Kad dzirdat vārdu "pazaudēta vaska smilšu liešana", lielākā daļa domā par sarežģītām rotaslietām vai mākslas darbiem. Tāda ir parastā slazds. Rūpnieciskā kontekstā, īpaši sarežģītu, maza vai vidēja apjoma metāla komponentu gadījumā, tas ir pavisam cits zvērs. Tas nav tikai veidnes izgatavošana; tas ir par laulības pārvaldību starp precīzu vaska zīmējumu un elastīgu smilšu veidni, precīzi zinot, kur process ar jums cīnīsies, un ar apstrādes rezerves palīdzību, lai iztīrītu nekārtību, ko tas neizbēgami atstāj aiz sevis.
Galvenā apjukums: tā nav tīra investīciju liešana
Cilvēki bieži vien to visu apvieno zem “investīciju liešanas”. Bet patiesajā investīciju liešanā tiek izmantots keramikas apvalks. Zaudēta vaska smilšu liešana ir tās rupjāks, pragmatiskāks brālēns. Jūs joprojām sākat ar vasku vai šķīstošu rakstu — tā ir “pazaudētā vaska” daļa. Bet tā vietā, lai veidotu keramikas slāņus, jūs iesaiņojat šo rakstu smilšu kolbā, bieži izmantojot smiltis, kas savienotas ar sveķiem. Jūs izkausējat vasku, ielejiet metālu. Virsmas apdare nebūs tik stiklveida kā keramikas apvalka apdare, taču daudzām funkcionālām daļām, īpaši lielākām, tā ir rentabla salduma vieta. Izaicinājums ir kontrolēt smilšu uzvedību izdegšanas un liešanas laikā.
Kur jūs patiešām redzat atšķirību, ir melnraksts. Keramikas apvalkam varat izvairīties no gandrīz nulles iegrimes leņķiem uz rakstiem. Ar smiltīm vajag vairāk. Ne daudz, bet pietiekami, lai ļautu smiltīm kārtīgi sablīvēt un atbrīvotos bez plīsumiem. Esmu redzējis, ka projekti izgāzās, jo dizainers, kurš bija pieradis pie investīciju liešanas specifikācijām, smilšu procesam nosūtīja modeli ar vertikālām sienām. Serdeņi sabruka. Tas bija haoss. Jums ir jāveido veidnes videi.
Šeit veikala pieredze ir viss. Tāds uzņēmums kā Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), ar savu trīs gadu desmitu liešanā un apstrādē, iespējams, ir redzējuši katru tā atkārtojumu. Viņi savā vietnē atsevišķi uzskaita gan čaumalu veidnes (cits termins, kas apzīmē keramikas apvalku liešanu), gan ieguldījumu liešanu. https://www.tsingtaocnc.com, kas man liecina, ka viņi saprot atšķirību. Strādājot ar īpašiem sakausējumiem — uz niķeļa bāzes, uz kobalta bāzes — šī atšķirība ir vēl svarīgāka. Smilšu veidnē izmantotā supersakausējuma un keramikas apvalka novadīšanas sistēma atšķiras no pasaules siltuma izkliedes un ieslēgumu potenciāla ziņā.
Pati smiltis: vairāk nekā tikai netīrumi
"Smiltis" nosaukumā ir maldinoša. Tās nav rotaļu laukuma smiltis. Parasti tās ir silīcija dioksīda vai cirkona smiltis, kas pārklātas ar sveķu saistvielu - bieži vien fenola vai furāna sistēmu. Attiecība, sajaukšanas laiks, cietēšanas temperatūra; tie nav mainīgie, tie ir baušļi. Pareizi sajauciet maisījumu, un jūsu pelējuma stiprums samazinās. Pārāk vājš, izliešanas laikā saplaisā. Pārāk stiprs, tas nepieļauj pareizu metāla saraušanos, izraisot karstas plīsumus pašā lējumā.
Mēs to uzzinājām cietā veidā no nerūsējošā tērauda vārstu korpusu partijas. Smiltis bija pārcietušas. Lējumi izskatījās perfekti, taču ultraskaņas testēšana atklāja mikroplaisu tīklu netālu no termiskajiem centriem. Veidne bija pārāk stingra, un tā atdziestot cīnījās ar metālu. Nācās nodot metāllūžņos visu partiju. Labojums nebija sarežģīts — tikai sacietēšanas cikla pielāgošana, taču zināšana, ko pielāgot, radās, gadiem ilgi savienojot atteices režīmus ar procesa parametriem.
Vēl viena nianse ir smilšu meliorācija. Jūs to nevarat izmantot bezgalīgi. Saistviela sabojājas, sakrājas sodi. Laba lietuve uzrauga savu reģenerēto smilšu LOI (zaudējumu uzliesmošanas laikā). Es vēlētos redzēt, kā ilgstoša darbība, piemēram, QSY, pārvalda smilšu dzīves ciklu, it īpaši, pārslēdzoties starp materiāliem, piemēram, čugunu un niķeļa sakausējumiem. Smilšu savstarpēja piesārņošana no vienas sakausējumu grupas uz otru var ieviest mikroelementus, kas sagrauj metalurģiju.
