Одна из различных отраслей, где инвестиционное литье играет важную роль, описано в этой статье. В этой статье подробно рассказывается о процессе и материалах, используемых для литья по выплавляемым моделям, а также, что наиболее важно, обсуждаются преимущества этого метода.
Что такое литье по выплавляемым моделям?
Литье также известен как литье по выплавляемым моделям, очень старый производственный процесс. Он предполагает производство тонких металлических компонентов с использованием восковых моделей, которые восходят к древним цивилизациям.
Путешествие в точность начинается с создания восковых копий форм или изделий. Керамический материал покрывает этот восковой рисунок, образуя оболочку, после чего ему дают высохнуть. После этого керамические раковины нагревают, чтобы расплавить или «потерять» воск внутри, оставляя после себя полости, которые идеально повторяют оригинальные узоры, сделанные из пчелиного воска; В эти пространства заливают расплавленные металлы, образуя точные копии исходных моделей.
Эта технология имеет преимущество, основанное на ее способности производить детали различных размеров, уровней сложности и материалов, от простых форм до сложных замысловатых форм с многовариантной структурой. Эта технология широко используется в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и ювелирной отраслях, а также в других отраслях, где точные компоненты требуются в больших количествах.
Процесс литья по выплавляемым моделям
1. Создание воскового рисунка
Сложный маршрут литья по выплавляемым моделям начинается с тщательного проектирования с использованием воска. Эти прототипы должны быть созданы аккуратно, поскольку они действуют как чертежи конечного продукта.
2. Здание «Шелл»
Затем следует кропотливый процесс, называемый строительством ракушек, в котором используются восковые модели. Когда дело доходит до съемки даже мельчайших деталей при литье по выплавляемым моделям, ничего не остается позади, поскольку на этом этапе модели заключаются внутри керамических оболочек, что приводит к выдающейся точности характеристик.
3. Депарафинизация и предварительный нагрев.
После изготовления керамической оболочки происходит удаление воска из формы. За этим этапом следует предварительный нагрев, который подготавливает форму для приема расплавленного металла, который будет течь в нее позже при отливке.
4. Литье и охлаждение
Здесь расплавленный металл осторожно разливается в предварительно нагретые формы, чтобы очень точно принять форму воскового рисунка. Затвердевание металла в процессе охлаждения завершает этап литья.
5. Удаление оболочки и обработка.
После снятия керамической оболочки он представляет собой идеально спроектированный металлический компонент. Литье по выплавляемым моделям по своей сути требует меньше отделочных работ, хотя и не всегда, из-за его точности, которая в большинстве случаев делает ненужной постобработку, тем самым раскрывая эффективность этой сложной промышленной операции.
Материалы для литья по выплавляемым моделям
Литье по выплавляемым моделям — это метод, который требует широкого спектра материалов для получения желаемого качества конечного продукта. Поэтому необходимо тщательно выбирать правильные материалы, чтобы добиться успеха в этом процессе.
Часто используемые металлы
- Сталь: Сталь, известная своей прочностью и долговечностью, стала важным компонентом, когда дело доходит до литья по выплавляемым моделям компонентов повышенной прочности.
- Алюминий: Алюминий можно использовать для создания сложных конструкций, что делает его легким, но достаточно прочным для различных отраслей промышленности.
- Бронза: Этот металл обладает высокой коррозионной стойкостью и эстетической привлекательностью, поэтому его выбирают как для декоративных, так и для функциональных деталей.
- Суперсплавы: Суперсплавы, такие как Инконель, необычайно прочны и термостойки, поэтому широко применяются в аэрокосмической и других высокопроизводительных отраслях.
Критерии выбора материала
При литье по выплавляемым моделям решение о том, какой материал использовать, зависит от нескольких факторов:
- Требования к кандидатам: При выборе материалов следует учитывать предполагаемое применение готового изделия. Разным секторам могут потребоваться определенные свойства материала, специфичные для них.
