ریختهگری فوم گمشده (همچنین به عنوان EPC - ریختهگری الگوی تبخیری شناخته میشود) یک فرآیند تولید تقریباً-شبکه- است که از الگوی فوم پلیاستایرن منبسط شده (EPS)، STMMA یا PMMA پوشیده شده با دوغاب نسوز و در قالب ماسهای{1} تعبیهشده استفاده میکند. در حین ریختن، انرژی حرارتی فولاد مذاب، الگوی پلیمری را تبخیر میکند و دقیقاً جای آن را میگیرد تا اجزای فولادی پیچیده بدون زوایای کشش یا خطوط هسته را تشکیل دهد.
این فرآیند فاصله بین ریخته گری شن و ماسه معمولی و ریخته گری سرمایه گذاری (موم گم شده) را پر می کند. این کنترل ابعادی دقیق، گذرگاههای داخلی بدون هستههای شنی، و پیش نویس-هندسههای آزاد را برای اجزای فولادی متوسط-تا-از 5 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم ارائه میکند.
پارامترها و قابلیت های فرآیند اصلی
|
محدوده وزن واحد |
5 کیلوگرم - 500 کیلوگرم (11 پوند - 1100 پوند) |
|
حداکثر ابعاد پاکت نامه |
1000 میلی متر × 800 میلی متر × 400 میلی متر |
|
تحمل ابعادی ریخته گری |
ISO 8062 / GB/T 6414 کلاس CT8 – CT12 |
|
زبری سطح |
Ra 12.5 میکرومتر - Ra 25 میکرومتر (به عنوان-ریخته گری) |
|
حداقل ضخامت دیوار |
5.0 میلی متر (فولاد کربن/آلیاژ)؛ 6.0 میلی متر (فولاد ضد زنگ) |
|
پیش نویس زاویه مورد نیاز |
0 درجه (صفر پیش نویس مورد نیاز برای ویژگی های داخلی و خارجی) |
|
ظرفیت سالانه |
15000 تن متریک در خطوط تخصصی فوم گم شده |
فرآیند تولید
خط ریختهگری فوم از دست رفته بر روی یک سیستم حلقه بسته کار میکند که برای کنترل چگالی فوم، نفوذپذیری یکنواخت پوشش نسوز و فشار تراکم ماسه طراحی شده است.
جریان فرآیند تفصیلی
• پیش-انبساط و پیری مهرهها: مهرههای پلیمری (EPS برای فولاد کربنی؛ کم-STMMA کربن یا PMMA برای به حداقل رساندن برداشت کربن-در فولادهای کم{3}کربن/زنگزنگ) از قبل{4}}تحت فشار بخار کنترلشده ³ g/0.20/g/0.20 به چگالی هدف منبسط میشوند.
• قالبگیری الگو: مهرهها در ابزار آلومینیومی دمیده میشوند و{0}}بخار به قطعات الگو قالبگیری میشوند. حفره های داخلی به طور مستقیم در ابزار بدون نیاز به جعبه های هسته تشکیل می شوند.
• مونتاژ خوشه: بخشهای فوم منفرد و سیستمهای رانر/رایزر با استفاده از چسب مذاب داغ یا جوشکاری حرارتی به هم متصل میشوند تا یک خوشه ریختهگری سفت و سخت را تشکیل دهند.
• پوشش و خشک کردن نسوز: این خوشه 2 تا 3 بار در یک دوغاب نسوز مبتنی بر آب (پایه زیرکون یا آلومینا{1}}) فرو میروند تا پوسته پوشش خشک 1.0 تا 2.0 میلیمتر به دست آید. خوشه ها از یک محفظه خشک کن بدون رطوبت در دمای 45-50 درجه به مدت 12-24 ساعت عبور می کنند.
• لرزش و تراکم فلاسک شنی: خوشه خشک شده در یک- فلاسک ماسه سیلیسی متصل نشده قرار می گیرد. سه میز ارتعاشی محوری، ماسه خشک فشرده (اندازه دانه AFS 45-60) را در اطراف الگو قرار میدهند و جیبهای داخلی را بدون افزودنیهای بایندر پر میکنند.
