Lijevanje u kalupe (ljevanje od termoreaktivne smole-povezano s pijeskom) popunjava tehnički i ekonomski jaz između standardnog livenja u zeleni pijesak i investicionog livenja (izgubljeni vosak). Pruža strožu kontrolu dimenzija, superioran površinski integritet i smanjene uglove promaja za srednje{2}}do-velike- industrijske komponente težine između 0,5 kg i 80 kg.
Matrica sposobnosti procesa
|
Feature |
Shell Mould Casting |
Lijevanje u zeleni pijesak |
Investicijski Casting |
|
Dimenzionalna tolerancija |
ISO 8062-3 CT7 – CT9 |
ISO 8062-3 CT10 – CT12 |
ISO 8062-3 CT4 – CT6 |
|
Završna obrada (Ra) |
3,2 µm - 6.3 µm (125 - 250 µin) |
12,5 µm - 25.0 µm (500 - 1000 µin) |
1,6 µm - 3.2 µm (63 - 125 µin) |
|
Minimalna debljina zida |
2,5 mm |
4,0 mm |
1,5 mm |
|
Zahtjev za ugao nacrta |
0,5 stepen - 1.0 stepen |
1,5 stepen - 3.0 stepen |
0 stepeni - 0.5 stepen |
|
Ekonomska produkcija |
300 - 50.000 kom/god |
100 - 10.000 kom/god |
500 - 100.000 kom/god |
|
Ulaganje u alate |
Umjereno (obrađen metalni uzorak) |
Niska (ploča s uzorkom / ploča za šibice) |
Visoka (kalup za ubrizgavanje voska s više- šupljina) |
Proces proizvodnje
Proces oblikovanja školjke se oslanja na smolu-prevučenu mješavinu silikatnog pijeska koja dolazi u kontakt sa zagrijanim željeznim ili čeličnim uzorkom kako bi se formirala kruta-keramička-konstrukcija tankih stijenki-nalik na kalup.
Priprema metalnog uzorka:Uzorci ploča šibica su CNC-obrađeni od nodularnog gvožđa, legiranog čelika ili aluminijuma visoke-zatezne čvrstoće, uz primjenu preciznih dopuštenja skupljanja (obično 1,5% - 2.2% u zavisnosti od odabira legure).
Predgrijavanje i podmazivanje:Ploča uzorka je prethodno zagrijana na 200 stepeni - 320 stepeni (392 stepena F - 608 stepen F) i poprskana sredstvom za razdvajanje na bazi silikona-.
Dump{0}}Formiranje ljuske kutije:Zagrijana šara je pričvršćena na kutiju za odlaganje koja sadrži fini pijesak od silicijum dioksida prethodno-prevučen 2% - 5% fenolne smole i heksametilentetramina (HEXA). Okretanje kutije izlaže mješavinu pijeska zagrijanom uzorku. Toplota topi smolu, formirajući djelomično stvrdnutu kožu ljuske (6 mm - 10 mm debljine) u roku od 10 - 30 sekundi.
Stvrdnjavanje u pećnici:Nevezani pijesak otpada pri ponovnoj{0}}inverziji. Uzorak i pričvršćena školjka prolaze u pećnicu za sušenje (300 stepeni - 450 stepeni ) da bi se u potpunosti ukrstilo-povezalo termoreaktivno vezivo.
Izbacivanje i sklapanje:Mehanički klinovi za izbacivanje potiskuju čvrstu školjku do pola sa uzorka. Polovine Cope i Drag školjke su spojene pomoću termoreaktivnog ljepila pod pritiskom, uključujući smola-vezana pješčana jezgra za unutrašnje šupljine.
Izlijevanje i istresanje:Sastavljene školjke se stavljaju u tikvice, podupiru čeličnom sačmom ili šljunčanom podlogom kako bi se oduprle metalostatičnom pritisku glave, i sipaju se rastopljenim metalom. Nakon hlađenja, tanka ljuska sagorijeva i čisto se lomi tokom automatskog istresanja.
Materijali i tehničke specifikacije
Topimo i lijemo širok izbor željeznih i obojenih legura pod strogom spektralnom kontrolom.
