Įsigydami metalines dalis vaško liejimo būdu, pirkėjai dažnai susiduria su esminiu sprendimu: investiciniam liejimui pasirinkti vandens stiklo apvalkalo sistemą arba silicio dioksido sluoksnio sistemą. Abi priklauso prarastam vaško liejimui, tačiau keraminiam apvalkalui naudojamas rišiklis sukuria didelius paviršiaus kokybės, matmenų tikslumo, gamybos ciklo ir bendrų sąnaudų spragas. Pasirinkus netinkamą apvalkalo procesą, dalys gali būti atmestos, biudžetas viršijamas arba gali būti praleisti pristatymo terminai. Šiame vadove išskaidomos abi gamybos darbo eigos, palyginamos pagrindinės našumo metrikos ir padedama pasirinkti tinkamą jūsų komponento prarasto vaško liejimo metodą.
Kas yra vandens stiklo liejimas?
Vandens stiklo liejimas yra tradicinis investicinio liejimo variantas, kurio metu naudojamas vandens stiklas (natrio silikatas) kaip rišiklis keraminiam apvalkalui statyti. Dėl stabilaus veikimo ir žemesnės gamybos slenksčio jis tebėra plačiai naudojamas bendriems pramoniniams metaliniams komponentams gaminti.
Vandens stiklo apvalkalo gamybos darbo eiga
Korpuso kūrimo seka atliekama šiais fiksuotais žingsniais:
- Surinkite vaško raštus ant vaškinio medžio
- Panardinkite vaško rinkinį į srutą, sumaišytą su vandens stiklo rišikliu ir ugniai atspariais milteliais
- Ant šlapios srutos sluoksnio užtepkite granuliuotą tinką
- Panardinkite dengtą agregatą į amonio chlorido kietiklį, kad greitai cheminis sukietėjimas
- Pakartokite panardinimą, tinkavimą ir grūdinimą, kad susidarytų pakankamas apvalkalo storis
- Visiškas vaško pašalinimas garais, kad ištirptų vidinis vaškas
- Iš anksto pašildykite gatavą apvalkalą, tada supilkite išlydytą metalą
Cheminė kietėjimo reakcija žymiai pagreitina apvalkalo susidarymą, o tai yra didžiausias vandens stiklo proceso privalumas.
Tipinės savybės ir tinkami lydiniai vandens stiklo liejimui
Vandens stiklo korpusai puikiai tinka angliniam plienui, mažai legiruotam plienui ir daugeliui įprastų nerūdijančio plieno rūšių. Paprastai jis pasirenkamas vidutinio ir sunkaus konstrukcijų liejiniams, kuriems būdingas vidutinis tolerancija ir paviršiaus reikalavimai. Tai nėra pirmasis pasirinkimas itin plonoms sienoms arba didelio tikslumo aviacijos ir kosmoso lydiniams.
Kas yra Silica Sol investicinis liejimas?
Silicio dioksido liejimas yra didelio tikslumo prarasto vaško liejimo procesas, kurio metu silicio dioksidas naudojamas kaip keraminio apvalkalo rišiklis. Tai pagrindinis tikslių komponentų pasirinkimas, kai griežti leistini nuokrypiai ir lygūs liejiniai paviršiai yra privalomi. Kai kurie pirkėjai ieškodami šio proceso ieško termino „investicinio liejimo silikono solo liejykla“.
Silica Sol Shell gaminimo darbo eiga
Bendra seka yra panaši į kitus prarasto vaško būdus, tačiau kietėjimo mechanizmas yra visiškai kitoks:
- Sumontuokite vaško raštus ant vaško eglutės
- Panardinkite vaško medį į ugniai atsparią silicio dioksido srutą
- Į šviežią dangą įpilkite tinko medžiagos
- Padengtą dalį palikite natūraliam džiovinimui ore, o ne cheminiam grūdinimui
- Sudėkite kelis apvalkalo sluoksnius, dažniausiai su smulkesne ugniai atsparia pudra veido sluoksniui
- Atlikite vaško šalinimą ir sviedinių deginimą aukštoje temperatūroje
- Užpilkite išlydytą metalą, kai baigsis apdegimas
Ilga, lėta džiūvimo ore fazė pašalina cheminius kietiklius, todėl gaunamas tankesnis, lygesnis apvalkalo paviršius ilgesnio gamybos ciklo kaina.
Įprastos savybės ir tinkami lydiniai, naudojami investiciniam silicio dioksido liejimui
Silicio dioksido apvalkalai yra suderinami su aukščiausios kokybės medžiagomis, įskaitant aukštos kokybės nerūdijantį plieną, karščiui atsparius lydinius ir korozijai atsparius superlydinius. Šis procesas tinka sudėtingoms geometrijoms, plonasienėms konstrukcijoms ir dalims, naudojamoms skysčių, medicinos ir su aviacija susijusioje įrangoje.