• خلاء{0}}به کمک ریختن و تبخیر: فشار منفی (0.03 - 0.05 مگاپاسکال) به فلاسک اعمال میشود. فولاد مذاب (1550 درجه تا 1620 درجه) داخل اسپرو ریخته می شود. گرما فوراً حرارتی-فوم را تخریب و تبخیر میکند و در حالی که گازها از طریق پوشش نسوز نفوذپذیر به سیستم خلاء تخلیه میشوند، آن را با فولاد جایگزین میکند.
• Shakeout & Thermal Recovery: ریخته گری ها از ماسه شل حذف می شوند. شن و ماسه تحت جداسازی مغناطیسی، خنک سازی بستر سیال و احیای حرارتی با آلودگی بایندر شیمیایی صفر قرار می گیرد.
مواد و مشخصات فنی
ما طیف وسیعی از آلیاژهای فولاد را در کورههای القایی با فرکانس متوسط- ذوب کرده و میریزیم. تجزیه و تحلیل شیمیایی از طریق طیف سنجی انتشار نوری (OES) قبل از ضربه زدن تایید می شود.
مشخصات استاندارد مواد و خصوصیات معمولی
|
گروه مواد |
استاندارد / درجه |
نمرات معادل |
مقاومت کششی (MPa) |
قدرت تسلیم (MPa) |
ازدیاد طول (%) |
سختی (HB/HRC) |
کاربرد صنعتی اولیه |
|
فولاد کربن |
ASTM A27 درجه 65-35 |
GS-45 / 1.0425 |
بزرگتر یا مساوی 450 |
بزرگتر یا مساوی 240 |
بزرگتر یا مساوی 24 |
140 - 180 HB |
براکت های ساختاری عمومی، محفظه ها |
|
فولاد کربن |
ASTM A216 درجه WCB |
GS{0}}C25 / 1.0619 |
بزرگتر یا مساوی 485 |
بزرگتر یا مساوی 250 |
بزرگتر یا مساوی 22 |
143 - 187 HB |
بدنه شیر، تجهیزات تحت فشار، پمپ ها |
|
فولاد کم آلیاژ |
ASTM A148 80-50 |
25CrMo4 / 1.7218 |
بزرگتر یا مساوی 550 |
بزرگتر یا مساوی 345 |
بزرگتر یا مساوی 18 |
170 - 220 HB |
بازوهای ماشین آلات با استرس بالا-، قطعات سایش |
|
فولاد کم آلیاژ |
ASTM A148 105-85 |
42CrMo4 / 1.7225 |
بزرگتر یا مساوی 725 |
بزرگتر یا مساوی با 585 |
بزرگتر یا مساوی 17 |
230 - 285 HB |
بند انگشت معدن، چرخ دنده های محرک، محورهای ساختاری |
|
منگنز بالا |
ASTM A128 درجه C |
X120Mn12 / 1.3401 |
بزرگتر یا مساوی 730 |
بزرگتر یا مساوی 350 |
بزرگتر یا مساوی 30 |
~200 HB (Work hardens to >500 HB) |
آسترهای سنگ شکن، دندانه های بیل مکانیکی، کفش های مسیر |
|
فولاد ضد زنگ |
ASTM A743 CF8 (304) |
1.4308 / GX5CrNi19-10 |
بزرگتر یا مساوی 485 |
بزرگتر یا مساوی 205 |
بزرگتر یا مساوی 35 |
کمتر یا مساوی 200 HB |
روکش پمپ های شیمیایی، اتصالات دریایی |
|
فولاد ضد زنگ |
ASTM A743 CF8M (316) |
1.4408 / GX5CrNiMo19-11-2 |
بزرگتر یا مساوی 485 |
بزرگتر یا مساوی 205 |
بزرگتر یا مساوی 30 |
کمتر یا مساوی 200 HB |
تجهیزات فرآیند خورنده، فلنج های دریایی |
ویژگی های کلیدی محصول
یکپارچگی هندسی و پیش نویس صفر
از آنجایی که الگوی فوم در محل تبخیر میشود، ریختهگریها نیازی به خطوط جداکننده یا زاویههای کشش قالب ندارند (ظرفیت پیشکشی 0 درجه). ویژگیهای پیچیده-مانند کانالهای داخلی عمیق، باسهای زیرین، و دندههای ساختاری-مستقیماً ریخته میشوند و وزن را از بین میبرند{4}}افزودن مخروطیهای پیش نویس.
