ખોવાયેલ મીણ રેતી કાસ્ટિંગ

જ્યારે તમે 'લોસ્ટ વેક્સ સેન્ડ કાસ્ટિંગ' સાંભળો છો, ત્યારે મોટાભાગના લોકો જટિલ ઘરેણાં અથવા કલાના ટુકડાઓ વિશે વિચારે છે. તે સામાન્ય છટકું છે. ઔદ્યોગિક સંદર્ભોમાં, ખાસ કરીને જટિલ, ઓછા-થી-મધ્યમ વોલ્યુમના ધાતુના ઘટકો માટે, તે સંપૂર્ણપણે અલગ પ્રાણી છે. તે માત્ર ઘાટ બનાવવા વિશે નથી; તે ચોક્કસ મીણની પેટર્ન અને સ્થિતિસ્થાપક રેતીના ઘાટ વચ્ચેના લગ્નને મેનેજ કરવા વિશે છે, પ્રક્રિયા તમને ક્યાં લડશે તે બરાબર જાણવું, અને તે અનિવાર્યપણે પાછળ છોડતી ગડબડને સાફ કરવા માટે મશીનિંગ બેકઅપ રાખવાની છે.

મુખ્ય મૂંઝવણ: તે શુદ્ધ રોકાણ કાસ્ટિંગ નથી

લોકો ઘણીવાર આ બધું 'ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ' હેઠળ એકઠા કરે છે. પરંતુ સાચું રોકાણ કાસ્ટિંગ સિરામિક શેલનો ઉપયોગ કરે છે. લોસ્ટ વેક્સ રેતી કાસ્ટિંગ તેના રફ, વધુ વ્યવહારિક પિતરાઈ છે. તમે હજી પણ મીણ અથવા દ્રાવ્ય પેટર્નથી પ્રારંભ કરો છો - તે 'લોસ્ટ વેક્સ' ભાગ છે. પરંતુ સિરામિક સ્તરો બનાવવાને બદલે, તમે તે પેટર્નને રેતીના ફ્લાસ્કમાં પેક કરો છો, ઘણીવાર રેઝિન-બોન્ડેડ રેતીનો ઉપયોગ કરો છો. તમે મીણને ઓગાળી નાખો, તેમાં ધાતુ નાખો. સપાટીની પૂર્ણાહુતિ સિરામિક શેલ વર્ક જેટલી કાચી નહીં હોય, પરંતુ ઘણા કાર્યાત્મક ભાગો માટે, ખાસ કરીને મોટા ભાગો માટે, તે ખર્ચ-અસરકારક સ્વીટ સ્પોટ છે. બર્નઆઉટ અને રેડ દરમિયાન રેતીના વર્તનને નિયંત્રિત કરવાનો પડકાર છે.

જ્યાં તમે ખરેખર તફાવત જુઓ છો તે ડ્રાફ્ટમાં છે. સિરામિક શેલ માટે, તમે પેટર્ન પર નજીકના-શૂન્ય ડ્રાફ્ટ એંગલથી દૂર મેળવી શકો છો. રેતી સાથે, તમારે વધુ જરૂર છે. વધુ નહીં, પરંતુ રેતીને યોગ્ય રીતે કોમ્પેક્ટ કરવા અને ફાડ્યા વિના છોડવા માટે પૂરતું છે. મેં પ્રોજેક્ટ્સ નિષ્ફળ જતા જોયા છે કારણ કે એક ડિઝાઇનર, જે કાસ્ટિંગ સ્પેક્સમાં રોકાણ કરવા માટે વપરાય છે, તેણે રેતીની પ્રક્રિયા માટે ઊભી દિવાલો સાથેની પેટર્ન મોકલી છે. કોરો પડી ભાંગ્યો. તે એક ગરબડ હતી. તમારે મોલ્ડ માધ્યમ માટે ડિઝાઇન કરવી પડશે.

આ તે છે જ્યાં દુકાનનો અનુભવ બધું જ છે. જેવી કંપની ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની, લિ.(QSY), કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગમાં તેમના ત્રણ દાયકાઓ સાથે, સંભવતઃ આના દરેક પુનરાવર્તનો જોયા છે. તેઓ તેમની સાઇટ પર શેલ મોલ્ડ (સિરામિક શેલ ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ માટેનો બીજો શબ્દ) અને ઇન્વેસ્ટમેન્ટ કાસ્ટિંગ બંનેને અલગથી સૂચિબદ્ધ કરે છે. https://www.tsingtaocnc.com, જે મને કહે છે કે તેઓ ભેદ સમજે છે. જ્યારે તમે વિશિષ્ટ એલોય સાથે કામ કરો છો-નિકલ-આધારિત, કોબાલ્ટ-આધારિત-તે તફાવત વધુ મહત્વ ધરાવે છે. સિરામિક શેલ વિરુદ્ધ રેતીના ઘાટમાં સુપરએલોય માટેની ગેટીંગ સિસ્ટમ ગરમીના વિસર્જન અને સમાવેશની સંભાવનાની દ્રષ્ટિએ અલગ છે.

