ریختهگری سرمایهگذاری (-ریختهگری موم گمشده) اجزای فلزی نزدیک به-شبکه-شکل با هندسههای پیچیده، تحملهای ابعادی تنگ، و سطوح صاف را تولید میکند. این فرآیند تولید نیاز به ماشینکاری ثانویه را کاهش داده یا حذف میکند و برای تولید قطعات مکانیکی و ساختاری با حجم متوسط تا بالا مقرون به صرفه-میباشد.
قابلیت های عملیاتی و محدودیت های مهندسی
• محدوده وزنی: 0.05 کیلوگرم تا 80 کیلوگرم (0.11 پوند تا 176 پوند) در هر قطعه
• حداقل ضخامت دیوار: 1.5 میلی متر (0.060 اینچ) برای فرآیند سل سیلیس. 3.0 میلی متر (0.120 اینچ) برای فرآیند شیشه آب
• تلورانس های ابعادی خطی: ISO 8062-3 درجه DCTG 4 تا DCTG 6 (سیلیکا سول). DCTG 7 تا DCTG 9 (شیشه آب)
• به عنوان-زبری سطح ریخته گری:
فرآیند سیلیس سل: Ra 3.2 میکرومتر - Ra 6.3 میکرومتر (125 - 250 میکرون)
فرآیند شیشه آب: Ra 6.3 میکرومتر - Ra 12.5 میکرومتر (250 - 500 میکرون
• ظرفیت تولید سالانه: تا 15000 متریک تن خروجی ترکیبی
راهنمای انتخاب فرآیند برای خریداران
|
پارامتر |
فرآیند سیلیس سل |
فرآیند آب شیشه |
|
انتخاب آلیاژ معمولی |
فولاد ضد زنگ، سوپرآلیاژ |
کربن و فولاد کم آلیاژ{0} |
|
پایان سطح (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
کلاس تحمل |
ISO 8062-3 DCTG 4-6 |
ISO 8062-3 DCTG 7-9 |
|
هزینه ابزار اولیه |
متوسط |
پایین تر |
|
هدف هزینه واحد |
برنامه های کاربردی متوسط تا پریمیوم |
هزینه-حجم حساس |
فرآیند تولید
این ریخته گری خطوط ریخته گری سرمایه گذاری دوگانه را اجرا می کند: سیلیکا Sol برای قطعات با دقت بالا، مقاوم در برابر خوردگی- و شیشه آب برای اجزای ساختاری فولاد کربن.
جریان فرآیند
• ابزار آلومینیومی
• تزریق موم
• مجمع درختی
• غوطه ور کردن دوغاب سرامیکی
• موم زدایی و پخت
• ریختن و خنک کننده
• Shakeout & Cut-Off
• بازرسی نهایی
گام به گام -اجرای گام به گام تفصیلی
• ساخت ابزار و قالب: قالبهای آلومینیومی ماشینکاری شده CNC{0} (آلیاژ 6061/7075) با محدودیتهای جمعشدگی (معمولاً 1.5-2.5٪) در مدل CAD بر اساس دینامیک انجماد آلیاژ تولید میشوند.
• تزریق الگو: موم کنترلشده{0}درجه حرارت تحت فشار (2.0 تا 4.0 مگاپاسکال) به قالب آلومینیومی تزریق میشود تا یک کپی دقیق از قطعه مورد نظر ایجاد شود.
• مونتاژ الگو: الگوهای موم مجزا طراحی شده-و به یک راهانداز مومی مرکزی (ساختار درختی) متصل میشوند تا جریان فلز و تغذیه در طول انجماد بهینه شود.
• ساختمان پوسته:
Solica Sol: درخت الگو در یک دوغاب سیلیس کلوئیدی فرو میرود و با شن و ماسه زیرکون (لایههای اولیه) و سپس ماسه مولایت (پوششهای پشتیبان) پوشانده میشود. 5 تا ۷ لایه با کنترل رطوبت دقیق (۵۵٪ ± ۵٪ RH) بین لایهها اعمال میشود.