معابر داخلی بدون هسته
هستههای ماسهای با{0}}رزین سنتی را حذف میکند. کانالهای سیال داخلی پیچیده یا پاکتهای ساختاری توخالی توسط قطعات فوم مونتاژ شده تولید میشوند، از جابجایی هسته، فلاش، تخلخل گاز هسته و مسائل مربوط به تکانشدن شن و ماسه جلوگیری میشود.
بهینهسازی وزن و شکل خالص{0}
به قوام دیوار در 0.8 ± میلی متر می رسد. دقت شکل نزدیک به-شبکه-مصرف مواد خام را 15% تا 30% در مقایسه با ریختهگری شن و ماسه سنتی کاهش میدهد و ساعات پایین- ماشینکاری CNC جریان را به حداقل میرساند.
مدیریت نقص کربن
برای از بین بردن عیوب جذب کربن (چروکیدگی/کربن براق) که در ریختهگری فوم از دست رفته فولاد رایج است، از پوششهای نسوز با{0}چگالی کم-(PMMA/STMMA)، ریختن به کمک خلاء-و پوششهای نسوز با نفوذپذیری بالا استفاده میکنیم.
برنامه های کاربردی معمولی
ریختهگریهای فوم گمشده توسط سازندگان تجهیزات اصلی (OEM) برای قطعات فولادی پیچیده که در آن هزینههای ماشینکاری، جوش مونتاژ یا محدودیتهای وزن بسیار مهم هستند، انتخاب میشوند.
ماشین آلات سنگین و تجهیزات ساختمانی:بند بند محوری بوم، پایه سیلندر هیدرولیک، قاب مسیر، براکت های تثبیت کننده، میله های اکولایزر.
معدن و مصالح:صفحات سایش، صفحات ضامن سنگ شکن فکی، پروانه های پمپ دوغاب، آسترهای ناودانی، آداپتورهای دندان بیل مکانیکی (فولاد با منگنز بالا).
خودرو و وسایل نقلیه تجاری:محفظههای محور، براکتهای فنری، گرههای عضو متقاطع-، بند انگشت فرمان، پایههای موتور.
انتقال مایعات و انرژی:بدنه دریچهها، محفظههای پمپ شکافدار، پروانههای توربین، بلوکهای منیفولد، اتصالات خط لوله (ASTM A216 WCB و فولاد ضد زنگ CF8M).
ماشین آلات کشاورزی:محفظه گیربکس، مجموعه اتصالات، توپی های تیلر، تکیه گاه های دیسک بذر.
ماشینکاری و عملیات ثانویه
برای تحویل قطعات کاملاً آماده و آماده برای خطوط مونتاژ، ما یک ماشینفروشی خانگی و{1}}تصفیهخانه حرارتی را راهاندازی میکنیم.
در{0}}تاسیسات ماشینکاری خانگی
• مراکز ماشین کاری افقی (HMC): اندازه پالت تا 1000 میلی متر × 800 میلی متر برای پردازش محفظه با حجم بالا.
• مراکز ماشینکاری عمودی (VMC): عملیات 3 محوره و 4 محوری برای فرزکاری دقیق صورت، سوراخ کاری، ضربه زدن، و پاکسازی.
• CNC Lathes & Turning Center: قطر تراش تا Ø800 میلی متر با تلورانس ابعادی تا 0.012 ± میلی متر.
• ماشین اندازه گیری مختصات (CMM): منطقه بازرسی CMM زایس که در تاسیسات ماشینکاری ادغام شده است.
قابلیت عملیات حرارتی
• عادی سازی و بازپخت: پالایش ریزساختار و کاهش تنش پسماند.
• Quenching & Tempering (Q&T): بهینه سازی خواص مکانیکی برای فولادهای آلیاژی ساختاری (42CrMo4 / ASTM A148).
• آنیل کردن محلول کوئنچ آب: فولادهای زنگ نزن آستنیتی (CF8/CF8M) در دمای 1080-1120 درجه و به دنبال آن خاموش کردن سریع آب برای جلوگیری از بارش کاربید.
• تصفیه آب سخت کننده: فولاد با منگنز بالا (فولاد هادفیلد) در 1050 درجه تا 1100 درجه برای حداکثر چقرمگی ضربه.
