การหล่อโฟมที่หายไป: ความก้าวหน้าในกระบวนการหล่อแบบดั้งเดิมแบบดั้งเดิม

1. การวิเคราะห์แนวคิด
การหล่อโฟมที่หายไป (LFC) หรือที่รู้จักกันในชื่อการหล่อแม่พิมพ์เต็มรูปแบบหรือการหล่อแม่พิมพ์ที่เป็นไอเป็นกระบวนการหล่อที่แม่นยำในการปฏิวัติ แกนกลางของมันคือการใช้พลาสติกโฟม (โดยปกติจะเป็น polystyrene EPS หรือ copolymer stmma) เพื่อสร้างแม่พิมพ์ที่แม่นยำ (เช่น "รูปแบบโฟม") ที่มีรูปร่างเหมือนกับการหล่อครั้งสุดท้าย ในระหว่างกระบวนการเทโลหะหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูงจะสัมผัสกับแม่พิมพ์โฟมและทำให้มันกลายเป็นไอและหายไปอย่างรวดเร็ว โลหะที่หลอมเหลวนั้นจะใช้พื้นที่ว่างและการหล่อที่ต้องการจะได้รับโดยตรงหลังจากการระบายความร้อนและการทำให้แข็งตัว "การหายตัวไป" ของแม่พิมพ์โฟมในระหว่างกระบวนการทั้งหมดเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดและที่มาของชื่อ

2. คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการทั้งหมด

การออกแบบและการผลิตแม่พิมพ์:
การออกแบบสามมิติขึ้นอยู่กับการวาดการหล่อการคำนวณค่าเผื่อการหดตัวที่แม่นยำ
แม่พิมพ์โฟมที่ต้องการ (หรือการผสมผสานแม่พิมพ์) ผลิตขึ้นโดยใช้เครื่องจักรกลการตัดเฉือน CNC หรือการขึ้นรูปแม่พิมพ์
การเตรียมรูปแบบโฟม:
วัสดุ: ส่วนใหญ่ใช้ EPS pre-foamed (polystyrene ที่ขยายได้) ลูกปัดหรือ stmma (styrene-methyl methacrylate copolymer) ลูกปัด STMMA สามารถลดข้อบกพร่องของคาร์บอนสีดำและมีการใช้งานที่กว้างขึ้น
การขึ้นรูป: เติมลูกปัดลงในแม่พิมพ์อลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยโพรงผ่านไอน้ำผ่านความร้อนลูกปัดขยายฟิวส์เติมโพรงและสร้างรูปแบบโฟมหนาแน่นหลังจากการระบายความร้อน การหล่อที่ซับซ้อนต้องใช้พันธะและประกอบองค์ประกอบหลายรูปแบบ (ใช้กาวละลายร้อนพิเศษ)
ชุดประกอบคลัสเตอร์รูปแบบ:
ยึดรูปแบบโฟมหลายรูปแบบอย่างแม่นยำ (รวมถึงระบบเทและระบบไรเซอร์) เข้ากับ "คลัสเตอร์รูปแบบ" ทั้งหมด การออกแบบระบบเทมีความสำคัญและส่งผลโดยตรงต่อการเติมและการทำให้เป็นแก๊ส
การเคลือบสี:
วัตถุประสงค์: เพิ่มความแข็งแรงและพื้นผิวของรูปแบบ; สร้างชั้นฉนวนเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวโลหะทะลุเข้าไปในทรายแห้ง จัดหาช่องระบายอากาศสำหรับผลิตภัณฑ์การแปรสภาพเป็นฟองโฟมที่จะถูกปล่อยออกมา
สี: การเคลือบวัสดุทนไฟที่ใช้น้ำส่วนใหญ่ (เช่นผงควอตซ์, ผง bauxite, ไมกาผง ฯลฯ ด้วยสารยึดเกาะและสารแขวนลอย)
วิธีการ: การเคลือบแบบจุ่ม, การเคลือบฝักบัวหรือการเคลือบสเปรย์, ความหนาของการเคลือบ (โดยปกติ 0.5-2 มม.) และความสม่ำเสมอจะต้องควบคุมอย่างเข้มงวดแล้วแห้ง
การขึ้นรูปการสั่นสะเทือนของทรายแห้ง:
ใส่คลัสเตอร์รูปแบบเคลือบลงในกล่องทรายพิเศษที่สามารถดูดฝุ่นได้
เติมทรายควอตซ์แห้งหรือทรายทนไฟอื่น ๆ (เช่นทรายอัญมณี) ที่ไม่มีสารยึดเกาะเพิ่มความชื้นและขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ
เริ่มตารางการสั่นสะเทือนเพื่อให้ทรายแห้งสามารถเติมลงอย่างแน่นหนาในช่องว่างทั้งหมดรอบ ๆ คลัสเตอร์รูปแบบภายใต้การสั่นสะเทือนเพื่อให้ได้ความกะทัดรัดที่จำเป็น
เท:
ครอบคลุมด้านบนของกล่องทรายด้วยฟิล์มพลาสติกและสูญญากาศ (มักจะรักษาความดันลบ 0.025-0.05 MPa)
ภายใต้สภาวะสูญญากาศเทโลหะหลอมเหลว (เหล็กหล่อที่ใช้กันทั่วไปเหล็กหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมโลหะผสมทองแดง ฯลฯ ) ลงในระบบเทอย่างต่อเนื่องและต่อเนื่อง
โลหะหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงจะร้อนอย่างรวดเร็วและระเหยเป็นรูปแบบโฟมและก๊าซที่สร้างขึ้นจะผ่านรูขุมขนระหว่างการเคลือบและทรายแห้งและสกัดโดยระบบสูญญากาศ โลหะหลอมเหลวเติมโพรงที่เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์หลังจากรูปแบบโฟมหายไป
ทำความสะอาดทำความเย็นและกำจัดทราย:
การหล่อเย็นและแข็งตัวในกล่องทราย
นำสูญญากาศออกและถอดทรายแห้งที่ด้านบนของกล่องทราย
เทหรือยกการหล่อพร้อมกับทรายแห้งที่ห่อหุ้ม
ผ่านการพลิกการสั่นสะเทือนและวิธีการอื่น ๆ ทรายแห้งจะถูกแยกออกจากการหล่อโดยอัตโนมัติเพื่อให้ได้ทรายที่มีประสิทธิภาพลดลง หลังจากการระบายความร้อนและการกำจัดฝุ่นละอองทรายแห้งสามารถรีไซเคิลได้เกือบ 100%
การทำความสะอาด: ถอดระบบการเทและแรงขึ้นและสีที่เหลือ, กะแฟลช ฯลฯ เพื่อให้ได้การหล่อเสร็จแล้ว
3. คุณสมบัติหลักและข้อดี

