Custom Lost Foam Casting (također označen kao Evaporative Pattern Casting ili EPC) je tehnologija proizvodnje gotovo-neto-oblika dizajnirana za složene, visoko integrirane metalne komponente. Korištenjem ekspandiranog polistirena (EPS) ili polimetil metakrilata (PMMA) pjenastih uzoraka ugrađenih u ne-nevezani silicijum pijesak, proces eliminiše tradicionalne unutrašnje pješčane jezgre, linije odvajanja kalupa i uglove promaja.
Tokom izlivanja, rastopljeni metal isparava polimerni uzorak pri kontaktu, replicirajući tačnu geometriju sa nultim zahtjevom za promajem i minimalnim unutrašnjim bljeskom. Ovo omogućava konsolidaciju više-komponentnih sklopova (kao što su vijcima ili zavarena tijela ventila, blokovi motora i kućišta pumpe) u jedan monolitni odljevak, smanjujući sekundarnu obradu na 1,0 mm – 2,5 mm.
Manufacturing Process
Proizvodna sekvenca Lost Foam Casting u Wabon Metals integriše automatizovanu obradu šablona sa kontrolisanim termičkim izlivanjem:
Alat i oblikovanje s uzorkom pjene:Prethodno{0}}ekspandirane EPS ili PMMA perle se ubrizgavaju u zagrijane aluminijumske kalupe pomoću automatizovanih mašina za oblikovanje oblika. Gustina uzorka se održava između 0,020 g/cm³ i 0,026 g/cm³ kako bi se uravnotežila stabilnost dimenzija u odnosu na ostatak ugljenika tokom termičke razgradnje.
Sklapanje klastera i zatvaranje:Segmenti uzorka i unutrašnji kanali za fluid se spajaju pomoću montažnih učvršćivača ljepljivih{0}}toplih materijala. Sistemi vodilica, uspona i izvoda su integrisani direktno u klaster.
Primjena vatrostalnog premaza:Sastavljeni klasteri se potapaju u vatrostalni premaz na bazi vode-(silicijum/mullitna smjesa) i suše u okolini s kontroliranom temperaturom i vlažnošću{1}}(35 stepeni, relativna vlažnost ispod 40%). Premaz stvara propusnu ljusku (debljine 0,5 mm – 1,0 mm) koja podržava zid kalupa od peska i istovremeno omogućava izlazak pirolitičkog gasa.
Zbijanje vibracione tikvice:Osušeni klaster se stavlja u tikvicu okruženu suvim silikatnim peskom bez veziva. Tri{1}}aksijalni vibracioni stolovi zbijaju pijesak oko zamršenih unutrašnjih šupljina na frekvencijama od 40 Hz do 60 Hz.
Termičko izlijevanje i isparavanje:Rastopljena legura se uvodi u sprue. Toplota (temperatura izlivanja od 1380 stepeni do 1450 stepeni za gvožđe; 1520 stepeni do 1580 stepeni za čelik) trenutno pirolizuje uzorak (EPS se pretvara u gas i tečni ostatak), pri čemu rastopljeni metal zauzima šupljinu u zapreminskoj zameni 1:1. Pomoć pri vakuumu (-0,03 MPa do -0,05 MPa) se primjenjuje za evakuaciju plinova iz pirolize.
Shakeout, sačmarenje i toplinska obrada:Nevezani pijesak slobodno teče tokom istresanja bez mehaničkih{0}}čekićeva za izbijanje. Odljevci se podvrgavaju čeličnom pjeskarenju (Sa 2.5) nakon čega slijedi normalizacija, žarenje ili kaljenje i kaljenje prema zahtjevima kvaliteta materijala.
Materijali i tehničke specifikacije
Matrica sposobnosti legure
|
Kategorija materijala |
Standardne ocjene |
Mehanička svojstva |
Ključne aplikacije |
|
Nodularno željezo (nodularno željezo) |
ASTM A536 65-45-12, 80-55-06, 100-70-03 EN-GJS-400-15, EN-GJS-500-7 |
Vlačnost: 415–700 MPa Prinos: 275–480 MPa Izduženje: 3–18% |
Kućišta osovina, komandne ruke, hidraulički blokovi ventila, mjenjači. |
|
Sivi liveni gvožđe |
ASTM A48 Klasa 30, Klasa 35, Klasa 40 EN{0}}GJL-250, EN-GJL-300 |
Vlačnost: 200–350 MPa Tvrdoća: 170–260 HBW |
Blokovi motora, glave cilindara, kočioni bubnjevi, kućišta kompresora. |
|
Carbon Steel |
ASTM A27 Grade 65-35, ASTM A216 WCB/WCC |
Vlačnost: 450–580 MPa Prinos: 240–315 MPa |
Nosači teške opreme, strukturni nosači, tijela ventila. |
|
Legura i nerđajući čelik |
ASTM A351 CF8, CF8M (304 / 316) ASTM A148 80-50, 90-60 |
Vlačnost: 485–650 MPa Otpornost na koroziju: visoka |
Pomorski hardver, impeleri pumpi za hemijske procese, kućišta turbina. |
|
Aluminijske legure |
A356.0-T6, A380.0, AlSi7Mg |
Vlačnost: 220–310 MPa Gustina: 2,68 g/cm³ |
Automobilske usisne grane, hladnjaci, strukturni nosači. |
Procesni parametri i standardi tolerancije
|
Parametar |
Standard specifikacije izgubljene pjene |
Poređenje / Bilješke |
|
Dimenzionalna tolerancija |
ISO 8062-3 DCTG 6 do DCTG 8 (CT6–CT8) |
Čvršće od livenja u pijesak (CT9–CT11); pristupa Investment Casting (CT4–CT6). |
|
Dopust za linearno skupljanje |
0,8% – 1,5% (zavisno od legure) |
Obrada alata skalirana u CAD-u zasnovana na modeliranju solidifikacije. |
|
Hrapavost površine (Ra) |
Ra 6,3 µm – 12,5 µm (Standard) Ra 3,2 µm (sa PMMA i finim premazom) |
Eliminiše brušenje na neobrađenim strukturalnim površinama. |
|
Minimalna debljina zida |
3,0 mm (Duktilno željezo/čelik); 2,5 mm (aluminij) |
Sprečava preuranjene greške tokom razlaganja pene. |
|
Dodatak za obradu |
1,0 mm – 2,0 mm |
Štedi 40%–60% uklanjanja sirovog materijala u poređenju sa lijevanjem u pijesak (3–6 mm). |
Ključne karakteristike proizvoda
Zahtjev za nulti ugao promaja:
Omogućava paralelne vertikalne zidove i složene unutrašnje kanale bez suženja, štedeći težinu i vrijeme obrade.
Integracija monolitnih komponenti:
Unutrašnji prolazi, uljni vodovi, prirubnice za montažu i rebra za ukrućenje mogu se oblikovati kao jedna celina, eliminišući montažne spojeve i zaptivne spojeve.
Bez linija za razdvajanje kalupa ili ispis jezgre Flash:
Budući da je pijesak bez veziva i okružuje jednu pjenušavu grupu, eliminira se bljesak šava za livenje, smanjujući troškove nametanja i ručnog mljevenja do 70%.
Visoka dimenzionalna konzistencija u serijama:
CNC-aluminijski obrađeni alati za uzorke osiguravaju ponovljivu geometriju uzorka unutar ±0,2 mm za kritične centre za montažu.
Tipične primjene
Otisak industrije:Dizajniran za visoke{0}}kompleksnosti, srednje{1}}do-industrijske komponente velike zapremine koje zahtijevaju nepropusnost pod pritiskom, unutrašnje usmjeravanje fluida ili optimizaciju strukturalne težine.
Rukovanje tekućinom i hidraulika:Tijela višesmjernih ventila,-kućišta pumpi visokog pritiska, centrifugalna impelera, hidraulički razdjelni blokovi (unutrašnji kanali za ulje izliveni bez bušenja jezgra).
Automobilska i komercijalna vozila:Blokovi cilindara motora, kućišta mjenjača, izduvni razdjelnici, zglobovi upravljača osovine, kočione čeljusti.
Poljoprivredne i građevinske mašine:Nosači planetarnih zupčanika, podizne ruke traktora, nosači ovjesa, okviri gusjenica.
Proizvodnja i energija:Komponente čvorišta vjetroturbine, kućišta mjenjača, tijela kompresora, mlaznice gorionika.
Obrada i sekundarne operacije
Za isporuku potpuno gotovih,-komponenti za montažu, Wabon Metals posjeduje-kućnu mašinsku radionicu i pogon za završnu obradu:
CNC obrada:
4-osni i 5-osni horizontalni obradni centri (HMC), vertikalni obradni centri (VMC) i CNC centri za struganje. Preciznost pozicije: ±0,005 mm.
Toplinska obrada:
Kompjuterski{0}}kontrolirane električne peći za žarenje, normalizaciju, gašenje i kaljenje (Q&T), rješenje i starenje (T6 za aluminijum) i oslobađanje od stresa.
Površinska obrada:
Automatsko pjeskarenje čelika, galvanizacija cinkom, fosfatiranje manganom, premazivanje epoksidom u prahu i farbanje mokrim sprejom (do C5 standarda korozivne sredine).
Kontrola i inspekcija kvaliteta
Osiguranje kvaliteta je integrirano u svaki korak, podržano našim ISO 9001:2015 i IATF 16949 sistemom upravljanja kvalitetom:
|
Inspection Type |
Oprema / Metod |
Standard evaluacije / sposobnost |
|
Hemijski sastav |
Optički emisioni spektrometar (OES) |
100% zagrijavanje-po-provjerom hemijskog sastava topline prije izlivanja. |
|
Dimenzionalna inspekcija |
3D mašina za mjerenje koordinata (CMM), 3D laserski skener |
CMM tačnost do 1,8 µm + L/300. Dostavljen kompletan izvještaj o GD&T inspekciji. |
|
Interni integritet (NDT) |
X{0}} radiografija, ultrazvučno ispitivanje (UT), magnetna čestica (MT) |
Detektuje poroznost gasa, inkluzije ugljenika ili šupljine skupljanja prema ASTM E446 / E186. |
|
Mechanical Testing |
Univerzalni tester zatezanja, tvrdoća po Brinell/Rockwellu, udar po Charpy V-zarezu |
Provjera prinosa, istezanja, istezanja i udarne energije na sobnoj i -temperaturi ispod nule. |
|
Ispitivanje curenja pod pritiskom |
Hidrostatički i pneumatski zračni{0}}ispitivanje pod vodom |
100% testiranje na kućištima ventila-za zadržavanje pritiska i kućištima pumpe do 30 bara. |
OEM i proizvodnja po narudžbi
Podržavamo kompletan razvoj životnog ciklusa OEM/ODM proizvoda, od rezbarenja prototipa uzoraka do alata za masovnu proizvodnju:
Izrada prototipa i{0}}Provjera malog obima:Direktna CNC obrada čvrstih EPS/PMMA blokova od pjene. Eliminiše troškove alata od tvrdog aluminijuma za testiranje funkcionalnog prototipa od 1 do 20 komada. Rok isporuke: 10-15 dana.
DFM & Casting Simulacija:MAGMASOFT® / ProCAST analiza očvršćavanja za identifikaciju potencijalne poroznosti skupljanja, hladnog zatvaranja ili zarobljavanja gasa izgaranja pene pre rezanja alata.
Alat za masovnu proizvodnju:Visoka{0}}izdržljivost više-aluminijskih alata sa više šupljina sa automatizovanim sistemima za izbacivanje, dizajnirana za 100,000+ ciklusa ubrizgavanja. Rok isporuke: 25–35 dana.
Šta kupci treba da obezbede za RFQ
Da biste dobili tačnu inžinjersku ponudu u roku od 24-48 sati, uključite:
3D CAD modeli:
STEP (.stp), IGES (.igs) ili SolidWorks (.sldprt) datoteke.
2D inženjerski crteži:
PDF sa tolerancijama obrade, završnom obradom površine (Ra) i kritičnim GD&T specifikacijama.
Specifikacija materijala:
Standard kvaliteta (npr. ASTM A536 65-45-12, EN-GJS-500-7) ili hemijske/mehaničke mete.
Obim proizvodnje:
Godišnja procijenjena količina narudžbe (EAU) i veličine isporuke serije.
Opseg nabavke:
Kao-liven, grubo obrađen, potpuno CNC obrađen, termički obrađen ili površinski premazan.
Zahtjevi inspekcije:
Obavezni NDT (X-, UT, MT), CMM izvještaji, 3.1 certifikati materijala prema EN 10204.
Često postavljana pitanja
P: Kako se livenje izgubljene pjene u usporedbi s investicionim livenjem (izgubljeni vosak) po cijeni i preciznosti?
O: Lost Foam nudi uporedivu geometrijsku slobodu i skoro-neto tačnost oblika (CT6–CT8) uz nižu jediničnu cijenu za srednje{3}}do-velike komponente. Izgubljena pjena eliminiše više-stepeno potapanje keramičke školjke i deparavanje u autoklavu. Međutim, livenje po investiciji postiže nešto finiju završnu obradu površine (Ra 1,6–3,2 µm naspram Ra 6,3 µm) i bolje je prikladnije za male dijelove -s tankim stijenkama (ispod 2 mm).
P: Kako spriječiti karbonske defekte i poroznost plina tokom isparavanja pjene?
O: Ublažavamo ugljične defekte kontroliranjem gustine uzorka (ispod 0,022 g/cm³), korištenjem PMMA-miješane pjene za niske-legure ugljičnog čelika, primjenom visoko-propustljivih vatrostalnih premaza i korištenjem vakuuma-potpomognutog vakuumom (potpomognutog ekstrakciji MP) za brzo pou04. gasovi pre stvrdnjavanja metala.
P: Koji je tipični MOQ za prilagođenu proizvodnju alata?
O: Naš proizvodni MOQ je fleksibilan u zavisnosti od veličine komponente. Za male-do-srednje odljevke (1–10 kg), MOQ počinje od 500 jedinica po proizvodnom ciklusu. Za velike odljevke (preko 50 kg), MOQ počinje od 50–100 jedinica. Narudžbe prototipa koristeći CNC{11}}obrađenu pjenu zahtijevaju MOQ od samo 1 komada.
