فرآیند و مواد ریخته گری سرمایه گذاری

چگونه می کندریخته گری سرمایه گذاریکار؟

ریخته گری سرمایه گذاریکه به عنوان ریخته‌گری موم گمشده نیز شناخته می‌شود، یک فرآیند ریخته‌گری فلزی است که اجازه می‌دهد تا اجزای ریخته‌گری پیچیده و دقیق را بسازند. مراحل عبارتند از:

1. ایجاد الگوی مومی - یک الگوی مومی مصرفی به شکل قسمت نهایی مورد نظر، از جمله سیستم های دروازه و بالابر ساخته می شود.

2. قالب پوسته سرمایه گذاری - الگوی موم به طور مکرر در یک دوغاب سرامیکی فرو می رود تا یک پوشش پوسته سخت ایجاد شود. پوسته در هوا خشک می شود و بین فرورفتگی ها سخت می شود.

3. حذف موم - موم در اتوکلاو ذوب می شود و یک حفره قالب توخالی باقی می ماند. از این رو "موم گم شده".

4. ریخته گری - فلز مذاب توسط گرانش یا فشار خلاء در قالب پوسته سرامیکی ریخته می شود تا حفره پر شود.

5. حذف - قالب سرامیکی شکسته می شود تا ریخته گری تمام شده نمایان شود. سیستم دروازه قطع شده است.

6. تکمیل - تمیز کردن اضافی، عملیات حرارتی، ماشینکاری و غیره در صورت نیاز انجام می شود.

ریخته‌گری‌های به‌دست‌آمده می‌توانند هندسه‌های بسیار پیچیده و ظریفی را که با روش‌های دیگر ریخته‌گری امکان‌پذیر نیست، ثبت کنند. در China Welong، ما اجزای فلزی با کیفیت بالا را در صنایع هوافضا، پزشکی و سایر صنایع نیازمند تولید می کنیم.

چه موادی استفاده می شود؟

ریخته گری سرمایه گذاریشامل مواد تخصصی برای ایجاد اشکال قالب گیری پیچیده در حالی که در مقابل تنش های ریخته گری مقاومت می کند:

- الگوهای مومی - موم متناسب با قالب‌گیری و فرسودگی مطلوب به قالب‌های فلزی تزریق می‌شود یا به صورت افزودنی ساخته می‌شود.

- دوغاب های سرامیکی - سیلیس مایع، آلومینا، زیرکونیا، یا مواد نسوز متصل به فسفات موم را می پوشانند.

- پودر گچ - ذرات سرامیک ضخامت پوسته را بین فرورفتگی ها ایجاد می کنند.

- آلیاژهای فلزی - از آلیاژهای مختلف ریخته گری از آلومینیوم تا سوپرآلیاژ استفاده می شود.

موم های الگو باید کاملا ذوب شوند و قالب پوسته را بدون باقیمانده تخلیه کنند. پوشش های نسوز در برابر دمای ریختن فلز بدون ترک مقاومت می کنند. در China Welong، ما انتخاب و پردازش مواد را به دقت کنترل می کنیم تا قطعات ریخته گری با کیفیت بالا را ارائه دهیم.

مزایا و معایب آن چیست؟

مزایای کلیدی عبارتند از:

- امکان تولید هندسه ها و جزئیات پیچیده و پیچیده

- کیفیت سطح عالی

- دقت و تلورانس ابعادی بالا

- طیف گسترده ای از گزینه های آلیاژ ریخته گری

- نیاز به نیروی کار کم با اتوماسیون بالا

- بدون محدودیت طراحی هندسی

- حداقل نرخ ضایعات به دلیل استفاده مجدد از الگوی موم

معایب عبارتند از:

- هزینه های بالا برای دوره های تولید کوچک

- زمان طولانی برای ساخت الگو

- محدودیت های اندازه بر اساس ظرفیت تجهیزات

- خطر ترک خوردن پوسته در حین برداشتن موم

- عیوب ناشی از پر شدن نامناسب بدون فشار

- تخصص فرآیندی گسترده مورد نیاز است

با استفاده از مزایا و معایب، مزایای منحصر به فردی را برای تولید اجزای فلزی ریخته‌گری شده با جزئیات و پیچیده در کاربردهای مختلف فراهم می‌کند.