รูปทรงเรขาคณิตที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อน:
แม่พิมพ์โฟมนั้นง่ายต่อการประมวลผลเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนมาก (รวมถึงโพรงที่ซับซ้อนและพื้นผิวโค้ง)
ไม่จำเป็นต้องมีพื้นผิวที่แยกจากกันไม่มีเรียวแม่พิมพ์ (หรือเรียวเล็กมาก) ความแม่นยำในมิติสูง (สูงถึงระดับ CT7-9) ความขรุขระของพื้นผิวที่ดี (RA สูงสุด6.3-25μm)
ทำให้กระบวนการง่ายขึ้นและลดต้นทุนโดยรวม:
ละเว้นกระบวนการที่ซับซ้อนเช่นการผลิตแม่พิมพ์ไม้/แม่พิมพ์โลหะการทำแกนและชุดประกอบกล่องที่จำเป็นสำหรับการหล่อทรายแบบดั้งเดิม
ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ผสมสารยึดเกาะและทรายและต้นทุนการแปรรูปทรายต่ำมาก (ทรายแห้งสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ซ้ำ ๆ )
ลดค่าเผื่อการประมวลผลและประหยัดวัสดุโลหะ ย่อวงจรการผลิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดกลางของชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
การออกแบบความยืดหยุ่นและการรวม:
การหล่อแบบบูรณาการแบบหลายชิ้นสามารถทำได้ผ่านการยึดติดลดกระบวนการประกอบที่ตามมา
เสรีภาพในการออกแบบนั้นสูงมากและเปลี่ยนแปลงได้ง่าย
คุณภาพพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม:
พื้นผิวเรียบรูปร่างมีความชัดเจนและคุณภาพที่ปรากฏของการหล่อเป็นสิ่งที่ดี
สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม:
ใช้ทรายแห้งโดยไม่มีสารยึดเกาะไม่มีมลพิษของก๊าซของเสียจากอินทรีย์ที่เกิดจากเรซินแก้วน้ำ ฯลฯ (แต่ผลิตภัณฑ์การแปรสภาพเป็นแก๊สโฟมจำเป็นต้องได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม)
อัตราการรีไซเคิลของทรายเก่าสูงและมีของเสียน้อยกว่า
สภาพแวดล้อมการทำงานค่อนข้างเต็มไปด้วยฝุ่น (ขอบคุณการสกัดสูญญากาศ)
4. ความท้าทายและข้อ จำกัด

