ทำไมต้องเลือกการหล่อโฟมที่หายไปสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน?

ผู้ผลิตเผชิญกับความท้าทายในการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อนและใกล้เคียงกับเน็ต การหล่อโฟมที่หายไป (LFC) เป็นกระบวนการที่ใช้งานได้ คู่มือนี้ตรวจสอบลักษณะทางเทคนิคทำให้ LFC เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนรายละเอียดกลไกและแอปพลิเคชันที่เหมาะสม

ข้อดีหลักสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน:

1. ความซับซ้อนทางเรขาคณิตที่ไม่ จำกัด :

   • กลไก: รูปแบบมีการตัดเฉือนหรือหล่อขึ้นรูปจากโฟมโพลีสไตรีนที่ขยายได้ (EPS) ซึ่งแตกต่างจากการหล่อทรายแบบดั้งเดิมที่ต้องใช้มุมร่างและแกนที่ถอดออกได้รูปแบบโฟมทำซ้ำรูปทรงเรขาคณิตส่วนสุดท้ายอย่างแน่นอนรวมถึงทางเดินภายใน, ใต้และเส้นโค้งที่ซับซ้อน รูปแบบเหล่านี้ถูกรวมเข้ากับกลุ่มและฝังอยู่ในทรายที่ไม่มีการดัดแปลง
   • ผลประโยชน์: กำจัดชุดประกอบหลักและการเลื่อน/ไม่ตรงกันที่เกี่ยวข้อง เปิดใช้งานการหล่อชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติเป็นไปไม่ได้หรือมีราคาแพงในการทำด้วยวิธีการทั่วไป (เช่นส่วนกลวงโพรงภายในที่สลับซับซ้อนรูปร่างอินทรีย์)

2. ความสามารถรูปร่างใกล้ตาข่ายและการตัดเฉือนที่ลดลง:

   • กลไก: รูปแบบโฟมกำหนดรูปร่างโพรงอย่างแม่นยำ กระบวนการหลีกเลี่ยงเส้นสายที่พรากจากกันและแฟลชที่พบบ่อยในการหล่อทรายสีเขียวส่งผลให้ความแม่นยำของมิติที่เข้มงวดมากขึ้นและการปรับปรุงพื้นผิวที่ดีขึ้น (โดยทั่วไปคือ 250-600 microinches RA ซึ่งสามารถลดลงได้ถึง ~ 125 RA พร้อมการควบคุมกระบวนการ) การกำจัดมุมร่างเพิ่มเติมมีส่วนช่วยในการกำหนดความจงรักภักดี
   • ผลประโยชน์: ลดค่าเผื่อการตัดเฉือนอย่างมีนัยสำคัญและเวลา/ค่าใช้จ่ายการตัดเฉือนรอง ช่วยให้การยึดมั่นอย่างใกล้ชิดกับมิติการออกแบบขั้นสุดท้ายโดยตรงจากแม่พิมพ์

3. การรวมและการรวม:

   • กลไก: แอสเซมบลีที่ซับซ้อนมักจะต้องใช้ส่วนประกอบที่มีหลายตัวหล่อ/เชื่อมสามารถออกแบบเป็นชุดรูปแบบโฟมเดี่ยว ส่วนต่างๆจะถูกจับเข้าด้วยกันก่อนการเคลือบและการขึ้นรูป
   • ผลประโยชน์: รวมการประกอบเข้ากับการหล่อเดี่ยวลดจำนวนชิ้นส่วนการดำเนินการประกอบเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นและน้ำหนักโดยรวม ปรับปรุงความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

4. กระบวนการทำให้เข้าใจง่ายและลดต้นทุนศักยภาพ:

   • กลไก: LFC ต้องการกล่องแกนหลักน้อยที่สุดและอุปกรณ์การขึ้นรูปที่ซับซ้อน การผลิตรูปแบบค่อนข้างยืดหยุ่น ทรายนั้นไม่ได้อยู่ในคาบและแห้งช่วยให้การบุกเบิกง่าย (95%) ศักยภาพของระบบอัตโนมัติสูงสำหรับการเคลือบรูปแบบการประกอบคลัสเตอร์และการเติมทราย
   • ผลประโยชน์: ต้นทุนเครื่องมือที่ลดลงสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนเมื่อเทียบกับการลงทุนหรือการหล่อตาย ลดการจัดการทรายและค่าใช้จ่ายสารยึดเกาะ ศักยภาพสำหรับต้นทุนการผลิตโดยรวมที่ลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปริมาณที่ซับซ้อนขนาดกลาง

5. ความแม่นยำมิติที่สอดคล้องกัน:

   • กลไก: รูปแบบโฟมแข็งรักษารูปร่างระหว่างการขึ้นรูป การขาดการเปลี่ยนแปลงของแกนและการบดอัดที่สม่ำเสมอของทรายแห้งรอบ ๆ รูปแบบลดการแปรผันของมิติ การหดตัวของโลหะสามารถคาดการณ์ได้ภายในรูปแบบ
   • ผลประโยชน์: บรรลุความคลาดเคลื่อนมิติที่สอดคล้องกัน (โดยทั่วไป CT8-CT10 ต่อ ISO 8062 ซึ่งอาจแน่นกว่าด้วยการควบคุม) สำคัญสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการอินเทอร์เฟซแอสเซมบลีที่แม่นยำ

