마이크로 인베스트먼트 주조는 ±0.05mm보다 더 엄격한 공차와 Ra 1.6μm까지 표면 마감 처리된 50g 미만(종종 0.5g만큼 가볍습니다)의 정밀한 그물 모양의 금속 부품을 제공합니다. 유압 밸브 시트가 420bar에서 밀봉되어야 하거나 코발트 합금 펌프 노즐이 연마성 슬러리로 인한 침식을 방지하면서 800°C 열 순환을 견디는 경우 마이크로 매몰 주조는 편리하지 않습니다. 이는 모든 로트에서 기하학, 입자 구조, 화학을 동일하게 유지하는 유일한 프로세스입니다.
우리는 2019년부터 17,000개가 넘는 마이크로 캐스트 부품을 생산했습니다. 대부분은 AMS 5387 코발트 합금 노즐, T800 기반 중앙 샤프트 롤러, 최장 치수가 32mm 미만인 스테인리스 스틸 피스톤 펌프 하우징입니다. 모든 배치에서 우리는 동일한 현실을 봅니다. 표준 매몰 주조는 10g 미만에서 실패합니다. 금형 무결성이 붕괴됩니다. 왁스 패턴 왜곡이 3% 이상 급증합니다. 세라믹 쉘 투과성이 떨어집니다. 금속 충진은 예측할 수 없게 됩니다. 이것이 바로 "마이크로"가 단지 크기에 관한 것이 아니라 전체 프로세스 체인(왁스 제제, 쉘 제작 순서, 왁스 제거 동역학, 예열 램프 속도 및 진공 보조 주입 제어)을 재설계하는 이유입니다.
세 가지 기술적 한계점은 진정한 마이크로 매몰 주조와 축소된 기존 주조를 구분합니다. 첫째, 패턴 툴링은 ±5 µm가 아닌 ±1.5 µm 반복성에서 실행되어야 합니다. 우리는 전해 연마된 캐비티와 온도 안정화된 사출 장치를 갖춘 강화된 P20 강철 금형을 사용합니다. 둘째, 쉘 시스템에는 5개 층 빌드가 필요합니다. 즉, 서브미크론 지르콘을 사용한 2개의 워시 코팅, 용융 실리카를 사용한 2개의 중간 층, 입자 분포가 제어된 1개의 최종 구조 코팅이 필요합니다. 셋째, 주입에는 ±3°C 이내의 실시간 용융 온도 모니터링과 충전 중 진공 수준이 0.08~0.12mbar로 유지되어야 합니다. 이 중 하나라도 건너뛰면 얇은 벽 근처에 다공성 클러스터가 나타나거나 두께가 0.8mm 미만인 형상에 불완전한 게이트 채우기가 나타납니다.
고객은 종종 "대신 해당 부품을 CNC 가공하면 안 되나요?"라고 묻습니다. 일부 형상의 경우 그렇습니다. 그러나 0.6mm 벽, 내부 나선형 냉각 채널 및 3개의 동심 밀봉 랜드가 있는 AMS 5387 코발트 합금 플러그를 생각해 보십시오. 가공은 원자재의 82%를 낭비합니다. 공구 수명은 초경 인서트당 47개 부품으로 떨어집니다. 그리고 밀링으로 인한 잔류 응력은 최종 열처리에서 12μm 휘어짐을 유발합니다. 마이크로 인베스트먼트 주조는 거의 순 모양으로 시작됩니다. 그런 다음 씰링 면이나 장착 플랜지와 같이 GD&T가 요구하는 부분에만 국부적인 5축 밀링을 적용합니다. 결과는? 63% 더 낮은 재료 비용, 4.2배 더 빠른 사이클 시간, 가공으로 인한 표면 아래 손상으로 인한 미세 균열 전파 위험이 없습니다.
청도 QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO., LTD. 연구실의 호기심이 아닌 기능성 미션 크리티컬 부품을 중심으로 마이크로 매몰 주조 역량을 구축했습니다. 모든 구성 요소에는 열 번호, 왁스 로트, 쉘 빌드 로그, 타설 기록, ASME Y14.5 GD&T 콜아웃에 매핑된 CMM 보고서 등 완벽한 추적 기능이 포함되어 배송됩니다. 출시 전 3가지 열 주기(–40°C ~ +250°C)에 걸쳐 치수 안정성을 검증합니다. 표면 무결성은 육안 검사뿐만 아니라 SEM 단면을 통해 검증됩니다. 그렇습니다. 우리는 EDS 매핑을 사용하여 모든 T800 합금의 코발트 상 분포를 테스트합니다. 왜냐하면 일관되지 않은 감마-베타 비율은 윈치 중앙 샤프트의 피로 수명에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.
마이크로 매몰 주조는 설계 분야와 결합될 때 가장 잘 작동합니다. 날카로운 내부 모서리를 피하십시오. ≥0.3mm 반경을 사용하십시오. 벽 두께 비율을 3:1 미만으로 유지하십시오. 성형 해제가 필요한 경우에만 구배를 지정하십시오. 대부분의 지르콘 쉘에는 0.25°이면 충분합니다. 얇은 피처를 분리하지 마십시오. 왁스 제거 중에 쉘 강도를 지원하는 필렛이나 리브를 사용하여 덩어리에 연결하십시오. 우리는 견적을 내기 전에 모든 도면의 주조 가능성을 검토합니다. 지난 달 우리는 증기 탈왁스 중에 세라믹 쉘을 깨뜨릴 수 있는 압력 밸브 시트의 0.45mm 언더컷을 표시했습니다. 재설계에는 2시간이 걸렸습니다. 고객은 11일의 시간을 절약하고 툴링 폐기 비용으로 8,400달러를 절약했습니다.
이는 오래된 프로세스를 축소하는 것이 아닙니다. 그것은 층별로, 미크론 단위로, 로트별로 새로운 것을 만드는 것입니다. 유전 펌프가 더 높은 압력을 요구하고, 유압 시스템이 모바일 로봇 공학으로 축소되고, 코발트-니켈 합금이 900°C 서비스 범위에 도달함에 따라 마이크로 인베스트먼트 주조가 틈새 시장에서 필요성으로 전환하고 있습니다. 청도 QIANGSENYUAN TECHNOLOGY CO., LTD. 정밀함과 결과가 만나는 곳에 초점을 맞춥니다. 부품은 꼭 맞는 것이 아니라 기능하고 생존하며 반복됩니다. 마이크로 매몰 주조 작게 시작합니다. 신뢰성은 협상할 수 없는 곳에서 끝납니다.
