જ્યારે તમે 'સિલિકોન મોલ્ડ કાસ્ટિંગ' સાંભળો છો, ત્યારે મન ઘણીવાર સીધા નાના-પાયે રેઝિન ટ્રિંકેટ્સ અથવા શોખીન પ્રોટોટાઇપ્સ તરફ કૂદી જાય છે. તે એક સામાન્ય, અને પ્રમાણિકપણે મર્યાદિત, ગેરસમજ છે. ઔદ્યોગિક સંદર્ભમાં, ખાસ કરીને જ્યારે તમે વિધેયાત્મક ધાતુના ભાગો માટે જટિલ ભૂમિતિઓ સાથે કામ કરી રહ્યાં હોવ, ત્યારે સિલિકોનની ભૂમિકા - 'e', ઔદ્યોગિક-ગ્રેડની સામગ્રીની નોંધ કરો - ઘણી વધુ સૂક્ષ્મ છે. તે અંતિમ ઉત્પાદન નથી પરંતુ એક મહત્વપૂર્ણ, ઘણીવાર ચર્ચામાં આવતા, મધ્યસ્થી સાધન છે. મારો અનુભવ પ્રિસિઝન ફાઉન્ડ્રી અને મશીનિંગ શોપ બંનેને સ્ટ્રેડલ કરે છે, અને મેં મોલ્ડ બનાવવાની પ્રક્રિયાને પછીના વિચાર તરીકે ગણીને ઘણા બધા પ્રોજેક્ટ્સને ઠોકર ખાતા જોયા છે. વાસ્તવિકતા એ છે કે, તમારા સિલિકોન મોલ્ડની ગુણવત્તા સીધા જ મીણની પેટર્નની ગુણવત્તાને નિર્ધારિત કરે છે, જે બદલામાં અંતિમ મેટલ કાસ્ટિંગને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. પ્રથમ પગલું ખોટું મેળવો, અને તમે માત્ર સ્ક્રેપ મશીનિંગ કરી રહ્યાં છો.
સિલિકોન બ્રિજ: 3D મોડલથી વેક્સ પેટર્ન સુધી
ચાલો પ્રક્રિયાની વાત કરીએ. અમે મેટલને સીધું સિલિકોનમાં નાખતા નથી. તે એક નિર્ણાયક તફાવત છે. રોકાણ કાસ્ટિંગમાં, જે અમારો મુખ્ય વ્યવસાય છે ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY), સિલિકોન મોલ્ડનો ઉપયોગ ફક્ત મીણની પેટર્ન બનાવવા માટે થાય છે. આ ક્રમ છે: માસ્ટર મોડલ (ઘણીવાર 3D પ્રિન્ટેડ અથવા મશીન્ડ) -> સિલિકોન મોલ્ડ -> પીગળેલા મીણનું ઇન્જેક્શન -> મીણ પેટર્ન એસેમ્બલી -> સિરામિક શેલ બિલ્ડિંગ -> ડીવેક્સિંગ -> મેટલ રેડવું. સિલિકોન મોલ્ડ પ્રતિકૃતિ છે. તેની ચોકસાઈ, સપાટીની પૂર્ણાહુતિ અને ટકાઉપણું નિર્ધારિત કરે છે કે તમારી મીણની પેટર્ન મૂળ ડિઝાઇન માટે કેટલી વિશ્વાસુ છે. મેં મટિરિયલ સપ્લાયર્સ સાથે શોર કઠિનતા અંગે ચર્ચા કરવામાં અસંખ્ય કલાકો ગાળ્યા છે- એક નરમ 20A અકલ્પનીય વિગતો મેળવી શકે છે પરંતુ 50 શોટ પછી થાકી જાય છે, જ્યારે 40A 300 સુધી ટકી શકે છે પરંતુ ઊંડા અન્ડરકટ્સ પર ફાટી જવાનું જોખમ છે. ત્યાં કોઈ સાર્વત્રિક જવાબ નથી, માત્ર ભાગ ભૂમિતિ અને વોલ્યુમ પર આધારિત ટ્રેડ-ઓફની શ્રેણી છે.
એક ચોક્કસ માથાનો દુખાવો એ એર એન્ટ્રેપમેન્ટ છે. જ્યારે તમે ઊંડા ખિસ્સા અથવા સુંદર ટેક્સચર સાથે જટિલ માસ્ટર પર સિલિકોન રેડો છો, ત્યારે હવાના પરપોટા દુશ્મન છે. અમે દરેક યુક્તિ અજમાવી છે: પ્રેશર પોટ્સ, વેક્યુમ ડિગાસિંગ ચેમ્બર, અને તે પણ કાળજીપૂર્વક મોડેલ પર સિલિકોનનું પાતળું પડ બ્રશ કરવું. ઇમ્પેલર પ્રોટોટાઇપ્સની શ્રેણી માટે આખરે ક્લિક કરવામાં આવેલી પદ્ધતિમાં બે ભાગનો રેડો અને કસ્ટમ-બિલ્ટ ટિલ્ટિંગ ટેબલ સામેલ હતું. તે એક અવ્યવસ્થિત, પુનરાવર્તિત પ્રક્રિયા હતી, પરંતુ તે બબલની ગણતરી શૂન્યની નજીક પહોંચી ગઈ. આ પ્રકારની સમસ્યાનું નિરાકરણ તમને પાઠ્યપુસ્તકમાં નહીં મળે. તમે અમારી સાઇટ પર કેસ સ્ટડીઝમાં આ પેટર્ન બનાવવાના તબક્કાના કેટલાક જટિલ પરિણામો જોઈ શકો છો https://www.tsingtaocnc.com.
સિલિકોનની પસંદગી પોતે એક વિજ્ઞાન છે. અમે મુખ્યત્વે પ્લેટિનમ-ક્યોર સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ તેમના ઓછા સંકોચન અને વિગતવારના ઉત્કૃષ્ટ પ્રજનન માટે કરીએ છીએ, ખાસ કરીને એવા ભાગો માટે મહત્વપૂર્ણ છે કે જે પાછળથી કાસ્ટ કરવામાં આવશે. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ અથવા નિકલ આધારિત એલોય. ટીન-ક્યોર સસ્તું છે, પરંતુ નિષેધની સમસ્યાઓ અને ઉચ્ચ સંકોચન વિચલનો દાખલ કરી શકે છે જે અંતિમ ધાતુના ભાગમાં વિસ્તૃત બને છે. ગયા વર્ષે હાઇડ્રોલિક ઘટક માટે ઉચ્ચ-વોલ્યુમ જોબ માટે, અમે ખરેખર બંને સાથે પ્રોટોટાઇપ કર્યું હતું. પ્લેટિનમ-ક્યોર મોલ્ડે મીણની પેટર્ન ઉત્પન્ન કરી જે ±0.1mm સહિષ્ણુતા ધરાવે છે, જ્યારે ટીન-ક્યોર બેચ વહી જાય છે. અપફ્રન્ટ ખર્ચ વધુ હતો, પરંતુ તે ભૂલો સુધારવા માટે ડાઉનસ્ટ્રીમ મશીનિંગ સમય માં નસીબ બચાવી.
જ્યાં ઘાટ મેટલને મળે છે: QSY વર્કફ્લો
કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગનો અમારો 30-વર્ષનો ઈતિહાસ માત્ર મશીનો રાખવાનો જ નથી; તે કનેક્ટેડ વર્કફ્લો વિકસાવવા વિશે છે. આ સિલિકોન મોલ્ડ કાસ્ટિંગ પેટર્ન માટેની પ્રક્રિયા એ ફાઉન્ડ્રીની ઘોંઘાટીયા, જ્વલંત વાસ્તવિકતા માટે શાંત, સ્વચ્છ-રૂમ પુરોગામી છે. સંપૂર્ણ સિલિકોન મોલ્ડમાંથી બનાવેલ મીણની પેટર્નમાં સપાટીની પૂર્ણાહુતિ હશે જે સીરામિક શેલમાં સીધી અનુવાદ કરે છે. નબળા મોલ્ડમાંથી ખરબચડી, ખાડાવાળી પેટર્નનો અર્થ થાય છે કે તમે શેલ પ્રક્રિયાને ગેરલાભથી શરૂ કરો છો, જે ઘણીવાર અંતિમ કાસ્ટિંગ પર વેઇનિંગ અથવા સમાવેશ તરફ દોરી જાય છે. અમે મીણની પેટર્નની તપાસ કરવાનું શીખ્યા છીએ જે રીતે અંતિમ મશીન કરેલ ભાગ છે.
