Izgubljeni pjenasti lijevanje: proboj u tradicionalnom postupku lijevanja preciznosti

1. konceptna analiza
Izgubljeni pjenasti lijevanje (LFC), također poznat kao puni lijevanje plijesni ili isparivano lijevanje plijesni, je revolucionarni precizni postupak lijevanja. Njegova jezgra je upotreba pjenastih plastika (obično polistirenskih EPS -a ili kopolimer STMMA) za izradu preciznog kalupa (tj. "Pjena uzorak") koji je potpuno isti oblik kao i završni lijevanje. Tijekom postupka izlijevanja, visokotemperatura rastopljena metala kontaktira kalup od pjene i uzrokuje da se brzo isparava i nestane. Potaljani metal tada zauzima svoj prostor, a željeno lijevanje izravno se dobiva nakon hlađenja i učvršćivanja. "Nestanak" kalupa od pjene tijekom cijelog postupka je njegova najznačajnija značajka i podrijetlo njegovog imena.

2. Detaljno objašnjenje cijelog postupka

Dizajn i proizvodnja kalupa:
Trodimenzionalni dizajn na temelju crteža za lijevanje, točan izračun dodatka za skupljanje.
Potrebni kalup od pjene (ili kombinacija kalupa) proizvodi se pomoću CNC obrade ili plijenskog kalupa.
Priprema uzorka pjene:
Materijal: Uglavnom koristite pred-podružne EPS (proširivi polistiren) zrnca ili STMMA (stiren-metil metakrilatni kopolimer) zrnca. STMMA može smanjiti oštećenja crnog ugljika i imati širu primjenu.
Obloga: Kuglice napunite u kalupu aluminijske legure šupljinom, prođite pare do topline, perlice se šire, osiguraju, napunite šupljinu i formiraju gusti uzorak pjene nakon hlađenja. Složeni odljevi zahtijevaju povezivanje i sastavljanje više komponenti uzorka (koristeći specijalno ljepilo za topljenje).
Sklop klastera uzorka:
Precizno povežite više uzoraka pjene (uključujući sustav ulijevanja i uspon sustava) u čitav "uzorak klastera". Dizajn sustava za ulijevanje je presudan i izravno utječe na punjenje i gasifikaciju.
Ovlačenje boje:
Svrha: Povećajte snagu i površinsku završnu obradu uzorka; formirati izolacijski sloj kako bi se spriječilo da metalna tekućina prodire u suhi pijesak; Omogućite prozračni kanal da se otpusti proizvod za uplinjavanje pjene.
Boja: Uglavnom vodeni vatrostalni premazi (kao što su kvarcni prah, boksit u prahu, sljubac u prahu itd. S veziva i sredstava za suspendiranje).
Metoda: Pomaranje premaza, premaza ili premaza za tuširanje, debljina premaza (obično 0,5-2 mm) i jednoličnost moraju se strogo kontrolirati, a zatim osušiti.
Oblikovanje vibracija suhog pijeska:
Stavite obloženi klaster uzorka u posebnu kutiju s pijeskom koji se može usisati.
Napunite suhi kvarcni pijesak ili drugi vatrostalni pijesak (poput pijeska dragulja) bez veziva, dodane vlage i ujednačene veličine čestica.
Započnite vibracijski stol tako da se suhi pijesak može čvrsto napuniti u sve praznine oko klastera uzorka pod vibracijom kako bi se postigla potrebna kompaktnost.
Izlijevanje:
Pokrijte vrh kutije s pijeskom plastičnim filmom i vakuumizirajte (obično održavajte negativni tlak od 0,025-0,05 MPa).
U vakuumskim uvjetima, u sustav bakrene legure, aluminijska legura, legura od lijevanog čelika, aluminijska legura, legura od lijevanog čelika, aluminijska legura, bakrena legura, stalno i kontinuirano.
Visoka temperatura rastopljeni metal brzo zagrijava i isparava uzorak pjene, a generirani plin prolazi kroz pore između premaza i suhog pijeska, a vakuumski sustav se ekstrahira. Poljaljeni metal u potpunosti ispunjava šupljinu formiranu nakon nestaje uzorka pjene.
Čišćenje hlađenja i uklanjanja pijeska:
Lijevanje se u potpunosti ohladi i učvršćuje u kutiji s pijeskom.
Uklonite vakuum i uklonite suhi pijesak na vrhu kutije s pijeskom.
Izlijte ili podignite lijevanje zajedno s omotanim suhim pijeskom.
Kroz prevrtanje, vibracije i druge metode suhi pijesak se automatski odvaja od lijevanja kako bi se postigao učinkovit pad pijeska. Nakon hlađenja i uklanjanja prašine, suhi pijesak se može reciklirati gotovo 100%.
Čišćenje: Uklonite sustav za izlijevanje i uspon, zaostalu boju, bljeskalice itd. Da biste dobili gotov lijevanje.
3. Osnovne značajke i prednosti