تکمیل و پوشش های سطحی
• شات بلاست (استاندارد SA 2.5)
• بسته بندی ضد زنگ زدگی/روغن زدگی
• پیش درمان با فسفات روی و پوشش E{1} (نقاشی الکتروفورتیک)
• پوشش های اپوکسی پودری و روکش های پلی اورتان
کنترل کیفیت و بازرسی
تضمین کیفیت از استانداردهای ISO 9001:2015 و IATF 16949 پیروی می کند. هر مقدار گرمایی از مذاب تا انتشار نهایی قابل ردیابی است.
مواد اولیه
• طیف سنج OES
• Sand Screen/AFS
• تراکم فوم
کنترل فرآیند
• تراکم پوشش
• تراکم شن و ماسه
• سطوح خلاء
بازرسی نهایی
• حسابرسی بعدی CMM
• NDT (UT / RT / MT / PT)
• تست مکانیکی
امکانات تست و انطباق با استانداردها
|
دسته بازرسی |
تجهیزات / روش |
انطباق با استانداردها / معیارهای پذیرش |
|
تجزیه و تحلیل شیمیایی |
طیفسنج انتشار نوری ترمو فیشر (OES) |
گواهینامه ASTM A751 / EN 10204 3.1 |
|
تست مکانیکی |
ماشین کششی جهانی، Charpy V{0}}تستر ضربه ناچ، سختی برینل/راکول |
ASTM A370، ISO 6892-1، ISO 148-1 |
|
بازرسی ابعادی |
Zeiss CMM، اسکنر لیزری سه بعدی قابل حمل FARO، Go/No{1}}Go Gauges |
ISO 8062 CT8–CT12 / ISO 2768-m |
|
آزمایش غیر مخرب (NDT) |
تست اولتراسونیک (UT)، تست رادیوگرافی (RT) |
ASTM E114، ASTM E446 / ASTM E186 |
|
بازرسی عیوب سطحی |
تست ذرات مغناطیسی (MT)، تست نفوذ مایع (PT) |
ASTM E709، ASTM E165 (تکنسین های دارای گواهی سطح 2/3) |
|
تجزیه و تحلیل ریزساختار |
میکروسکوپ متالوگرافی با آنالیز تصویر |
ASTM E45 (شامل)، ASTM E112 (اندازه دانه) |
OEM و ساخت سفارشی
ما در مدیریت برنامههای OEM کامل-چرخه عمر، انتقال مفاهیم مشتری به اجزای بهینه ریختهشده فوم از دست رفته، تخصص داریم.
گردش کار مهندسی و ابزار
طراحی برای قابلیت ساخت (DFM): بررسی مهندسی مدلهای سه بعدی مشتری با استفاده از مدلسازی انجماد MagmaSoft / AnyCasting برای پیشبینی نقاط داغ، انقباض و گیر افتادن گاز.
طراحی ابزار و ساخت CNC: ابزارآلات آلومینیومی با دقت بالا{{0}که مستقیماً از بلوکهای آلومینیومی درجه یک (6061-T6) هوانوردی آسیاب شده است. عمر ابزار: 100،{6}} تزریق.
نمونهسازی سریع: برای اعتبارسنجی با حجم کم یا آزمایشهای قبل از تولید، الگوهای فوم را میتوان مستقیماً از بلوکهای EPS جامد 5 محوره و بدون زمانبندی نمونه اولیه برش فولادی ابزار تا 2 تا 3 هفته ماشینکاری کرد.
ارسال PPAP سطح 3: ارسال کامل فرآیند تأیید بخش تولید شامل طرحبندی ابعادی، طرح کنترل، FMEA، گواهیهای مواد و قابلیت فرآیند (Cpk بیشتر یا مساوی 1.33).
آنچه خریداران باید برای RFQ ارائه دهند
برای دریافت یک پیشنهاد فنی دقیق در عرض 24 تا 48 ساعت، لطفاً مشخصات فنی زیر را در بسته RFQ خود وارد کنید:
نقشه های قسمت:
فایل سه بعدی CAD (فرمت STEP، IGES یا X_T)
نقشه کشی مهندسی دوبعدی (PDF با تلورانس های بحرانی، الزامات پرداخت سطح، و هزینه های ماشینکاری)
مشخصات مواد:
درجه مواد (به عنوان مثال، ASTM A216 WCB، 42CrMo4، CF8M) یا الزامات ترکیب شیمیایی خاص.
