Išgirdę „prarastą vaško smėlio liejimą“, dauguma galvoja apie sudėtingus papuošalus ar meno kūrinius. Tai yra dažni spąstai. Pramoniniame kontekste, ypač sudėtingiems, mažo ir vidutinio tūrio metaliniams komponentams, tai visiškai kitoks žvėris. Tai ne tik formos gamyba; Tai susiję su tikslaus vaško rašto ir elastingo smėlio formų santykio valdymu, tiksliai žinant, kur procesas su jumis kovos, ir turėti atsarginę apdirbimo priemonę, kad išvalytumėte netvarką, kurią jis neišvengiamai palieka.
Pagrindinė painiava: tai nėra grynas investavimas
Žmonės dažnai visa tai sujungia į „investicijų atranką“. Tačiau tikram investiciniam liejimui naudojamas keraminis apvalkalas. Prarastas vaško smėlio liejimas yra jos šiurkštesnis, pragmatiškesnis pusbrolis. Jūs vis tiek pradedate nuo vaško arba tirpaus rašto – tai yra „prarasto vaško“ dalis. Tačiau užuot statę keraminius sluoksnius, supakuojate tą raštą į smėlio kolbą, dažnai naudodami derva surištą smėlį. Ištirpinkite vašką, įpilkite metalo. Paviršiaus apdaila nebus tokia stiklinė kaip keraminio apvalkalo, bet daugeliui funkcinių dalių, ypač didesnių, tai yra ekonomiška saldumynų vieta. Iššūkis yra kontroliuoti smėlio elgesį perdegimo ir liejimo metu.
Ten, kur tikrai matote skirtumą, yra juodraštis. Jei naudojate keraminį apvalkalą, galite išvengti beveik nulinio modelių grimzlės kampų. Su smėliu reikia daugiau. Nedaug, bet pakankamai, kad smėlis tinkamai susitrauktų ir išsiskirtų neplyšdamas. Mačiau, kad projektai žlugo, nes dizaineris, įpratęs investuoti į liejimo specifikacijas, atsiuntė piešinį su vertikaliomis sienomis smėlio apdorojimui. Šerdys sugriuvo. Tai buvo netvarka. Turite suprojektuoti pelėsių terpę.
Čia viskas yra parduotuvės patirtis. Tokia kompanija kaip Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), turėdami tris dešimtmečius liejimo ir apdirbimo, tikriausiai matė kiekvieną to kartojimą. Jie savo svetainėje atskirai išvardija ir apvalkalo formas (kitas terminas, reiškiantis keraminių apvalkalų liejimą), ir liejimą. https://www.tsingtaocnc.com, o tai man rodo, kad jie supranta skirtumą. Kai dirbate su specialiais lydiniais – nikelio, kobalto pagrindu – šis skirtumas yra dar svarbesnis. Smėlio formoje esančio superlydinio užtvarų sistema, palyginti su keraminiu apvalkalu, skiriasi šilumos išsklaidymu ir inkliuzų galimybe.
Pats smėlis: daugiau nei tik purvas
„Smėlis“ pavadinime yra klaidinantis. Tai ne žaidimų aikštelės smėlis. Paprastai tai yra silicio dioksido arba cirkonio smėlis, padengtas dervos rišikliu – dažnai fenolio arba furano sistema. Santykis, maišymo laikas, kietėjimo temperatūra; tai ne kintamieji, tai įsakymai. Neteisingai sumaišykite mišinį ir jūsų pelėsių stiprumas išnyks. Per silpnas, pilant sutrūkinėja. Per stiprus, neleidžia tinkamai susitraukti metalui, todėl pats liejinys gali įplyšti.
Mes to išmokome sunkiai iš nerūdijančio plieno vožtuvų korpusų partijos. Smėlis buvo per daug sukietėjęs. Liejiniai atrodė tobulai, tačiau ultragarsinis bandymas atskleidė mikro įtrūkimų tinklą šalia šiluminių centrų. Forma buvo per standi, vėsdama kovojo su metalu. Teko išmesti visą partiją. Pataisymas nebuvo sudėtingas – tereikia reguliuoti kietėjimo ciklą, tačiau žinojimas, ką koreguoti, atsirado dėl daugelio metų trukusio gedimo režimų susiejimo su proceso parametrais.
Kitas niuansas – smėlio melioracija. Negalite jo pakartotinai naudoti be galo. Suyra rišiklis, kaupiasi smulkmenos. Gera liejykla stebi regeneruoto smėlio LOI (Loss on Ignition). Man būtų įdomu sužinoti, kaip tokia ilgalaikė operacija, kaip QSY, valdo smėlio gyvavimo ciklą, ypač kai perjungiamos tokios medžiagos kaip ketaus ir nikelio lydiniai. Kryžminis smėlio užteršimas iš vienos lydinių šeimos į kitą gali įnešti mikroelementų, kurie sugriauna metalurgiją.
Vaško raštas: kur prasideda (ir baigiasi) matmenų valdymas
Viskas priklauso nuo modelio. Už neteko vaško smėlio liejimo, dažnai naudojate minkštesnį, žemesnės lydymosi temperatūros vašką nei dirbdami su keraminiais apvalkalais. Jis turi būti pakankamai standus, kad galėtų susidoroti su smėliu, bet pakankamai minkštas, kad švariai išsilydytų be likučių. Likutis yra žudikas. Bet koks anglies likučių likutis iš vaško sukels dujų defektus liejinyje.