ધ સેન્ડ ઇટસેલ્ફ: માત્ર ગંદકી કરતાં વધુ

નામમાં રહેલી 'રેતી' ભ્રામક છે. તે રમતનું મેદાન રેતી નથી. તે સામાન્ય રીતે સિલિકા અથવા ઝિર્કોન રેતી હોય છે, જે રેઝિન બાઈન્ડર સાથે કોટેડ હોય છે - ઘણી વખત ફેનોલિક અથવા ફ્યુરાન સિસ્ટમ. ગુણોત્તર, મિશ્રણનો સમય, ઉપચાર તાપમાન; આ ચલો નથી, તેઓ આદેશો છે. મિશ્રણ ખોટું મેળવો, અને તમારા ઘાટની મજબૂતાઈ બંધ થઈ ગઈ છે. ખૂબ નબળા, તે રેડતા દરમિયાન તિરાડો પડે છે. ખૂબ મજબૂત, તે યોગ્ય ધાતુના સંકોચનને મંજૂરી આપતું નથી, જે કાસ્ટિંગમાં જ ગરમ આંસુ તરફ દોરી જાય છે.

અમે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વાલ્વ બોડીના બેચ પર આ સખત રીતે શીખ્યા. રેતી વધુ પડતી માવજત હતી. કાસ્ટિંગ્સ સંપૂર્ણ દેખાતા બહાર આવ્યા હતા, પરંતુ અલ્ટ્રાસોનિક પરીક્ષણે થર્મલ કેન્દ્રોની નજીક માઇક્રો-ક્રેક્સનું એક વેબ જાહેર કર્યું હતું. ઘાટ ખૂબ જ કઠોર હતો, તે ઠંડો થતાં ધાતુ સાથે લડતો હતો. આખો લોટ ભંગાર કરવો પડ્યો. ફિક્સ જટિલ નહોતું-માત્ર ક્યોરિંગ સાયકલને સમાયોજિત કરવું-પરંતુ શું સમાયોજિત કરવું તે જાણવું એ નિષ્ફળતા મોડ્સને પ્રોસેસ પેરામીટર્સ સાથે લિંક કરવાના વર્ષોથી આવ્યું છે.

અન્ય ઘોંઘાટ રેતી સુધારણા છે. તમે તેનો અનંતપણે ફરીથી ઉપયોગ કરી શકતા નથી. બાઈન્ડર તૂટી જાય છે, દંડ એકઠા થાય છે. સારી ફાઉન્ડ્રી તેમની પુનઃપ્રાપ્ત રેતીના LOI (ઇગ્નીશન પરના નુકશાન) પર નજર રાખે છે. હું એ જોવા માટે ઉત્સુક થઈશ કે QSY જેવી લાંબા સમયથી ચાલતી કામગીરી તેમના રેતીના જીવનચક્રને કેવી રીતે સંચાલિત કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે કાસ્ટ આયર્ન અને નિકલ એલોય જેવી સામગ્રીઓ વચ્ચે સ્વિચ કરવામાં આવે છે. એક એલોય પરિવારમાંથી બીજામાં રેતીનું ક્રોસ-પ્રદૂષણ ધાતુશાસ્ત્રને નષ્ટ કરતા ટ્રેસ તત્વો દાખલ કરી શકે છે.

વેક્સ પેટર્ન: જ્યાં પરિમાણીય નિયંત્રણ શરૂ થાય છે (અને સમાપ્ત થાય છે)

બધું પેટર્ન પર ટકી રહે છે. માટે ખોવાયેલ મીણ રેતી કાસ્ટિંગ, તમે ઘણીવાર સિરામિક શેલ વર્ક કરતાં નરમ, નીચલા-ગલન-બિંદુ મીણનો ઉપયોગ કરો છો. રેતીના રેમિંગને નિયંત્રિત કરવા માટે તે પૂરતું કઠોર હોવું જરૂરી છે પરંતુ અવશેષો વિના સ્વચ્છ રીતે ઓગળી જાય તેટલું નરમ હોવું જોઈએ. અવશેષો હત્યારો છે. મીણમાંથી બાકી રહેલ કોઈપણ કાર્બોનેસીયસ ગંક કાસ્ટિંગમાં ગેસની ખામી સર્જશે.

મીણ માટેના ઇન્જેક્શનના પરિમાણો મોટાભાગના વિચારે છે તેના કરતા વધુ. દબાણ, તાપમાન અને પકડનો સમય મીણના સંકોચન અને સપાટીની ગુણવત્તાને અસર કરે છે. મીણ પર સહેજ ડૂબી ગયેલી સપાટી તુચ્છ લાગે છે, પરંતુ તે અંતિમ ધાતુની દિવાલ પરના પાતળા સ્થાનમાં સીધું જ ભાષાંતર કરે છે. અમારી પાસે એક વખત પંપ હાઉસિંગ પર રિકરિંગ ખામી હતી - હંમેશા એક જ ફ્લેટ વિભાગમાં. મીણના ઈન્જેક્શન મોલ્ડને અસમાન રીતે ઠંડક આપવા માટે અમને અઠવાડિયા લાગ્યા. મીણની પેટર્ન ઠંડુ થતાં વિકૃત થઈ રહી હતી, પરંતુ તે એટલું સૂક્ષ્મ હતું કે તમે તેને માત્ર જિગ ચેકથી જ જોઈ શકો છો.

તેથી જ મશીનિંગ સાથેનું એકીકરણ, જેમ કે CNC સેવાઓ QSY ઑફર કરે છે, બિન-વાટાઘાટ કરી શકાય તેવું નથી. આ પ્રક્રિયામાંથી તમને ભાગ્યે જ નેટ-આકારનું કાસ્ટિંગ મળે છે, ખાસ કરીને જટિલ ભૂમિતિઓ સાથે. પેટર્ન સાધનો પહેરે છે, રેતી મિનિટે બદલાય છે. કાસ્ટ તરીકેનો ભાગ તમારો રફ સ્ટોક છે. CNC મશિનિંગ સ્ટેજ એ છે જ્યાં તમે અંતિમ પરિમાણો અને સહિષ્ણુતાને હિટ કરો છો. તે બે-અધિનિયમનું નાટક છે: કાસ્ટિંગ તમને ત્યાં 95% મેળવે છે, મશીનિંગ અંતિમ 5% ચોકસાઇ સાથે પહોંચાડે છે.

ગેટિંગ અને ફીડિંગ: ધ અનસીન એન્જિનિયરિંગ

આ ફાઉન્ડ્રી વર્કની કાળી કળા છે. રેતીના ઘાટમાં પીગળેલી ધાતુ રેડવી એ ડોલ ભરવા જેવું નથી. જેમ જેમ ધાતુ મજબૂત થાય છે તેમ ફ્લો અને ફીડ સંકોચનને નિયંત્રિત કરવા માટે તમારે સિસ્ટમ - દોડવીરો, દરવાજા, રાઈઝરની જરૂર છે. માટે ખોવાયેલ મીણ રેતી કાસ્ટિંગ, આ સિસ્ટમ ઘણીવાર વેક્સ પેટર્ન એસેમ્બલીમાં જ બનેલી હોય છે. કેન્દ્રીય મીણના 'વૃક્ષ' સાથે બહુવિધ મીણની પેટર્ન જોડાયેલી હોય છે જે રેડતા કપ અને દોડવીરો બનાવે છે.

આ વૃક્ષની રચના એ શુદ્ધ અનુભવ છે. રાઈઝરને ખોટી જગ્યાએ મૂકો, અને તમે થર્મલ હોટસ્પોટ બનાવો છો જે વાસ્તવમાં સંકોચન છિદ્રાળુતાને પ્રોત્સાહન આપે છે. ખૂબ નાનો ગેટ વાપરો, તમને મિસ્ટ રન અને કોલ્ડ શટ્સ મળે છે. ખૂબ મોટી, અને તમે અતિશય અશાંતિ બનાવો છો જે રેતી અને સ્લેગને ફસાવે છે. મને મરીન-ગ્રેડ બ્રોન્ઝ ફિટિંગ માટેનો એક પ્રોજેક્ટ યાદ છે જ્યાં અમે રેતીના સમાવેશને શોધી રહ્યાં છીએ. અમે રેડતા તાપમાનને ટ્વિક કર્યું, મેટલને ફિલ્ટર કર્યું, કંઈ કામ કર્યું નહીં. છેલ્લે, એક જૂના હાથની પેટર્ન નિર્માતાએ તેની તરફ જોયું અને કહ્યું કે દરવાજો ઘાટની પોલાણમાં ખૂબ જ ઊભો કોણમાં પ્રવેશી રહ્યો હતો, જેના કારણે ધાતુ જેટ થઈ રહી હતી અને રેતીની દીવાલને ધોવાઈ ગઈ હતી. તે સાચો હતો. મીણ એસેમ્બલી લેઆઉટમાં એક સરળ ફેરફારથી તે હલ થઈ ગયું.