شیشه آب: درخت را در دوغاب بایندر سیلیکات سدیم غوطه ور می کنند و با ماسه کوارتز گچ بری می کنند و در حمام کلرید آمونیوم یا سولفات آلومینیوم (4 تا 6 لایه) سخت می شوند.
• موم زدایی و اتوکلاو: مجموعه پوسته در یک اتوکلاو بخار با فشار بالا (0.6 تا 0.8 مگاپاسکال، 160 درجه تا 175 درجه) قرار میگیرد تا موم بدون ترک خوردن پوسته سرامیکی به سرعت ذوب شود و تخلیه شود.
• حرارت-بالا: پوستههای سرامیکی در یک کوره دوار یا دستهای در دمای 950 درجه تا 1150 درجه به مدت 45 تا 90 دقیقه پخته میشوند تا هیدروکربنهای باقیمانده را بسوزانند و به استحکام ساختاری دست یابند.
• ذوب و ریختن: کوره های القایی شمش های خام تایید شده را ذوب می کنند. فلز مذاب از سرباره-برداشته میشود، از نظر طیفشناسی آنالیز میشود، و در قالبهای از پیش گرم شده در دماهایی از 1450 درجه تا 1680 درجه بسته به آلیاژ ریخته میشود.
• ناک اوت و قطع-: پوسته های جامد شده از طریق چکش های پنوماتیکی یا فواره های{1} فشار بالای آب شکسته می شوند. قطعات با استفاده از چرخ های برش ساینده{3}} از اسپرو جدا می شوند.
• سنگ زنی و شات بلاست: پایه های دریچه ای هم سطح زمین هستند و قطعات با شات فولادی ضد زنگ یا سنگ ریزه آلومینا برای بافت سطحی یکنواخت منفجر می شوند.
مواد و مشخصات فنی
ما طیف جامعی از فلزات آهنی و غیرآهنی را مطابق با استانداردهای ASTM، AISI، DIN، EN و JIS پردازش میکنیم. تأیید ترکیب شیمیایی از طریق طیفسنجی انتشار نوری (OES) در هر گرما قبل از ریختن انجام میشود.
ماتریس مشخصات آلیاژی
|
خانواده مادی |
نمرات رایج (ASTM / DIN) |
ویژگی های کلیدی |
محدوده استاندارد مکانیکی |
|
فولاد ضد زنگ آستنیتی |
CF8 (304)، CF8M (316)، CF3 (304L)، CF3M (316L) |
مقاومت در برابر خوردگی بالا، چقرمگی عالی |
کشش: بزرگتر یا مساوی 485 مگاپاسکال بازده: بیشتر یا مساوی 205 مگاپاسکال ازدیاد طول: بیشتر یا مساوی 35 درصد |
|
مارتنزیتی / فریتی ضد زنگ |
CA15 (410)، CA40 (420)، 430 |
سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مغناطیسی |
کشش: 550 - 850 مگاپاسکال سختی: 180 – 450 HBW |
|
رسوب سخت شدن ضد زنگ |
17-4PH (CB7Cu-1)، 15-5PH |
استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب پس از عملیات حرارتی |
کشش: 930 - 1310 مگاپاسکال بازده: 790 – 1170 مگاپاسکال |
|
فولاد کربن |
WCB، WCC، کلاس 60-30، 1020، 1045 |
جوش پذیری خوب، استحکام ساختاری، مقرون به صرفه است |
کشش: 415 - 655 مگاپاسکال بازده: 230 - 345 مگاپاسکال |
|
فولاد آلیاژی پایین{{0} |
4130, 4140, 4340, 8620 |
سختی پذیری عالی، استحکام خستگی بالا |
کشش: 650 - 1100 مگاپاسکال (عملیات حرارتی) |
|
فولاد ضد زنگ دوبلکس |
2205 (UNS S31803)، 2507 (UNS S32750) |
مقاومت حفره ای برتر (PREN بیشتر یا مساوی 34)، استحکام تسلیم بالا |
کشش: بزرگتر یا مساوی 650 مگاپاسکال بازده: بیشتر یا مساوی 450 مگاپاسکال |
|
آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت- |
معادل HK40، HH، Inconel 625 |
قدرت گسیختگی خزشی بالا تا 1050 درجه |
مخصوص کاربرد |
ویژگی های کلیدی محصول
یکپارچه سازی هندسه داخلی پیچیده:
مجموعههای جوششده چند قسمتی را با یکپارچهسازی کانالهای داخلی پیچیده، برشها و دندههای نازک در یک جزء ریختهگری حذف میکند.
