Колко време отнема производството на метални части за отливане с восък?

Процесът на леене по изгубен восък, известен също като леене по инвестиция, е почитана от времето производствена техника, която се използва от векове за създаване на сложни метални части. Като доставчик на метални части за отливане с восък често ме питат за времето, необходимо за производството на тези части. В този блог ще разбия процеса на леене с восък и ще обсъдя факторите, които влияят върху времето за производство.

Процесът на леене на изгубен восък

Процесът на леене с восък включва няколко ключови стъпки, всяка от които допринася за общото време за производство.

1. Създаване на модел

Първата стъпка в процеса на леене по изгубен восък е създаването на модел на детайла. Този модел обикновено се прави от восък или подобен материал. Моделът може да бъде оформен чрез различни методи, като леене под налягане за масово производство или ръчно скулптуриране за еднократни или малки партидни части.

Ако използваме леене под налягане за създаване на восъчни модели, необходимото време зависи от сложността на детайла. Простите части с основни геометрии могат да имат модели, създадени относително бързо, може би в рамките на няколко часа до един ден. Въпреки това, за много сложни части с подробни характеристики, дизайнът на матрицата и производството може да отнеме няколко дни до седмица. Това е така, защото е необходимо повече време, за да се гарантира, че формата точно улавя всички детайли на детайла, а параметрите на инжектиране трябва да бъдат внимателно регулирани.

2. Сглобяване на шаблони

След като бъдат създадени индивидуалните восъчни шарки, те се сглобяват върху централен восъчен леяк, за да образуват дърво на шаблона. Тази стъпка е от решаващо значение, тъй като засяга потока на разтопения метал по време на процеса на леене. Времето за сглобяване обикновено е кратко, обикновено отнема няколко часа, стига шаблоните да са добре проектирани и да пасват лесно. Въпреки това, ако има проблеми с размерите или подравняването на шаблона, може да се изразходва допълнително време за корекции.

3. Сграда на черупката

След това шаблонното дърво се потапя няколко пъти в керамична суспензия, като всяко потапяне е последвано от покритие от огнеупорен пясък. Този процес изгражда твърда керамична обвивка около восъчните модели. Броят на потапянията може да варира от 5 до 10 или повече, в зависимост от размера и сложността на частта.

Всеки цикъл на потапяне и сушене отнема време. Първоначалните потапяния, които образуват фините вътрешни слоеве на черупката, изискват относително кратко време за сушене, обикновено няколко часа. Тъй като черупката става по-дебела, времето за съхнене за следващи потапяния може да се увеличи до 12 - 24 часа на потапяне. Като цяло процесът на изграждане на корпуса може да отнеме от 3 до 7 дни.

4. Депарафинизация

След като керамичната обвивка е напълно оформена и изсушена, тя се поставя в автоклав или пещ за разтопяване и отстраняване на восъка. Процесът на депарафинизиране обикновено отнема няколко часа, през които температурата се контролира внимателно, за да се гарантира, че целият восък е отстранен, без да се повреди керамичната обвивка.

5. Предварително нагряване и леене

След това керамичната обвивка се нагрява предварително до определена температура, за да се намали термичният шок при изливането на разтопения метал. Предварителното нагряване може да отнеме няколко часа в зависимост от размера на черупката и вида на използвания метал.

След като черупката е предварително загрята, разтопеният метал се излива в нея. Действителният процес на изливане е относително бърз, обикновено отнема само няколко минути. Въпреки това времето, необходимо за разтопяване на метала и подготовката му за изливане, може да варира. За обикновени метали като неръждаема стомана, топенето може да отнеме няколко часа в голяма индукционна пещ.

6. Охлаждане и нокаут

След отливането металната част вътре в керамичната обвивка трябва да се охлади до твърдо състояние. Времето за охлаждане зависи от размера и дебелината на детайла. Малките части могат да се охладят в рамките на няколко часа, докато по-големите и по-дебели части може да отнеме ден или повече.

След като частта се охлади, керамичната обвивка се отстранява или чрез механични средства, или чрез химични методи. Времето за нокаут обикновено е кратко и отнема най-много няколко часа.