وزن و اندازه پاکت:
وزن واحد تخمینی (کیلوگرم) و ابعاد کلی جعبه مرزی (L×W×H میلی متر)
تعداد سفارش:
مقاله اول / نمونه اولیه اندازه دسته
حجم تخمینی سالانه (EAV) و مقادیر دسته ای سفارش خرید معمولی
محدوده تامین:
بهصورت-فقط ریختهگری یا کاملاً ماشینکاری شده برای چاپ
شرایط عملیات حرارتی مورد نیاز (به عنوان مثال، عادی، Q&T، محلول آنیل شده)
الزامات پوشش سطح (پرایمر، پوشش پودری، پوشش E{0}}، آبکاری)
کیفیت و الزامات تست:
سطوح آزمایش غیر مخرب (NDT) (به عنوان مثال، 100٪ UT، 10٪ RT)
گواهینامه های مورد نیاز (به عنوان مثال، EN 10204 3.1 گواهینامه های مواد، گزارش های CMM)
سوالات متداول
س: تحمل ابعادی اصلی قابل دستیابی با ریخته گری فوم از دست رفته چیست؟
پاسخ: ریختهگریهای فوم فولادی گمشده معمولاً به ISO 8062 CT8 – CT12 میرسند. تلورانس های خطی معمولاً برای ابعاد تا 100 میلی متر ± 0.5 میلی متر و برای ابعاد بیش از 100 میلی متر ± 0.5 درصد است. سازگاری ابعادی در حفره های چند حفره ای به دلیل ابزار سفت و سختی که برای تزریق الگوی فوم استفاده می شود، نسبت به ریخته گری شن و ماسه برتری دارد.
س: ریخته گری فوم گمشده از نظر هزینه و اندازه قطعه چگونه با ریخته گری سرمایه گذاری (موم گمشده) مقایسه می شود؟
پاسخ: ریختهگری فوم گمشده عموماً برای قطعات فولادی متوسط- تا-بزرگ (5 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم) مقرون به صرفهتر است، در حالی که ریختهگری سرمایهگذاری به دلیل هزینههای بالای مواد موم و پوسته سرامیکی، هزینهای بیش از 20 تا 30 کیلوگرم میشود. ریختهگری سرمایهگذاری سطوح محکمتری را ارائه میکند (Ra 3.2-6.3 میکرومتر در مقابل Ra 12.5-25 میکرومتر برای فوم گمشده) و دقت کمی بالاتر (CT4-CT7 در مقابل CT8-CT12).
س: آیا ریختهگری فوم از دست رفته میتواند باعث ایجاد نقص کربن در قطعات فولادی کم{0}}کربن شود؟
پاسخ: بله، تجزیه نامناسب فوم در حین ریختن فولاد می تواند کربن اضافی را آزاد کند و باعث ایجاد نقص های "چروکیده" یا کربور شدن سطحی ناخواسته شود. ما با استفاده از الگوهای تخصصی کوپلیمر با چگالی پایین (STMMA یا PMMA) بهجای EPS استاندارد، نگهداری از ریختن خلاء (0.03-0.05 مگاپاسکال) و بهینهسازی تخلیه گاز قالب، از این امر جلوگیری میکنیم.
س: زمان معمول برای ابزار جدید و نمونه های اولیه چقدر است؟
A: ساخت ابزار استاندارد آلومینیوم و ارسال نمونه PPAP به 4 تا 6 هفته نیاز دارد. برای نیازهای سریع نمونه اولیه، ما میتوانیم بدون ساخت ابزار تزریق اختصاصی، الگوهای فوم را مستقیماً از فوم بلوک جامد ظرف 2 تا 3 هفته CNC{3}}ماشین کنیم.
س: آیا ریخته گری Lost Foam برای تولید-حجم پایین یا نمونه اولیه مناسب است؟
پاسخ: در حالی که ابزارآلات الگوی آلومینیومی برای حجمهای سالانه بالای 500 تا 1000 قطعه مقرون به صرفهتر است، ماشینکاری CNC الگوهای فوم، Lost Foam را برای نمونههای اولیه با حجم بسیار پایین یا قطعات ماشینآلات سنگین سفارشی بدون هزینه ابزارآلات اولیه قابل استفاده است.




