. д., чтобы повысить производительность и снизить себестоимость изделий. Если необходимы более жесткие допуски, чем допуски на литье, механическая обработка, необходимая для литья по выплавляемым моделям, будет меньше, чем для обычных отливок или готовых компонентов.

Качество и целостность:

Целостность литья является важной характеристикой процесса. Литье по выплавляемым моделям имеет долгую историю обслуживания требовательных секторов, таких как газотурбинные двигатели, нефтяная, химическая, оборонная и медицинская.

Что следует учитывать при использовании литья по выплавляемым моделям

Стоимость оснастки:

При малом количестве изделий это может быть дороже, чем другие методы, если используется постоянная оснастка. Для этих приложений SLA или печатные шаблоны могут быть рентабельной альтернативой (даже для одного экземпляра).

Первоначальные затраты являются еще одним ключевым фактором при определении того, принесет ли литье по выплавляемым моделям наибольшую ценность. Инструмент для литья по выплавляемым моделям обычно состоит из нескольких частей, соединенных вместе для производства сложных компонентов. Эти «начальные» затраты не являются незначительными, но могут быть легко компенсированы отсутствием последующей механической обработки и/или изготовления.

Ограничения по размеру:

Можно создавать отливки по выплавляемым моделям различных размеров. Существует верхний предел этого диапазона, который меньше, чем у других формообразующих технологий, таких как литье в песчаные формы.

Очень маленькие конструкции:

Литье по выплавляемым моделям — отличный выбор для тонкостенных изделий, но очень маленькие внутренние формы, в которых используются стержни, могут представлять проблемы. Отверстия обычно не могут быть меньше 1/16 дюйма (1,6 мм) и глубже 1,5-кратного диаметра.

Время:

Многоэтапный процесс литья по выплавляемым моделям требует больше времени, чем другие процессы. Время обработки может быть короче, чем у других альтернатив.

Заключение

Как и в случае с большинством материалов и дизайнерских решений, обсуждение с экспертом по металлам может помочь принять наилучшее решение. Чтобы узнать больше о процессе литья по выплавляемым моделям или определить, подходит ли он для вашего применения, свяжитесь с нами.

Что такое литье по выплавляемым моделям? — Процесс литья по выплавляемым моделям

Что такое литье по выплавляемым моделям?

Литье по выплавляемым моделям относится к керамике, формируемой вокруг восковых моделей для создания оболочки для заливки расплавленного металла. После того, как восковые узоры созданы, их расплавляют на системе ворот, погружают в суспензию и песок, чтобы сформировать многослойный корпус, а затем заменяют расплавленными металлами, такими как нержавеющая сталь, алюминий и многое другое. Ниже приведены несколько коротких видеороликов с некоторыми этапами процесса литья по выплавляемым моделям.

Как производятся отливки по выплавляемым моделям?

Разработка литья по выплавляемым моделям включает в себя создание оригинального воскового шаблона, покрытие изображения гипсом и наращивание последовательных слоев до тех пор, пока модель не покроется прочной оболочкой. После расплавления воска в форму заливают расплавленную сталь, нержавеющую сталь или бронзу, создавая идеальную копию оригинального воскового рисунка. По сравнению с механической обработкой, литье по выплавляемым моделям может экономично предложить поднутрения, высокое разрешение, сложные детали и гладкую поверхность.

Чаще всего литье по выплавляемым моделям является единственным экономичным способом изготовления детали.

Часто задаваемые вопросы

Литье по выплавляемым моделям используется в различных отраслях промышленности, включая огнестрельное оружие, общественное питание, газовую и нефтяную промышленность, а также энергетику. Хотя это некоторые отрасли, обслуживаемые посредством литья по выплавляемым моделям, они не единственные, которые обслуживает Milwaukee Precision Casting. Литье по выплавляемым моделям можно использовать практически для всего, где требуется сталь, алюминий, латунь и многие другие материалы.

Milwaukee Precision Casting может предложить широкий спектр отделочных работ, в том числе: механическую обработку, термообработку, неразрушающий контроль, полировку, пассивацию/электрополировку, удаление заусенцев/полировку шариков, лазерное травление, нанесение покрытий, упаковку и многое другое в зависимости от потребностей заказчика. любая часть. Компания Milwaukee Precision Casting поддерживает тесные отношения со многими местными поставщиками, что позволяет предлагать наилучшие детали по минимально возможной цене.

Различия в прочности между литьем и другими методами обработки металла, хотя и существуют, незначительны. Литье по выплавляемым моделям уже много лет используется в военной, аэрокосмической и медицинской областях и до сих пор используется в этих отраслях. Благодаря испытаниям и тщательной проверке мы можем гарантировать, что ни одна деталь, покидающая Milwaukee Precision Casting, не будет соответствовать самым строгим требованиям.

ПОДРОБНЕЕ ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Процесс литья по выплавляемым моделям

Щелкните любой из приведенных ниже шагов для получения подробной информации о процессе литья по выплавляемым моделям.

Чтобы загрузить полное руководство по литью, нажмите здесь.

ЭТАП

1

Восковая модель

ШАГ

2

Сборка

ШАГ

3

Здание «Шелл»

ЭТАП

4

Депарафинизация

ЭТАП

5

Заливка и затвердевание

ЭТАП

6

Пиление/резка

ШАГ

7

Индивидуальная настройка

ШАГ

8

Отделка

Что такое отливки по выплавляемым моделям?

За счет впрыскивания воска в форму для постоянного литья для формирования восковых моделей литье по выплавляемым моделям является решением для многих сложных деталей, которые требуются в больших количествах. Мы производим отливки по выплавляемым моделям весом от нескольких граммов до 40 фунтов и можем экономично производить небольшие количества с помощью ручных инструментов или большие объемы с использованием многогнездных автоматических формовочных инструментов.

Происхождение литья по выплавляемым моделям, также известного как процесс литья по выплавляемым моделям, восходит к 1100/1700 г. до н.э. Работы были созданы из вылепленных вручную восковых моделей с мельчайшими деталями. В послевоенный период этот процесс развился и распространился практически на все отрасли и рынки, как это видно сегодня.

Почему Milwaukee Precision Casting, Inc.?

Роботизированные технологии

Наша роботизированная технология обеспечивает эффективное окунание оболочек с меньшим временем сушки между окунаниями, меньшим количеством поломок и исправлений, а также меньшим количеством керамических включений, что позволяет нашим клиентам получать высококачественные отливки с гладкой поверхностью.

