FÖRLORAD-VAXINVESTERINGSGJUTNING
Specialgjutning avser en familj av gjutningsmetoder som skiljer sig väsentligt från sandgjutning när det gäller formmaterial, formfyllning och stelning. Idag finns det över 20 specialgjutprocesser i bruk, varav de vanligaste inkluderar investeringsgjutning, förlorad skumgjutning, permanent formgjutning, pressgjutning, låg-trycksgjutning, centrifugalgjutning, mot-trycksgjutning och kontinuerlig gjutning. Som en nästan-net-formningsteknik fortsätter specialgjutning att utvecklas mot större precision, tunnare väggsektioner, lägre vikt och förbättrad energieffektivitet, och har hittat allt mer utbredda tillämpningar inom industrier.
Investeringsgjutning – Principer
Investeringsgjutning innebär att skapa ett mönster av ett förbrukningsmaterial, belägga det med flera lager av eldfast material och, efter att beläggningen har härdat och torkat, smälta ut mönstret för att skapa ett keramiskt skal. Skalet bränns sedan vid höga temperaturer innan smält metall hälls för att producera gjutgodset. Eftersom de tidiga mönstren som användes i denna process var gjorda av vax, kallas det också för vaxgjutning eller förlorad-vaxgjutning.
De primära processtegen inkluderar: design och tillverkning av formar, framställning av vaxmönster, applicering av slurry och stuckatur för att bygga skalet, härdning och torkning av skalet, avvaxning, skalbränning, metallsmältning och -gjutning, stelning och kylning, och slutligen skalborttagning, rengöring och efterbehandling. I huvudsak liknar investeringsgjutning sandgjutning genom att den smälta metallen vanligtvis fyller formen och stelnar under gravitation. Den viktigaste skillnaden ligger i formmaterialen och metoden för formtillverkning.
Investeringsgjutning använder ett smältbart vaxmönster (vanligtvis kallat "vaxmönster") och ett keramiskt skal i ett-stycke utan skiljelinje, vilket ger följande fördelar:
Investment Casting – Nyckelfunktioner
Hög precision och ytkvalitet – Tack vare precisionsformen och frånvaron av skiljelinjer uppnår investeringsgjutgods dimensionstoleranser av CT4 till CT7 och ytjämnhet (Ra) värden så låga som 1,6 till 12,5 μm.
Komplex geometri och tunna väggar – Med relativt enkla verktyg och utrustning kan investeringsgjutning producera mycket intrikata former och tunna-väggiga gjutgods med minsta väggtjocklek så låg som 0,3 mm och minsta gjuthålsdiametrar på 0,5 mm.
Material- och batchflexibilitet – Investeringsgjutning är kompatibel med ett brett utbud av legeringar och begränsas inte av produktionsbatchstorlek. Den är särskilt väl lämpad för gjutning av hög-smältpunktslegeringar och svårbearbetade-material-.
Avvägningar- – Processen involverar flera steg, långa produktionscykler och relativt dyra råvaror, vilket resulterar i högre gjutkostnader. Gjutgods är vanligtvis begränsade till små delar som sträcker sig från några tiotals gram till flera kilogram, i allmänhet inte överstigande 25 kg.
Investeringsgjutning är en av nyckelmetoderna för att uppnå minimal eller noll bearbetning. Den är särskilt väl lämpad för att tillverka precisionsgjutgods med komplexa geometrier, hög-smältpunktslegeringar, svåra-att-bearbetade material och höga prestandakrav. Idag används investeringsgjutning i stor utsträckning vid tillverkning av komponenter till ångturbiner, gasturbinblad, skärverktyg, instrumenteringsdelar, fordons- och traktorkomponenter och verktygsmaskiner.
Investeringsgjutning –MainBehandla
Investeringsgjutningsprocessen inkluderar huvudsakligen följande steg:
Tillverkning av metallformar
I investeringsgjutningsprocessen måste både vaxmönstret och skalformen förstöras. Varje gjutning kräver ett nytt vaxmönster, så antingen 3D-tryckta vaxmönster eller formar för att producera vaxmönster behövs. Vid tillverkning av formen måste krympningshastigheter noggrant beräknas och redovisas, eftersom dessa krympningar inträffar under de olika stadierna av vaxmönsterframställning, skalformning och stelning efter-gjutning.
Tillverkning av vaxmönster
Varmt vax sprutas in i metallformen, får svalna och stelna, och sedan avlägsnas metallformen för att erhålla vaxmönstret. För komplexa inre kavitetsstrukturer används keramiska kärnor för att bilda interna funktionella egenskaper. Denna tillverkningsprocess liknar pressgjutning, men pressgjutning använder smält metall, medan den förlorade-vaxgjutningsprocessen använder flytande vax.
Vaxmönstermontering (trädmontering)
Flera vaxmönster svetsas eller monteras på en vaxsprue (en vaxstång) för att bilda ett vaxmönsterkluster, vilket skapar ett grindsystem. Detta system inkluderar en hällkopp (ingången genom vilken smält metall införs i grindsystemet).
Tillverkning av skalformar
Vaxmönsterträdet doppas i en kiseldioxidbaserad-uppslamning. Denna doppningsprocess upprepas flera gånger, med olika eldfasta material som appliceras före varje doppning, och varje lager får torka och härda. De torkade beläggningarna bildar ett keramiskt skal runt vaxmönstret och grindsystemet. Det keramiska skalet värms sedan upp tills vaxet smälter och rinner ut, vilket lämnar en ihålig hålighet inuti-detta slutför tillverkningen av skalformen.
Avvaxning
Efter att skalformen har härdat helt måste vaxmönsterenheten smältas ut ur skalet. Detta steg kallas avvaxning. Det finns olika avvaxningsmetoder beroende på vilken uppvärmningsmetod som används, varav den vanligaste är varmvattenmetoden och hög-ångmetoden. Viktiga anmärkningar: När du använder varmvattenavvaxningsmetoden ska avvaxningsöppningen vara vänd uppåt så att det smälta vaxet kan flyta ut smidigt, och vattentemperaturen ska vara så hög som möjligt men inte koka. När du använder högtrycksångavvaxningsmetoden- bör avvaxningsöppningen vara vänd nedåt för att det smälta vaxet ska kunna rinna ut ordentligt.
Skalformbränning (förvärmning)
De avvaxade skalformarna bränns i en ugn. Ugnstemperaturen höjs gradvis till 800–1000 grader. I allmänhet kräver skalformar gjorda med etylsilikathydrolysat högre bränningstemperaturer, medan de som tillverkas med natriumsilikat kräver lägre bränningstemperaturer. Efter att ha hållits vid måltemperaturen under en viss period tas skalformarna bort och redo att hällas. Under bränning bränns resterande vax, föroreningar och lite NaCl (från natriumsilikat-baserade skal) bort; adsorberat vatten och kristallint vatten i skalet drivs helt bort; och kiselgelen sönderdelas ytterligare till Si02. Genom bränning får skalformen ökad styrka och en renare inre hålighet.
Gjutning (gjutning)
Legeringselement är proportionerade enligt den specifika materialkvaliteten för varje ugnssats. När det smälta stålet når gjuttemperaturen kan det gjutas. Det smälta stålet hälls i skalformen medan det är varmt, och strömmar genom hällbägaren och grindsystemet in i varje hålighet på trädet. Den förvärmda skalformen gör att den smälta metallen flyter lättare genom tunna -väggiga eller smala sektioner. Efter att metallen svalnat och stelnat erhålls hög-precisionsgjutgods.
Skalborttagning och rengöring
Efter gjutning, när skalformen och gjutgodset har stelnat helt och svalnat, används vibrationsutrustning för att separera skalformen från gjutgodset. Efter initial sandborttagning utförs kulblästring för att avlägsna det mesta av den vidhäftade sanden från ytan av gjutämnena. De enskilda gjutgodset kan sedan separeras från grindsystemet genom olika skärmetoder.
Grindslipning och efterbehandling
De återstående grindstubbarna på gjutämnena tas bort, främst genom slipning med slipskivor eller bearbetningsoperationer. Detta steg inkluderar både grovslipning och finslipning, och man måste se till att inte skada delkroppen under slipning. Efterföljande efterbearbetningsoperationer behandlar främst ytdefekter som kan finnas på gjutgodset, såsom sandhål, slagginslutningar, grader, utsprång och deformation. De primära metoderna inkluderar slipning, svetsreparation, uträtning och kulblästring. Efter att ha passerat visuell inspektion överförs gjutgodset till värmebehandlingsproduktionslinjen för olika värmebehandlingsprocesser.
Vårt sortiment av legeringar
Simons Technology erbjuder ett brett utbud av legeringar, inklusive rostfritt stål, kolstål, låg-legerat stål, medel-legerat stål, hög-manganstål, nickel-baserade legeringar, kobolt-baserade legeringar, icke-järnlegeringar och mer. Se bilagan för hela listan.
Vikt och storlek
- Enhetsvikt: 0,001 kg – 622 kg
- Maximala mått: Ø710 mm × 300 mm
- Maximal enkel-axellängd: 1200 mm
Hög dimensionell noggrannhet
Simons Technologys gjutgods uppfyller VDG P690 D1–2 eller ISO 8062 DCTG4–6 standarder. Se bilagan för detaljerade toleransklasser.
Snabb prototypframställning
Simons Technology är utrustad med snabbprototypmaskiner för pulversintringslaser och lätt-härdande snabbprototypsystem, vilket möjliggör snabb prototypframställning och små-batchproduktion.
Vakuumgjutning
Med -hus vakuuminduktionssmältugnar producerar Simons Technology kobolt-baserade och nickel-baserade legeringsgjutgods i enhetsvikter från 0,001 kg till 25 kg.
Komplexa geometrifunktioner
Avancerad mjukvara för gjutningssimulering används genom hela Simons Technologys processdesign. För detaljer med invecklade strukturer använder vi specialiserade tekniker såsom lösliga kärnor, keramiska kärnor, saltkärnor och C-1 Core Mix.
Ytterligare funktioner
- Automatiska vaxinsprutningsmaskiner med centraliserade gruppstyrsystem
- Automatiska skal-tillverkar robotar och torkrum med automatisk temperatur- och luftfuktighetskontroll
- Snabb-torkteknik för att förkorta skaltorkcyklerna
- Avancerade avvaxningsautoklaver med vaxavvattningsfunktion
- Säkert och miljövänligt-automatiskt vaxbehandlingssystem
- Eget-datoriserat system för exakt justering av legeringssammansättningen
- Robotarmar för hällning och urtagning av skänk (lämplig för stora delar)
- Avancerad värmebehandlingsutrustning, inklusive helautomatiska atmosfärsugnar och hög-temperaturlösningsugnar
Kontakta oss
För mer information om Simons Technologys kapacitet, eller för att diskutera dina specifika krav, är du välkommen att kontakta oss.