Zaginiono odlewanie pianki: przełom w tradycyjnym procesie odlewu precyzyjnego

1. Analiza koncepcji
Utracone casting z pianki (LFC), znane również jako pełne odlewanie form lub odparowane odlewanie form, jest rewolucyjnym procesem odlewania precyzyjnego. Jego rdzeniem jest użycie pianki z tworzywa sztucznego (zwykle eps polistyren lub kopolimer STMMA) do wykonania precyzyjnej formy (tj. „Wzoru pianki”), który jest dokładnie taki sam kształt co końcowe odlew. Podczas procesu nalewania wysokowydemperatura stopiony metal styka się z piankową formą i powoduje, że szybko odparowuje się i znika. Stopiony metal zajmuje następnie swoją przestrzeń, a pożądane odlewanie jest bezpośrednio uzyskiwane po chłodzeniu i zestaleniu. „Zniknięcie” formy piankowej podczas całego procesu jest jej najważniejszą cechą i pochodzeniem jej nazwy.

2. Szczegółowe wyjaśnienie całego procesu

Projektowanie i produkcja pleśni:
Trójwymiarowa konstrukcja W oparciu o rysunek odlewu, dokładne obliczenie dodatku do skurczu.
Wymagana forma piankowa (lub kombinacja formy) jest wytwarzana przy użyciu obróbki CNC lub formy pienionej formy.
Przygotowanie wzoru pianki:
Materiał: Głównie stosuje koraliki EPS wstępnie opatrzone EPS (rozszerzalne polistyren) lub STMMA (kopolimer metakrylanowy styren-metakrylan). STMMA może zmniejszyć czarne wady węgla i ma szersze zastosowanie.
Formowanie: Wypełnij koraliki do formy aluminium aluminium wnęką, przekaż parę do ciepła, koraliki rozszerzają się, łączą, napełnij wnękę i uformuj gęsty wzór pianki po chłodzeniu. Złożone odlewy wymagają wiązania i montażu wielu elementów wzorów (przy użyciu specjalnego kleju do stopu gorącego).
Zespół klastra wzorów:
Dokładnie łączy wiele wzorów pianki (w tym system wylewania i system pionowy) w cały „klaster wzorów”. Projektowanie systemu nalewania ma kluczowe znaczenie i bezpośrednio wpływa na wypełnienie i zgazowanie.
Powłoka malarska:
Cel: Zwiększ wytrzymałość i wykończenie powierzchni wzoru; uformować warstwę izolacyjną, aby zapobiec penetrowaniu płynu metalowego do suchego piasku; Zapewnij oddychający kanał do zwolnienia produktu zgazowania pianki.
Farba: głównie powłoki oporne na na bazie wody (takie jak proszek kwarcowy, proszek boksytu, proszek miki itp. Z spoiwaczami i środkami zawieszającymi).
Metoda: powłoka zanurzenia, powłoka prysznicowa lub powłoka natryskowa, grubość powłoki (zwykle 0,5-2 mm) i jednorodność muszą być ściśle kontrolowane, a następnie wysuszone.
Formowanie wibracji suchego piasku:
Umieść klaster powlekanych wzorów do specjalnego pudełka piasku, który można odkurzyć.
Wypełnij suchy piasek kwarcowy lub inny piasek opornych na oporność (taki jak piasek szlachetny) bez spoiwa, dodany wilgoć i jednolity rozmiar cząstek.
Uruchom stół wibracyjny, aby suchy piasek mógł być szczelnie wypełniony do wszystkich luk wokół skupiska wzorów pod wibracją, aby osiągnąć niezbędną zwartość.
Zsyp:
Przykryj górną część piasku folią plastikową i odkumidź (zwykle utrzymuj ciśnienie u podnóża 0,025-0,05 MPa).
W warunkach próżniowych wlej stopiony metal (powszechnie stosowany żeliwa, stal odlewana, stop aluminium, stop miedzi itp.) Do układu wylewania stale i ciągłego.
Wysokie temperatura stopionego metalu szybko podgrzewa i odparowuje wzór pianki, a wytworzony gaz przechodzi przez pory między powłoką a suchym piaskiem i jest wydobywany przez układ próżniowy. Stopiony metal całkowicie wypełnia wnękę utworzoną po zniknięciu wzoru pianki.
Czyszczenie chłodzenia i usuwania piasku:
Odlew jest w pełni chłodzony i zestalony w piasku.
Wyjmij próżnię i wyjmij suchy piasek na górze skrzynki piasku.
Wlać lub unieś odlew razem z owiniętym suchym piaskiem.
Poprzez odwrócenie, wibracje i inne metody suchy piasek jest automatycznie oddzielony od odlewania, aby osiągnąć wydajne upadek piasku. Po ochłodzeniu i usunięciu pyłu suchy piasek można poddać recyklingowi prawie 100%.
Czyszczenie: Usuń system nalewania i pionu, farbę resztkową, flashowe burr itp., Aby uzyskać gotowe odlew.
3. Podstawowe funkcje i zalety

