وقتی اکثر مردم «ریخته گری سرمایه گذاری سفارشی» را می شنوند، قسمتی به شکل شبکه بی عیب و نقص را از پوسته سرامیکی و آماده برای مونتاژ تصویر می کنند. بروشورها و وب سایت ها آن را شبیه جادو می کنند. واقعیت، بخشی که در واقع صورت‌حساب‌ها را پرداخت می‌کند و مشتریان را به بازگشت نگه می‌دارد، همه چیز در مورد مدیریت چیزهای نادیده است: عوامل انقباض که در کتاب درسی برای ترکیب آلیاژی خاص شما وجود ندارد، روشی که یک طرح چاپ هسته خاص می‌تواند کل پوسته را در طول موم‌زدایی تاب دهد، یا مبادله پرداخت سطح زمانی که به دنبال دیوارهای نازک و پیچیدگی هستید. این فقط در مورد ساخت یک قالب نیست. این در مورد پیش بینی کل زنجیره رویدادها از مدل سه بعدی تا اجزای نهایی و ماشینکاری شده است.
بنیاد: با الگو شروع می شود (و اغلب به اشتباه می افتد).
همه روی فلز تمرکز می کنند، اما اولین قدم واقعی، ابزارسازی الگو است. من دیده ام که پروژه ها در اینجا بیش از هر جای دیگری از مسیر خارج می شوند. شما نمی توانید فقط یک مدل CAD بگیرید و یک قالب الگو را آسیاب کنید. شما باید قانون کوچک کردن را اعمال کنید، اما کدام یک؟ نرخ منتشر شده برای 316 زنگ نزن یک نقطه شروع است، اما در عمل، با هندسه تغییر می کند. یک ویژگی بلند و نازک، انقباض را به طور متفاوتی نسبت به یک بخش حجیم محدود می کند. ما این را در همان ابتدا به سختی یاد گرفتیم، و دسته‌ای از بدنه‌های سوپاپ را تولید کردیم که از نظر ابعادی در CMM به جز وجه فلنج حیاتی کامل بودند - آنقدر خاموش بود که باعث مشکل آب‌بندی شود. آلیاژ همانطور که پیش بینی می شد منقبض شد، اما الگوی خنک کننده دیفرانسیل را در نظر نگرفت. اکنون، ما جبران‌سازی را بر اساس توپولوژی قطعه ایجاد می‌کنیم، نه فقط یک درصد کلی.
سپس خود مواد الگو وجود دارد. برای حجم کم ریخته گری سرمایه گذاری سفارشی، نمونه سازی سریع مانند SLA یا چاپ مومی وسوسه انگیز است. سریع است. اما برای اجرای حتی 50 قطعه، قوام قالب آلومینیومی یا فولادی ماشینکاری شده ارزش هزینه اولیه را دارد. سطح طرح واکس چاپ شده دارای بافتی است، پلکانی جزئی که به پوسته سرامیکی و سپس به فلز منتقل می شود. اگر به سطح 63 میکرو اینچ Ra یا بهتر نیاز دارید، این یک مشکل است. پس انداز اولیه با هزینه های تکمیلی اضافی تبخیر می شود.
اینجاست که تجربه یک شریک نشان می دهد. شرکتی مثل Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY)با سه دهه خود، احتمالاً هزاران قالب الگو ساخته است. این کتابخانه از داده های تاریخی در مورد نحوه رفتار اشکال مختلف در قالب بسیار ارزشمند است. این تفاوت بین یک شرینک تئوری و یک نمونه اثبات شده و اصلاح شده برای پره توربین در مقابل محفظه پمپ است.
بازی پوسته: سرامیک، گچ بری، و زمان خشک کردن
فرآیند ساخت پوسته جایی است که هنر با علم روبرو می شود. پوشش دوغاب اولیه برای پرداخت سطح بسیار مهم است، اما پوشش های پشتیبان برای استحکام هستند. انتخاب گچ - زیرکون، سیلیس ذوب شده، آلومینیوم سیلیکات - به دمای ریختن آلیاژ و نیازهای حرارتی قطعه بستگی دارد. ریختن یک سوپر آلیاژ مبتنی بر نیکل؟ شما تقریباً مطمئناً از پوشش صورت و گچ بر پایه زیرکونیا برای جلوگیری از واکنش قالب فلزی استفاده می کنید. اما این گران است. برای بسیاری از کاربردهای فولاد کربنی، یک سیستم سیلیس ذوب شده به خوبی کار می کند و هزینه را کاهش می دهد.
