Investiciono livenje (livanje-lijevanje voskom) proizvodi metalne komponente skoro{1}}mrežnog-oblika sa složenom geometrijom, malim tolerancijama dimenzija i glatkim završnim obradama površine. Ovaj proizvodni proces smanjuje ili eliminiše potrebu za sekundarnom obradom, što ga čini troškovno-efikasnim za srednje do velike-proizvodnje složenih strukturnih i mehaničkih dijelova.
Operativne sposobnosti i inženjerska ograničenja
• Raspon težine: 0,05 kg do 80 kg (0,11 lbs do 176 lbs) po dijelu
• Minimalna debljina zida: 1,5 mm (0,060 in) za proces silicijum sol; 3,0 mm (0,120 in) za proces vodenog stakla
• Tolerancije linearnih dimenzija: ISO 8062-3 Grade DCTG 4 do DCTG 6 (Silica Sol); DCTG 7 do DCTG 9 (vodeno staklo)
• Kao-hrapavost livene površine:
Proces Silica Sol: Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125 – 250 µin)
Proces vodenog stakla: Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250 – 500 µin
• Godišnji proizvodni kapacitet: do 15.000 metričkih tona kombinovane proizvodnje
Vodič za odabir procesa za kupce
|
Parametar |
Proces Silica Sol |
Proces vodenog stakla |
|
Izbor tipične legure |
Nerđajući čelik, superlegure |
Ugljični i nisko{0}}legirani čelik |
|
Završna obrada (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Klasa tolerancije |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
|
Početni trošak alata |
Umjereno |
Niže |
|
Ciljani jedinični trošak |
Srednje do premium aplikacije |
Troškovno{0}}Osjetljiv volumen |
Proces proizvodnje
Livnica koristi dvostruke-linije za investiciono livenje: Silica Sol za visoko{1}}precizne dijelove otporne na koroziju{2}}i Water Glass za konstrukcijske komponente od ugljičnog čelika.
Procesni tok
• Aluminijski alati
• Ubrizgavanje voska
• Sklapanje stabla
• Potapanje u keramičku kašu
• Deparatiranje i pečenje
• Sipanje i hlađenje
• Shakeout & Cut-Off
• Završna inspekcija
Detaljno izvođenje-po{1}}korak
• Izrada alata i kalupa: CNC-obrađene aluminijumske matrice (legure 6061/7075) se proizvode sa dodatkom skupljanja (obično 1,5%–2,5%) uračunatim u CAD model na osnovu dinamike očvršćavanja legure.
• Ubrizgavanje uzorka: Vosak-kontrolisan temperaturom se ubrizgava u aluminijumsku matricu pod pritiskom (2,0–4,0 MPa) kako bi se stvorila tačna replika ciljne komponente.
• Sklapanje uzorka: Pojedinačni uzorci voska su projektovani-i pričvršćeni na centralni vosak (struktura drveta) kako bi se optimizirao protok metala i dovod tokom skrućivanja.
• Shell Building:
Silica Sol: Stablo uzorka je umočeno u koloidnu silicijsku smjesu i premazano cirkonskim pijeskom (primarni premazi), a zatim mulitnim pijeskom (rezervni slojevi). 5 do 7 slojeva koji se nanose uz strogu kontrolu vlažnosti (55% ± 5% RH) između slojeva.
Vodeno staklo: Drvo se umoči u natrijum-silikatnu vezivu i oblije kvarcnim peskom, očvrsne u kupatilu amonijum hlorida ili aluminijum sulfata (4 do 6 slojeva).
• Deparavanje i autoklav: Sklop školjke se postavlja u parni autoklav pod visokim-pritiskom (0,6–0,8 MPa, 160 stepeni –175 stepeni) kako bi se vosak brzo otopio i evakuirao bez pucanja keramičke ljuske.
• Pečenje na visokoj-temperaturi: keramičke školjke se sinteruju u rotacionoj ili šaržnoj peći na 950 stepeni do 1150 stepeni u trajanju od 45–90 minuta da bi se sagoreli zaostali ugljovodonici i postigla strukturna čvrstoća.
• Topljenje i izlivanje: Indukcijske peći tope certificirane sirove ingote. Rastopljeni metal se šljaka-skida, spektrografski analizira i sipa u prethodno zagrijane kalupe na temperaturama u rasponu od 1450 stepeni do 1680 stepeni u zavisnosti od legure.
• Knockout & Cut-Off: Stvrdnute školjke se lome pneumatskim čekićima ili mlazom vode pod visokim{1}}pritiskom. Dijelovi se odvajaju od izljeva pomoću abrazivnih -točaka za sečenje.