حذف زاویه پیش نویس:
بر خلاف ریخته گری شن و ماسه یا دایکاست، ریخته گری سرمایه گذاری اجازه می دهد زوایای کشش صفر-در جیب های داخلی و دیوارهای خارجی که معمولاً محدودیت های کشش هسته اعمال می شود.
نزدیک به-Net-Shape Precision:
ضایعات مواد را تا 70٪ در مقایسه با ماشینکاری میلههای جامد-استوک CNC، به ویژه در فولادهای زنگ نزن با آلیاژ بالا و آلیاژهای نیکل کاهش میدهد.
به عنوان-حروف بازیگری و قابلیت ردیابی:
شمارههای قطعه، کدهای حرارتی، آرمها و فلشهای جهتدار را میتوان با متن برجسته (حداقل 0.5 میلیمتر ارتفاع) مستقیماً روی سطح مؤلفه انداخت.
ساختار دانه یکنواخت:
پیش گرم کردن پوسته کنترل شده و عایق حرارتی در حین ریختن، گرادیان های خنک کننده را به حداقل می رساند، که منجر به خواص مکانیکی همسانگرد ثابت می شود.
برنامه های کاربردی معمولی
قطعات ریخته گری سرمایه گذاری نقش های عملکردی حیاتی را در صنایع سنگین، کنترل سیالات و تجهیزات قدرت ایفا می کنند:
نقشه برداری موتور برنامه
|
بخش |
اجزای معمولی |
|
جابجایی سیالات و پمپ ها |
پروانه ها، محفظه پیچ، بدنه سوپاپ، فلنج ها |
|
فرآیند و اتوماسیون |
محفظه های فلومتر، بازوهای محرک، باس های سنسور |
|
ماشین آلات سنگین و آگ |
براکتها، پینهای لولا، گیرههای قفل، کوپلها را بپوشید |
|
پتروشیمی و انرژی |
بریدگی دریچه فشار بالا، نازل های مشعل، اتصالات لوله |
|
خودروهای تجاری |
محفظه های توربوشارژر، منیفولدهای اگزوز، براکت ها |
ماشینکاری و عملیات ثانویه
در حالی که ریختهگری سرمایهگذاری شکلهای نزدیک-شبکهای را فراهم میکند، سطوح واسط-با دقت بالا به عملیات CNC ثانویه نیاز دارند.
توالی عملیات
ریختهگری خام ←-ماشینکاری CNC خانگی → عملیات حرارتی → تکمیل سطح
قابلیتهای ماشینکاری خانگی-
• تراش CNC: قطر تا 500 میلی متر. دقت موقعیت در 0.005 ± میلی متر.
• 4-مرکز فرز محوری و 5 محوری: پروفایل سطحی پیچیده، تراز سوراخ با تحمل محکم (تناسب H7)، و صافی دقیق صورت (<0.01 mm).
• رزوه کاری: برش رزوه داخلی/خارجی متریک، NPT، BSPP و UNC.
پردازش حرارتی
• بازپخت محلول: 1040 درجه تا 1120 درجه و به دنبال آن خاموش کردن سریع آب برای فولادهای زنگ نزن آستنیتی (بازیابی مقاومت در برابر خوردگی و همگن سازی ساختار).
• عادی سازی و تنش زدایی: خنک کننده هوا 850-900 درجه برای همگن سازی ساختار دانه در فولادهای کربنی و آلیاژی قبل از ماشین کاری.
• Quenching & Tempering (Q&T): سخت شدن در روغن/آب و به دنبال آن تلطیف برای دستیابی به مقادیر هدفمند HRC (به عنوان مثال، 28-34 HRC یا 45-52 HRC).
• Age Hardening: شرایط H900, H1150 برای فولاد ضد زنگ 17-4PH برای افزایش استحکام کششی.