Wysoka precyzja i złożone geometryczne kształty:
Formy piankowe są łatwe do przetworzenia w niezwykle złożone kształty (w tym złożone wnęki i zakrzywione powierzchnie).
Nie jest wymagana powierzchnia podziału, nie ma stożka pleśni (lub bardzo małego stożka), wysokiej dokładności wymiarowej (do poziomu CT7-9), dobrej chropowatości powierzchni (RA do 6,3-25 μm).
Uprości proces i zmniejsz całkowity koszt:
Pomiń złożone procesy, takie jak produkcja drewnianej formy/metalowej formy, wytwarzanie rdzenia i montaż pudełek wymagany do tradycyjnego odlewu piasku.
Nie jest wymagany sprzęt do mieszania spoiwa i piasku, a koszt przetwarzania piasku jest wyjątkowo niski (suchy piasek może być wielokrotnie używany).
Zmniejsz zasiłek przetwarzania i zapisz metalowe materiały. Skróć cykl produkcji, szczególnie odpowiedni do produkcji małych i średnich partii złożonych części.
Elastyczność i integracja projektowania:
Zintegrowane odlewanie zintegrowane wieloczęściowe można osiągnąć poprzez wiązanie, zmniejszając kolejne procesy montażowe.
Wolność projektowa jest wyjątkowo wysoka i łatwa do zmiany.
Doskonała jakość powierzchni:
Powierzchnia jest gładka, kontur jest czysty, a jakość wyglądu odlewania jest dobra.
Czysty i przyjazny dla środowiska:
Użyj suchego piasku bez spoiwa, brak zanieczyszczenia gazu odpadowego organicznego spowodowanego żywicą, szkłem wodnym itp. (Ale produkty z pianki należy odpowiednio obsługiwać).
Szybkość recyklingu starego piasku jest wysoka i jest mniej odpadów stałych.
Środowisko pracy jest stosunkowo zakurzone (dzięki ekstrakcji próżni).
4. Wyzwania i ograniczenia

Koszt produkcji formy pianki: W przypadku jednoczęściowych małych partii koszt form piankowych może być wysoki (ale 3D Formy z pianki z drukowaniem poprawia ten problem).
Ograniczenia rozmiaru: Podczas nalewania dużych odlewów (szczególnie grubych i dużych części) pianka gwałtownie gazowa gaza w celu wytworzenia dużej ilości gazu, co może powodować wady, takie jak niewystarczające wylewanie, porów i wtrącenia węgla, a kontrola procesu jest trudniejsza. Typowy zakres wynosi od 0,5 kg do 50 ton, ale jest powszechnie stosowany w dziesiątkach kilogramów do kilku ton.
Kombinacja klastra i kontrola jakości powłoki: Dokładność montażu i jakość powłoki mają duży wpływ na jakość końcowego odlewu, wymagając delikatnego działania i ścisłej kontroli.
Oczyszczanie produktu w zgodzie: Piana Piroliza i zgazowanie wytworzą dużą ilość produktów gazowych i niewielką ilość płynnych (podobnych do TAR), które muszą być wypisane w czasie przez układ próżniowy i odpowiednio obróbki (takie jak spalanie), w przeciwnym razie łatwo jest powodować wady, takie jak pory, wzrost węgla i pomarszczone w odcinku.
Obowiązujący zakres stopów: Zastosowanie stopów, które są łatwo utlenione lub wrażliwe na węgiel (takie jak niektóre stopy tytanowe i stal wysokiej manganu) jest stosunkowo ograniczone.
5. Obszary szerokości aplikacji

Zaginiono rzucanie pianki świeci w wielu branżach z unikalnymi zaletami:

Przemysł motoryzacyjny: blok cylindra silnika, głowica cylindra, rurki dolotowe i wydechowe, wał korbowy, obudowa skrzyni biegów, wspornik, tarcza hamulca/bęben i inne kluczowe elementy.
Zawory i złączki do rury: złożone zawory, złączki do rury i ciała z różnych materiałów (żeliwa, odlewana stal, stal nierdzewna).
Maszyny inżynierskie: części odporne na zużycie, części hydrauliczne i części obudowy.
Maszyny rolnicze: obudowa, skrzynia biegów, wspornik.
Maszyna wydobywcza: okładziny odporne na zużycie, przenośniki.
Odlewy sztuki i sprzęt architektoniczny: rzeźby, części dekoracyjne, akcesoria poręcze i inne złożone rzemiosła w kształcie.
Aerospace: niektóre nie obciążające części strukturalne stopów aluminium i stopów magnezu.
6. Przyszłe trendy rozwojowe

Wysoko wydajne materiały piankowe: opracuj materiały piankowe o niskiej pozostałości zgazowania, wyższą wytrzymałości i stabilności wymiarowej.
Formy z pianki do drukowania 3D: technologia szybkiego prototypowania (taka jak napięcie spoiwa, FDM) służy do wytwarzania złożonych prototypów i małych partii modeli, przebijając ograniczenia tradycyjnych form i przyspieszając rozwój produktu.
Innowacje technologii powlekania: rozwijaj wyższą siłę, lepszą przepuszczalność powietrza i powłoki przyjazne dla środowiska.
Inteligentna kontrola procesu: Zastosuj czujniki i symulację numeryczną (symulacja sprzęgania przepływu napełniania-solidyfikacyjnego), aby zoptymalizować projektowanie systemu odlewania i parametrów procesu.
Duża i cienkościenna: pokonaj wąskie gardło technologii produkcji większych i cieńszych odlewów.
Zielony: Popraw technologię zbierania i oczyszczania gazu, aby jeszcze bardziej zmniejszyć wpływ na środowisko.