Palyginimas vienas šalia kito: vandens stiklo liejimas ir silicio dioksido investicinis liejimas
Šiame skyriuje palyginami du procesai, susiję su praktiniais veiksniais, kuriuos dauguma pirkėjų įvertina prieš pateikdami užsakymą.
| Palyginimo elementas | Vandens stiklo liejimas | Silica Sol investicinis liejimas |
| Lieto paviršiaus apdaila (Ra) | Šiurkštesnis liejimo paviršius; stambesnis ugniai atsparus ir cheminis kietėjimas | Lygesnis liejamas paviršius; švelni veido pudra, lėtai džiūstanti |
| Matmenų tolerancija | Platesnis tolerancijos diapazonas; didesnė nedidelio korpuso iškraipymo rizika | Griežtesnės pasiekiamos tolerancijos; mažesnė apvalkalo deformacijos rizika |
| Gamybos savikaina | Mažesnės žaliavų ir darbo sąnaudos, paprastai ekonomiškos | Didesnė rišiklio kaina, ilgesnis ciklas, didesnės bendros liejimo išlaidos |
| Pristatymo laikas | Greitesnis kietėjimas, trumpesnis mėginių ėmimo ir gamybos ciklas | Reikalingas sluoksninis džiovinimas oru, ilgesnis apsisukimas |
| Pageidaujamas dalies stilius | Vidutiniai / sunkūs, storasieniai konstrukciniai liejiniai | Sudėtingi, plonasieniai, aukštos specifikacijos tikslumo liejiniai |
| Bendra defektų tendencija | Prilipęs smėlis, nuospaudos, nelygaus paviršiaus dėmės | Smeigtukai arba pūslės, jei džiovinimo kontrolė nestabili |
Pastaba: visi aukščiau pateikti veikimo aprašymai yra kokybiniai. Tiksliems skaitiniams Ra diapazonams, tolerancijos klasėms, minimaliam sienelės storiui ir tipiškam pristatymo laikui galutiniam patvirtinimui reikalingi pramonės informaciniai duomenys.
Paviršiaus apdaila (Ra vertė)
Paviršiaus šiurkštumas Ra yra vienas ryškiausių skirtumų. Vandens stiklo apvalkale naudojamos stambesnės ugniai atsparios medžiagos ir cheminis grūdinimas, todėl liejamas paviršius yra grubesnis. Liejant silicio dioksidu, naudojama smulkesnė veido dangos pudra ir lėtas džiūvimas, todėl liejimo paviršius yra daug lygesnis.
Pastaba: Ra vertės čia reiškia liejimo paviršiaus apdailą prieš antrinį apdirbimą. Norint galutinai patvirtinti tikslius skaitinius diapazonus, reikia pramonės atskaitos duomenų.
Matmenų tolerancijos galimybė
Silicio dioksido liejinys išlaiko mažesnius matmenų nuokrypius. Jo lėtai džiūstantis keraminis apvalkalas turi mažesnę deformacijos riziką degimo ir liejimo metu. Vandens stiklo kevalai greitai sukietėja, tačiau kelia didesnę nežymaus korpuso iškraipymo riziką, todėl jie negali išlaikyti griežčiausių brėžinių tolerancijos.
Pastaba: konkrečios ISO tolerancijos klasės turi būti patvirtintos.
Gamybos savikaina
Vandens stiklo liejimas paprastai yra ekonomiškesnis. Vandens stiklo žaliavos yra pigesnės, o greitas kietėjimas sumažina darbo ir grindų laiką. Silicio dioksido rišiklis kainuoja brangiau, dėl ilgos džiovinimo eilės sumažėja cecho pralaidumas, o tiksliųjų dalių laužo kiekis yra didesnis. Silicio dioksido dalių dalys paprastai būna su didesne vieneto kaina.
Kainų skirtumai tampa ne tokie akivaizdūs, kai partijos yra labai didelės, tačiau silicio dioksidas retai sumažina vandens stiklo liejimo kainą už identiškos lydinio ir dalių geometrijos kainą.
Pristatymo laikas ir gamybos ciklas
Vandeninio stiklo liejimas užtikrina greitesnį mėginių ėmimą ir masinės gamybos procesą. Cheminio kietėjimo etapas trunka tik trumpą laiką tarp apvalkalo sluoksnių. Silicio dioksidas priklauso nuo džiovinimo oru, o kiekvienam dangos sluoksniui reikia valandų kontroliuojamo džiūvimo laiko. Papildomas laukimo laikas tiesiogiai prailgina mėginių ėmimo ir bendrą pristatymo laiką.
Pastaba: tipiniai prototipo pristatymo laiko intervalai abiem procesams laukiant patvirtinimo.
Tinkamas liejimo dydis ir sienelės storis
Vandeninio stiklo liejinys tinka didesniems, sunkesniems liejiniams su storesnėmis sienelėmis. Jis kovoja su ypač plonomis dalimis, nes šiurkštesnis apvalkalas ir greitesnis kietėjimas gali sukelti užpildymo ir paviršiaus defektus. Silicio solo investicinis liejimas kur kas geriau susidoroja su plonasieniais sudėtingais dizainais, pvz nerūdijančio plieno sparnuotė, nors jis taip pat gali pagaminti didesnius liejinius, kai specifikacijos reikalauja didelio tikslumo.
Pastaba: standartinės minimalios sienelės storio ribos turi būti patvirtintos.
