Kai išgirstate „keraminė šerdis investiciniam liejimui“, dauguma mano, kad tai tik vietos rezervavimo priemonė, aukojama forma. Tai pirmas klaidingas supratimas. Tiesą sakant, tai yra vidinio sudėtingumo architektas. Prastai suprojektuota šerdis gali subyrėti, pasislinkti arba nepavykti išsiplauti, nulauždama visą turbinos mentę arba medicininį implantą. Mačiau, kaip parduotuvės kaltina lydinį arba apvalkalą, tačiau pagrindinė priežastis buvo šerdis, kuri neatlaikė superlydinio liejimo terminio smūgio. Tai nėra komponentas; tai įsipareigojimas tikslumui nuo pat projektavimo ciklo pradžios.
Medžiaga nėra tik keramika
Vadinant jį a keraminė šerdis tai tarsi plieną vadinti „metalu“. Kompozicija yra viskas. Silicio dioksido pagrindu pagamintos šerdys yra dažnos, tačiau aukštesnėje nei 1500 °C temperatūroje pilamiems lydiniams, kuriuose yra daug nikelio, žiūrite į aliuminio oksido arba cirkonio oksido pagrindu pagamintas sistemas. Skirtumas yra ne tik temperatūros įvertinimas. Šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE) turi būti suprojektuotas taip, kad atitiktų aplinkinę apvalkalo formą. Net ir nedidelis neatitikimas sukuria įtrūkimus aušinant. Prisimenu projektą, skirtą a lydinys kobalto pagrindu kolektorius, kuriame naudojome paruoštą aliuminio oksido šerdį. Po vaško pašalinimo jis atrodė nepriekaištingai, tačiau po išpylimo šerdyje esantys mikro įtrūkimai virto paviršiniais įtrūkimais liejinio vidaus kanaluose. Pagrindinė medžiaga buvo „gera“, bet ne „teisinga“.
Tada yra rišiklio sistema. Tai ne tik keramikos grūdelių sulaikymas žalios būsenos metu. Kalbama apie kontroliuojamą žlugimą šaudymo metu, kad būtų nustatytas galutinis stiprumas ir, svarbiausia, vėliau kontroliuojamas tirpimas šarminėje vonioje. Kai kurios patentuotos silicio dioksido pagrindu pagamintos šerdys naudoja rišiklį, kuris palieka trapią, stiklinę fazę, todėl jos gali būti pažeistos. Tikrasis įgūdis yra suformuluoti medžiagą, kuri būtų pakankamai tvirta, kad atlaikytų korpuso statybą ir liejimą, tačiau chemiškai pakankamai silpna, kad būtų pašalinta be agresyvių mechaninių priemonių, galinčių pažeisti plonas liejimo sienas.
Čia pasiteisina patirtis su konkrečiais lydiniais. Darbas su nikelio pagrindu pagaminti lydiniaiPavyzdžiui, sužinosite, kad jie turi ilgą kietėjimo diapazoną ir didelį lydymosi sklandumą. Šerdies reikia išskirtinio karščio stiprumo, kad ilgiau atsispirtų metalo įsiskverbimui ir erozijai. Bendrosios paskirties šerdis gali išsiplauti ir palikti šiurkštų vidinį paviršių, kuris sunaikina oro srautą turbinos komponente. Tai tylus gedimas – jį matote tik rentgeno ar srauto bandymo metu.
Dizainas: kur teorija susitinka su liejyklos grindimis
CAD modeliai yra tobuli. Šerdys nėra. Didžiausias atotrūkis yra grimzlės kampuose ir atramose. Norėdami maksimaliai padidinti aerodinaminį ar hidraulinį efektyvumą, dizaineriai dažnai nori, kad vidinių savybių nebūtų grimzlės. Tačiau šerdis yra fizinis objektas, kuris turi būti išmestas iš štampavimo arba įspaustas įrankyje. Su tuo kovojome daugelį metų. Kompromisas dažnai yra minimalus grimzlė, tarkime, 0,5–1 laipsnis, kartu su strateginiu šerdies atspaudų naudojimu – tų plėtinių, kurie nustato ir pritvirtina šerdį vaško rašte, o vėliau ir apvalkalą.