આ તે છે જ્યાં CNC મશીનિંગ સાથે એકીકરણ બિન-વાટાઘાટ કરી શકાય તેવું બને છે. સંપૂર્ણ રોકાણ કાસ્ટિંગ સાથે પણ, મોટાભાગના કાર્યાત્મક ભાગો માટે ચોકસાઇ સમાગમની સપાટીઓ, થ્રેડો અથવા ચુસ્ત-સહનશીલ બોર્સની જરૂર પડે છે. અમે તાજેતરમાં ક્લાયંટ માટે બનાવેલ વાલ્વ બોડી એ મુખ્ય ઉદાહરણ છે. સિલિકોન-મોલ્ડેડ વેક્સ પેટર્નએ જટિલ આંતરિક માર્ગો બનાવ્યાં જે મશીન માટે અશક્ય હશે. ડુપ્લેક્સ સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલમાં કાસ્ટિંગ કર્યા પછી, અમારા CNC વિભાગે કબજો મેળવ્યો, ફ્લેંજ ફેસ અને વાલ્વ સીટોને Ra 0.8 પૂર્ણ કરવા માટે મશીનિંગ કર્યું. આ સિલિકોન ઘાટ ભૂમિતિ સક્ષમ કરી; CNC મશીનિંગ કાર્યક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરે છે. એક પ્રક્રિયા બીજીને આધીન છે; તેઓએ સાથે મળીને કામ કરવું પડશે.
નિષ્ફળતા એ સફળતા કરતાં સારો શિક્ષક છે. શરૂઆતમાં, અમારી પાસે કોબાલ્ટ-ક્રોમ એલોય ડેન્ટલ ફ્રેમવર્કની શ્રેણી માટે એક પ્રોજેક્ટ હતો. ભૂમિતિ આત્યંતિક હતી, રેઝર-પાતળા માર્જિન સાથે. અમારો પ્રથમ સિલિકોન મોલ્ડ અભિગમ પ્રમાણભૂત બ્લોક મોલ્ડ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરે છે. પરિણામ? મીણની પેટર્ન જે ડી-મોલ્ડિંગ દરમિયાન સતત ફ્રેક્ચર થાય છે. સોલ્યુશન વધુ સારું સિલિકોન ન હતું, પરંતુ એક અલગ મોલ્ડ ડિઝાઇન-એક બહુ-ભાગ, કીડ મોલ્ડ કે જે મીણના ઇજેક્શન દરમિયાન કાળજીપૂર્વક તણાવ દૂર કરે છે. તેણે ટૂલિંગ પ્રક્રિયામાં એક દિવસ ઉમેર્યો પરંતુ પેટર્નની 100% ખોટ દૂર કરી. તે પાઠ મૂળભૂત રીતે બદલાઈ ગયો કે આપણે નાજુક લક્ષણો માટે મોલ્ડ ડિઝાઇનનો કેવી રીતે સંપર્ક કરીએ છીએ.
સામગ્રીની બાબતો: માત્ર આયર્ન અને સ્ટીલ કરતાં વધુ
જ્યારે અમે પુષ્કળ સંભાળીએ છીએ કાસ્ટ આયર્ન અને કાર્બન સ્ટીલ, ની માંગ સિલિકોન મોલ્ડ કાસ્ટિંગ પેટર્ન ખાસ એલોય સાથે વધુ જટિલ બની જાય છે. જ્યારે તમે એરોસ્પેસ માટે નિકલ-આધારિત સુપરએલોય અથવા ખાદ્ય ઉદ્યોગ માટે ઉચ્ચ વસ્ત્રોવાળા કોબાલ્ટ એલોય જેવી મોંઘી સામગ્રી સાથે કામ કરી રહ્યાં હોવ, ત્યારે સ્ક્રેપ કરેલા કાસ્ટિંગની કિંમત માત્ર મેટલની જ નથી-તે ખોવાયેલો સમય અને તૂટેલા ઉત્પાદન શેડ્યૂલ છે. તમારા સિલિકોન મોલ્ડની પરિમાણીય સ્થિરતા સર્વોપરી છે કારણ કે આ એલોયમાં ઘણીવાર ઉચ્ચ ગલનબિંદુઓ અને વિવિધ નક્કરતા વર્તણૂકો હોય છે, જે મીણના તબક્કામાંથી કોઈપણ નાની અપૂર્ણતાને વિસ્તૃત કરી શકે છે.