กลไกกระบวนการและการพิจารณา:

• การผลิตรูปแบบ: รูปแบบถูกหล่อขึ้นรูป (สำหรับปริมาตร) หรือเครื่องจักรกลซีเอ็นซี (ต้นแบบ/ปริมาตรต่ำ) จาก EPS หรือโฟมที่คล้ายกัน ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
• การเคลือบรูปแบบ: รูปแบบโฟมจะจุ่มลงในสารละลายเซรามิกทนไฟ การเคลือบนี้สร้างสิ่งกีดขวางที่ป้องกันการพังทลายของทรายลงในโลหะและควบคุมการซึมผ่านของก๊าซในระหว่างการสลายตัวของโฟม
• ชุดประกอบคลัสเตอร์: รูปแบบจะถูกรวมเข้ากับระบบ gating (เช่นโฟม) เพื่อสร้างคลัสเตอร์
• การขึ้นรูปและการหล่อ: คลัสเตอร์ถูกวางไว้ในขวดที่ล้อมรอบด้วยทรายแห้งที่ไม่มีการบดบังผ่านการสั่นสะเทือน โลหะหลอมเหลวถูกเทระเหยรูปแบบโฟมอย่างต่อเนื่องและเติมโพรงอย่างแม่นยำ
• การระบายความร้อนและการเขย่า: เมื่อแข็งตัวแล้วทรายจะถูกทิ้งและแยกคลัสเตอร์การหล่อ ทรายเย็นและรีไซเคิล

ข้อ จำกัด และการประเมินความเหมาะสม:

• ข้อ จำกัด ของวัสดุ: ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับโลหะผสมเหล็ก (เหล็กหล่อเหล็กกล้าคาร์บอน/เหล็กกล้าต่ำ) และโลหะผสมอลูมิเนียม โลหะผสมทองแดงบางชนิดเป็นไปได้ ไม่เหมาะสำหรับโลหะผสมที่มีจุดอ่อนสูง (เช่นไทเทเนียม, เหล็กกล้าเครื่องมือ)
• ค่าใช้จ่ายรูปแบบ: เครื่องมือลวดลาย (แม่พิมพ์) อาจมีราคาแพงสำหรับรูปร่างที่เรียบง่ายทำให้ LFC แข่งขันกับทรายสีเขียวน้อยลงสำหรับชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนต่ำ รูปแบบโฟมนั้นสิ้นเปลือง
• ขนาดและปริมาณ: เหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนตั้งแต่ไม่กี่กิโลกรัมจนถึงประมาณ 4,000 กิโลกรัมแม้ว่าจะมีขนาดใหญ่กว่า ความมีชีวิตประหยัดมักจะอยู่ในปริมาณปานกลาง (หลายร้อยถึงหมื่นต่อปี)
• การควบคุมกระบวนการ: ต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดเกี่ยวกับความหนาแน่นของรูปแบบและคุณสมบัติการเคลือบเพื่อป้องกันข้อบกพร่องในการหล่อเช่นการรวมตะกรันหรือรถกระบะคาร์บอน
• พื้นผิวเสร็จสิ้น: ในขณะที่ดีพื้นผิวผิวอาจไม่ตรงกับการหล่อการลงทุนหรือการตัดเฉือนโดยไม่ต้องจบการแข่งขันรอง บางครั้งพื้นผิวสามารถสะท้อนโครงสร้างโฟม

การหล่อโฟมที่หายไปแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันเมื่อความท้าทายหลักเกี่ยวข้องกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนคุณสมบัติภายในข้อกำหนดรูปร่างใกล้เน็ตและการรวมชิ้นส่วน ความสามารถในการทำซ้ำรูปแบบโฟมที่ซับซ้อนโดยตรงเป็นโลหะโดยใช้แม่พิมพ์ทรายแบบเรียบง่ายที่ไม่มีการสวมใส่มีชุดโซลูชันที่เป็นเอกลักษณ์ วิศวกรที่ประเมินกระบวนการหล่อควรพิจารณา LFC เมื่อความซับซ้อนทางเรขาคณิตมีค่ามากกว่าข้อ จำกัด ที่เกี่ยวข้องกับความเหมาะสมของวัสดุและเศรษฐศาสตร์การผลิตรูปแบบ บานพับที่ประสบความสำเร็จในการผลิตรูปแบบที่แข็งแกร่งแอปพลิเคชันการเคลือบที่แม่นยำและแนวทางปฏิบัติที่ควบคุมการเท สำหรับส่วนประกอบที่ซับซ้อนอย่างเหมาะสม LFC ให้เส้นทางที่คล่องตัวในการหล่อการทำงานด้วยการประมวลผลรองที่ลดลง