Производственная экспертиза

Milwaukee Precision Casting, Inc. является ведущим литейным предприятием с полным спектром услуг с 1993 года. Наши услуги включают проверку качества, термообработку и неразрушающий контроль для производства деталей для литья по выплавляемым моделям, соответствующих вашим спецификациям.

Быстрый оборот проекта

Наши сроки поставки одни из самых коротких в отрасли. Все наши детали производятся в США, что позволяет быстро выполнять проекты, расположенные по всей стране.

Свяжитесь с нами

Свойства материалов для литья по выплавляемым моделям

Найдите свойства, настроив фильтры ниже.

Твердость

Наименее

Самый

1010 Отожженная углеродистая сталь RB60

1030 Отожженная углеродистая сталь RB75

1020 Отожженная углеродистая сталь RB75

Алюминиевая бронза C95400 литая RB85 Алюминий-бронза

RB90 Inconel

0003

Al Bronze C95400 hardened and tempered RB91-RB96 Aluminum-Bronze

Al bronze C95500 hardened and tempered RB91-RB96 Aluminum-Bronze

Al bronze C95500 as cast RB98 Aluminum-Bronze

1045 Annealed RB100 Carbon Steel

Inconel 625 отожженный RC20 Inconel

1060 Отожженный RC25 Углеродистая сталь

CD4MCu Отожженный RC26 Нержавеющая сталь

CD4MCU Закаленный RC28-RC32 Нержавеющая сталь

Кобальт 36 литой RC36 Кобальт

15-5 Закаленная RC26-RC38 Нержавеющая сталь

431 Закаленная RC20-RC40 Нержавеющая сталь

17-4 Закаленная RC34-RC44 Нержавеющая сталь

8620 Закаленная RC20-RC45 Нержавеющая сталь

940002 RB

416 Закаленная RB94-RC45 Нержавеющая сталь

Кобальт 6 литой RC45 Углеродистый никель

4130 Закаленная RC23-RC49 Нержавеющая сталь

1030 Закаленная RC20-RC50 Углеродистая сталь

8259-RC5 Закаленная сталь 0 RC0003

Cobalt 12 AS CAST RC50 COBALT

420 HEARDED RC30-RC52 НЕПРАВИЛЬНАЯ СТАЛА

H-13 HEARDED RC45-RC53 Tool Steel

4340 HERDENT RC20-RC55 Сталь

440A Hardened RC35-RC56 STEALLELSLELSLELSLELSLELSLELSLELSLELSLELSLELSLELSLELSE

440A HERDENCED RC35-RC5669 3

440A RC35-RC5663

440A. -RC57 Углеродистая сталь

4140 Закаленная RC29-RC57 Сталь

S-7 Закаленная RC35-RC57 Инструментальная сталь

D-2 Закаленная RC50-RC59 Инструментальная сталь

S-5 Закаленная RC37-RC59 Инструментальная сталь

2 -RC60 Углеродистая сталь

8640 Hardened RC30-RC60 Nickel-Chromium Molybdenum

6150 Hardened RC30-RC60 Carbon-Chromium

A-2 Hardened RC47-RC60 Tool Steel

440C Hardened RC40-RC60 Stainless Steel

O-1 Hardened RC45-RC61 Инструментальная сталь

Закаленная D-7 RC50-RC63 Инструментальная сталь

M-2 Закаленная RC61-RC63 Инструментальная сталь

Прочность на растяжение

Низкий

Высокая

A356 Алюминий 48 000 Алюминий

1010 Annealed 60,000 Carbon Steel

1020 Annealed 70,000 Carbon Steel

1030 Annealed 75,000 Carbon Steel

302 Annelaed 75,000 Stainless Steel

303 Annealed 75,000 Stainless Steel

304 Annealed 75,000 Stainless Steel

310 Annealed 75,000 Stainless Steel

316 Отожженная 75 000 Нержавеющая сталь

Инконель 600 литой 75 000 Инконель

Mg Бронза C86500 75 000 Марганцевая бронза

347 annealed 85,000 Stainless Steel

Al Bronze C95400 as cast 85,000 Aluminum Bronze

1045 Annealed 90,000 Carbon Steel

Inconel 625 annealed 100,000 Inconel

Al bronze C95500 hardened and tempered 100,000 Aluminum Bronze

Cobalt 36 as cast 105,000 Cobalt

Алюминиевая бронза C95400, закаленная и отпущенная 105 000 Алюминиевая бронза

CD4MCu Отожженная 115 000 Нержавеющая сталь

1060 Annealed 120,000 Carbon Steel

Al bronze C95500 as cast 120,000 Aluminum Bronze

Mg Bronze C86300 120,000 Manganese Bronze

8620 Hardened 130,000 Carbon-Nickel Chromium Molybdenum

CD4MCU Hardened 145,000 Stainless Steel

1030 Hardened 150,000 Carbon Steel

431 Закаленная 160 000 Нержавеющая сталь

8630 Закаленная 170 000 Сталь

4130 Закаленная 170 000 Нержавеющая сталь

15-5 Hardened 170,000 Stainless Steel

1045 Hardened 180,000 Carbon Steel

17-4 Hardened 190,000 Stainless Steel

1060 Hardened 200,000 Carbon Steel

8640 Hardened 200,000 Nickel-Chromium Molybdenum

4140 Hardened 200,000 Steel

4340 Закаленная 200 000 Сталь

6150 Закаленная 200 000 Углерод-хром

410 Закаленная 200 000 Нержавеющая сталь

416 Закаленная 200 000 Нержавеющая сталь

420 Закаленная 225 000 Нержавеющая сталь

Литейность

Бедный

Превосходно

Al Bronze C95400 as cast Aluminum-Bronze

Al Bronze C95400 hardened and tempered Aluminum-Bronze

Al bronze C95500 hardened and tempered Aluminum-Bronze

Al bronze C95500 as cast Aluminum-Bronze

Mg Bronze C86500 Manganese Bronze

Mg Бронза C86300 Марганцевая бронза

1010 Annealed Carbon Steel

1020 Annealed Carbon Steel

M-2 Hardened Tool Steel

416 Hardened Stainless Steel

440A Hardened Stainless Steel

440C Hardened Stainless Steel

Inconel 600 as cast Inconel

1030 Annealed Carbon Сталь

1030 Закаленная углеродистая сталь

1045 Отожженная углеродистая сталь

1045 Закаленная углеродистая сталь

1060 Отожженная углеродистая сталь

1060 Завершенная углеродистая сталь

8620 закаленная углерода-никель

8630 Завершенная сталь

8640 Заверченный никель-хромий молибден

A-2 Стальная сталь

D-2.

O-1 Закаленная инструментальная сталь

H-13 Закаленная инструментальная сталь

15-5 Закаленная нержавеющая сталь

CD4MCu Отожженная нержавеющая сталь

CD4MCU Закаленная нержавеющая сталь

303 Отжиг нержавеющая сталь

310 ОТВЕТАЯ ОТВЕТАЯ СТАВИНА

420 СУДЕНИЯ НЕПРАВИЛЬНАЯ СТАЛЬНАЯ СТАЛА

431 ХАРИЧНАЯ НЕПРАВИЛЬНАЯ СТАЛА

КОБАЛТ 6 AS COBALT

COBALT 12 AS COBALT

3 36 AS COBALT

НЕСКОЛЬКО КОБАЛТ 62555. Инконель

Кремниевая бронза C87600 Кремниевая бронза

4130 Закаленная нержавеющая сталь

4140 Закаленная сталь

4340 Закаленная сталь

6150 закаленный углерод-хромий

S-5 Завершенная инструментальная сталь

S-7 закаленная сталь для инструментов

17-4 Старятая из нержавеющая сталь

347 Открытая нержавеющая сталь

410 Старящая сталь из нержавеющей стали

302 ANEALED STAINLELSLELBLELLELSLELLELSLELSTELLELSLELSLELSLELSLELSLELLELSTELLELSLELSLELSLELSLELBLELSLELSLELSLELLELSTELLELSLELLELSTELLELSLELSTELLELSLELLELSTELLELSLELBELLED

3103.

304 Отожженная нержавеющая сталь

316 Отожженная нержавеющая сталь

А356 Алюминий Алюминий

Предел текучести 0,2 %

Низкий уровень стресса

Высокий стресс

1010 Отжиг 30-35 000 углеродистая сталь

1020 Отжиг 30-35 000 углеродистая сталь

302 Аннела 30-35000 из нержавеющей стали

303 Отжиг 30-35 000

304 Отобренная 30-35000. -36 000 Нержавеющая сталь

А356 Алюминий 28–36 000 Алюминий

Инконель 600 литой 35–40 000 Инконель

310 отожженный 30–40 000 Нержавеющая сталь

316 Отжиг 30-40 000 из нержавеющей стали

AL Bronze C95400 в качестве литой 30-40 000 алюминиевой Bronze

Mg Bronze C86500 35-45000 Manganese Bronze

1030 Отжиг 45-50 000 Carbon Steel

AL-Bronze C9555001030. 45-50 000 Карбона

Al-C9555002 1030 и 45-50 000 Carbon Steel

Al-C9555002 1030. 50 000 алюминия-бронза

AL Bronze C95400 закаленная и измеченная 45-55 000 алюминий-бронзой

insler 625 Отжиг 40-55 000 inslel

1045 Отжиг 50-60 000 Alum-Bron-Bron-Bron-Bron-Bron-Bron-Bron-Bron-Bron-Bron-Bronz-Bronz-Bronz-Bronz-Bronze

0003

кобальт 36 в виде лита 60-70 000 кобальт

мг бронза C86300 60-70 000 марганцевая бронза

1060 Отжиг 55-70 000 углеродная сталь

CD4MCU Handeled 80-90 000 СТВЕН не СВЯТА

431 HARDENED 75-105000 СТВИНЯ

431 СЛАВНА 75-105000 СТВИНСА

431 431 75-105000 СТВИНЯ

431 75-105000 СТВИНЯ

431 75-105000 СТВИНС. Утверждено 80-110 000 углерода-никелевых хромов молибдена

CD4MCU закаленная 100-120 000 нержавеющая сталь

4130 Завершенные 100-130 000 из нержавеющей стали

8630 Странство 100-130 000 стали

15-5 Утвержденная 110-145 000 Странсл Стюйновая сталь 9 0003

15-5. 0003

1030 Ожесточенная 60-150 000 углеродистая сталь

4140 Завершенные 100-155 000 стали

410 Завершенные 75-160 000 из нержавеющей стали

416 Странство 75-160 000 Стали

17-4 Завершенная 140-160 000 Stainless сталь

9000 1045

17-4. 90-180 000 углеродистая сталь

6150 Затвердевшие 120-180 000 углерод-хромий

1060 Завершенные 100-180 000 углеродистая сталь

4340 Завершенные 100-180 000 стали

8640 HEARDED 100-180 000 Никель-хормий молибден

8640.0003

420 Закаленная 130–210 000 Нержавеющая сталь

% Удлинение

Наименее пластичный

Самый пластичный

1060 Закаленная 0-5% углеродистая сталь

420 Закаленная 0-5% нержавеющая сталь

Алюминиевая бронза C95500 литая 5-8% Алюминий-бронза

Mg Бронза C86300 5-8% Марганцевая бронза

-8 % Нержавеющая сталь

A356 Алюминий 3–10 % Алюминий

Алюминиевая бронза C95500, закалка и отпуск 6–10 % Алюминий-бронза

Алюминиевая бронза C95400 закаленная и отпущенная 6-10% Алюминий-бронза

1045 Закаленная 0-10% углеродистая сталь

6150 Закаленная 5-10% углерод-хром

410 Закаленная 5-12% нержавеющая сталь

3 1 500023 1 500023 5 Закаленная 5–15 % Нержавеющая сталь

1030 Закаленная 0–15 % Углеродистая сталь

Инконель 600 литой 10–20 % Инконель

Алюминиевая бронза C95400 литой 10–20 % Алюминий-бронза

Mg0 Бронза C86-5 20% Марганец Бронза

Кобальт 36 литой 15-20% Кобальт

1060 Отожженная углеродистая сталь 12-20 %

431 Закаленная 5-20 % нержавеющая сталь

8620 Закаленная 10-20 % углерод-никель хром молибден

4130 Закаленная 7-20 % закаленная нержавеющая сталь

2 8

% Сталь

4140 Закаленная 5-20 % Сталь

17-4 Закаленная 6-20 % Нержавеющая сталь

4340 Закаленная 5-20 % Сталь

8640 Закаленная 5-20 % 25% углеродистая сталь

CD4MCU закаленная 10-25% нержавеющая сталь

1030 Отжиг 20-30% углеродистой стали

Inconel 625 Hanealed 15-30% Inconel

CD4MCU HENEALED 20-30% нержавеющей стали

1010 ОТДЕЛИТЕЛЬНО 30-35% углеродистой стали

1020 Отжиг 25-40% углеродочной стали.