گزینه های درمان سطحی
• الکترو پولیش (Ra < 0.4 میکرومتر برای کاربردهای بهداشتی)
• غیرفعال سازی (انطباق با ASTM A967)
• روکش روی / پوشش فسفات / پوشش E{0}
• پوشش اکسید سیاه
• پوشش پودری و رنگ آمیزی مایع
کنترل کیفیت و بازرسی
تضمین کیفیت با راستیآزمایی مواد خام آغاز میشود و تا{0}}ممیزیهای بعدی ماشینکاری ادامه مییابد. هر محموله با یک گواهی بازرسی EN 10204 3.1 همراه است.
ماتریس تایید تضمین کیفیت
|
دسته بازرسی |
روش تست / تجهیزات |
طبق استاندارد |
|
ترکیب شیمیایی |
مستقیم-طیفسنج انتشار نوری خواندن (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
تست مکانیکی |
تست کشش جهانی، ضربه چارپی، سختی (HB/HRC) |
ASTM A370 / ISO 6892-1 |
|
آزمایش غیر مخرب (NDT) |
آزمایش رادیوگرافی (-اشعه ایکس) تست نفوذ مایع (PT) تست ذرات مغناطیسی (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
کنترل ابعادی |
دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM)، پروفیلومتر نوری |
ISO 10360 |
|
ریزساختار |
میکروسکوپ متالوگرافیک |
ASTM E45 / ISO 4967 |
OEM و ساخت سفارشی
ما اجزای سفارشی را منحصراً از-نقشه ها و مشخصات فنی ارائه شده توسط مشتری تولید می کنیم.
جدول زمانی اجرای پروژه
|
مرحله |
جدول زمانی |
کالاهای تحویلی کلیدی |
|
مرحله 1 |
هفته 1-2 |
بررسی DFM و طراحی قالب، شبیه سازی انجماد |
|
مرحله 2 |
هفته 3-4 |
ماشینکاری CNC و تزریق موم آزمایشی |
|
مرحله 3 |
هفته 5-6 |
T1 نمونه تولید ریخته گری و گزارش بازرسی مقاله اول (FAIR) |
|
مرحله 4 |
هفته 7+ |
تایید تولید انبوه و ارسال دسته ای |
جزئیات گردش کار مهندسی
• بررسی طراحی برای قابلیت ساخت (DFM): مهندسی انتقال ضخامت دیوار، غلظت جرم حرارتی، مکان های خط جداسازی و الزامات پیش نویس را قبل از برش ابزار ارزیابی می کند.
• شبیه سازی انجماد: نرم افزار شبیه سازی Anycasting / MAGMASOFT سرعت فلز مذاب، منحنی های خنک کننده، و تمایل به انقباض را برای قرار دادن بالابرها و دروازه ها مدل می کند و تخلخل داخلی را قبل از برش فولاد از بین می برد.
• گزینه های نمونه سازی:
سریع-نقوههای مومی چاپ شده SLA/3D Turn: 7 تا 10 روز برای نمونههای اولیه کاربردی فیزیکی بدون ابزار سخت.
ابزار آلومینیومی سخت: 21 تا 28 روز برای تولید-نمونههای درجه T1.
• گزارش بازرسی مقاله اول (FAIR): با طرح بندی کامل (داده های CMM)، تجزیه و تحلیل ترکیبات شیمیایی، داده های آزمایش مکانیکی و گواهینامه های مواد ارسال شده است.
آنچه خریداران باید برای RFQ ارائه دهند
برای دریافت پیشنهاد تجاری دقیق و بررسی فنی در عرض 24 تا 48 ساعت، لطفاً دادههای زیر را در درخواست خود بگنجانید:
نقشه های مهندسی:
• مدل سه بعدی CAD: فرمت های فایل STEP (.stp)، IGES (igs.)، یا SolidWorks (sldprt).
• طراحی دوبعدی: فرمت PDF با تلورانس های بحرانی، ابعاد هندسی و تحمل (GD&T)، انتظارات پایان سطح، و فراخوان های ماشینکاری.
مشخصات مواد:درجه مواد دقیق (مانند ASTM A351 CF8M، AISI 4140) یا پارامترهای مکانیکی مورد نیاز.
