Kai žmonės kalba apie anglinio plieno investicinės liejimo dalys, pirmas dalykas, kuris dažnai ateina į galvą, yra pigūs, paprasti komponentai. Tai dažnas klaidingas supratimas. Iš tikrųjų anglies plieno gamybos procesas yra apgaulingai sudėtingas. Sklandumas nėra toks geras, kaip kai kurių lydinių, o norint pasiekti tinkamą paviršiaus apdailą be defektų, tokių kaip šlako intarpai ar šaltas uždarymas, reikia labai kruopštaus proceso. Tai ne tik metalo įpylimas į keraminį apvalkalą; Tai yra valdymas nuo vaško šalinimo ciklo iki terminio apdorojimo, kad būtų galima valdyti galutinę mikrostruktūrą. Mačiau, kad per daug projektų suklumpa, traktuojant juos kaip prekinį procesą.
Pagrindinis iššūkis: tai ne tik plienas
Konkrečiau. Anglies plienas apima platų asortimentą. Paprastas 1020 plieno liejinys, skirtas laikikliui, kietėjimo metu elgiasi visiškai kitaip nei 1045 arba 4130 dalis, skirta laikančiosioms reikmėms. Anglies kiekis tiesiogiai veikia susitraukimą, šėrimo poreikius ir karšto plyšimo riziką. Negalite naudoti tos pačios vartų ir pakėlimo sistemos. Iš pradžių turėjome partiją tvirtinimo plokščių, vidutinės anglies klasės, kurios po terminio apdorojimo vis trūkinėjo šalia vartų. Problema buvo ne pats gydymas; tai buvo ta, kad vartų konstrukcija sukūrė įtempių koncentracijos tašką, kuris atsiskleidė tik po gesinimo. Turėjome grįžti atgal, pertvarkyti bėgių sistemą, kad būtų atlaidesnė, ir pakoreguoti išpylimo temperatūrą. Tai pridėjo savaitę prie pristatymo laiko, bet problema išsprendė.
Čia atsiperka patirtis su medžiaga. Parduotuvė, pagaminta tik iš nerūdijančio plieno, gali susidurti su problemomis, nes šiluminė dinamika skiriasi. Pavyzdžiui, anglinio plieno šilumos laidumas yra didesnis nei daugelio nerūdijančio plieno rūšių, o tai reiškia, kad metalas greičiau praranda šilumą plonose korpuso dalyse. Jei jūsų korpuso išankstinio pašildymo temperatūra nėra optimizuota, turiu omenyje, optimizuota tai konkrečiai klasei ir dalių geometrijai, susidursite su netinkamu paleidimu. Prisimenu vožtuvo korpusą, kurį citavome; klientas pateikė spaudinį, kuris iš pradžių buvo skirtas smėlio liejimui. Turėjome patarti reikšmingai pakoreguoti sienelės storį ir grimzlės kampą, kad būtų galima investuoti į anglinio plieno liejimą. Iš pradžių jie atsitraukė, bet pirmasis straipsnio patikrinimas įrodė esmę.
Kitas subtilus dalykas yra deoksidacijos praktika. Lydymosi metu anglinis plienas yra labiau linkęs oksiduotis, todėl netinkamai tvarkomas, atsiranda skylių ir požeminių defektų. Tai žingsnis, kurio nesunku nepastebėti, jei skubate. Galutinei deoksidacijai naudojame aliuminio ir kalcio-silicio derinį, tačiau tikslūs kiekiai priklauso nuo lydalo analizės. Nėra universalaus recepto, kuris tiktų visiems, todėl norint užtikrinti vienodą kokybę beveik neįmanoma turėti vidinių spektrometrų. anglinio plieno investicinės liejimo dalys.
„Shell System“ šokis
Keraminis apvalkalas nėra pasyvi talpykla. Jo sąveika su angliniu plienu yra labai svarbi. Didelio vientisumo dalių atveju dažnai atsisakome standartinės lydyto silicio dioksido suspensijos, skirtos pirminiams sluoksniams, kai dirbame su aukštesnėmis anglies rūšimis. Šiluminio plėtimosi neatitikimas gali būti problemiškas, dėl kurio pilant gali atsirasti gyslų arba net įtrūkti apvalkalas. Pasiekėme gerų rezultatų naudodami cirkonio pagrindo sistemą, skirtą reiklesnėms geometrijoms. Žinoma, tai brangiau, tačiau labai sumažina sudėtingų dalių laužo kiekį.