સમસ્યાનું નિરાકરણનું આ સ્તર તમે નિષ્ણાત પાસેથી અપેક્ષા રાખશો. QSY જે સામગ્રી સાથે કામ કરે છે તેને જોતા - સ્ટેનલેસ, સ્પેશિયલ એલોય - ગેટીંગ ડિઝાઇન વધુ જટિલ છે. આ એલોયમાં સાદા કાર્બન સ્ટીલ કરતાં અલગ પ્રવાહીતા અને નક્કરતા પેટર્ન હોય છે. કાસ્ટ આયર્ન માટે કામ કરતી ગેટ ડિઝાઇન નિકલ-આધારિત એલોયમાં ક્રેકીંગનું કારણ બની શકે છે. તે એક-કદ-ફીટ-બધી પ્રક્રિયા નથી.

શા માટે તે હજુ પણ સીએનસી વિશ્વમાં મહત્વપૂર્ણ છે

આધુનિક 5-એક્સિસ સીએનસી મશીનો સાથે, તમે પૂછી શકો છો કે શા માટે કાસ્ટિંગની ચિંતા કરો છો? ઘન પટ્ટીમાંથી માત્ર મશીન કેમ નહીં? એક-ઑફ પ્રોટોટાઇપ્સ માટે, કદાચ. પરંતુ 50-100 ટુકડાઓના ઉત્પાદન રન માટે, ખોવાયેલ મીણ રેતી કાસ્ટિંગ સામગ્રી કાર્યક્ષમતા અને ખર્ચ પર જીત, ખાસ કરીને ખર્ચાળ એલોય સાથે. તમે ધાતુની જરૂર હોય ત્યાં જ મૂકી રહ્યાં છો, મોંઘા નિકલ એલોય બિલેટના 70% ભાગને દૂર કરી રહ્યા નથી. નેટ-આકારનું પાસું માત્ર સામગ્રી જ નહીં, પરંતુ મોટા પ્રમાણમાં મશીનિંગ સમય બચાવે છે.

તે ભૂમિતિઓ માટે પણ પરવાનગી આપે છે જે અવ્યવહારુ અથવા માત્ર મશીનિંગ સાથે અશક્ય છે. આંતરિક માર્ગો, અંડરકટ્સ, જટિલ વક્ર સપાટીઓ - આ સીધા ઘાટ દ્વારા રચી શકાય છે. ત્યારપછીનું CNC કાર્ય ચોકસાઇવાળા ચહેરા, થ્રેડો અને સમાગમની સપાટીઓ માટે છે. તે હાઇબ્રિડ ઉત્પાદન ફિલસૂફી છે. એક જ છત હેઠળ કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગ બંને ઓફર કરતી કંપની, જેમ કે QSY કરે છે, આ સિનર્જીને આંતરિક રીતે સમજે છે. તેઓ સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રવાસ માટે ભાગ ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકે છે, તેના માત્ર એક તબક્કા માટે નહીં.

ખરી કસોટી જૂના અથવા અપ્રચલિત ભાગોના સમારકામમાં છે. તૂટેલા ઘટકને રિવર્સ એન્જિનિયરિંગ કરવું, 3D સ્કેન અથવા જૂના ભાગમાંથી મીણની પેટર્ન બનાવવી અને ખોવાયેલી મીણની રેતીના કાસ્ટિંગ દ્વારા નાની બેચ ચલાવવી એ ઘણીવાર એકમાત્ર વ્યવહારુ ઉકેલ છે. તે લેગસી સાધનોને ચાલુ રાખે છે. તે આ જૂની-શાળા પ્રક્રિયાની વ્યવહારુ, અસ્પષ્ટ, પરંતુ અત્યંત મૂલ્યવાન એપ્લિકેશન છે. તે ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઓટોમેશન વિશે નથી; તે લવચીક, કુશળ મેટલવર્કિંગ વિશે છે. અને તે, મને શંકા છે, તે જ છે જેણે દાયકાઓના ઉદ્યોગ પરિવર્તન દ્વારા કામગીરીને ટકાવી રાખી છે.