મને ઇન્કોનલમાં ટર્બાઇન બ્લેડ માટે પ્રોટોટાઇપ રન યાદ આવે છે. પ્રથમ કેટલાક કાસ્ટ્સ એરફોઇલ પ્રોફાઇલ પર સહેજ પરિમાણીય ડ્રિફ્ટ દર્શાવે છે. અમે તેને સિરામિક શેલ અથવા રેડવામાં નહીં, પરંતુ હાઇ-પ્રેશર વેક્સ ઇન્જેક્શન તબક્કા દરમિયાન સિલિકોન મોલ્ડમાં ભાગ્યે જ માપી શકાય તેવા થર્મલ વિસ્તરણ માટે શોધી કાઢ્યું છે. મોલ્ડ પોતે ઉત્પાદનની પરિસ્થિતિઓમાં વિકૃત થઈ રહ્યો હતો, જે હાથથી રેડવામાં આવેલા પરીક્ષણમાં દેખાતો ન હતો. અમારે ઉચ્ચ-તાપમાન-સ્થિરતા સિલિકોન ફોર્મ્યુલેશન પર સ્વિચ કરવું પડ્યું અને વેક્સ ઈન્જેક્શન પ્રેશર કર્વમાં ફેરફાર કરવો પડ્યો. તે સામગ્રી વચ્ચેની એક સૂક્ષ્મ, ખર્ચાળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હતી જે તમે ફક્ત પીડાદાયક પુનરાવર્તન દ્વારા શીખો છો.
અહીં લેવાનું એ છે કે મોલ્ડ માટે સિલિકોનનો ઉલ્લેખ કરવો નિરાશાજનક રીતે અસ્પષ્ટ છે. તમારે સમગ્ર સાંકળના સંદર્ભમાં વિચારવાની જરૂર છે: મીણનું ઇન્જેક્શન તાપમાન અને સંકોચન, એલોયનું રેડતા તાપમાન અને જરૂરી અંતિમ સહનશીલતા. ઘાટની સામગ્રી સિસ્ટમમાં સક્રિય સહભાગી છે, નિષ્ક્રિય કન્ટેનર નથી.
વ્યવહારુ મુશ્કેલીઓ અને અસ્પષ્ટ વિગતો
ડેટા શીટ્સ ઉપરાંત, દુકાન-ફ્લોર વાસ્તવિકતાઓ છે. સિલિકોનમાં પોટ લાઇફ હોય છે, અને મોટા મોલ્ડ માટે મોટા બેચને મિશ્રિત કરવું એ સમય સામેની સ્પર્ધા છે. હું એવી ટીમનો ભાગ રહ્યો છું કે જેમ જેમ સામગ્રી ઘટ્ટ થવા લાગે છે તેમ તેમ રેડવામાં આવે છે, એ જાણીને કે ઝડપથી રેડવાનો અર્થ રબરનો નકામો બ્લોક હોઈ શકે છે. વેન્ટિંગ એ બીજી કળા છે. તમે વેક્સ પેટર્ન પર ફ્લેશ બનાવ્યા વિના હવાને બહાર નીકળવા દેવા માટે વેન્ટ્સ ક્યાં મૂકશો? અમે ઘણીવાર સિલિકોન રેડતા સમયે અસ્થાયી માટીના છીદ્રો ઉમેરીએ છીએ, પછી સંપૂર્ણ ચેનલો બનાવવા માટે તેને પછીથી ખોદી કાઢીએ છીએ. તે એક મેન્યુઅલ, લગભગ શિલ્પ કૌશલ્ય છે.
પછી જાળવણી છે. એક સારો સિલિકોન મોલ્ડ સેંકડો મીણની પેટર્ન પેદા કરી શકે છે, પરંતુ તે બગડે છે. તે વાતાવરણમાંથી ભેજને શોષી લે છે, તે અમુક મીણ ઉમેરણો સાથે ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને તે યાંત્રિક રીતે થાકે છે. અમારી પાસે અમારા મોલ્ડ માટે લૉગિંગ સિસ્ટમ છે - શૉટ કાઉન્ટ, વિઝ્યુઅલ ઇન્સ્પેક્શન પરિણામો અને દર 50 સાયકલમાં સેમ્પલ વેક્સ પેટર્નના માપેલા પરિમાણો. આ ડેટા અમને ગુણવત્તામાં ઘટાડો થાય તે પહેલાં મોલ્ડ લાઇફ અને શેડ્યૂલ ટૂલિંગ રિફર્બિશમેન્ટની આગાહી કરવા દે છે. આ ઓપરેશનલ ડિસિપ્લિન જ નોકરીની દુકાનને QSY જેવા વિશ્વસનીય સપ્લાયરથી અલગ પાડે છે.