زمان خشک شدن بین غوطه وری، قاتل بی صدا برنامه ها و کیفیت است. عجله کنید، و رطوبت را به دام می اندازید. فشار بخار در حین موم زدایی با دمای بالا بعدی می تواند پوسته را از داخل به بیرون ترک کند. ما یک بار یک درخت کامل از براکت های هوافضا را از دست دادیم زیرا افزایش رطوبت در اتاق خشک کن به حساب نمی آمد. پوسته ها تا زمانی که در اتوکلاو موم منفجر شدند عالی به نظر می رسیدند. اکنون، شرایط محیط را به دقت ویسکوزیته دوغاب بررسی می کنیم.
ضخامت پوسته قضاوت دیگری است. ضخیم‌تر قوی‌تر است، اما به معنای هزینه مواد بیشتر، زمان‌های حرارت‌دهی طولانی‌تر برای قالب قبل از ریختن، و نرخ خنک‌سازی بالقوه بدتر برای فلز است. برای یک قطعه جدار نازک، شما به یک پوسته مقاوم برای جلوگیری از شکستن در حین جابجایی نیاز دارید، اما نمی‌خواهید جرم حرارتی وجود داشته باشد که انجماد را کند کند و مشکلات ساختار دانه‌ای را ایجاد کند. این تعادلی است که شما از احساس یاد می گیرید، اغلب با شکستن چند پوسته آزمایشی برای بررسی نفوذپذیری و استحکام.
Dewax و Burnout: The Unseen Transformation
دیوکس فقط موم را ذوب نمی کند. اتوکلاوهای مدرن از بخار پرفشار برای ذوب و تبخیر سریع آن استفاده می کنند. کلید کنترل سرعت و فشار است – قبل از اینکه واکس را به اندازه کافی منبسط کند تا سرامیک را ترک کند، خارج کنید. اما بعد از dewax، شما یک پوسته خالی و شکننده دارید. سپس چرخه فرسودگی آن را به حدود 1000 درجه سانتیگراد می رساند تا هر گونه مواد الگوی باقیمانده را بسوزاند، ذرات سرامیکی را برای استحکام با هم تف جوشی کرده و قالب را برای ریختن به دمای بالا برسانید. اگر سرعت رمپ خیلی سریع باشد، شوک حرارتی باعث ایجاد ترک می شود. خیلی کند است و زمان و انرژی کوره را هدر می دهید. این یک کاردستی فرآیندی خالص است که اغلب مختص سیستم پوسته و اندازه قطعه است.
متالورژی و ریختن: جایی که تصمیم مایع اتفاق می افتد
این لحظه حقیقت است. شما یک قالب داغ و یک کوره از فلز مذاب دارید. انتخاب مواد از روی برگه مشخصات ساده به نظر می رسد، اما عمل مذاب همه چیز است. به عنوان مثال، با فولادهای ضد زنگ، کنترل محتوای نیتروژن برای عملکرد خوردگی بسیار مهم است. شما نمی توانید فقط قراضه را در کوره القایی پرتاب کنید. آرایش شارژ باید کنترل شود.
گاز زدایی مرحله حیاتی دیگری است، به ویژه برای آلیاژهای آلومینیوم یا فولادهایی که به استحکام خستگی بالایی نیاز دارند. برداشت هیدروژن از رطوبت دشمن است. بعداً آن را به صورت تخلخل در رادیوگرافی خواهید دید. ما با طیف وسیعی از چدن تا آلیاژهای خاص مانند Stellite مبتنی بر کبالت کار می کنیم و هر کدام رقص خاص خود را دارند. ریختن آلیاژ کبالت برای نشیمن سوپاپ مقاوم در برابر سایش، با ریختن چدن داکتیل برای محفظه دنده متفاوت است. دمای فوق گرم، سرعت ریختن برای جلوگیری از تلاطم، استفاده از سرما در قالب برای انجماد مستقیم ... همه این انتخاب ها در عرض چند دقیقه بر اساس تجزیه و تحلیل گرما و هندسه قطعه انجام می شود.
اشاره QSY به کار با آلیاژهای ویژه مانند آلیاژهای مبتنی بر نیکل و کبالت، نشانه ای از توانایی است. اینها مواد آسانی نیستند. آنها نقطه ذوب بالایی دارند، اغلب واکنش پذیر هستند و برای دستیابی به خواص مورد نظر خود به مدیریت حرارتی دقیق نیاز دارند (مانند مقاومت در برابر خزش در قسمت توربین). کار با این مواد به این معنی است که آنها در فناوری کوره مناسب سرمایه گذاری کرده اند و از تخصص متالورژی برای پشتیبانی از آن برخوردار هستند.
عواقب بعدی: تمیز کردن، تکمیل و دست دادن CNC
هنگامی که ریخته گری خنک شد و پوسته را جدا کردید، یک قسمت ناهموار متصل به سیستم دروازه آن باقی می ماند. فرآیند حذفی نیاز به مراقبت دارد - شما نمی خواهید به ویژگی های شکننده ای که ایجاد کرده اید آسیب بزنید. سپس قطع می شود، معمولاً با یک چرخ ساینده یا اره نواری. پس از آن، سنگ زنی برای برداشتن خرد دروازه. این کار دستی و ماهر است. یک آسیاب که قطعه را می شناسد می تواند بعداً در زمان ماشینکاری شما صرفه جویی کند. کسی که این کار را انجام نمی دهد، می تواند سطوح مهم را از بین ببرد.
اینجاست که ادغام با ماشینکاری CNC برای قطعات دقیق غیر قابل مذاکره می شود. تعداد بسیار کمی از ریخته‌گری‌های سرمایه‌گذاری برای کاربردهای کاربردی واقعاً به شکل خالص هستند. برای آب‌بندی، سوراخ‌های سوراخ‌شده و سوراخ‌شده با کلاس‌های رزوه‌ای دقیق، یا قطرهای مته‌دار با تلرانس‌های تنگ، به صورت‌های ماشینکاری شده نیاز دارید. مزیت بزرگ از ریخته گری سرمایه گذاری در اینجا این است که به شما یک پریفرم تقریباً توری می دهد، که مقدار آلیاژ گران قیمتی را که باید ماشین کاری کنید به حداقل می رساند. همچنین مقدار ذخیره ثابت و حداقلی را فراهم می‌کند که به ماشین‌کار اجازه می‌دهد مسیرهای ابزار تهاجمی‌تر و قابل پیش‌بینی‌تری را اجرا کند.
همانطور که QSY انجام می دهد، هم ریخته گری و هم ماشینکاری زیر یک سقف، نقطه اصطکاک بزرگی را از بین می برد. تیم ریخته‌گری دقیقاً می‌داند که چه انباری برای ماشین‌کارها بگذارد. ماشین‌کارها ناهنجاری‌های احتمالی ریخته‌گری (مانند جابجایی‌های جزئی هسته یا حداقل تخلخل سطح) را درک می‌کنند و می‌توانند اولین عملیات را برای تمیز کردن بحرانی‌ترین سطوح برنامه‌ریزی کنند. این هم افزایی چیزی است که یک ریخته گری خوب را به یک جزء قابل اعتماد و با کارایی بالا تبدیل می کند. تلاش برای هماهنگ کردن این موضوع بین دو تامین کننده مجزا دردسر لجستیکی، تغییر سرزنش و زمان اضافی است.
نتیجه: عرف واقعی در حکم است
بنابراین، عرف واقعاً در اینجا به چه معناست؟ این فقط ایجاد یک شکل منحصر به فرد نیست. این در مورد قضاوت انباشته اعمال شده در هر مرحله از فرآیند است. این انتخاب ضریب انقباض مناسب برای این لوب روی پروانه است. تصمیم به اضافه کردن یک پوشش سرامیکی اضافی در یک وجه پوسته است زیرا مدل حرارتی یک نقطه داغ را نشان می دهد. طراحی دروازه را از آخرین کار مشابه تغییر می دهد تا بازده را تا 5% بهبود بخشد.
ارزش یک عملیات طولانی مدت فقط در لیست تجهیزات آنها نیست. در پایگاه داده ذهنی آنها از مسائل حل شده وجود دارد. وقتی آنها به یک نقاشی جدید نگاه می کنند، فقط خطوط را نمی بینند. آنها در حال تجسم قالب الگو، ساخت پوسته، ریختن، جبهه های انجماد، و تنظیمات نهایی ماشینکاری هستند. این رسم است ریخته گری سرمایه گذاری سفارشی - یک فرآیند تولید کاملا مهندسی شده، نه فقط یک سرویس قالب گیری. بخشی که به بارانداز مشتری می رسد نتیجه صد تصمیم کوچک و آگاهانه است که اکثر آنها هرگز وارد سند نقل قول نمی شوند.
