TAPT-VOKSINVESTERINGSTØP
Spesialstøping refererer til en familie av støpemetoder som skiller seg betydelig fra sandstøping når det gjelder formmaterialer, formfylling og størkning. I dag er det over 20 spesialstøpeprosesser i bruk, med de vanligste inkludert investeringsstøping, tapt skumstøping, permanent formstøping, presstøping, lav-trykkstøping, sentrifugalstøping, mot-trykkstøping og kontinuerlig støping. Som en nesten-net- formdannende teknologi, fortsetter spesialstøping å utvikle seg mot større presisjon, tynnere veggseksjoner, lettere vekt og forbedret energieffektivitet, og har funnet stadig mer utbredte bruksområder på tvers av bransjer.
Investeringsstøping – Prinsipper
Investeringsstøping innebærer å lage et mønster fra et forbruksmateriale, belegge det med flere lag med ildfast materiale, og, etter at belegget har herdet og tørket, smelte ut mønsteret for å lage et keramisk skall. Deretter brennes skallet ved høye temperaturer før det helles smeltet metall for å produsere støpegodset. Fordi de tidlige mønstrene som ble brukt i denne prosessen var laget av voks, er det også kjent som voksstøping eller tapt-voksstøping.
De primære prosesstrinnene inkluderer: design og produksjon av dyser, produksjon av voksmønstre, påføring av slurry og stukk for å bygge skallet, herding og tørking av skallet, avvoksing, skallavfyring, metallsmelting og -helling, størkning og avkjøling, og til slutt skallfjerning, rengjøring og etterbehandling. I hovedsak ligner investeringsstøping på sandstøping ved at det smeltede metallet typisk fyller formen og stivner under tyngdekraften. Hovedforskjellen ligger i formmaterialene og metoden for formfremstilling.
Investeringsstøping bruker et smeltbart voksmønster (ofte referert til som et "voksmønster") og et keramisk skall i ett-stykke uten skillelinje, og gir følgende fordeler:
Investment Casting – Nøkkelfunksjoner
Høy presisjon og overflatekvalitet – Takket være presisjonsformen og fraværet av skillelinjer, oppnår investeringsstøpegods dimensjonstoleranser på CT4 til CT7 og overflateruhet (Ra) verdier så lave som 1,6 til 12,5 μm.
Kompleks geometri og tynne vegger – Med relativt enkelt verktøy og utstyr kan investeringsstøping produsere svært intrikate former og tynne {{0}veggede støpegods med minimum veggtykkelser så lave som 0,3 mm og minimum støpte hulldiametere på 0,5 mm.
Material- og batchfleksibilitet – Investeringsstøping er kompatibel med et bredt spekter av legeringer og er ikke begrenset av produksjonsbatchstørrelse. Den er spesielt godt egnet for støping av legeringer med høyt-smeltepunkt-og vanskelige-å-materialer.
Avveininger- – Prosessen involverer flere trinn, lange produksjonssykluser og relativt dyre råvarer, noe som resulterer i høyere støpekostnader. Støpegods er vanligvis begrenset til små deler som strekker seg fra noen få titalls gram til flere kilo, vanligvis ikke over 25 kg.
Investeringsstøping er en av nøkkelmetodene for å oppnå minimal eller null maskinering. Den er spesielt godt egnet for å produsere presisjonsstøpegods med komplekse geometrier, høyt-smeltepunktlegeringer,-å-materialer og krevende ytelseskrav. I dag er investeringsstøping mye brukt i produksjon av komponenter til dampturbiner, gassturbinblader, skjæreverktøy, instrumenteringsdeler, bil- og traktorkomponenter og maskinverktøydeler.
Investeringsstøping –HovedBehandle
Investeringsstøpeprosessen inkluderer hovedsakelig følgende trinn:
Metallformproduksjon
I investeringsstøpeprosessen må både voksmønsteret og skallformen ødelegges. Hver avstøpning krever et nytt voksmønster, så enten 3D-trykte voksmønstre eller former for å produsere voksmønstre er nødvendig. Når du produserer formen, må krympingshastigheter beregnes nøye og gjøres rede for, siden disse krympingene oppstår under de forskjellige stadiene av voksmønsterproduksjon, skallstøping og størkning etter-støping.
Voksmønsterproduksjon
Varm voks sprøytes inn i metallformen, får avkjøles og stivne, og deretter fjernes metallformen for å oppnå voksmønsteret. For komplekse indre hulromsstrukturer brukes keramiske kjerner for å danne interne funksjonelle funksjoner. Denne produksjonsprosessen ligner på støping, men ved støping brukes smeltet metall, mens den tapte-voksstøpeprosessen bruker flytende voks.
Voksmønstermontering (tremontering)
Flere voksmønstre sveises eller settes sammen på en vokssprue (en voksstang) for å danne en voksmønsterklynge, og skaper et portsystem. Dette systemet inkluderer en hellekopp (inngangen gjennom hvilken smeltet metall føres inn i portsystemet).
Shell Mold Produksjon
Voksmønstertreet dyppes i en silika-basert slurry. Denne dyppeprosessen gjentas flere ganger, med forskjellige ildfaste materialer som påføres før hver dypp, og hvert lag får tørke og stivne. De tørkede beleggene danner et keramisk skall rundt voksmønsteret og portsystemet. Det keramiske skallet varmes deretter opp til voksen smelter og renner ut, og etterlater et hult hulrom inni-dette fullfører produksjonen av skallformen.