Dažni defektų skirtumai
Kiekvienas procesas turi savo tipišką defektų tendenciją, susietą su apvalkalo savybėmis:
- Vandens stiklo liejimas: didesnė grubaus paviršiaus, smėlio prilipimo, šašų defektų ir paviršiaus dėmių tikimybė
- Silicio dioksido liejinys: jei džiovinimo kontrolė bloga, gali atsirasti skylių arba pūslių; mažiau šiurkščių paviršiaus defektų esant stabilioms dirbtuvių sąlygoms
Nė vienas procesas nėra be defektų, o tinkamas proceso valdymas gali panaikinti dažniausiai pasitaikančias problemas.
Kaip pasirinkti tarp vandens stiklo liejimo ir silicio dioksido investicinio liejimo
Naudokite šį praktinį kontrolinį sąrašą piešinio peržiūros etape, kad nuspręstumėte, kuris prarasto vaško liejimo procesas tinka jūsų projektui:
- Patikrinkite brėžinio tolerancijos reikalavimus: rinkitės silicio dioksido liejinį, jei griežti leistini nuokrypiai yra nediskutuotini
- Patvirtinkite reikalingą liejimo paviršių Ra: rinkitės silicio dioksido liejimą, kad paviršiai būtų lygūs, mažai šiurkštūs
- Peržiūrėti lydinio klasę: didelio našumo lydiniai paprastai atitinka silicio dioksido liejimą
- Įvertinkite biudžetą ir užsakymo vertę: pasirinkite vandens stiklo liejimą, kad galėtumėte kontroliuoti komponentų kainą
- Patvirtinkite reikiamą pristatymo datą: greitam mėginių ėmimo ir skubių užsakymų atveju pirmenybė teikiama vandens stiklo liejimui
- Patikrinkite sienelės storį ir geometrijos sudėtingumą: plonos, sudėtingos dalys yra palankios silicio dioksido liejimui
Paprasti realaus pasaulio pavyzdžiai:
- Anglies plieno konstrukciniams laikikliams su laisvomis leistinomis nuokrypomis ir mažu biudžetu, vandens stiklo liejimas yra protingas pasirinkimas.
- Plonasieniams 316 l skystiems komponentams, kuriems taikomi griežti paviršiaus reikalavimai, geriau tinka silicio dioksido liejinys.
Dažnai užduodami klausimai
Ar vandens stiklo liejinys gali pasiekti silicio dioksido lygio paviršiaus apdailą?
Jis negali nuosekliai atitikti natūralaus liejamo silicio dioksido apvalkalo paviršiaus. Antrinis šlifavimas arba poliravimas gali pagerinti paviršių Ra, tačiau tai padidina apdirbimo išlaidas. Hibridiniai kompozitiniai apvalkalai gali susiaurinti atotrūkį, tačiau vis tiek turi būdingų ribų.
Ar galime maišyti vandens stiklo ir silicio dioksido apvalkalo sluoksnius (kompozicinis apvalkalo liejimas)?
Taip, egzistuoja sudėtiniai apvalkalo procesai. Silicio dioksido solo veido danga su vandens stiklo užpakaliniais sluoksniais subalansuoja paviršiaus kokybę ir kainą. Šis hibridinis kelias yra mažiau paplitęs nei dvi gryno apvalkalo sistemos.
Ar silicio dioksido solo investicinis liejimas visada geresnis?
Visai ne. Silicio dioksidas suteikia pridėtinės vertės tik tada, kai piešinys reikalauja tikslumo ir lygaus liejimo paviršiaus. Jei jūsų detalės specifikacijoje nereikalaujama griežtų leistinų nuokrypių ar aukščiausios kokybės paviršiaus, sumokėjus priemoką už silicio dioksidą, funkcinės naudos nebus.
Ar prarastas vaško liejimas prilygsta investiciniam silicio dioksido liejimui?
Ne. Pamesto vaško liejimas yra plati kategorija. Vandens stiklo liejimas taip pat yra prarasto vaško liejimo tipas. Daugelis pirkėjų painioja šiuos terminus. Paieškos terminas silicio liejimas formomis yra dažnas klaidingas pavadinimas: dažniausiai kalbama apie keraminių apvalkalų liejimą, o ne į silikoninės gumos liejimo formas.
Išvada
Vandens stiklo liejimas ir silicio dioksido liejimas yra pasiteisinusios vaško liejimo technologijos, tačiau jos skirtos skirtingiems tiekimo tikslams. Vandeninio stiklo liejimas užtikrina mažesnes kainas ir greitesnį standartinių konstrukcinių liejinių paruošimo laiką. Silicio dioksido liejinys užtikrina puikią paviršiaus apdailą ir tikslių, didelio lydinio komponentų matmenų toleranciją.
Geriausias procesas nustatomas pagal jūsų detalės brėžinį, medžiagos specifikaciją, biudžetą ir pristatymo grafiką. Išsiaiškinkite šiuos reikalavimus prieš siųsdami spaudinius liejimo tiekėjams, kad gautumėte tikslias kainas ir išvengtumėte nereikalingo pertvarkymo.