• Brušenje i sačmarenje: Zatvarači su u ravni sa mlevenjem, a delovi su peskareni sačmom od nerđajućeg čelika ili glinicom do ujednačene teksture površine.
Materijali i tehničke specifikacije
Obrađujemo sveobuhvatan spektar crnih i obojenih metala prema ASTM, AISI, DIN, EN i JIS standardima. Validacija hemijskog sastava putem optičke emisione spektroskopije (OES) vrši se na svakom zagrijavanju prije izlivanja.
Matrica specifikacija legure
|
Materijalna porodica |
Uobičajene ocjene (ASTM / DIN) |
Ključna svojstva |
Mehanički standardni opseg |
|
Austenitni nerđajući čelik |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Visoka otpornost na koroziju, odlična žilavost |
Vlačnost: veća ili jednaka 485 MPa Prinos: veći ili jednak 205 MPa Izduženje: veće ili jednako 35% |
|
Martenzit/feritni nerđajući |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Visoka tvrdoća, otpornost na habanje, magnetna |
Vlačnost: 550 – 850 MPa Tvrdoća: 180 – 450 HBW |
|
Precipitation Hardening Stainless |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Visoka čvrstoća, dobra otpornost na koroziju nakon termičke obrade |
Vlačnost: 930 – 1310 MPa Prinos: 790 – 1170 MPa |
|
Carbon Steel |
WCB, WCC, klasa 60-30, 1020, 1045 |
Dobra zavarljivost, čvrstoća konstrukcije, ekonomična |
Vlačnost: 415 – 655 MPa Prinos: 230 – 345 MPa |
|
Nisko{0}}legirani čelik |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Odlična otvrdljivost, visoka čvrstoća na zamor |
Vlačnost: 650 – 1100 MPa (toplinski obrađeno) |
|
Duplex nerđajući čelik |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Vrhunska otpornost na udubljenje (PREN veći od ili jednak 34), visoka granica popuštanja |
Vlačnost: veća ili jednaka 650 MPa Prinos: veći ili jednak 450 MPa |
|
Legura{0}}otporna na toplinu |
HK40, HH, Inconel 625 ekvivalent |
Visoka otpornost na lomljenje puzanja do 1050 stepeni |
Specifično za primjenu |
Ključne karakteristike proizvoda
Kompleksna integracija unutrašnje geometrije:
Eliminiše više-zavarene sklopove konsolidacijom složenih unutrašnjih kanala, podrezivanja i tankih rebara u jednu livenu komponentu.
Eliminacija ugla gašenja:
Za razliku od livenja u pijesak ili tlačno livenje, livenje po investiciji dozvoljava uglove promaja od 0- stepeni na unutrašnjim džepovima i vanjskim zidovima gdje se obično primjenjuju ograničenja povlačenja jezgra.
Blizu-Net-preciznosti oblika:
Smanjuje otpad materijala do 70% u poređenju sa CNC obradom sa čvrstim šipkama, posebno na visoko-legiranim nerđajućim čelicima i legurama nikla.
Kao-Lijevni natpisi i sljedivost:
Brojevi dijelova, toplinski kodovi, logotipi i strelice za smjer mogu se baciti direktno na površinu komponente sa podignutim tekstom (minimalna visina 0,5 mm).
Ujednačena struktura zrna:
Kontrolirano predgrijavanje omotača i toplinska izolacija tokom izlivanja minimiziraju gradijente hlađenja, što dovodi do konzistentnih izotropnih mehaničkih svojstava.
Tipične primjene
Dijelovi od livenog ulagača služe kritične funkcionalne uloge u teškoj industriji, kontroli fluida i energetskoj opremi:
Mapiranje aplikacijskog motora
|
Sektor |
Tipične komponente |
|
Rukovanje fluidima i pumpe |
Radno kolo, spiralno kućište, tijela ventila, prirubnice |
|
Procesi i automatizacija |
Kućišta mjerača protoka, ruke aktuatora, glave senzora |
|
Teške & Ag mašinerije |
Nosači za habanje, igle za šarke, kvačice za zaključavanje, spojnice |
|
Petrohemija i energija |
-Uređavanje ventila visokog pritiska, mlaznice gorionika, spojevi za cijevi |
|
Komercijalni automobili |
Kućišta turbopunjača, ispušne grane, nosači |
Obrada i sekundarne operacije
Dok livenje po investiciji daje uske oblike blizu-mreža, visoko-površine interfejsa visoke preciznosti zahtijevaju sekundarne CNC operacije.
Redoslijed operacija
Sirovo livenje → U-Kućna CNC obrada → Toplinska obrada → Površinska obrada
U-Kućne mogućnosti mašinske obrade
• CNC struganje: Prečnici do 500 mm; tačnost položaja unutar ±0,005 mm.
• 4-Centri za glodanje sa 4 i 5 osa: Složeno profiliranje površine, poravnanje otvora uske tolerancije (H7 fit) i precizna ravnost lica (<0.01 mm).
• Urezivanje navoja: metričko, NPT, BSPP i UNC rezanje unutrašnjeg/spoljnog navoja.
Termička obrada
• Žarenje rastvorom: 1040 stepeni –1120 stepeni praćeno brzim gašenjem vodom za austenitne nerđajuće čelike (vraća otpornost na koroziju i homogenizuje strukturu).
• Normalizacija i ublažavanje naprezanja: hlađenje vazduha od 850 stepeni –900 stepeni radi homogenizacije strukture zrna u ugljeničnim i legiranim čelicima pre obrade.
• Kaljenje i kaljenje (Q&T): Stvrdnjavanje u ulju/vodi praćeno temperiranjem kako bi se postigle ciljane vrijednosti HRC (npr. 28–34 HRC ili 45–52 HRC).
• Starenje očvršćavanja: H900, H1150 uvjeti za 17-4PH nehrđajući čelik za povećanje vlačne čvrstoće.
Opcije obrade površine
• Elektropoliranje (Ra < 0,4 µm za sanitarne primjene)
• Pasivacija (usklađenost sa ASTM A967)
• Pocinkovanje / fosfatni premaz / E-premaz
• Crni oksid premaz
• Premazivanje prahom i bojenje u tečnom stanju
Kontrola i inspekcija kvaliteta
Osiguranje kvaliteta počinje verifikacijom sirovina i nastavlja se nakon{0}}provjera dimenzija nakon obrade. Svaka pošiljka je popraćena EN 10204 3.1 certifikatom o inspekciji.
Matrica za provjeru osiguranja kvaliteta
|
Kategorija inspekcije |
Metoda ispitivanja / oprema |
Prema Standardu |
|
Hemijski sastav |
Direktni-očitavajući optički emisioni spektrometar (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
Mechanical Testing |
Univerzalni tester zatezanja, Charpy udar, tvrdoća (HB/HRC) |
ASTM A370 / ISO 6892-1 |
|
Ne-testiranje bez razaranja (NDT) |
Radiografsko testiranje (X{0}}zračenje) Ispitivanje penetrantima tečnosti (PT) Ispitivanje magnetnim česticama (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
Dimenzionalna kontrola |
Koordinatna mjerna mašina (CMM), optički profilometar |
ISO 10360 |
|
Mikrostruktura |
Metalografski mikroskop |
ASTM E45 / ISO 4967 |
OEM i proizvodnja po narudžbi
Proizvodimo prilagođene komponente isključivo iz tehničkih crteža i specifikacija koje-dobavljaju kupci.
Vremenski okvir za izvršenje projekta
|
Stage |
Vremenska linija |
Ključni rezultati |
|
Faza 1 |
Sedmica 1–2 |
DFM pregled i dizajn kalupa, simulacija očvršćavanja |
|
Faza 2 |
Sedmica 3–4 |
CNC obrada alata i probno ubrizgavanje voska |
|
Faza 3 |
Sedmica 5–6 |
T1 uzorak proizvodnje odljevaka i izvještaj o inspekciji prvog artikla (SAJAM) |
|
Faza 4 |
sedmica 7+ |
Odobrenje za masovnu proizvodnju i otpremu serije |
Detalji toka inženjeringa
• Pregled dizajna za proizvodnost (DFM): Inženjering procjenjuje prelaze debljine zida, koncentraciju toplinske mase, lokacije linija razdvajanja i zahtjeve za nacrtom prije rezanja alata.
• Simulacija očvršćavanja: Softver za simulaciju Anycasting / MAGMASOFT modelira brzinu rastaljenog metala, krivulje hlađenja i sklonost skupljanju za postavljanje uspona i kapija, eliminirajući unutrašnju poroznost prije rezanja čelika.
• Opcije prototipa:
Brzi-Turn SLA/3D odštampani uzorci voska: 7–10 dana za fizičke funkcionalne prototipove bez teškog alata.