Avvoksing
Etter at skallformen er fullstendig herdet, må voksmønsterenheten smeltes ut av skallet. Dette trinnet kalles avvoksing. Det finnes ulike avvoksingsmetoder avhengig av oppvarmingsmetoden som brukes, hvor den mest vanlige er varmtvannsmetoden og høy-dampmetoden. Viktige merknader: Når du bruker varmtvannsavvoksingsmetoden, skal avvoksingsåpningen vende oppover slik at den smeltede voksen kan flyte jevnt ut, og vanntemperaturen skal være så høy som mulig, men ikke koke. Når du bruker høytrykksdampavvoksingsmetoden-, bør avvoksingsåpningen vende nedover for å la den smeltede voksen renne ut ordentlig.
Skallformbrenning (forvarming)
De avvoksede skallformene brennes i en ovn. Ovnstemperaturen økes gradvis til 800–1000 grader. Vanligvis krever skallformer laget med etylsilikathydrolysat høyere brenningstemperaturer, mens de laget med natriumsilikat krever lavere brenningstemperaturer. Etter å ha blitt holdt ved måltemperaturen i en viss periode, fjernes skallformene og klare til helling. Under brenning brennes rester av voks, urenheter og noe NaCl (fra natriumsilikat-baserte skall) bort; adsorbert vann og krystallinsk vann i skallet blir fullstendig drevet av; og silikagelen spaltes ytterligere til Si02. Gjennom brenning får skallformen økt styrke og et renere indre hulrom.
Støping (helling)
Legeringselementer er proporsjonert i henhold til den spesifikke materialkvaliteten for hver ovnsbatch. Når det smeltede stålet når helletemperaturen, kan det støpes. Det smeltede stålet helles inn i skallformen mens det er varmt, og strømmer gjennom hellekoppen og portsystemet inn i hvert hulrom på treet. Den forvarmede skallformen lar det smeltede metallet flyte lettere gjennom tynne-vegger eller slanke seksjoner. Etter at metallet avkjøles og størkner, oppnås høy-støpegods.
Fjerning og rengjøring av skall
Etter støping, når skallformen og støpegodset har størknet helt og avkjølt, brukes vibrasjonsutstyr for å skille skallformen fra støpegodset. Etter første sandfjerning utføres kuleblåsing for å fjerne mesteparten av den vedheftede sanden fra overflaten av støpeemnene. De enkelte støpegods kan deretter skilles fra portsystemet gjennom ulike kuttemetoder.
Portsliping og etterbehandling
De gjenværende portstubbene på støpeemnene fjernes, hovedsakelig gjennom sliping med slipeskiver eller maskineringsoperasjoner. Dette trinnet inkluderer både grovsliping og finsliping, og man må passe på å ikke skade delkroppen under sliping. Etterfølgende etterbehandlingsoperasjoner adresserer hovedsakelig overflatedefekter som kan være tilstede på støpegodset, slik som sandhull, slagginneslutninger, grader, fremspring og deformasjoner. De primære metodene inkluderer sliping, sveisereparasjon, retting og kuleblåsing. Etter å ha bestått visuell inspeksjon, blir støpegodset overført til varmebehandlingsproduksjonslinjen for ulike varmebehandlingsprosesser.
Vårt legeringsutvalg
Simons Technology tilbyr et bredt utvalg av legeringer, inkludert rustfritt stål, karbonstål, lav-legert stål, middels-legert stål, høyt-manganstål, nikkel-baserte legeringer, kobolt-baserte legeringer, ikke-jernholdige legeringer og mer. Se vedlegget for fullstendig liste.
Vekt og størrelse
- Enhetsvekt: 0,001 kg – 622 kg
- Maksimumsmål: Ø710 mm × 300 mm
- Maksimal enkelt-akselengde: 1200 mm
Høy dimensjonsnøyaktighet
Simons Technologys støpegods oppfyller VDG P690 D1–2 eller ISO 8062 DCTG4–6 standarder. Se vedlegget for detaljerte toleranseklasser.
Rask prototyping
Simons Technology er utstyrt med pulversintringslaser hurtigprototypingmaskiner og lys-herdende hurtigprototypingsystemer, noe som muliggjør rask prototyping og små-batchproduksjon.
Vakuumstøping
Med interne-vakuuminduksjonssmelteovner produserer Simons Technology kobolt-basert og nikkel-basert legeringsstøpegods i enhetsvekter fra 0,001 kg til 25 kg.
Komplekse geometriegenskaper
Avansert programvare for støpesimulering brukes gjennom hele Simons Technologys prosessdesign. For deler med intrikate strukturer bruker vi spesialiserte teknikker som løselige kjerner, keramiske kjerner, saltkjerner og C-1 Core Mix.
Ytterligere evner
- Automatiske voksinjeksjonsmaskiner med sentraliserte gruppekontrollsystemer
- Automatisk skall-fremstilling av roboter og tørkerom med automatisk temperatur- og fuktighetskontroll
- Rask-tørketeknologi for å forkorte skjelltørkesykluser
- Avanserte avvoksingsautoklaver med voksavvanningsfunksjon
- Sikkert og miljøvennlig-automatisk voksbehandlingssystem
- Egen-utviklet datastyrt system for presis justering av legeringssammensetning
- Robotarmer for støping og avstøping av øse (egnet for store deler)
- Avansert varmebehandlingsutstyr, inkludert helautomatiske atmosfæreovner og høy-temperaturløsningsovner
Kontakt oss
For mer informasjon om Simons Technologys evner, eller for å diskutere dine spesifikke krav, ta gjerne kontakt.