છેલ્લે, માસ્ટર મોડેલના મહત્વને ઓછો અંદાજ ન આપો. જો તમારા 3D-પ્રિન્ટેડ માસ્ટરમાં લેયર લાઇન્સ હશે, તો તમારા સિલિકોન મોલ્ડમાં તે કેપ્ચર થશે, અને તમારા વેક્સ પેટર્નમાં તે હશે, અને તમારા સિરામિક શેલમાં તે હશે, અને તમારા અંતિમ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કાસ્ટિંગમાં તે હશે. કેટલીકવાર, ઉચ્ચ-વોલ્યુમ સિલિકોન મોલ્ડ માટે એલ્યુમિનિયમ માસ્ટરને મશીન બનાવવું વધુ ખર્ચ-અસરકારક છે, માત્ર તે ઓપ્ટિકલી સરળ પ્રારંભિક સપાટી મેળવવા માટે. તે ક્લાસિક ખર્ચ-લાભ વિશ્લેષણ છે જે દરેક પ્રોજેક્ટની શરૂઆતમાં જ થાય છે.
નિષ્કર્ષ: તે એક સાધન છે, જાદુઈ બુલેટ નથી
તેથી, આને સમાપ્ત કરવા માટે, સિલિકોન મોલ્ડ કાસ્ટિંગ ઔદ્યોગિક ધાતુના ભાગોના ઉત્પાદનના સંદર્ભમાં લાંબા પ્રવાસમાં એક અત્યાધુનિક, વિગતવાર-ઓબ્સેસ્ડ પગલું છે. તે રોકાણ કાસ્ટિંગ માટે સક્ષમ તકનીક છે, ખાસ કરીને કાસ્ટ આયર્નથી સુપરએલોય સુધીની સામગ્રીમાં જટિલ, ઓછા-થી-મધ્યમ વોલ્યુમ ભાગો માટે. તેની સફળતા મટીરીયલ સાયન્સ, મોલ્ડ ડિઝાઈન, પ્રોસેસ કંટ્રોલ અને સમગ્ર મેન્યુફેક્ચરિંગ ચેઈનની ઊંડી સમજ પર આધારિત છે.
ધ્યેય માત્ર સિલિકોન મોલ્ડ બનાવવાનો નથી. ધ્યેય એ છે કે મીણની પેટર્નનો સતત, ઉચ્ચ-વફાદારી પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવાનો છે જે અનુમાનિત, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી મેટલ કાસ્ટિંગને સક્ષમ કરે છે. જ્યારે તમે ઉત્પાદક સાથે ભાગીદારી કરો છો, ત્યારે તમે માત્ર તેમના મશીનો જ ખરીદતા નથી; તમે આ સંચિત, ઘણીવાર હાર્ડ-જીતા, પ્રક્રિયા જ્ઞાન ખરીદી રહ્યાં છો. તે જ વાસ્તવિક મૂલ્ય છે-જે પ્રકારની સંકલિત નિપુણતા અમે ત્રણ દાયકામાં ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ખાતે બનાવી છે, જ્યાં પેટર્નની દુકાન, ફાઉન્ડ્રી અને CNC ફ્લોર સમાન તકનીકી ભાષા બોલે છે.
અંતે, તે પ્રક્રિયા માટે આદર કરવા માટે નીચે આવે છે. સિલિકોન મોલ્ડ ટૂલિંગનો નમ્ર, ઘણીવાર અવગણવામાં આવતો ભાગ છે. પરંતુ તેને પછીના વિચાર તરીકે ગણો, અને તે તમારા પ્રોજેક્ટમાં નિષ્ફળતાનો એકમાત્ર મુદ્દો બની જશે. તે જે વિચારણા માંગે છે તે આપો, અને તે તમારી ડિઝાઇન અને કાર્યાત્મક ધાતુના ઘટક વચ્ચે વિશ્વસનીય, પુનરાવર્તિત પુલ બની જાય છે.