347 отожженная 30–40 % нержавеющая сталь

303 отожженная 35–45 % нержавеющая сталь

310 отожженная 35–45 % нержавеющая сталь

304 отожженная 35–50 % нержавеющая сталь 50 отожженная 50 % нержавеющая сталь

3600

302 отожженная 35-60% нержавеющая сталь

Литье из нержавеющей стали

Алюминиевое литье

Литье из углеродистой стали

Литье из латуни

Бронзовое литье

Кобальтовое литье

Отливка из инструментальной стали

Металлическое литье

Быстрое литье прототипов

Процесс литья по выплавляемым моделям | Методы литья по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям — это производственный процесс, в котором восковая модель покрывается огнеупорным керамическим материалом. После того, как материал керамического покрытия высохнет и затвердеет, воск расплавится и оставит внутреннюю полость, имеющую форму геометрии конечного продукта. В полость, где был восковой узор, заливается расплавленный металл. Металл затвердевает в керамической полости, охлаждается, и керамика удаляется из металлической отливки. Результатом этого процесса является чистый или почти чистый металлический компонент, который можно использовать для широкого спектра применений в различных отраслях промышленности.

Почему это называется литьем по выплавляемым моделям?

Древнее искусство и наука литья по выплавляемым моделям, также известная как процесс литья по выплавляемым моделям. Литье по выплавляемым моделям было разработано более 5500 лет назад и уходит своими корнями в Древний Египет и Китай. Детали, изготавливаемые в промышленности с помощью этого процесса, включают зубные приспособления, зубчатые колеса, кулачки, трещотки, ювелирные изделия, лопасти турбин, компоненты машин и другие детали сложной геометрии.

Что такое процесс литья по выплавляемым моделям?

Литье по выплавляемым моделям — это производственный процесс, при котором жидкий материал заливают в керамическую форму, содержащую полую полость желаемой формы, а затем дают затвердеть. Затвердевшая часть — это отливка, которая отделяется от керамической формы для завершения процесса. Этапы процесса литья по выплавляемым моделям следующие:

Этап 1: Технический анализ

Первый этап этого производственного процесса начинается с полной проверки конструкции для производства (DFM) с заказчиком.
Это будет включать оценку размеров печати, поскольку они связаны с процессом литья по выплавляемым моделям, соображения по сборке режима впрыска воска, такие как размещение литника, требования к материалу после корпуса и ожидаемые допуски на посадку, форму и функцию детали, а также критерии окончательной проверки. определить взаимоприемлемую часть.

Шаг 2: Проектирование и изготовление пресс-формы

Процесс начинается с прецизионной формы для литья воска для изготовления восковых моделей, представляющих конечную деталь.
Эти проектные соображения обсуждаются с изготовителем пресс-формы, после чего создается проект пресс-формы.
Наши пресс-формы для литья воска изготавливаются здесь, в Aero Metals, в собственном цехе пресс-форм.
Пресс-формы спроектированы и изготовлены для воспроизведения миллионов восковых деталей в течение всего срока их службы.

Шаг 3: Восковая модель

Форма для литья воска подсчитывается для запуска производства и доставляется в восковую комнату для литья и сборки.
В любом месте от одного до 100 шаблонов впрыскиваются и помещаются или приклеиваются на предварительно изготовленную систему восковых направляющих, известную в нашем процессе как «дерево».
Населенное дерево восковых частей также известно как кластер (частей).
Затем кластер дерева отправляется в комнату для анализа для следующей части процесса.

Этап 4: Изготовление керамической формы

Восковое дерево погружают и полностью покрывают керамической массой, вынимают, затем полностью покрывают песком для создания первого слоя оболочки, а затем сушат.
Этот обволакивающий процесс погружения и песка повторяется 6 или 8 раз с периодом сушки между каждым.
Повторяя этот процесс, создается эффект ламинирования, создающий прочную керамическую оболочку вокруг воскового рисунка, известную как «вклад». Теперь скорлупа проходит через нашу систему сушки в течение 24-36 часов, прежде чем удалить воск из скорлупы.

Этап 5: Депарафинизация

Оболочка, состоящая из восковой модели и покрытия из керамики и песка, помещается в автоклав для быстрого удаления воска под чрезвычайно высоким давлением и паровым нагревом.
Этот сосуд помогает удерживать оболочку на месте, а тепло пара быстро расплавляет воск, создавая пустую керамическую форму, отсюда и название «литье по выплавляемым моделям».
Керамическая оболочка затем перемещается в литейные печи, чтобы начать процесс литья.

Этап 6: Литье и заливка

Затем форму помещают в высокотемпературную печь, приблизительно 1000°C (1832°F), для отверждения (кристобалита) керамической формы и подготовки ее к приему расплавленного металла.
Отвержденную керамическую форму вынимают из горячей печи, и расплавленный металл сразу заливают в чашу формы и ее последующую литниковую систему, полностью заполняя полость формы металлом.

Шаг 7: Удаление оболочки и отливки

После того, как металл остынет на ощупь, керамическую оболочку формы можно отделить от детали (деталей), а отливку (отливки) снять с уже металлической детали. , дерево.
Керамическая оболочка является хрупкой и обычно разрушается под действием водяных струй, вибрации и других методов.
После того, как дерево очищено от керамики, детали удаляются из литниковой системы путем отрезания пилой с вибрацией или жидким азотом.

Шаг 8: Окончательная обработка

Часто литник детали удаляется путем шлифовки или механической обработки после отливки.
Дальнейшая отделка, такая как термическая обработка для отжига перед механической обработкой, нанесение покрытия или закалка, выполняется перед окончательной проверкой и отправкой заказчику.

Кроме того, Aero Metals полностью оборудована на стадии пост-литья, чтобы при необходимости выполнить любую отделку.

Свяжитесь с нами , чтобы начать неформальное инженерное обсуждение вашего проекта, или запросите расценки на ваш прецизионный металлический компонент, и мы свяжемся с вами с предложением.

Какие материалы могут быть отлиты по выплавляемым моделям?

Aero Metals может создавать прецизионные металлические компоненты путем литья по выплавляемым моделям практически из любого металла. Однако чаще всего мы используем материалы повышенного качества, в том числе:

Нержавеющая сталь
Сталь
Ковкий чугун
Бериллиевая медь
На основе никеля
Алюминий
На основе кобальта
На основе меди

Для чего используется литье по выплавляемым моделям?

Процесс литья по выплавляемым моделям наиболее выгоден для литья металлов с высокими температурами плавления, которые нельзя ковать, отливать под давлением или формовать в гипсе или песке. Типичные отливки по выплавляемым моделям включают детали со сложной геометрией, такие как лопатки турбин, компоненты огнестрельного оружия, морские детали и другие промышленные компоненты.