7. Завършване

Последната стъпка в процеса на леене по изгубен восък е завършването на частта. Това включва премахване на леяк, шлайфане, механична обработка и повърхностна обработка. Времето за довършване може да варира значително в зависимост от изискванията на детайла. Простите части може да се нуждаят само от основно довършване, което може да бъде завършено за ден или два. Въпреки това, за части с тесни допуски или специални повърхностни покрития, като напрОтливка от неръждаема стомана на изгубен восък, процесът на довършване може да отнеме няколко дни до седмица или повече.

Фактори, влияещи върху времето за производство

1. Сложност на частта

Както бе споменато по-рано, сложността на частта оказва значително влияние върху времето за производство. Сложните части изискват повече време за създаване на модел, изграждане на корпуса и довършване. Например, детайл с вътрешни кухини, тънки стени или сложни детайли на повърхността ще отнеме повече време за производство, отколкото елемент с проста блокова форма.

2. Избор на материал

Различните метали имат различни точки на топене, течливост и характеристики на втвърдяване. Металите с високи точки на топене, като някои високолегирани стомани, изискват повече енергия и време за стопяване. В допълнение, метали с лоша течливост може да изискват по-внимателно изливане и по-дълго време за охлаждане, за да се осигури отливане без дефект.

3. Количество на частите

За производство на малки партиди, времето за настройка за всяка стъпка, като производство на матрица и изграждане на корпуса, може да бъде значителна част от общото време за производство. Въпреки това, за широкомащабно производство, времето за производство на част може да бъде намалено, тъй като разходите за настройка се разпределят върху по-голям брой части. Например, ако произвеждаме единичен дизайн по поръчкаМетални части за отливане на изгубен восък, целият процес може да отнеме 2-3 седмици. Но ако произвеждаме стотици или хиляди от една и съща част, времето за производство на част може да бъде намалено до няколко дни.

4. Изисквания за качество

По-високите изисквания за качество, като по-строги толеранси на размерите и по-добро покритие на повърхността, означават повече време, изразходвано за проверка и довършване. Може също да са необходими методи за безразрушителен тест, като рентгеново или ултразвуково изследване, което увеличава общото време за производство.

Типични времеви диапазони на производство

Въз основа на моя опит като доставчик на метални части за отливане с восък, ето някои типични времеви диапазони на производство за различни видове части:

• Прости части: За малки, прости части с основни геометрии и стандартни изисквания за качество, времето за производство може да бъде само 1 - 2 седмици. Това включва всички стъпки от създаването на модела до завършването.
• Части със средна сложност: Части с умерена сложност, като тези с някои повърхностни характеристики или малки вътрешни кухини, обикновено отнемат 2 - 3 седмици за производство.
• Силно сложни части: Много сложни части с детайлни характеристики, тесни допуски и специални повърхностни покрития могат да отнемат 3 - 4 седмици или дори повече. например,Стоманени части за леене по инвестиционни моделисъс сложни вътрешни структури и високи изисквания за точност може да изисква месец или повече за производство.

Заключение

Времето, което е необходимо за производството на метални части за отливане с восък, се влияе от множество фактори, включително сложността на детайла, избора на материал, количеството и изискванията за качество. Като доставчик разбирам важността на предоставянето на точни прогнози за производствено време на нашите клиенти. Чрез внимателно оценяване на всеки проект и отчитане на всички съответни фактори, можем да гарантираме, че спазваме крайните срокове на нашите клиенти, като същевременно поддържаме високи стандарти за качество.

Ако сте на пазара за висококачествени метални части за отливане с восък, препоръчвам ви да се свържете с нас, за да обсъдите специфичните си изисквания. Нашият екип от експерти е готов да работи с вас, за да предостави най-добрите решения за вашите проекти.

Референции

• Кембъл, Дж. (2008). Отливки. Бътъруърт - Хайнеман.
• Flemings, MC (1974). Обработка на втвърдяване. Макгроу - Хил.
• Наръчник по метали: Леене (том 15). (1988). ASM International.