Odabir materijala i referenca mehaničkih svojstava
|
Materijalna porodica |
Common Grade / Standard |
Vlačna čvrstoća (MPa) |
Granica tečenja (MPa) |
Izduženje (%) |
Raspon tvrdoće |
Primarne karakteristike |
|
Duktilno željezo (nodularno) |
SR{0}}GJS-400-15 / QT400-15 EN{0}}GJS-500-7 / QT500-7 EN{0}}GJS-600-3 / QT600-3 |
400 - 600 |
250 - 370 |
3 - 15 |
130 - 230 HBW |
Visoka čvrstoća na zamor, odlično prigušenje, niska osjetljivost na zarez |
|
Sivi liveni gvožđe |
SR{0}}GJL-200 / HT200 EN{0}}GJL-250 / HT250 SR{0}}GJL-300 / HT300 |
200 - 300 |
N/A (krhko) |
0.3 - 0.8 |
160 - 250 HBW |
Vrhunska toplotna provodljivost, visoka otpornost na habanje, apsorpcija vibracija |
|
Carbon Steel |
ASTM A27 razred 65-35 ASTM A216 WCB / WCC |
485 - 585 |
250 - 275 |
22 - 24 |
140 - 185 HBW |
Zavarljivi konstrukcijski čelik sa visokom otpornošću na udar na temperaturama ispod nule |
|
legirani čelik |
42CrMo4 / AISI 4140 20CrNiMo / AISI 8620 |
700 - 1000 |
550 - 850 |
10 - 18 |
200 - 320 HBW |
Zahvaljujući-kaljivoj, izuzetnoj žilavosti jezgra, velikoj otpornosti na habanje |
|
nerđajući čelik |
AISI 304 (CF8) / 316 (CF8M) 1.4408 / 1.4308 Duplex 2205 (1.4462) |
480 - 650 |
205 - 450 |
25 - 35 |
160 - 220 HBW |
Visoka otpornost na koroziju u obliku rupica i pukotina u morskim/kiselim medijima |
Dimenzionalne mogućnosti i ograničenja proizvodnje
• Raspon težine: 0,2 kg do 80 kg (0,44 lbs do 176 lbs)
• Maksimalne dimenzije koverte: 850 mm x 650 mm x 350 mm
• Linearne tolerancije: ISO 8062-3 Grade CT7 za karakteristike formirane unutar jedne polovine kalupa; CT8 preko linije razdvajanja kalupa.
• Hrapavost površine: Standard Ra 3.2 - 6.3 µm; post-pucanje{2}}ra 3,2 µm dostižno.
• Minimalni kao-promjer livene rupe: Ø 6,0 mm (ovisno o dubini-prema{3}}omjeru prečnika<= 3:1).
Ključne karakteristike proizvoda
Visok kvalitet površine i smanjeni dodaci za obradu
Fini silicijum pijesak uparen sa tankim, ujednačenim vezivima smole minimizira udubljenje na granici zrna na površini kalupa. Kako-livene površine pokazuju Ra 3.2 - 6.3 µm, omogućavajući zaptivnim površinama, ne-nekritičnim montažnim jastučićima i kanalima protoka da rade kao-liveni bez glodanja ili okretanja.
Čvrsta dimenzionalna konzistencija u svim proizvodnim serijama
Budući da se kalupi s ljuskom stvrdnjavaju na zagrijanom metalnom alatu, eliminiše se deformacija kalupa zbog sila sabijanja pijeska. Dimenzijska ponovljivost u proizvodnim serijama od više-hiljada- dijelova se obično drži unutar ±0,3 mm na dimenzijama do 100 mm.
Smanjena težina dijela zahvaljujući mogućnosti tankih{0}}zina
Čvrsti kalupi sa visoko-zateznim omotačem otporni su na metalostatski pritisak bez skretanja zida tokom izlivanja. Dizajneri mogu odrediti ujednačene debljine zidova do 2,5 mm, smanjujući višak težine materijala i troškove sirovina.
Minimalni uglovi gaza
Uglovi gašenja od 0,5 do 1,0 stepena mogu se uspešno nacrtati bez kidanja zidova kalupa. Ovo smanjuje povećanje težine-indukovane konusom na dubokim džepovima, nastavcima i unutrašnjim rebrima.