ค่าใช้จ่ายในการผลิตแม่พิมพ์โฟม: สำหรับชุดขนาดเล็กชิ้นเดียวค่าใช้จ่ายของแม่พิมพ์โฟมอาจสูง (แต่แม่พิมพ์โฟมพิมพ์ 3 มิติกำลังปรับปรุงปัญหานี้)
ข้อ จำกัด ขนาด: เมื่อเทหล่อขนาดใหญ่ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหนาและชิ้นส่วนใหญ่) โฟมอย่างรุนแรงแก๊สเพื่อผลิตก๊าซจำนวนมากซึ่งอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องเช่นการเทรูขุมขนและคาร์บอนไม่เพียงพอและการควบคุมกระบวนการนั้นยากกว่า ช่วงทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.5 กก. ถึง 50 ตัน แต่มักใช้ในหลายสิบกิโลกรัมถึงหลายตัน
การรวมกลุ่มและการควบคุมคุณภาพการเคลือบ: ความแม่นยำในการประกอบและคุณภาพการเคลือบมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของการคัดเลือกนักแสดงขั้นสุดท้ายซึ่งต้องใช้การดำเนินงานที่ละเอียดอ่อนและการตรวจสอบอย่างเข้มงวด
การรักษาด้วยก๊าซการให้แก๊ส: ไพโรไลซิสโฟมและการแปรสภาพเป็นแก๊สจะผลิตก๊าซจำนวนมากและผลิตภัณฑ์ของเหลว (tar-like) จำนวนมากซึ่งจำเป็นต้องได้รับการปล่อยออกมาในเวลาโดยระบบสูญญากาศและการรักษาอย่างเหมาะสม (เช่นการเผาไหม้) มิฉะนั้นมันง่ายที่จะทำให้เกิดข้อบกพร่องเช่นรูขุมขน
ช่วงโลหะผสมที่ใช้งานได้: การประยุกต์ใช้โลหะผสมที่ออกซิไดซ์ได้ง่ายหรือไวต่อคาร์บอน (เช่นโลหะผสมไทเทเนียมและเหล็กแมงกานีสสูง) ค่อนข้าง จำกัด
5. พื้นที่แอปพลิเคชันกว้าง

การหล่อโฟมที่หายไปส่องแสงในหลายอุตสาหกรรมที่มีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์:

อุตสาหกรรมยานยนต์: บล็อกกระบอกสูบเครื่องยนต์, หัวสูบ, ท่อไอดีและท่อไอเสีย, เพลาข้อเหวี่ยง, ที่อยู่อาศัยกล่องเกียร์, วงเล็บ, ดิสก์เบรก/กลองและส่วนประกอบสำคัญอื่น ๆ
วาล์วและอุปกรณ์ท่อ: วาล์วที่ซับซ้อน, อุปกรณ์ท่อ, และร่างกายปั๊มของวัสดุต่าง ๆ (เหล็กหล่อ, เหล็กหล่อ, สแตนเลส)
เครื่องจักรวิศวกรรม: ชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอชิ้นส่วนไฮดรอลิกและชิ้นส่วนที่อยู่อาศัย
เครื่องจักรกลการเกษตร: ที่อยู่อาศัย, กล่องเกียร์, วงเล็บ
เครื่องจักรการขุด: วัสดุบุผิวที่ทนต่อการสึกหรอ, รางสายพานลำเลียง
การหล่อศิลปะและฮาร์ดแวร์สถาปัตยกรรม: ประติมากรรมชิ้นส่วนตกแต่งอุปกรณ์เสริมและงานฝีมือที่ซับซ้อนอื่น ๆ
การบินและอวกาศ: ชิ้นส่วนโครงสร้างที่ไม่โหลดบางส่วนของโลหะผสมอลูมิเนียมและโลหะผสมแมกนีเซียม
6. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

วัสดุโฟมประสิทธิภาพสูง: พัฒนาวัสดุโฟมที่มีการตกค้างของแก๊สต่ำความแข็งแรงที่สูงขึ้นและความเสถียรของมิติ
แม่พิมพ์โฟมพิมพ์ 3 มิติ: เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว (เช่นเครื่องผูก jetting, FDM) ใช้ในการผลิตต้นแบบที่ซับซ้อนและโมเดลขนาดเล็กจำนวนมากโดยผ่านข้อ จำกัด ของแม่พิมพ์ดั้งเดิมและการพัฒนาผลิตภัณฑ์
นวัตกรรมเทคโนโลยีการเคลือบ: พัฒนาความแข็งแรงที่สูงขึ้นการซึมผ่านของอากาศที่ดีขึ้นและการเคลือบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
การควบคุมกระบวนการอัจฉริยะ: ใช้เซ็นเซอร์และการจำลองเชิงตัวเลข
ขนาดใหญ่และผนังบาง: เอาชนะคอขวดของเทคโนโลยีการผลิตที่มีการหล่อที่มีขนาดใหญ่และบางกว่า
สีเขียว: ปรับปรุงการเก็บก๊าซและเทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม