Литье по выплавляемым моделям широко используется для литья металлов, включая некоторые металлические аксессуары сложной формы.
В этой статье мы подробно расскажем о литье по выплавляемым моделям, в том числе о том, как оно работает, в чем его преимущества и какие металлы можно отливать с помощью этого процесса.
Что такое литье по технологии Lost Foam Casting?
Литье по выплавляемым моделям, также известное как литье в полную форму или литье по испарительному шаблону, имеет следующий принцип. Вместо традиционного деревянного или металлического шаблона используется шаблон из пенопласта. На поверхность шаблона наносится специальное огнеупорное покрытие. После высыхания шаблон утапливается в сухой песок, и форма формируется путем вибрирования и уплотнения. Затем в нее заливается жидкий металл.
В процессе литья пенопластовый рисунок быстро газифицируется и сгорает под действием высокотемпературного жидкого металла. Жидкий металл занимает место первоначального пенопластового рисунка. После охлаждения и застывания отливка приобретает форму.
Процесс литья по технологии Lost Foam Casting
Вот этапы процесса литья по выплавляемым моделям:
1.Создание узора
Шаблон из пенопласта (обычно из полистирола) создается с помощью литья или механической обработки. Шаблон должен иметь ту же форму и размеры, что и желаемая конечная отливка.
2.Сборка деталей
Несколько пенопластовых шаблонов можно собирать вместе, формируя сложные детали. Ворота, стояки и прогоны крепятся к шаблону с помощью клея.
3.Покрытие
Пенопластовый шаблон покрывается огнеупорным материалом (например, кремнеземом или цирконом), образуя тонкую керамическую оболочку. Это покрытие помогает предотвратить попадание песка и обеспечивает гладкую поверхность.
4.Сушка
Покрытый пенопластовый шаблон высушивается для удаления влаги и укрепления керамической оболочки.
5.Формовка
Высушенный образец помещают в колбу или формовочный ящик и засыпают несвязным песком. Песок уплотняется с помощью вибрации, чтобы убедиться, что он полностью поддерживает шаблон.
6.Наливание
В форму заливается расплавленный металл (например, алюминий, сталь или железо). Тепло от расплавленного металла испаряет пенопластовый шаблон, который выходит через покрытую оболочку и отдушины в песке.
7.Охлаждение
Расплавленный металл застывает в песчаной форме, принимая форму пенопластового рисунка.
8.Шейкаут
После того как металл остынет и затвердеет, песчаная форма отделяется, обнажая отливку.
9.Чистка и отделка
Отливка очищается от остатков песка, а лишний материал (например, литники и стояки) отрезается. Далее могут быть выполнены такие операции, как шлифовка, механическая обработка и термообработка.
10.Инспекция
Готовая отливка проверяется на точность размеров, качество поверхности и внутренние дефекты с помощью таких методов, как рентгенография, ультразвуковой контроль или контроль с помощью красящего вещества.
Используемые материалы
Литье по выплавляемым моделям, обладающее уникальными технологическими преимуществами, применимо для литья различных металлических материалов. Ниже приведены характеристики применения некоторых распространенных металлических материалов при литье по выплавляемым моделям.
Чугун
Чугун обладает отличными литейными свойствами. Он обладает хорошей текучестью, что позволяет ему хорошо заполнять сложные полости пенопластовых моделей при литье по выплавляемым моделям. Кроме того, чугун имеет относительно небольшую усадку, что снижает склонность к деформации и растрескиванию отливок при затвердевании.
Литая сталь
Литая сталь отличается высокой прочностью и вязкостью, способна выдерживать большие нагрузки и удары. Она обладает хорошей свариваемостью, что облегчает ремонт и сборку отливок на более поздних стадиях.
Однако из-за высокой температуры плавления литая сталь требует более высокой температуры заливки при литье с потерями и более высоких огнеупорных свойств покрытия.
Алюминиевый сплав
При литье алюминиевого сплава методом литья с потерей пены, поскольку температура плавления алюминиевого сплава относительно низкая, тепловое воздействие на пенопластовый узор невелико, что благоприятно для сохранения целостности узора и уменьшения таких проблем, как деформация узора и плохая газификация. Кроме того, этот процесс позволяет получать тонкостенные и сложные по форме отливки из алюминиевого сплава, улучшая использование материала и снижая производственные затраты.
Медный сплав
Литье в пенопласт позволяет точно воспроизводить сложные формы и тонкие структуры отливок из медных сплавов. Для некоторых электрических разъемов и деталей приборов с особыми требованиями к форме оно позволяет сократить последующие процедуры обработки и повысить эффективность производства.
Между тем, благодаря хорошей проницаемости формы, она способствует выделению газа в жидкости медного сплава, уменьшая такие дефекты, как поры, и улучшая качество отливок.
Кроме того, некоторые специальные сплавы также могут быть отлиты методом литья с потерей пены, например сплавы на основе никеля и титановые сплавы. Однако из-за высоких температур плавления и высокой активности этих сплавов к процессу литья и материалам предъявляются более жесткие требования, и для обеспечения качества отливок необходимо принимать специальные меры.
Преимущества литья по технологии Lost Foam Casting
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Высокая свобода дизайна
Литье по пенопласту позволяет напрямую изготавливать модели из пенопласта по сложным проектам, что дает возможность производить отливки сложной формы и точной структуры. Поскольку нет необходимости учитывать угол вытяжки, эта технология позволяет легко отливать сложные конструкции, такие как внутренние полости, глухие отверстия и криволинейные поверхности.