Tipične primjene
Vilice mjenjača
Nosači za montažu motora
Kočione čeljusti i glavčine kotača
Ispušne grane i kućišta turbopunjača
Tijela hidrauličkih ventila i razdjelni blokovi
Kućišta i impeleri{0}}pumpa visokog pritiska
Nosači planetarnih zupčanika i kućišta ležajeva
Priključci za cijevi, prirubnice i diskovi leptirastih ventila
Gusjenice i lančani lančanici
Komponente kuke i nosači spojnice
Nosite ploče i adaptere za zube kašike
Obrada i sekundarne operacije
Kako bismo isporučili komponente spremne-za-sastavljanje, dopunjavamo naše ljevačke operacije sa kompletnom-domaćom CNC mašinskom i površinskom obradbom.
Mogućnosti CNC obrade
• Horizontalni i vertikalni obradni centri (HMC/VMC): 4-osno pozicioniranje sa izmjenjivačem paleta za -mašinsku obradu velikih provrta sa uskim tolerancijama (±0,010 mm).
• CNC centri za struganje: Dvostruko-okretanje sa dvostrukim vretenom za koncentričnost-kritične tokarske karakteristike, žljebove i precizne površine za brtvljenje lica.
• Sekundarne operacije: provlačenje, duboko-bušenje rupa, precizno brušenje (bez centra i površinsko) i-urezivanje velikom brzinom.
Toplinska obrada
• Normalizacija i žarenje: ublažavanje naprezanja i rafiniranje zrna za optimizovanu obradivost i homogenost mikrostrukture.
• Kaljenje i kaljenje (Q&T): prilagođavanja mehaničkih svojstava za ciljane specifikacije zatezne čvrstoće, žilavosti i tvrdoće jezgra.
• Indukcijsko očvršćavanje: Lokalizirano površinsko očvršćavanje (50 - 60 HRC) na habajućim tragovima, zupcima zupčanika i površinama ležajeva.
Površinske završne obrade i zaštitni premazi
• Pocinkovanje (trovalentno plava/providna/žuta pasivna)
• Elektro{0}}premaz (E-premaz) za zaštitu od korozije
• Epoksidni premaz u prahu
• Fosfatiranje i prevlaka za konverziju crnog oksida
Kontrola i inspekcija kvaliteta
Osiguranje kvaliteta slijedi zahtjeve ISO 9001:2015 i IATF 16949, provjeravajući hemiju sirovog materijala, unutrašnji integritet, toleranciju dimenzija i mehanička svojstva na određenim procesnim vratima.
Analiza ulaznog otpada i ingota (spektrometar)
Provjera hemije topljenja prije tapkanja
Nedestruktivno i mehaničko ispitivanje (UT/MPI/Vlačna/tvrdoća)
Finalni dimenzionalni izgled (CMM i optičko skeniranje)
Hemijska i mehanička ispitivanja
• Optička emisiona spektroskopija (OES): Provjera hemijskog sastava obavljena na svakom zagrijavanju prije točenja.
• Ispitivanje zatezanja i udarca: destruktivna provjera čvrstoće tečenja, krajnje vlačne čvrstoće, izduženja i vrijednosti udarca Charpy V-zareza po seriji.
• Ispitivanje tvrdoće: Brinell (HBW), Rockwell (HRC) i Vickers (HV) ispitivanje na strukturnim zonama.
Ne-testiranje bez razaranja (NDT)
• Radiografska inspekcija (X-): Identifikacija unutrašnje poroznosti skupljanja, rupa i inkluzija prema standardima ASTM E446 / ASTM E192.
• Inspekcija magnetnih čestica (MPI): površinska i pod-površinska detekcija pukotina na feromagnetnim livenim gvožđem i čeličnim komponentama.
• Ultrazvučno testiranje (UT): provjera debljine stijenke i procjena unutrašnjih defekata.
• Inspekcija prodora tekućine (LPI): Nemagnetna inspekcija pukotina od nerđajućeg čelika.
Metrologija i CMM inspekcija
• 3D mašine za mjerenje koordinata (CMM): Zeiss CMM-ovi koji rade u klimatskim{1}}kontrolisanim laboratorijama za verifikaciju geometrijskih dimenzija i tolerancija (GD&T) u odnosu na CAD modele.
• Optička i laserska profilometrija: Automatsko mjerenje hrapavosti površine (Ra, Rz) i 3D skeniranje kontura.
OEM i proizvodnja po narudžbi
Proizvodimo isključivo prema specifikacijama OEM kupaca, pružajući podršku od-do{1}}kraja od preliminarne DFM (Dizajn za proizvodnost) analize preko prototipa alata i serijskog povećanja-.