Visoka preciznost i složeni geometrijski oblici:
Pjenasti kalupi lako se obrađuju u izuzetno složene oblike (uključujući složene šupljine i zakrivljene površine).
Nije potrebna površina za dijeljenje, bez konusa kalupa (ili vrlo mali konus), visoke dimenzionalne točnosti (do razine CT7-9), dobra površinska hrapavost (RA do 6,3-25 μm).
Pojednostavite postupak i smanjite ukupni trošak:
Oprostite složene procese kao što su drveni kalup/metalni kalup, izradu jezgre i sklop kutije potreban za tradicionalno lijevanje pijeska.
Nije potrebna oprema za miješanje veziva i pijeska, a trošak prerade pijeska izuzetno je nizak (suhi pijesak se može više puta ponovo upotrijebiti).
Smanjite dodatak za obradu i uštedite metalne materijale. Skratite proizvodni ciklus, posebno pogodan za proizvodnju malih i srednjih serija složenih dijelova.
Fleksibilnost i integracija dizajna:
Višedijelno integrirano lijevanje može se postići vezanjem, smanjujući naknadne postupke montaže.
Sloboda dizajna izuzetno je visoka i jednostavna za promjenu.
Izvrsna kvaliteta površine:
Površina je glatka, kontura je jasna, a kvaliteta izgleda lijevanja dobra.
Čist i ekološki prihvatljiv:
Upotrijebite suhi pijesak bez veziva, bez zagađenja organskog otpada uzrokovanog smolama, vodenim staklom itd. (Ali proizvode za uplinjavanje pjene treba pravilno postupati).
Brzina recikliranja starog pijeska je visoka i manje je čvrstog otpada.
Radno okruženje je relativno prašnjavo (zahvaljujući vakuumu).
4. Izazovi i ograničenja

Trošak za proizvodnju plijena od pjene: Za jednodijelne male serije troškovi pjenastih kalupa mogu biti visoki (ali kalupi od pjene od 3D ispisa poboljšavaju ovaj problem).
Ograničenja veličine: Pri izlijevanju velikih odljeva (posebno debelih i velikih dijelova), pjena se nasilno u plini za proizvodnju velike količine plina, što može uzrokovati nedostatke poput nedovoljnog izlijevanja, pora i ugljikovih uključenja, a kontrola procesa je teža. Tipični raspon je između 0,5 kilograma i 50 tona, ali obično se koristi u desecima kilograma do nekoliko tona.
Kombinacija klastera i kontrola kvalitete premaza: Točnost montaže i kvaliteta premaza imaju veliki utjecaj na kvalitetu konačnog lijevanja, što zahtijeva osjetljiv rad i strogi pregled.
Liječenje proizvoda za uplinjavanje: Pjena piroliza i uplinjavanje proizvest će veliku količinu plinovitih i malu količinu tekućih (katrana) proizvoda, koje je vakuumski sustav i pravilno tretirao (poput sagorijevanja), u protivnom je lako izazvati oštećenja poput porasta, povećanja ugljika i nabora u liječenju.
Applicable alloy range: The application of alloys that are easily oxidized or sensitive to carbon (such as some titanium alloys and high manganese steel) is relatively limited.
5. široka područja primjene

Izgubljeni pjenasti lijevanje sjaji u mnogim industrijama sa svojim jedinstvenim prednostima:

Automobilska industrija: blok cilindra motora, glava cilindra, cijevi za unos i ispušne plinove, radilica, kućište mjenjača, nosač, kočni disk/bubanj i druge komponente ključeva.
Ventili i cijevi priključci: složeni ventili, cijevi za cijev i tijela pumpe raznih materijala (lijevano željezo, lijevani čelik, nehrđajući čelik).
Inženjerski strojevi: dijelovi otporni na habanje, hidraulički dijelovi i dijelovi kućišta.
Poljoprivredni strojevi: kućište, mjenjač, ​​nosač.
Rudarski strojevi: obloge otporne na nošenje, korita za transport.
Umjetnički odljevi i arhitektonski hardver: skulpture, ukrasni dijelovi, pribor za ograde i drugi zanati u obliku složenih oblika.
Aerospace: Neki strukturni dijelovi aluminijskih legura i legure magnezija.
6. Budući trendovi razvoja

Materijali od pjene visokih performansi: Razvijte pjenaste materijale s niskim ostatkom uplinjavanja, većom čvrstoćom i dimenzionalnom stabilnošću.
Kalupi od pjene od 3D ispisa: Brza tehnologija prototipiranja (poput vezivanja veziva, FDM) koristi se za proizvodnju složenih prototipa i malih serija modela, probijajući se kroz ograničenja tradicionalnih kalupa i ubrzavanje razvoja proizvoda.
Inovacija prevlačenja tehnologije: razvijte veću snagu, bolju propusnost zraka i ekološki prihvatljive premaze.
Inteligentna kontrola procesa: Primijenite senzore i numeričku simulaciju (simulacija spajanja protoka u punjenju i-solidifikacije) kako biste optimizirali dizajn sustava lijevanja i parametara procesa.
Velika i tanko zid: Prevladajte usko grlo proizvodne tehnologije većih i tanjih zidova.
Zeleno: Poboljšajte tehnologiju prikupljanja i pročišćavanja otpadnih plinova kako biste dodatno smanjili utjecaj na okoliš.