Какви са стъпките в процеса на леене по инвестиционни модели?

Леенето по моделни модели, известно още като леене по изгубен восък, е почитан от времето производствен процес, който се използва от векове за създаване на сложни и високопрецизни метални части. Като доставчик на отливки по инвестиция, аз съм развълнуван да ви преведа през подробните стъпки на този завладяващ процес.

Стъпка 1: Създаване на модел

Първата стъпка в процеса на леене по модели е създаването на модели. Моделите са реплики на финалната част, която ще бъде отлята. Тези модели обикновено се правят от восък, въпреки че могат да се използват и други материали като пластмаса.

Използваме различни методи за създаване на восъчни модели. Един общ подход е шприцването. При този процес разтопеният восък се инжектира в метална форма, която има точната форма на желаната част. Формата е проектирана с голяма прецизност, за да гарантира, че шаблонът точно представя крайния продукт. След като восъкът изстине и се втвърди, матрицата се отваря и восъчният шаблон се отстранява.

Качеството на модела е от решаващо значение, тъй като то пряко влияе върху окончателното отливане. Всички дефекти или неточности в модела ще бъдат прехвърлени върху отливката. Ето защо ние извършваме щателни проверки на восъчните модели, за да гарантираме, че отговарят на изискваните спецификации. След проверка шаблоните са готови за следващата стъпка.

Стъпка 2: Сглобяване на шаблони в дърво

След като са създадени индивидуалните восъчни модели, те се сглобяват върху централен восъчен леяк, за да образуват дърво на шаблона. Литникът действа като основен канал, през който ще тече разтопеният метал по време на процеса на леене. Индивидуалните шаблони се закрепват към леяк с помощта на малки восъчни пръти или чрез разтопяване на восъка в точките на свързване.

Подреждането на шарките върху дървото е внимателно планирано. Ние вземаме предвид фактори като размера и формата на шарките, потока на разтопения метал и лекотата на отстраняване на отливките от дървото. Добре проектираното дърво на модела осигурява равномерно запълване на формите и ефективно използване на разтопения метал. След като дървото на модела е сглобено, то е готово за инвестиционния процес.

Стъпка 3: Инвестиция (изграждане на черупка)

След това шаблонното дърво се потапя в керамична суспензия, която е смес от фини керамични частици и свързващо вещество. Тази суспензия прилепва към восъчните шарки, образувайки тънък слой. След първоначалното потапяне дървото на модела е покрито със слой от груба керамична мазилка. Мазилката осигурява допълнителна здравина на керамичната обвивка.

Този процес на потапяне и замазване се повтаря многократно, обикновено 5 - 10 пъти, за да се изгради дебела и здрава керамична обвивка около восъчните модели. Всеки слой се оставя да изсъхне, преди да се нанесе следващият. Броят на слоевете зависи от размера и сложността на отливаните части. По-големите и по-сложни части изискват по-дебел корпус, за да издържат на натиска на разтопения метал.

След като се постигне желаната дебелина на керамичната обвивка, обвивката се оставя да изсъхне и да се втвърди напълно. Тази керамична обвивка ще служи като матрица за процеса на леене.

Стъпка 4: Депарафинизация

След като керамичната обвивка се втвърди, следващата стъпка е да премахнете восъка от вътрешността на обвивката. Това става чрез поставяне на черупката в пещ при температура, достатъчно висока, за да се разтопи восъкът. След това восъкът се оттича от черупката през отвора на леяк. Този процес се нарича депарафинизация.

Има различни методи за депарафинизация, включително парно автоклавиране и флаш изпичане. Автоклавирането с пара включва поставяне на черупката в автоклав и използване на пара за разтопяване на восъка. Светкавичното изпичане, от друга страна, включва бързо нагряване на черупката в пещ за изпаряване на восъка. Независимо от използвания метод, целта е да се премахне напълно целият восък от черупката, оставяйки след себе си кухина във формата на крайната част.

Стъпка 5: Предварително нагряване на формата

След отстраняване на восъка, керамичната обвивка се загрява предварително в пещ. Предварителното нагряване на формата е важна стъпка, тъй като помага за подобряване на потока на разтопения метал и намалява риска от термичен шок, когато разтопеният метал се излее в корпуса.

Температурата на предварително нагряване зависи от вида на отливания метал. Например, когато се лее неръждаема стомана, формата обикновено се загрява предварително до температура между 800 - 1000°C. Процесът на предварително нагряване също помага за отстраняване на останалата влага или летливи вещества от керамичната обвивка, осигурявайки чисто и висококачествено отливане.