Alat od tvrdog aluminijuma: 21–28 dana za proizvodne -uzorke T1.
• Izvještaj o inspekciji prvog artikla (FAIR): dostavljen sa izgledom pune dimenzije (podaci CMM), analizom hemijskog sastava, podacima mehaničkih ispitivanja i certifikatima materijala.
Šta kupci treba da obezbede za RFQ
Da biste dobili tačan komercijalni prijedlog i tehnički pregled u roku od 24 do 48 sati, molimo uključite sljedeće podatke u svoj upit:
Inženjerski crteži:
• 3D CAD model: STEP (.stp), IGES (.igs) ili SolidWorks (.sldprt) formati datoteka.
• 2D crtež: PDF format sa kritičnim tolerancijama, geometrijskim dimenzionisanjem i tolerancijama (GD&T), očekivanim završnim obradama površine i oblačićima za mašinsku obradu.
Specifikacije materijala:Tačan razred materijala (npr. ASTM A351 CF8M, AISI 4140) ili potrebni mehanički parametri.
Obim narudžbi:Procijenjena godišnja upotreba (EAU) i početne količine pilot serije.
Toplinska obrada i obrada površine:Zahtjevi za tvrdoću, specifikacije za pasiviranje, oblaganje ili farbanje.
Kvalitet i opseg inspekcije:Potrebna NDT pokrivenost (npr. 100% PT, 5% X-uzorkovanje), zahtjevi za ispitivanje pod pritiskom (bar/PSI) i specifične potrebe za certifikatom (EN 10204 3.1 / 3.2).
Zahtjevi za pakovanje:VCI pakovanje protiv rđe, pojedinačno pakovanje u kutiju ili standardna izvozna paletizacija.
Često postavljana pitanja
P: Koja je glavna razlika između silicijum-sola i vodenog stakla za ulaganje?
O: Proces silicijum sol koristi cirkon pijesak i fina koloidna veziva silicijum dioksida, što daje superiornu završnu obradu površine (Ra 3,2–6,3 µm) i veću preciznost dimenzija (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Primarni je za dijelove od nehrđajućeg čelika i visoko{12}}legura. Proces vodenog stakla koristi kvarcni pijesak i natrijev silikat, stvarajući grublju površinu (Ra 6,3–12,5 µm) i labavije tolerancije (DCTG 7–9), ali nudi niže jedinične troškove za komponente ugljičnog i niskolegiranog čelika.
P: Koje opšte tolerancije dimenzija se mogu održavati bez strojne obrade?
O: Za livenje silicijum dioksida, linearne tolerancije su obično u skladu sa ISO 8062-3 DCTG 4 do DCTG 6 (približno ±0,15 mm na 25 mm). Kritična poravnanja provrta, zaptivne površine i urezane rupe zahtijevaju naknadnu CNC obradu.
P: Kako spriječiti unutrašnju poroznost skupljanja u profilima debelih{0}}zidova?
O: Inženjeri koriste softver za simulaciju termalnog očvršćavanja za modeliranje zatvaranja i postavljanja uspona. Za sekcije s velikom koncentracijom mase, rashladni blokovi ili izolirani usponi ugrađeni su u dizajn školjke kako bi se potaklo usmjereno skrućivanje prema dovodnom izljevu.
P: Koje je tipično vrijeme isporuke za novi alat i početne uzorke?
O: Standardna proizvodnja aluminijumskih alata zahteva 20 do 25 dana. Proizvodnja uzoraka, termička obrada i izvještavanje o dimenzijama CMM zahtijevaju dodatnih 7 do 10 dana. Ukupno vrijeme isporuke od odobrenog 3D CAD-a do isporuke uzorka je obično 30 do 35 kalendarskih dana.
P: Mogu li se 3D štampani uzorci koristiti za kratke{1}}proizvodnje?
O: Da. SLA (stereolitografija) ili SLS 3D odštampani vosak/PMMA uzorci mogu se direktno-umočiti u suspenziju za proizvodnju metalnih odljevaka bez aluminijskih alata. Ovo skraćuje vrijeme isporuke na 7-10 dana za testiranje prototipa ili malo{6}}izvođenje (< 50 units).
P: Da li dajete certifikate o ispitivanju mlina uz pošiljke?
O: Svaka pošiljka uključuje EN 10204 3.1 certifikat materijala sa detaljima stvarne toplotne hemijske analize (OES rezultati), vlačne čvrstoće, čvrstoće tečenja, izduženja, vrijednosti udara (ako je testirano) i vrijednosti tvrdoće.