استریخته گری سرمایه گذاریبهتر از سایر روش های ریخته گری؟

"بهتر" بودن آن بستگی به نیازهای هر برنامه خاص و الزامات محصول دارد.

مزایای ریخته گری شن و ماسه:

- دقت ابعادی بالاتر و پرداخت بهتر سطح

- امکان ریختن مقاطع بسیار نازک و شکننده

مزایای ریخته گری فشاری و گرانشی:

- بدون محدودیت در پیچیدگی هندسه اجزا

- می توان از آلیاژهای با نقطه ذوب بالاتر مانند فولادهای ضد زنگ استفاده کرد

مزایای آهنگری:

- نیروهای بسیار کمتری برای اشکال پیچیده مورد نیاز است

- بدون محدودیت اندازه بیلت

اما بازیگران سرمایه گذاری همچنین دارای معایبی مانند هزینه های بالاتر هر قطعه و محدودیت های اندازه هستند. فرآیند باید بر اساس اولویت های هر پروژه در مورد هندسه، آلیاژ، حجم، زمان انجام کار و هزینه سنجیده شود. در China Welong، ما به مشتریان کمک می کنیم تا فرآیند ریخته گری بهینه را برای رسیدن به اهداف محصول خود انتخاب کنند.

محدودیت ها چیست؟

برخی از محدودیت های کلیدی عبارتند از:

- اندازه قطعه - محدود به ظرفیت تجهیزات. حداکثر معمولی حدود 0.5 متر برای ابعاد بحرانی.

- انواع آلیاژ - آلیاژهای بسیار واکنش پذیر می توانند با قالب پوسته سرامیکی تعامل داشته باشند.

- اثربخشی هزینه - هزینه های بالای نیروی کار و الگو مگر اینکه تولید انبوه شود.

- زمان سرب - الگوسازی و آماده سازی قالب باعث افزایش زمان سرب می شود.

- مقاطع نازک - حداقل ضخامت دیوار در حدود 0.5 میلی متر قبل از اینکه خیلی شکننده شود.

- عیوب - ریخته گری متخلخل تر و چگالی کمتر نسبت به تکنیک های تحت فشار.

- پس از پردازش - ماشینکاری پایان قابل توجهی که اغلب در ریخته گری مورد نیاز است.

- حداکثر دما - مواد قالب پوسته حداکثر دمای ریختن را محدود می کنند.

درک این محدودیت‌ها امکان تطبیق مؤلفه‌ها با سرمایه‌گذاری را فراهم می‌کند که می‌تواند محدودیت‌ها را برطرف کند. یافتن فرآیند تولید مناسب تعادل پیچیده ای از قابلیت ها، هزینه و عملکرد است. لطفاً با China Welong در info@welongpost.com تماس بگیرید تا در مورد مهندسی پروژه های بعدی خود صحبت کنید.

منابع:

هورتون، جی‌ای و تامپکینز، بی‌جیریخته گری سرمایه گذاری. ASM Handbook, Volume 15: Casting. ASM International (2008).

Jones, S. & Yuan, C. پیشرفت در قالب گیری پوسته برایریخته گری سرمایه گذاری. مجله فناوری پردازش مواد. 135، 258-65 (2003).

سینگ، آر.ریخته گری سرمایه گذاری: انتخاب مواد. مواد و فرآیندهای پیشرفته جلد 176، 31-34 (2018).

قمر، SZ و عارف، توسعه AFM ازریخته گری سرمایه گذاریفرآیندها - یک بررسی بین المللی Journal of Advanced Manufacturing Technology 107، 2597–2618 (2021).