Кроме того, этот процесс отлично подходит для изготовления отливок с интегрированной структурой, эффективно снижая необходимость сборки и сварки. Это значительно упрощает производство и повышает как эффективность производства, так и качество продукции.
Стоимость - эффективная
Литье по пенопласту снижает производственные затраты несколькими способами.
Низкие затраты на оснастку: Она позволяет сэкономить на изготовлении и обслуживании пресс-формы, особенно подходит для мелкосерийного и индивидуального производства.
Высокая степень использования материала: При использовании несвязного песка его можно перерабатывать, что снижает расход материала и производственные затраты.
Снижение затрат на оплату труда: Благодаря цельному формованию уменьшается количество собираемых деталей, что экономит трудозатраты и расходы на сборку.
Высокая эффективность производства
Модели из пенопласта при литье по выплавляемым моделям могут быть изготовлены быстро, что делает этот процесс очень подходящим для массового и автоматизированного производства, эффективно увеличивая масштабы и эффективность производства. На этапах заливки и затвердевания модели не нужно извлекать. Эта особенность значительно упрощает громоздкие процедуры литья, сокращая операционные процессы и временные затраты.
Кроме того, в одной песочнице можно одновременно отливать несколько сложных деталей, полностью используя пространство и ресурсы и повышая эффективность производства, что делает производственный процесс более эффективным, удобным и экономичным.
Подходит для различных материалов и условий литья
Он применим к различным металлическим материалам, таким как алюминиевый сплав, чугун, ковкий чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь и медный сплав.
Высокая точность литья
Модель из пенопласта практически в точности повторяет конечную отливку в соотношении 1:1, имеет низкую степень усадки и высокую точность размеров (обычно до ±0,2-0,5 мм). В дополнение к высокой точности, поверхность отливки хорошо обработана, что позволяет сократить объем механической обработки.
Литье в пенопласт и литье в песок
Потерянные - литье из пенопласта и песчаное литьё Они различаются по таким параметрам, как формы, точность литья и стоимость. Ниже приводится сравнение нескольких наиболее важных характеристик:
Формы
Потерянный - пенопластовое литье: Шаблон изготовлен из расширяющегося пенополистирола, и его не нужно удалять, он непосредственно газифицируется и исчезает в процессе заливки. Таким образом, для отливок сложной формы нет необходимости разрабатывать сложные разделительные поверхности и механизмы вытягивания стержня, что значительно упрощает процесс изготовления формы и снижает стоимость формы и производственные циклы.
Литье в песок: Обычно требуется изготовление массивных форм, таких как деревянные и металлические. Для отливок сложной формы конструкция формы сложна, сложность изготовления высока, а стоимость высока. Кроме того, срок службы формы ограничен. При производстве некоторых мелкосерийных и сложных по форме отливок стоимость формы составляет относительно большую долю.
Точность отливки
Потерянный - пенопластовое литье: Благодаря высокой точности размеров детали и отсутствию удаления формы в процессе литья, исключается повреждение песчаной формы при ее удалении. Поэтому отливки имеют высокую точность размеров, хорошее качество поверхности и небольшие припуски на механическую обработку и позволяют получать отливки сложной формы с высокими требованиями к точности размеров, например, блоки и головки цилиндров автомобильных двигателей.
Литье в песок: Под влиянием таких факторов, как точность формы и процесс литья, точность размеров и качество поверхности отливок относительно низкие, а припуски на механическую обработку большие. Для некоторых сложных фасонных отливок трудно обеспечить высокую точность размеров и качество поверхности.
Затраты на производство
Потерянный - пенопластовое литье: Инвестиции в оборудование относительно велики, а стоимость материалов для изготовления деталей относительно высока. Однако при массовом производстве сложных отливок за счет снижения затрат на изготовление форм, человеко-часов формовки и припусков на механическую обработку комплексные затраты оказываются низкими. Однако при мелкосерийном производстве, поскольку материалы для узоров не могут быть использованы повторно, преимущество в стоимости не очевидно.
Литье в песок: Оборудование и процесс относительно просты, а первоначальные инвестиции невелики. Для мелкосерийного производства стоимость относительно низкая. Но для массового производства сложных отливок, из-за высокой стоимости изготовления формы, большого количества человеко-часов формовки и больших припусков на механическую обработку, комплексная стоимость высока.
Размер и вес детали
Потерянный - пенопластовое литье: Он отлично справляется с точностью размеров и формовкой сложных форм небольших изделий, а также обладает определенными производственными возможностями для изготовления крупных изделий.
Литье в песок: Литье в песчаные формы имеет зрелый процесс и богатый опыт в производстве крупных изделий и может производить различные сверхкрупные отливки.
Чем может помочь Манек
Компания Manek предлагает своим клиентам ряд индивидуальных услуг по обработке металлов, включая литье по выплавляемым моделям, литье с потерями, литье в песчаные формы, литье под давлением, механическую обработку с ЧПУ, изготовление листового металла, а также различные виды обработки поверхности.
Мы также предоставляем целый ряд других производственных возможностей. Вы можете бесплатно получить расценки на такие услуги, как 3D-печать, литье пластмасс под давлением и порошковая окраска.