- Соображения стоимости: Крайне важно найти баланс между производительностью и экономической эффективностью. В некоторых проектах упор делается на характеристики материалов, а не на бюджетные ограничения.
- Сложность конструкции. Некоторые материалы могут лучше подходить для создания сложных конструкций, обеспечивающих точное воспроизведение мелких деталей во время отливки.
Какое влияние выбор материала оказывает на конечные свойства продукта?
Выбор материалов при литье по выплавляемым моделям во многом зависит от характера конечного продукта. Каждый тип металла обладает своими характеристиками, которые помогают улучшить общую полезность и долговечность.
Прочность и долговечность: Такие материалы, как сталь и суперсплавы, очень прочны, что обеспечивает длительный срок службы и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.
Соображения по весу: В некоторых отраслях, где прочность имеет значение, но вес должен быть минимизирован, алюминий является идеальным материалом из-за его легкости.
Устойчивость к коррозии: Например, бронза используется из-за ее способности противостоять ржавчине, что делает ее подходящей для компонентов, подверженных воздействию элементов окружающей среды.
Преимущества литья по выплавляемым моделям
Есть несколько преимуществ, которые делают литье по выплавляемым моделям превосходным производственным процессом, тем самым увеличивая его важность в различных отраслях промышленности.
Замысловатые конструкции и сложная геометрия
Литье по выплавляемым моделям позволяет точно воспроизводить сложные конструкции и сложную геометрию с превосходной точностью. Это позволяет изготавливать детали с минимальными допусками, которые могут соответствовать конкретным требованиям, предъявляемым к высокоточным отраслям. Возможность улавливать мельчайшие детали отличает литье по выплавляемым моделям от других методов, используемых для обеспечения точности размеров.
Высокая точность размеров
Литье по выплавляемым моделям позволяет получать детали с высокой точностью размеров и жесткими допусками. Отливки по выплавляемым моделям имеют размеры в пределах 0.003 дюйма, в то время как это недостижимо при использовании других отливок, таких как литье под давлением. Процесс начинается с создания восковой модели, которая является точной копией готовой детали. Этот уровень точности поддерживается на протяжении всего оставшегося процесса литья, в результате чего готовая продукция соответствует жестким спецификациям.
Отличная отделка поверхности
Детали, изготовленные методом литья по выплавляемым моделям, обычно имеют прекрасную поверхность, требующую минимальной дополнительной механической обработки или чистовой обработки или вообще не требующую ее. Это оказалось выгодным, когда требуется высокое качество поверхностей, например, в аэрокосмической или медицинской продукции.
Ассортимент материалов
При литье по выплавляемым моделям используются разнообразные типы: от углеродистых сталей, низколегированных сталей, нержавеющих сталей, суперсплавов и сплавов цветных металлов, включая латунь и бронзу. Этот процесс можно применять в автомобильной и аэрокосмической промышленности, поскольку он позволяет производить детали с требуемыми свойствами материала.
Повышение эффективности производства
Изготовление деталей методом литья по выплавляемым моделям занимает меньше времени, чем традиционные методы производства. После того, как первоначальная оснастка готова, процедура литья позволяет производить несколько детализированных компонентов одновременно за один цикл. Это приводит к сокращению срока службы, ускорению оборотов и затрат, а также к общей экономии времени и денежных ресурсов. Это особенно важно, когда во время производства есть критические элементы, касающиеся своевременной поставки компонентов.
Сокращение отходов материала
Количество отходов, образующихся в результате инвестиционного процесса, относительно невелико по сравнению с обычными формами для механической обработки. Литник, направляющие и ворота, являющиеся частью системы пресс-форм, часто могут быть переработаны, что снижает общую стоимость используемых материалов, а также воздействие на окружающую среду.
Заключение
Не будет преувеличением сказать, что литье по выплавляемым моделям стало неотъемлемой частью современного производства. Когда все эти факторы рассматриваются вместе: точность, адаптируемость к различным материалам и гибкость, литье по выплавляемым моделям становится лучшим вариантом для изготовления сложных деталей во многих отраслях.