حجم سفارش:استفاده سالانه تخمینی (EAU) و مقادیر دسته آزمایشی اولیه.
عملیات حرارتی و پوشش سطح:مشخصات سختی، غیرفعال سازی، آبکاری یا رنگ آمیزی الزامات.
کیفیت و محدوده بازرسی:پوشش NDT مورد نیاز (به عنوان مثال، 100٪ PT، 5٪ نمونه برداری اشعه X)، الزامات تست فشار (bar/PSI)، و نیازهای گواهی خاص (EN 10204 3.1 / 3.2).
الزامات بسته بندی:بستهبندی VCI ضد زنگ، بستهبندی جعبه جداگانه یا پالتسازی استاندارد صادراتی.
سوالات متداول
س: تفاوت اصلی بین ریخته گری سرمایه گذاری شیشه سیلیس و آب چیست؟
پاسخ: فرآیند سل سیلیس از شن و ماسه زیرکون و چسباننده های سیلیس کلوئیدی ریز استفاده می کند که سطحی برتر (Ra 3.2-6.3 میکرومتر) و دقت ابعادی بالاتر (ISO 8062-3 DCTG 4-6) را ایجاد می کند. برای قطعات فولادی ضد زنگ و{12}}بالا آلیاژ اصلی است. فرآیند شیشه آب از ماسه کوارتز و سیلیکات سدیم استفاده میکند که سطح زبرتر (Ra 6.3-12.5 میکرومتر) و تحملهای ضعیفتر (DCTG 7-9) ایجاد میکند، اما هزینههای واحد کمتری را برای قطعات کربن و فولاد کم آلیاژ ارائه میدهد.
س: چه تلورانس های ابعادی عمومی را می توان بدون ماشین کاری حفظ کرد؟
پاسخ: برای ریختهگری سرمایهگذاری سیلیس، تلورانسهای خطی معمولاً مطابق با ISO 8062-3 DCTG 4 تا DCTG 6 (تقریباً 0.15± میلیمتر در 25 میلیمتر) است. ترازهای حفاری بحرانی، سطوح آب بندی و سوراخ های ضربه خورده نیاز به ماشین کاری CNC پس از ریختگی دارند.
س: چگونه از تخلخل انقباض داخلی در بخشهای دیواره{0}ضخیم جلوگیری میکنید؟
پاسخ: مهندسان از نرم افزار شبیه سازی انجماد حرارتی برای مدل سازی دریچه و محل قرارگیری رایزر استفاده می کنند. برای بخشهایی با غلظت جرم سنگین، بلوکهای خنککننده یا بالابرهای عایقشده در طراحی پوسته گنجانده شدهاند تا انجماد جهتدار به سمت اسپرو فیدر اعمال شود.
س: زمان معمول برای ابزار جدید و نمونه های اولیه چقدر است؟
A: ساخت ابزار آلومینیم استاندارد به 20 تا 25 روز نیاز دارد. تولید نمونه، عملیات حرارتی و گزارش ابعادی CMM به 7 تا 10 روز اضافی نیاز دارد. کل زمان تحویل از CAD سه بعدی تایید شده تا تحویل نمونه معمولاً 30 تا 35 روز تقویمی است.
س: آیا می توان از الگوهای چاپ سه بعدی برای تولید کوتاه- استفاده کرد؟
ج: بله. SLA (استریولیتوگرافی) یا الگوهای موم/PMMA چاپ سه بعدی SLS را میتوان مستقیماً-در دوغاب فرو برد تا قطعات ریختهگری فلز بدون ابزار آلومینیومی تولید شود. این باعث میشود زمان انجام آزمایشهای نمونه اولیه یا اجرای با حجم کم به ۷ تا ۱۰ روز برسد (< 50 units).
س: آیا گواهی های آزمایش آسیاب را با محموله ها ارائه می دهید؟
پاسخ: هر محموله شامل یک گواهی مواد EN 10204 3.1 است که جزئیات آنالیز شیمیایی حرارتی واقعی (نتایج OES)، استحکام کششی، استحکام تسلیم، ازدیاد طول، مقادیر ضربه (در صورت آزمایش) و مقادیر سختی را نشان میدهد.