Стъпка 6: Топене и изливане на метала

Докато формата се нагрява предварително, металът, който ще се лее, се топи в пещ. Изборът на метал зависи от изискванията на крайната част, като здравина, устойчивост на корозия и устойчивост на топлина. Обичайните метали, използвани при леене по модели, включват неръждаема стомана, алуминий и бронз.

ЗаОтливка от неръждаема стомана на изгубен восък, неръждаемата стомана се топи в електродъгова пещ или индукционна пещ. След като металът достигне подходящата температура и има желания химичен състав, той е готов за изливане в предварително загрятата керамична форма.

Разтопеният метал внимателно се излива в лея на формата. Гравитацията или вакуумът могат да се използват за подпомагане на потока на метала в кухината на формата. Процесът на изливане трябва да се извърши бързо и гладко, за да се гарантира, че формата е напълно запълнена, преди металът да се втвърди.

Стъпка 7: Втвърдяване и охлаждане

След като разтопеният метал се излее във формата, той започва да се втвърдява. Процесът на втвърдяване е критичен етап, тъй като определя микроструктурата и свойствата на крайната отливка. Скоростта на охлаждане влияе върху размера на зърната и разпределението на легиращите елементи в метала.

Ние контролираме скоростта на охлаждане, като внимателно изваждаме матрицата от пещта и я оставяме да се охлади с контролирано темпо. За някои метали може да използваме специални техники за охлаждане, като закаляване, за да постигнем специфични механични свойства. След като металът се втвърди напълно, формата може да се отдели от отливката.

Стъпка 8: Избиване и довършване

След това керамичната обвивка се отстранява от отливката чрез механични средства, като например вибриране на обвивката или използване на пясъкоструйна машина. Този процес се нарича нокаут. След отстраняване на обвивката, отделните отлети части се изрязват от системата на леяк и водач.

След това отливките се подлагат на серия от довършителни операции, за да се постигне желаната повърхност и точност на размерите. Тези операции могат да включват шлайфане, механична обработка, полиране и термична обработка. Шлифоването се използва за отстраняване на грапавите ръбове или излишния материал от отливката. Машинната обработка се използва за постигане на точни размери и допуски. Полирането се използва за подобряване на повърхностното покритие на частта. Топлинната обработка се използва за подобряване на механичните свойства на метала, като твърдост и здравина.

Стъпка 9: Проверка и контрол на качеството

След приключване на довършителните операции отливките се проверяват, за да се гарантира, че отговарят на изискваните спецификации. Ние използваме различни методи за проверка, включително визуална проверка, проверка на размерите и безразрушителен тест.

Визуалната проверка се използва за проверка на повърхностни дефекти като пукнатини, порьозност и включвания. Проверката на размерите се извършва с помощта на инструменти за прецизно измерване като шублер, микрометри и координатни измервателни машини (CMM), за да се гарантира, че частите имат правилните размери. За откриване на вътрешни дефекти в отливката се използват методи за безразрушителен контрол, като ултразвуково изследване и рентгеново изследване.

Само части, които преминат всички инспекционни тестове, се считат за приемливи и са готови за доставка.

Стъпка 10: Опаковане и доставка

След преминаване на проверката, отливките се опаковат внимателно, за да се предотвратят повреди при транспортиране. Ние използваме подходящи опаковъчни материали, като вложки от пяна и картонени кутии, за защита на частите.

След това опакованите части се изпращат до клиентите. Ние работим в тясно сътрудничество с надеждни логистични партньори, за да гарантираме навременна и безопасна доставка на продуктите.

Като доставчик на отливки по модели, ние се ангажираме да предоставяме високо качествоПрецизни отливки по моделни моделииПрецизни части за отливане по моделни модели. Нашият опит в процеса на леене по модели ни позволява да произвеждаме сложни и високо прецизни части, които отговарят на разнообразните нужди на нашите клиенти.

Ако имате нужда от услуги за леене по модели, ви каним да се свържете с нас за подробна дискусия. Нашият екип от експерти ще се радва да ви помогне да намерите най-добрите решения за вашите специфични изисквания.

Референции

• Кембъл, Дж. (2008). Отливки. Бътъруърт - Хайнеман.
• Дейвис, JR (ред.). (1993). Алуминий и алуминиеви сплави. ASM International.
• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Производствено инженерство и технология. Пиърсън.