Korpuso pralaidumas yra dar viena pasukama rankenėlė. Išpilant anglinį plieną, iš rišiklių ir likučių susidaro daugiau dujų. Jei apvalkalas neleidžia toms dujoms tinkamai išeiti, susidaro dujų poringumas. Mes to išmokome sunkiai, naudodami siurblio sparnuotės seriją. Išoriškai dalys atrodė nepriekaištingai, tačiau rentgeno spinduliai atskleidė susikaupusį poringumą stebulėje. Pataisymas buvo pritaikytas tinko smėlio dydis ir džiūvimo aplinka tarp sluoksnių, kad būtų sukurta atviresnė apvalkalo struktūra. Tai skamba paprastai, tačiau rinkimas šiame procese truko beveik du mėnesius.
Tada yra vaško šalinimo etapas. Naudodami anglinį plieną, turite būti atsargūs, kad neįskiltų korpusas nuo šiluminio smūgio autoklave arba žaibiškai deginant, ypač žiemą. Įtrūkęs apvalkalas reiškia išsikrovimą, pavojų saugumui ir netvarką. Mūsų procedūroje dabar yra kontroliuojama išankstinio kevalų įkaitinimo zona prieš jiems patenkant į autoklavą – tai įgyvendinome po to, kai vieną šaltą rytą praradome visą medį dalių. Būtent šie procedūriniai niuansai, dažnai gimę iš nesėkmės, skiria patikimą tiekėją nuo vidutinio.
Apdirbimas ir apdaila: paslėptos išlaidos
Daugelis klientų daugiausia dėmesio skiria liejimo kainai už kilogramą, bet pamiršta tolesnius darbus. Anglies plieno investicinės liejimo dalys dažnai būna su tinkama paviršiaus apdaila, tačiau beveik visada reikia šiek tiek apdirbti. Lieto paviršiaus kietumas gali būti nevienodas, o norint sujungti paviršius arba sriegines skyles, reikia švariai ir tiksliai pašalinti medžiagą. Čia integracija su mašinų dirbtuvėmis tampa didžiuliu pranašumu.
Imk tokią kompaniją kaip Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Jie lieja ir apdirba daugiau nei 30 metų. Vertikali integracija yra labai svarbi. Pavyzdžiui, kai gaminame anglinio plieno pavaros korpusą, jau galvojame apie CNC apdirbimo sąranką. Galime pridėti minimalų papildomų atsargų ant flanšo paviršiaus, bet daugiau ant varžtų skylių trinkelių, kad būtų užtikrintas išvalymas. Mes projektuojame liejimą atsižvelgdami į apdirbimo duomenis. Jei liejimas ir apdirbimas atliekami atskirose gamyklose, kyla pavojus, kad gali padidėti tolerancija ir atsirasti komunikacijos spragų. Tokioje vietoje kaip QSY, kur investicinis liejimas ir CNC apdirbimas yra po vienu stogu, liejimo proceso inžinierius gali nueiti į apdirbimo komandą, kad suderintų tvirtinimo planą. Tai sutrumpina pristatymo laiką ir pagerina galutinę kokybę.
Terminis apdorojimas po liejimo yra dar viena sritis, kurioje reikia atsižvelgti į apdirbimą. Atkaitinimas arba normalizavimas yra standartinis, siekiant sumažinti įtampą ir pagerinti apdirbamumą. Tačiau jei per daug suminkštinsite medžiagą, gausite guminių drožlių, kurios užkemša įrankius. Jei netinkamai jį apdorosite, pjaustytuvai susidėvi per greitai. Paprastai siekiame Brinelio kietumo konkrečiame lange, tarkime, 180–220 HB, priklausomai nuo anglies kiekio ir kliento apdirbimo galimybių. Tai balansavimo veiksmas. Su kiekviena terminio apdorojimo partija pateikiame bandymo kuponus, kad apdirbimo pusė galėtų patikrinti kietumą prieš pradėdama pjaustyti tikras dalis.