Каковы преимущества литья по выплавляемым моделям?

Существует множество преимуществ, связанных с литьем по выплавляемым моделям при производстве прецизионных металлических компонентов, некоторые из которых включают:

Универсальность конструкции пресс-формы
Расширенные возможности сложного проектирования
Обеспечивает более гладкую поверхность (125 RMS)
Высокоточные воспроизводимые конструкции
Экономия времени и средств по сравнению с изготовлением и механической обработкой
Производит множество видов продукции
Можно использовать различные типы металлических сплавов

Остались вопросы?

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о нашем процессе литья по выплавляемым моделям, или запросите расценки, или отправьте нам быстрое электронное письмо!

Процесс литья по выплавляемым моделям | Что такое литье по выплавляемым моделям?

Процесс литья по выплавляемым моделям

Обзор процесса литья по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям (также известное как литье по выплавляемым моделям) — это метод литья металлов, который используется уже почти 5000 лет. Процесс литья металла начинается с изготовления выкройки или прототипа желаемой детали.

Восковые модели

Существует множество способов изготовления шаблона. Лучший способ сделать мастер-форму — это распечатать ее на 3D-принтере, обработать из стали или вырезать из дерева. После изготовления формы в нее впрыскивают воск. Восковой узор остынет и создаст копию оригинального узора.

Восковая модель покрыта огнеупорным керамическим материалом (также известным как паковочная масса). Керамический материал затвердевает и становится керамической оболочкой или керамической формой. Затем воск нагревают до высокой температуры, поэтому воск плавится и стекает с керамической оболочки. Обычные огнеупорные материалы включают кремнезем, циркон, алюмосиликаты и алюминий.

Расплавленный металл

На фото выше: форма для литья по выплавляемым моделям.

После заливки расплавленного металла в форму металл затвердевает, паковочная масса разрушается, обнажая готовую деталь.

Восковая модель и керамическая форма разрушаются в процессе производства. Для производства каждой новой керамической формы необходимо изготавливать новую восковую модель из мастер-модели. Затем процесс начинается заново для каждой части. Точность размеров каждой отливки означает, что требуется меньше операций механической обработки после отливки

Процесс литья по выплавляемым моделям в 8 этапов

Литье по выплавляемым моделям — это процесс, который использовался в течение тысяч лет. «Вкладывание» относится к форме, заполненной или обложенной металлом. Первым применением литья по выплавляемым моделям было производство украшений, религиозных деятелей, посуды, оружия, предметов домашнего обихода и ювелирных изделий. Сегодня этот процесс используется для изготовления сложных деталей для многих отраслей промышленности.

Вот шаги:

Создать шаблон
- Шаблон создает форму готового изделия. Узор выполнен из воска. Для небольших тиражей мы можем напрямую обрабатывать восковой шаблон, но в большинстве случаев мы используем металлическую форму на основе 3D-модели CAD.
Построить дерево
- Прикрепляем несколько восковых моделей к восковому стержню, чтобы создать структуру дерева. Это позволяет нам отливать много деталей одновременно, что снижает стоимость каждой детали.
Сделать оболочку
- Мы погружаем дерево во влажный глиноподобный материал — керамический раствор. Оставляем сохнуть. Это происходит несколько раз, чтобы у дерева был прочный внешний слой.
Удаление воска
- Оболочка нагревается в перевернутом виде. Воск заканчивается (поэтому иногда это называют литьем по выплавляемым моделям). Затем скорлупа отправляется в высокотемпературную печь, чтобы сжечь оставшийся воск и укрепить скорлупу.
Литье металла
- Расплавленный металл заливают в форму. Мы используем дерево, построенное на втором шаге, чтобы определить, куда идет металл. Теперь металлическая часть существует там, где раньше был каждый узор.
Снять оболочку
- Керамическая оболочка откололась, оставив древовидную конструкцию — теперь только металлическую — нетронутой.
Отделка деталей
- Детали аккуратно вырезаны из металлической конструкции дерева. При необходимости мы можем выполнить некоторую вторичную обработку, чтобы получить желаемые допуски и чистоту поверхности.
Осмотр деталей
- Проверка размеров и неразрушающий контроль (НК) проводятся для того, чтобы убедиться, что отливки по выплавляемым моделям соответствуют всем требуемым спецификациям.

Преимущества и ограничения литья по выплавляемым моделям

Хотя литье по выплавляемым моделям полезно для создания сложных деталей, оно также имеет несколько ограничений.

Преимущества литья по выплавляемым моделям:

Высокая точность размеров
Гладкая поверхность
Линии разъема без заусенцев
Совместимость с большинством металлов
Способность производить сложные детали

Наш литейный цех по выплавляемым моделям оснащен самым современным оборудованием, в том числе качественной литниковой системой, а также роботизированными манипуляторами, которые помогают сократить количество дефектов литья, вызванных ошибками оператора. Этот процесс также приводит к более гладкой поверхности. Керамическая форма (также известная как керамическая оболочка) устраняет заусенцы или разделительные линии в готовом изделии.

Эти преимущества устраняют или сокращают необходимость обширной вторичной обработки поверхности отливок по выплавляемым моделям, поэтому сроки производства сокращаются.

Эта технология популярна для изделий, требующих большей точности.

Ограничения для литья по выплавляемым моделям могут включать:

Более длительное время для изготовления восковой модели и высыхания керамических оболочек.
Иногда дороже (но может быть компенсировано меньшей потребностью во вторичных операциях).
Время делать ядра, если они вам нужны.

Изготовление штампов и пресс-форм может увеличить время производственного процесса. От изготовления новых восковых моделей до получения конечного продукта в среднем уходит около семи дней.

Создание керамической формы — наиболее трудоемкая часть процесса. Также требуется больше времени, чтобы изменить дизайн, если это необходимо. Это связано с тем, что, возможно, придется создавать новые формы.

Литье по выплавляемым моделям — хороший способ изготовления сложной детали. Этот процесс используется для деталей, которые должны быть очень точными. Однако добавление сердечника или полости к детали увеличивает сложность проекта.

Производство и изделия для литья по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям используется во многих продуктах, обслуживающих различные отрасли промышленности. Некоторые из этих продуктов и отраслей перечислены ниже.

Процесс литья по выплавляемым моделям универсален и может использоваться для создания изделий самых разных форм и размеров. Он часто используется для изготовления мелких деталей систем охлаждения, огнестрельного оружия и аэрокосмического оборудования, а также крупных деталей, таких как якоря для лодок, противовесы вилочных погрузчиков и тяжелая сельскохозяйственная техника. Этот процесс также популярен в автомобильной промышленности, где он используется для создания многих высокоточных компонентов.

Вверху: Цепная звездочка, изготовленная компанией Federal Group методом литья по выплавляемым моделям.

Продукты

Аксессуары для бронированных автомобилей
Лодочные якоря
Лодочные бутсы
Лодочные рули
Звенья цепи
Цепные звездочки
Конвейерные системы
Системы охлаждения
Блоки двигателя
Оборудование для упражнений / фитнеса
Огнестрельное оружие
Компоненты пожарного гидранта
Противопожарное оборудование
Корпуса редукторов
Орудийные башни
Крыльчатки
Корпуса двигателей
Опоры двигателя
Кронштейны для мотоциклов
Наконечники отвала
Сантехнические насадки
Шкивы
Корпуса насосов
Основания и опоры уличных фонарей
Компоненты снегоочистителя
Турбокомпрессоры

Промышленность

Аэрокосмическая промышленность
Сельское хозяйство
Автомобилестроение
Энергия
Электромобиль
Пищевая промышленность
Медицинский
Военный
Горнодобывающая промышленность
Морской
Производство бумаги
Опреснение воды

Какие преимущества я могу получить от деталей в форме сетки?

Форма сетки — это конструктивная форма детали. Во многих случаях детали, отлитые по выплавляемым моделям, готовы к использованию сразу после их выпуска — без необходимости дополнительных операций чистовой обработки. Таким образом, детали, отлитые по выплавляемым моделям, могут быть доставлены на вашу производственную линию быстрее, что сэкономит ваше драгоценное время и деньги в производственном цикле.

Литье по выплавляемым моделям или литье в песчаные формы: что выбрать?

Литье по выплавляемым моделям — это не единственная услуга литья, которую мы предоставляем. Мы также предлагаем:

Литье по выплавляемым моделям из нержавеющей стали
Литье в песчаные формы
Быстрое литье прототипов
Центробежное литье
Литье по выплавляемым моделям
Литье в постоянную форму
Литье под давлением

Процесс литья по выплавляемым моделям обычно используется для изготовления деталей, которые должны быть очень точными. Этот процесс литья позволяет иметь тонкие стенки и сложные внутренние полости.

Процесс литья по выплавляемым моделям обеспечивает более мелкие детали и более гладкую поверхность, чем другие методы литья.

Например, литье в песчаные формы представляет собой процесс, в котором используется смесь песка и глины для создания формы по образцу конечного продукта. Смесь более пористая, чем восковая модель, используемая для литья по выплавляемым моделям, это означает, что литье в песчаные формы не может создавать сложные детали.

Почему стоит выбрать услуги TFG USA по литью по выплавляемым моделям?

Оборудование

Изображение вверху: Автоматическая машина для литья по выплавляемым моделям Disamatic.

Наличие подходящего оборудования для процесса литья по выплавляемым моделям имеет важное значение. В The Federal Group USA мы используем самые современные технологии для обеспечения успеха каждого проекта. Ниже представлена лишь часть используемого нами оборудования для литья по выплавляемым моделям:

Специализированное оборудование для изготовления оболочек
Высокоавтоматизированные роботизированные формовочные машины
Горизонтальная вакуумная прецизионная печь
Вертикальная вакуумная прецизионная печь
Вакуумная печь газовой закалки под высоким давлением
Мелкие партии или крупносерийное производство
Надежное оборудование для обеспечения качества

Автоматизация

Мы используем новейшие технологии обработки воска. Наши полуавтоматические машины для литья воска позволяют нам быстро изготавливать восковые модели и сокращают время, необходимое для завершения проекта.

Наши машины для депарафинизации быстро плавят рисунок, не повреждая керамическую оболочку. Мы используем специальное оборудование для заливки расплавленного металла без образования воздушных карманов, что сводит к минимуму риск брака. Далее следует тщательный процесс обеспечения качества.

Материалы

На фото выше: Заготовки/слитки, используемые для литья по выплавляемым моделям.

Мы можем работать со следующими и другими материалами:

Углеродистая сталь и большинство стальных сплавов, латунь, бронза, медь, алюминий и нержавеющая сталь, включая дуплекс 2205, 2507 и другие.

Дуплекс 2207

Супердуплексная нержавеющая сталь с 25% хрома, 4% молибдена и 7% никеля.
Они предназначены для применений, требующих исключительной прочности и коррозионной стойкости.

Дуплекс 2205

Двухфазный ферритный аустенитный сплав, содержащий 22 % хрома, 3 % молибдена, 5–6 % никеля.
Дуплекс 2205 является наиболее широко используемой маркой дуплексной нержавеющей стали и характеризуется высоким пределом текучести.
Обладает хорошей усталостной прочностью и демонстрирует выдающуюся стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, образованию щелей, точечной коррозии, эрозии и общей коррозии в суровых условиях.

Серия 300

Превосходная коррозионная стойкость
Немагнитный
Устойчивый к царапинам

Серия 400

Магнитный
Более высокая прочность, чем у углеродистой стали.
Подходит для случаев, когда требуются более тонкие материалы/меньший вес

Серый, ковкий и белый чугун

Инструментальные стали, низкоуглеродистые стали, легированные стали и т. д.
Используется для различных целей благодаря простоте обработки, пластичности или прочности на сжатие

Алюминий

Литье алюминия по выплавляемым моделям позволяет быстрее создавать детали сложной формы.
Этот процесс также является более гибким при использовании различных типов сплавов.
Детали, изготовленные с помощью этого процесса, имеют более жесткие допуски на размеры и лучшее качество поверхности.
Этот метод требует меньше механической обработки и обработки.

Латунь/бронза

Отличная обрабатываемость
Коррозионная стойкость
Эстетика

Сплавы на основе меди

Коррозионная стойкость
Пластичность
Электропроводность — тепловая и электрическая
Цена на медь может значительно колебаться в зависимости от рынка. Таким образом, важно сократить количество отходов при производстве сложных компонентов из меди.
Литье по выплавляемым моделям — отличный способ минимизировать эти отходы.

Магний

Отличная стабильность размеров
Хороший конструкционный материал
Способность производить мелкие детали

Вывод: сделайте инвестиции, чтобы узнать больше

Наш процесс литья позволяет получать очень сложные и точные детали с жесткими допусками для аэрокосмической, морской, сельскохозяйственной, автомобильной и других отраслей.

Независимо от того, изучаете ли вы варианты для нового продукта или у вас есть существующий продукт, который вы хотели бы запустить в производство, Federal Group USA может помочь вам с вашим следующим проектом литья по выплавляемым моделям. Уже более 40 лет мы предоставляем высококачественные производственные услуги для самых разных отраслей промышленности.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Что такое литье по выплавляемым моделям? — ЛИТЬЕ ПО ИНВЕСТИЦИОННЫМ ОБРАЗЦАМ

Литье по выплавляемым моделям – это производственный процесс металлообработки с долгой историей, восходящей к тысячелетней давности. При литье по выплавляемым моделям расплавленный жидкий металл заливают в форму с керамической оболочкой. Форма формируется с помощью восковой модели – копии желаемой детали. Узор погружают в керамический раствор для образования слоя покрытия. Литье по выплавляемым моделям также называется литьем по выплавляемым моделям, потому что после того, как восковая модель сформирована, ее нагревают в печи, чтобы расплавить восковую модель при высокой температуре. Серийное производство литья по выплавляемым моделям представляет собой повторяющийся процесс, который увеличивает время производства и затраты по сравнению с другими процессами литья. Однако, поскольку это процесс заливки, отличный от ковки, даже если деталь сложная, ее также можно создать методом литья по выплавляемым моделям.

Литье по выплавляемым моделям может использовать большинство металлических сплавов, таких как углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь, алюминий, бронзовые сплавы, серый чугун, ковкий чугун и т. д. Преимущество процесса литья по выплавляемым моделям заключается в том, что он может отливать металлы с высокой температурой плавления. температуры, которые не могут быть отлиты в гипсе или металле. Детали, которые обычно изготавливаются методом литья по выплавляемым моделям, включают детали со сложной геометрией. Также распространены высокотемпературные применения, включая детали для автомобильной, авиационной и военной промышленности.

В процессе литья по выплавляемым моделям, помимо основного оборудования, нам все еще необходимо использовать металлическую форму, воск, керамический шлам, печь, расплавленный металл. Ниже приведены основные этапы литья по выплавляемым моделям:

1. Создание модели — воск впрыскивается в металлическую оснастку для формирования восковой модели. Один восковой шаблон создаст цельную отлитую деталь. Таким образом, количество восковых моделей будет таким же, как и продукты. Для создания внутренних структур мы можем использовать стержни на шаблоне. После этого восковые модели прикрепляются к литниковой системе, которая образует сборку в виде дерева. Moten металл будет течь в полость литейной формы через литниковую систему.

2. Создание пресс-формы. Эта сборка дерева погружается в керамический раствор и формирует слой покрытия снаружи, а затем автоматически высушивается для формирования керамической оболочки. Этот процесс повторяется до тех пор, пока оболочка не станет достаточно толстой, чтобы противостоять расплавленному металлу, с которым она столкнется. Затем оболочку помещают в печь, и воск выплавляется, оставляя полую керамическую оболочку, которая действует как цельная форма, которая называется литьем по выплавляемым моделям.

3. Заливка – расплавление металлических слитков до жидкого состояния, затем предварительный нагрев керамической формы в нагревательной печи при высокой температуре и, наконец, заливка расплавленным металлом до заполнения полости формы через литниковый затвор. Заливка обычно осуществляется вручную под действием силы тяжести. Затем охлаждение при комнатной температуре для затвердевания окончательной формы. Толстые детали потребуют больше времени для охлаждения.

4. Удаление отливки – Выломайте детали из литниковой системы, зашлифуйте для удаления лишнего металла и выполните дробеструйную очистку для получения гладкой поверхности. Термическая обработка также иногда используется для улучшения механических свойств изделий.

Почему литье по выплавляемым моделям?

Форма, близкая к чистой – для деталей, которые обычно требуют много сварки или изготовления, этот процесс экономит много труда и материалов.
Сложные формы – минимальная обработка.
Можно легко получить полые проходы и тонкие стены.
Гибкий диапазон размеров — до 78 дюймов (200 см)
Гибкий выбор сплава — сталь, суперсплав на основе никеля, титан и алюминий

Дополнительные преимущества литья по выплавляемым моделям…

Что следует учитывать при использовании литья по выплавляемым моделям

Стоимость оснастки: ожидаемые коэффициенты использования являются важной частью расчета при выборе правильного варианта оснастки для литья по выплавляемым моделям. При небольших требованиях к количеству отливки по выплавляемым моделям могут быть более дорогими, чем детали, изготовленные или отлитые с использованием других методов, если используется постоянная оснастка. Для этих приложений SLA или печатные шаблоны могут быть очень экономичной альтернативой — даже для количества одного экземпляра.

Амортизация инструментов является ключевым фактором, который следует учитывать при определении того, приносит ли литье по выплавляемым моделям наибольшую ценность. Инструмент для литья по выплавляемым моделям, прецизионно обработанный и собранный алюминиевый штамп для литья под давлением, обычно состоит из нескольких частей, соединенных вместе для получения сложной геометрии большинства компонентов литья по выплавляемым моделям. Эти «начальные» затраты не являются незначительными, но часто легко компенсируются при анализе общих затрат, когда исключаются затраты на ненужную последующую механическую обработку и/или изготовление. практически отсутствует.

Ограничения по размеру: Хотя можно создавать отливки по выплавляемым моделям в различных размерах, и эта возможность продолжает расширяться в отрасли, существует верхний предел этого диапазона, который меньше, чем у других формованных технологий, таких как литье в песчаные формы.

Очень маленькие конструкции: литье по выплавляемым моделям является отличным выбором для тонкостенных изделий, но очень маленькие внутренние формы, в которых используются стержни, могут создавать проблемы при обработке. Отверстия обычно не могут быть меньше 1/16 дюйма (1,6 мм) и глубже 1,5-кратного диаметра.

Сроки: Многоэтапный процесс литья по выплавляемым моделям сам по себе требует больше времени, чем другие процессы литья. Но время всего процесса создания готового изделия может быть короче, чем у альтернатив, из-за меньшей потребности в дополнительной механической обработке.

Что может повлиять на точность размеров изделий для литья по выплавляемым моделям?

Как правило, точность размеров изделий для литья по выплавляемым моделям зависит от структуры детали, материала для литья, литья, изготовления оболочек, обжига, заливки, а также других факторов. Любая необоснованная операция может изменить скорость усадки отливок по выплавляемым моделям, что может привести к отклонению точности размеров прецизионных отливок по выплавляемым моделям. Ниже приведены основные факторы, влияющие на точность размеров изделий для литья по выплавляемым моделям.

1) Литая конструкция : a. Если толщина стенки детали отливки по выплавляемым моделям велика, это приведет к большой степени усадки. Если толщина стенки небольшая, результат будет противоположным. B. Если свободная систолическая скорость велика, то скорость сокращения блока будет небольшой.

2) Литейный материал : a. Чем ниже содержание углерода в материале для литья по выплавляемым моделям, тем меньше будет степень усадки. б. Коэффициент усадки при отливке обычного литейного материала: Коэффициент усадки при отливке K=(LM-LJ)/LJ×100%, LM означает размеры полости, LJ относится к размерам отливки. K зависит от следующих факторов: модель воска K1, структура отливки K2, тип сплава отливки K3, температура заливки K4.

3) Восковая модель : a. С точки зрения температуры впрыска воска, давления впрыска воска и времени удерживания давления, температура впрыска воска является наиболее очевидным фактором, который будет влиять на размеры изделий для литья по выплавляемым моделям. Вторым фактором влияния является давление впрыска парафина. Время удержания давления является наименьшим фактором, влияющим на точность размеров. б. Скорость линейной усадки воскового материала составляет около 0,9-1,1%. в. При хранении восковых моделей они будут подвергаться дальнейшей усадке, а значение усадки составляет около 10% от общей усадки, но после 12 часов хранения размеры будут в основном стабильными. д. Скорость радиальной усадки восковых моделей составляет всего около 30-40% в зависимости от скорости усадки в направлении длины. Влияние температуры воска на свободную усадку значительно больше, чем на усадку блока (оптимальная температура 57-59°С).℃, чем выше температура, тем больше будет усадка).

4) Материал для изготовления оболочки : Принятие циркониевого песка, циркониевого порошка, магазин на песке, магазин на порошке, из-за его небольшого коэффициента расширения, всего 4,6 x 10-6 / ℃, поэтому им можно пренебречь.

5) Обжиг скорлупы : Из-за малого коэффициента расширения скорлупы, когда температура скорлупы ois1150 ℃, составляет всего 0,053%, таким образом, им также можно пренебречь.

6) Температура заливки : чем выше температура заливки, тем больше будет степень усадки. Если температура литья низкая, то скорость усадки будет небольшой, поэтому температура литья должна быть соответствующей.

Каковы преимущества литья по выплавляемым моделям перед литьем в песчаные формы?

Все методы литья разные и имеют свои преимущества. Каждый процесс литья является лучшим способом для одного специального дизайна. Как одна из старейших производственных технологий, процесс литья по выплавляемым моделям часто превосходит другие виды литья, особенно в отношении отделки поверхности. Итак, каковы преимущества литья по выплавляемым моделям перед литьем в песчаные формы?

Как следует из названия, при литье в песчаные формы используется материал на основе кремнезема, такой как песок, для создания формовочной поверхности. Иногда производители добавляют глину, чтобы частицы песка лучше сцеплялись. Форма из песка довольно гибкая, поэтому при охлаждении и затвердевании сжиженного материала меньше трещин, разрывов и других дефектов. Однако литье в песчаные формы менее точно, чем литье по выплавляемым моделям, литье по выплавляемым моделям, как правило, имеет более гладкую поверхность и требует меньше механической обработки. С помощью литья по выплавляемым моделям мы можем избежать многих дефектов, вызванных литьем в песчаные формы. Конечно, себестоимость производства разная. Литье по выплавляемым моделям может стоить дороже, но в долгосрочной перспективе это более экономичный метод литья с лучшими рабочими характеристиками.

Методы литья по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям — это общая концепция литья. Существует два типа литья по выплавляемым моделям: литье по выплавляемым моделям из жидкого стекла и литье по выплавляемым моделям из кремнеземного золя.

Литье по выплавляемым моделям из жидкого стекла : Литье по выплавляемым моделям из жидкого стекла было впервые разработано в бывшем Советском Союзе, а затем представлено в Китае. Таким образом, литье из жидкого стекла является наиболее распространенным методом литья по выплавляемым моделям в Китае, но редко встречается в других странах. При этом методе литья себестоимость производства намного ниже, чем при литье из кремнеземного золя. Мы можем добиться чистоты поверхности Ra12.5 и допуска по размеру CT7-8. Литье жидкого стекла в основном используется для производства стальных отливок.

Литье по выплавляемым моделям из кремнеземного золя : Литье из кремнеземного золя используется в основном для отливок из нержавеющей стали. Отделка поверхности будет намного лучше, чем у литья из жидкого стекла, но стоимость намного выше. В Китае только около 25% заводов являются литейными цехами для литья кремниевых золей.

Применение для литья по выплавляемым моделям

На протяжении более 25 лет литейный завод CFS поставляет высококачественные и высокоточные модели для литья по выплавляемым моделям для различных областей применения, от военной и аэрокосмической до медицины и стоматологии, а также почти во всех отраслях промышленности.

Мы используем наш многолетний опыт и наши проверенные методы литья для производства литых деталей чистой или близкой к ней формы с жесткими допусками, которые будут соответствовать любым отраслевым стандартам или превосходить их. Мы поставим индивидуальные отливки по выплавляемым моделям, которые точно соответствуют вашему дизайну, из необходимого вам материала и в требуемом количестве.

Ниже приведены основные области применения изделий для литья по выплавляемым моделям:

Аэрокосмическая промышленность
Сельскохозяйственное, промышленное и другое тяжелое оборудование
Горнодобывающая промышленность
Военные и оборонные
Медицинские приборы и оборудование
Детали и компоненты огнестрельного оружия
Морской
Ручной инструмент и силовое оборудование
Детали для автомобилей и грузовиков
Оборудование для обеспечения безопасности дверей и замков
и многие другие отрасли

Китайские литейные заводы по выплавляемым моделям

Большинство литейных заводов, которые производят отливки по выплавляемым моделям, занимаются только бизнесом по литью по выплавляемым моделям и даже не предоставляют услуги механической обработки. Они предпочитают ориентироваться на единый процесс литья для всех отраслей промышленности. В Нинбо также есть несколько литейных заводов по выплавляемым моделям, которые поставляют зубья ковша только разных типов. Это связано с тем, что методы производства различаются, например, литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы, литье по выплавляемым моделям и литье под давлением. Из них вы можете понять, почему большинство литейных заводов по выплавляемым моделям не используют другие методы литья.

Это действительно факт, что литейные заводы по выплавляемым моделям могут предлагать более высокие цены, чем другие методы литья. Но его преимущества сделают относительно высокую стоимость оправданной, поскольку литье по выплавляемым моделям может обеспечить превосходное качество и снизить стоимость обработки. Таким образом, это рентабельно.

В последние годы китайские литейные заводы по выплавляемым моделям становятся популярными благодаря экспорту продукции на зарубежные рынки.