Vaško įpurškimo parametrai yra svarbesni, nei dauguma mano. Slėgis, temperatūra ir laikymo laikas turi įtakos vaško susitraukimui ir paviršiaus kokybei. Šiek tiek įdubęs vaško paviršius gali atrodyti nereikšmingas, tačiau tai tiesiogiai reiškia ploną dėmę ant galutinės metalinės sienos. Kartą turėjome pasikartojantį siurblio korpuso defektą – visada toje pačioje plokščioje dalyje. Mums prireikė savaičių, kad atsektume, kad vaško įpurškimo forma aušinama netolygiai. Atvėsus vaško raštas išsikraipydavo, tačiau jis buvo toks subtilus, kad jį matėsi tik patikrinus.
Štai kodėl integracija su apdirbimu, kaip ir QSY siūlomos CNC paslaugos, yra nediskutuotina. Dėl šio proceso retai gauname tinklinio pavidalo liejimą, ypač esant sudėtingoms geometrijoms. Rašto įranga susidėvi, smėlis pasislenka smulkiai. Lieta dalis yra jūsų neapdorota medžiaga. CNC apdirbimo etapas yra ta vieta, kur jūs pasiekiate galutinius matmenis ir leistinus nuokrypius. Tai dviejų veiksmų pjesė: liejimas leidžia pasiekti 95 %, o apdirbimas – paskutinius 5 % tiksliai.
Vartai ir šėrimas: neregėta inžinerija
Tai juodasis liejybos menas. Išlydyto metalo pylimas į smėlio formą nėra panašus į kibiro užpildymą. Jums reikia sistemos – bėgių, vartų, stovų – valdyti srautą ir paduoti susitraukimą metalui kietėjant. Už neteko vaško smėlio liejimo, ši sistema dažnai įmontuojama į patį vaško rašto mazgą. Keli vaško raštai yra pritvirtinti prie centrinio vaško „medžio“, kuris sudaro pilimo puodelį ir bėgelius.
Šio medžio projektavimas yra gryna patirtis. Pastatykite stovą netinkamoje vietoje ir sukursite šiluminį tašką, kuris iš tikrųjų skatina susitraukimo poringumą. Naudokite per mažus vartus, bėgs rūkas ir užsidarys šaltis. Per didelis ir sukuriate per didelę turbulenciją, kuri sulaiko smėlį ir šlaką. Prisimenu projektą, skirtą jūrinei bronzinei įrangai, kur vis rasdavome smėlio inkliuzų. Sureguliavome pylimo temperatūrą, filtravome metalą, niekas nepadėjo. Galiausiai, senas raštų kūrėjas pažvelgė į jį ir pasakė, kad vartai į pelėsių ertmę patenka per stačiu kampu, todėl metalas sklido ir ardo smėlio sienelę. Jis buvo teisus. Tai išsprendė paprastas vaško surinkimo išdėstymo pakeitimas.
Tokio lygio problemų sprendimas yra tai, ko tikitės iš specialisto. Žvelgiant į medžiagas, su kuriomis dirba QSY – nerūdijančio plieno, specialių lydinių – užtvarų konstrukcija yra dar svarbesnė. Šių lydinių sklandumas ir kietėjimas skiriasi nuo paprasto anglinio plieno. Vartų konstrukcija, tinkanti ketui, gali sukelti nikelio lydinio įtrūkimus. Tai nėra universalus procesas.
Kodėl tai vis dar svarbu CNC pasaulyje
Turėdami šiuolaikines 5 ašių CNC stakles, galite paklausti, kam iš viso nerimauti su liejimu? Kodėl ne tik mašina iš kieto strypo? Galbūt vienkartiniams prototipams. Tačiau gaminant net 50–100 vienetų, neteko vaško smėlio liejimo laimi dėl medžiagų efektyvumo ir kainos, ypač naudojant brangius lydinius. Metalą dedate tik ten, kur jo reikia, o ne apdirbate 70 % brangaus nikelio lydinio ruošinio. Beveik tinklinės formos aspektas sutaupo ne tik medžiagą, bet ir daugybę apdirbimo laiko.
Tai taip pat leidžia geometrijoms, kurios yra nepraktiškos arba neįmanomos vien apdirbant. Vidiniai praėjimai, įpjovos, sudėtingi lenkti paviršiai – juos gali formuoti tiesiogiai pelėsiai. Tolesnis CNC darbas skirtas tiksliam paviršiui, sriegiams ir sutampantiems paviršiams. Tai hibridinės gamybos filosofija. Įmonė, siūlanti ir liejimą, ir apdirbimą po vienu stogu, kaip tai daro QSY, iš esmės supranta šią sinergiją. Jie gali optimizuoti dalies dizainą visai gamybos kelionei, o ne tik vienam jos etapui.
Tikras išbandymas – taisant senas ar pasenusias dalis. Sugedusio komponento atvirkštinė inžinerija, vaško rašto kūrimas iš 3D nuskaitymo arba senos dalies ir nedidelės partijos paleidimas per prarastą vaško smėlio liejimą dažnai yra vienintelis tinkamas sprendimas. Jis palaiko senos įrangos veikimą. Tai praktiškas, nespalvingas, bet labai vertingas šio senosios mokyklos proceso pritaikymas. Tai ne apie didelės apimties automatizavimą; tai lankstus, kvalifikuotas metalo apdirbimas. Ir tai, įtariu, išlaikė veiklą per dešimtmečius trukusius pramonės pokyčius.