Prisimenu sudėtingą kuro purkštuko konstrukciją, skirtą aviacijai. The keraminė šerdis turėjo keletą plonų, konsolinių rankų. Modeliuojant jis buvo stabilus. Praktiškai įpurškiant vaško raštą aplink jį, slėgis sukėlė deformaciją. Rezultatas? Sienelės storio kitimas viršija specifikaciją. Pataisymas nebuvo geresnis branduolys; Tai buvo vaško įpurškimo vartų pertvarkymas ir laikinų keraminių atramų pridėjimas (vėliau pašalintas šlifuojant), kad sutvirtintų šerdį šio proceso metu. Tai padidino kainą ir žingsnį, bet sutaupė dalį. Tai yra tokia investicinis liejimas niuansas, kurio nerandate vadovėliuose.
Kitas praktinis galvos skausmas yra šerdies vėdinimas. Kai išlydytas metalas užpildo ertmę, šerdies viduje įstrigęs oras turi išeiti. Jei negali, priešslėgis neleidžia visiškai užpildyti arba dujos įstrigo liejinyje. Gręžiame mažas ventiliacijos angas nekritinėse šerdies vietose, tačiau jų išdėstymas yra menas. Per daug susilpnina šerdį; per mažai sukelia defektų. Tai sprendimas, pagrįstas šerdies tūriu ir geometrija, dažnai patobulintas bandomuoju būdu.
Partnerystė su gamintoju specialistu
Tai nėra prekė, kurią užsisakote iš katalogo. Tai bendro kūrimo procesas. Bėgant metams mes labai pasikliovėme specialistais. Tokia kompanija kaip Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) čia suteikia konkrečią vertę. Su jų 30 metų kevalų liejimas ir investicinis liejimas, jie supranta visą proceso grandinę. Kai su jais aptariate pagrindinį dizainą, jie galvoja ne tik apie pagrindinį elementą atskirai. Jie galvoja apie tai, kaip tai sąveikauja su jų apvalkalo sistema, vaško šalinimo autoklavu, jų liejimo praktika nerūdijančio plieno prieš a specialus lydinys.
Kartą lankiausi jų objekte, peržiūrėdamas vožtuvo korpuso iš dvipusio nerūdijančio plieno projektą. Šerdyje buvo gili, siaura kišenė. Jų inžinierius nedelsdamas atkreipė dėmesį į galimą išplovimo problemą. Jų pasiūlymas buvo šiek tiek pakeisti kišenės kraštinių santykį ir toje konkrečioje zonoje nurodyti porėtesnę šerdies formulę, kad būtų paspartintas cheminis tirpimas. Tai integruotas mąstymas. Tai atsiranda dėl to, kad CNC apdirbimas galimybė taip pat viduje – jie gali greitai modifikuoti vaško šerdies įrankius, remdamiesi atsiliepimais iš pradinių bandymų, sutrumpindami kūrimo ciklą. Jų požiūrį galite pamatyti jų svetainėje adresu https://www.tsingtaocnc.com.
Santykiai yra labai svarbūs, nes sukūrus pagrindą atsakomybė nesibaigia. Atliekamas pirmasis gaminio patikrinimas, dažnai naudojant kompiuterinę tomografiją, kad būtų galima palyginti išdegtą keraminę šerdį su CAD modeliu, tikrinant, ar nėra iškraipymų. Tada šerdis pritvirtinama prie vaško įpurškimo štampo. Specialistas gamintojas dažnai pateiks įrangą arba išsamius protokolus. Bendras pagrindinių tiekėjas tiesiog išsiunčia trapių dalių dėžutę.