Kada veikia, o kada ne
Investicinis anglinio plieno liejimas blizga detalėms su sudėtingais vidiniais praėjimais, sudėtingomis išorinėmis savybėmis arba toms, kurioms reikalinga gera paviršiaus apdaila, kurią būtų brangu apdirbti iš strypo atsargų. Pagalvokite apie hidraulinių vožtuvų korpusus, mažas turbinos mentes ar šaunamojo ginklo komponentus. Beveik tinklinės formos galimybė leidžia sutaupyti daug medžiagų ir apdirbimo valandų.
Tačiau tai nėra atsakymas į viską. Labai didelių, didelių, paprastų formų atveju smėlio liejimas yra daug ekonomiškesnis. Investicinio liejimo įrankių kaina yra didesnė. Be to, jei detalės dizainas yra pernelyg supaprastintas, pavyzdžiui, vientisas kubas arba paprastas strypas, geriau naudoti kaltines arba mechanines medžiagas. Investicijų atrankos vertė yra sudėtinga. Kartą turėjau klientą, kuris paprašė pasiūlymo dėl 2 kilogramų anglinio plieno bloko su tik keturiomis srieginėmis skylėmis. Mes patarėme jiems nusipirkti gabalėlį plokštės ir apdirbti. Jie sutaupytų 60 % išlaidų ir gautų greičiau. Sąžiningumas dėl proceso apribojimų sukuria daugiau pasitikėjimo nei bandymas laimėti kiekvieną užsakymą.
Medžiagos pasirinkimas čia yra labai svarbus. Esant dideliam įtempimui, dinaminei apkrovai, mažai legiruotas plienas, pvz., 4140 arba 4340, gali būti geresnis pasirinkimas nei paprastas anglinis plienas, net ir liejimo procese. Kietumas geresnis. Mes dažnai diskutuojame su inžinieriais, peržiūrėdami jų FEA arba apkrovos reikalavimus, kad rekomenduotume ekonomiškiausią medžiagą, kuri vis dar atitinka specifikacijas. Siūlyti brangesnio lydinio, kai jo nereikia, taip pat blogai, kaip rekomenduoti pigesnį, kuris suges.
Tiekimo grandinės realybė
Galiausiai pakalbėkime apie ekosistemą. Labai svarbu įsigyti nuoseklių aukštos kokybės mažai sieros turinčių anglies plieno strypų žaliavų arba grąžinti lydyti. Atsekamumas yra svarbus, ypač dalims, skirtoms automobilių ar pramonės įrangai. Kiekvienam karščiui išduodame sertifikatus. Pati liejyklos aplinką reikia kontroliuoti – drėgmė veikia apvalkalą, aplinkos temperatūra – lydalą. Tai praktinis procesas.
Darbas su patyrusiu tiekėju turi skirtumą. Tokia kompanija kaip QSY, su savo dešimtmečiais kevalų liejimas ir investicinis liejimas, tikriausiai matė ir išsprendė daugumą įprastų spąstų naudojant anglinį plieną. Jie būtų užmezgę ryšius su medžiagų tiekėjais, sukalibruotus procesus skirtingoms dalių šeimoms ir įmonės viduje. CNC apdirbimas pristatyti gatavą komponentą. Ši visapusiška kontrolė užtikrina galutinio vartotojo patikimumą. Jūs ne tik perkate liejinį; perkate sukauptas žinias, kurios užkerta kelią tų brangių, projektą vilkinančių nesėkmių.
Galų gale, sėkmingai anglinio plieno investicinės liejimo dalys pagarbą medžiagos keistenybėms, kruopštų ir prisitaikantį procesą bei tiekėjų partnerystę, kuri neapsiriboja paprastu pirkimo užsakymu. Tai specializuota niša, tačiau kai tinka, rezultatai sunkiai įveikiami naudojant bet kokį kitą gamybos metodą.