Inženjerski i prototipski radni tok
• MagmaSoft / ProCAST Simulacija očvršćavanja: Analiza toplotnog i fluidnog toka se izvodi na preliminarnim CAD datotekama da bi se identifikovale potencijalne šupljine skupljanja, hladne brane i zone erozije peska pre rezanja metalnog uzorka.
• Dizajn alata i unutar-CNC glodanje u kući: Metalne šibice, kutije za jezgro i mehanizmi za izbacivanje dizajnirani su u 3D CAD/CAM-u i glodani su od gvožđa za alate visoke-gustine ili alatnog čelika.
• Brza izrada prototipa putem 3D štampanih pješčanih jezgara: Za brzo funkcionalno testiranje, 3D štampana jezgra od pijeska od smole mogu se kombinovati sa privremenim alatima za isporuku odljevaka prototipa za 2 - 3 sedmica bez potpunih ulaganja u alat.
• Podnošenje PPAP nivoa 3: Dokumentacija procesa odobravanja dijela proizvodnje uključuje ISIR (Izvještaj o početnom pregledu uzorka), dijagram toka procesa, plan kontrole, PFMEA, rezultate dimenzija, certifikate materijala i studije R&R mjerača.
Šta kupci treba da obezbede za RFQ
Pružanje potpunih inženjerskih parametara tokom podnošenja RFQ osigurava tačne ponude cijena, ispravne procjene alata i optimizirano vrijeme ciklusa.
3D CAD fajlovi:STEP, IGES ili Parasolid (.x_t)
2D crteži:PDF s GD&T, kritičnim tolerancijama, dopuštenjima za obradu i specifikacijama završne obrade (Ra)
Specifikacija materijala:ASTM, EN, DIN, ISO ili JIS klasa materijala
Veličina volumena i lota:Količina prototipa, procijenjena godišnja potražnja (EAU) i veličina serije
Uvjet isporuke:Kao-liven ili potpuno obrađen za štampu
Toplinska obrada:Ciljani opseg tvrdoće (HRC/HBW), dubina kućišta ili zahtjevi za mikrostrukturom
Inspekcija i testiranje:NDT zahtjevi (X-, MPI), ispitivanje pod pritiskom i izvještaji o inspekciji CMM
Završna obrada i pakovanje:Površinski premaz (farbanje, premazivanje, ulje protiv-rđe), VCI vrećice i specifikacije za pakovanje
Često postavljana pitanja
P: Kako se livenje u kalupe u ljusci u poređenju sa standardnim livenjem u zeleni pijesak u smislu ukupne jedinične cijene?
O: Alat za livenje u kalupe je skuplji jer su metalni uzorci potrebni da izdrže predgrijavanje (200 stepeni - 320 stepeni). Međutim, jedinični troškovi proizvodnje su često niži za složene komponente jer čvrste tolerancije (ISO 8062-3 CT7) i glatka završna obrada površine (Ra 3.2 - 6.3 µm) eliminišu sekundarne operacije obrade i smanjuju stopu otpada.
P: Koja su minimalna i maksimalna ograničenja težine za livene dijelove od kalupa?
O: Naša proizvodna linija podnosi jedinične težine od 0,2 kg (0,44 lbs) do 80 kg (176 lbs). Za dijelove veće od 80 kg općenito se preporučuje tradicionalno livenje u pijesak od smole ili kalupljenje u zeleni pijesak zbog krutosti ljuske i ograničenja veličine tikvice.
P: Može li livenje u kalupima da proizvede šuplje unutrašnje prolaze i složene geometrije?
O: Da. Unaprijed -formirana jezgra od smole-pijeska (napravljena postupkom vruće-kutije ili hladne-kutije) se postavljaju unutar polovica školjke i ljuske prije stezanja. Ovo omogućava precizno zalivanje složenih unutrašnjih kanala fluida, podrezivanja i šupljih komora.
P: Koja su vremena isporuke standardna za uzorke alata i početnu isporuku PPAP-a?
O: Standardni alat za metalne šibice i početna proizvodnja uzorka zahtijevaju 4 do 6 sedmica. Ako se 3D štampana jezgra peska koriste za verifikaciju prototipa, preliminarni uzorci mogu biti isporučeni za 2 do 3 nedelje. Narudžbe za serijsku proizvodnju isporučuju se u roku od 4 do 5 sedmica nakon odobrenja uzorka.