Gedimas yra duomenų taškas
Jūs nedirbote su keraminės šerdys kol nepatiri įspūdingos nesėkmės. Vienas, kuris man prilimpa, buvo skirtas dideliam pramoninio siurblio sparnuotės ratui. Šerdys buvo masyvios ir sudėtingos. Jie šaudė gražiai ir išgyveno sviedinių statybą. Išpylimas ketaus praėjo sklandžiai. Problema išryškėjo per kratą. Šerdis tiesiog neišeitų. Išbandėme išplėstinį išplovimą, terminį šoką, net ultragarsines vonias. Fragmentai liko susilieję vidiniuose praėjimuose. Pomirtinis tyrimas atskleidė problemą: šerdies rišiklis sąveikavo su specifine priemaiša, esančia molyje, naudojamame pirminiame apvalkalo sluoksnyje, todėl aukštoje temperatūroje buvo sukurta lydyta keraminė sąsaja. Pagrindinė medžiaga buvo gera. Korpuso medžiaga buvo gera. Tačiau jų derinys tomis konkrečiomis sąlygomis buvo katastrofiškas.
Ši nesėkmė išmokė mus visada atlikti suderinamumo testą – sudeginti nedidelį šerdies gabalėlį prieš tikrąją apvalkalo srutų sistemą, kurią planuojame naudoti, tada patikrinti, ar sukibimas. Tai paprastas veiksmas, kuris dabar yra standartinis mūsų procedūroje. Tai mane taip pat išmokė to investicinis liejimas, kiekvienas elementas yra sistemos dalis. Jūs negalite optimizuoti vieno vakuume.
Kitas dažnas, tylesnis gedimas yra matmenų poslinkis. Šerdis gali puikiai tikti pirmiesiems 100 vienetų, tada pradėsite matyti tendenciją link viršutinės tolerancijos ribos. Dažnai susidėvi įrankiai – štampai, naudojami vaško šerdies formavimui. Arba tai gali būti subtilus degimo krosnies atmosferos pokytis. Norint tai pasiekti, reikia griežtos statistinės proceso kontrolės, matuojant ne tik galutinį liejimą, bet ir keramikos šerdį keliais etapais. Tai nuobodu, bet apsaugo nuo sulėtintų nelaimių.
Neišgirstas atlygis
Kai viskas susijungia, keraminė šerdis yra tai, kas įgalina neįmanomą liejimą. Pagalvokite apie tuščiavidurę turbinos mentę su sudėtingais aušinimo kanalais, kurie seka aerodinaminio profilio kontūrą. Jokiu kitu metodu negalima pasiekti tokios liejimo vidinės geometrijos. Vertė yra ne tik tuščios erdvės kūrimas; Tai sukuria tiksliai suprojektuotą srauto kelią, leidžiantį varikliui veikti šilčiau ir efektyviau. Štai čia pateisinamos didelės šių branduolių kūrimo ir gamybos sąnaudos.
Tokiai kompanijai kaip QSY, kurio darbas apima nuo pramonės ketaus komponentus iki didelio našumo lydiniai kobalto pagrindu, pagrindinė technologija yra tiltas tarp šių rinkų. Principai yra tie patys, bet vykdymo skalė tiksliajame ir medžiagų moksle. Galimybė valdyti šį spektrą po vienu stogu yra tai, kas skiria darbo biržą nuo tikro inžinerinio partnerio.
Taigi kitą kartą, kai žiūrėsite į sudėtingą investicijų atranką, prisiminkite neregėtą stuburą viduje. Tai keraminė šerdis pradėta kaip pasta, buvo formuojama, deginama, tvarkoma, apgaubta vašku, padengta, vėl deginama, paskandinta išlydytame metale ir galiausiai ištirpsta. Visas jo egzistavimas yra trumpalaikis tikslumas, paliekantis tik tobulą ertmę. Tai padaryti yra pusė mūšio kuriant liejinį, kuris yra ne tik geras, bet ir tinkamas skrydžiui, tinkamas implantuoti ar būtiniausias misijai. Tai niekada nėra tik vietos rezervavimo ženklas.