Vaska raksts: kur sākas (un beidzas) izmēru kontrole
Viss ir atkarīgs no modeļa. Par zaudēta vaska smilšu liešana, jūs bieži izmantojat mīkstāku vasku ar zemāku kušanas temperatūru nekā keramikas apvalku darbam. Tam jābūt pietiekami stingrai, lai varētu tikt galā ar smilšu blietēšanu, bet pietiekami mīkstam, lai tīri izkausētu bez atlikumiem. Atlikums ir slepkava. Jebkurš vaska pāri palikušais ogleklis radīs gāzes defektus lējumā.
Vaska injekcijas parametriem ir lielāka nozīme, nekā vairums domā. Spiediens, temperatūra un turēšanas laiks ietekmē vaska saraušanos un virsmas kvalitāti. Nedaudz iegrimusi virsma uz vaska varētu šķist nenozīmīga, taču tā tieši izpaužas kā plānā vieta uz galīgās metāla sienas. Reiz mums bija atkārtots sūkņa korpusa defekts — vienmēr tajā pašā plakanajā daļā. Mums vajadzēja nedēļas, lai to izsekotu līdz vaska iesmidzināšanas veidnes nevienmērīgai dzesēšanai. Vaska raksts izkropļoja, kad tas atdziest, bet tas bija tik smalks, ka to varēja redzēt tikai ar džiga pārbaudi.
Tāpēc integrācija ar apstrādi, tāpat kā QSY piedāvātie CNC pakalpojumi, nav apspriežama. Izmantojot šo procesu, jūs reti iegūstat tīkla formas atlējumu, īpaši sarežģītu ģeometriju gadījumā. Rakstu aprīkojums nolietojas, smiltis sīki nobīdās. As-cast daļa ir jūsu neapstrādāts krājums. CNC apstrādes stadijā jūs sasniedzat galīgos izmērus un pielaides. Tā ir divu cēlienu luga: liešana sniedz jums 95%, bet apstrādes rezultātā tiek nodrošināti pēdējie 5% ar precizitāti.
Vērtēšana un barošana: neredzamā inženierija
Šī ir liešanas darbu melnā māksla. Izkausēta metāla ieliešana smilšu veidnē nav kā spaiņa pildīšana. Jums ir nepieciešama sistēma — sliedes, vārti, stāvvadi —, lai kontrolētu plūsmu un padotu saraušanos, metālam sacietējot. Par zaudēta vaska smilšu liešana, šī sistēma bieži ir iebūvēta pašā vaska raksta komplektā. Vairāki vaska raksti ir piestiprināti centrālajam vaska “kokam”, kas veido izliešanas kausu un sliedes.
Šī koka projektēšana ir tīra pieredze. Novietojiet stāvvadu nepareizā vietā, un jūs izveidojat termisko karsto punktu, kas faktiski veicina saraušanās porainību. Izmantojiet pārāk mazus vārtus, jo tie aizsvīst un aizveras auksti. Pārāk liels, un jūs radāt pārmērīgu turbulenci, kas iesprosto smiltis un izdedžus. Es atceros projektu jūras kvalitātes bronzas veidgabalam, kurā mēs pastāvīgi atradām smilšu ieslēgumus. Pielāgojām liešanas temperatūru, filtrējām metālu, nekas nedarbojās. Beidzot kāds vecs rakstu veidotājs to aplūkoja un teica, ka vārti iekļūst veidnes dobumā pārāk stāvā leņķī, izraisot metāla strūklu un izraujot smilšu sienu. Viņam bija taisnība. To atrisināja vienkāršas izmaiņas vaska montāžas izkārtojumā.
Šis problēmu risināšanas līmenis ir tas, ko jūs sagaidāt no speciālista. Aplūkojot materiālus, ar kuriem QSY strādā — nerūsējošajiem, īpašiem sakausējumiem —, vārtu dizains ir vēl svarīgāks. Šiem sakausējumiem ir atšķirīga plūstamība un sacietēšanas modeļi nekā vienkāršam oglekļa tēraudam. Vārtu dizains, kas piemērots čugunam, var izraisīt niķeļa sakausējuma plaisāšanu. Tas nav universāls process.
Kāpēc tas joprojām ir svarīgi CNC pasaulē?
Izmantojot modernās 5 asu CNC mašīnas, jūs varētu jautāt, kāpēc vispār jāuztraucas ar liešanu? Kāpēc ne tikai mašīna no cieta stieņa? Varbūt vienreizējiem prototipiem. Bet ražošanas sērijām pat 50-100 gab. zaudēta vaska smilšu liešana uzvar materiālu efektivitātes un izmaksu ziņā, īpaši ar dārgiem sakausējumiem. Jūs ievietojat metālu tikai tur, kur tas ir nepieciešams, nevis apstrādājat 70% no dārgas niķeļa sakausējuma sagataves. Gandrīz tīkla formas aspekts ietaupa ne tikai materiālu, bet arī milzīgu daudzumu apstrādes laika.
Tas pieļauj arī ģeometrijas, kas ir nepraktiskas vai neiespējamas tikai ar apstrādi. Iekšējās ejas, iegriezumi, sarežģītas izliektas virsmas — tās var veidot tieši ar veidni. Turpmākais CNC darbs ir paredzēts precīzām virsmām, vītnēm un savienojošām virsmām. Tā ir hibrīda ražošanas filozofija. Uzņēmums, kas zem viena jumta piedāvā gan liešanu, gan apstrādi, tāpat kā QSY, šo sinerģiju saprot pēc būtības. Viņi var optimizēt detaļu dizainu visam ražošanas braucienam, nevis tikai vienam tā posmam.
Īsts pārbaudījums ir veco vai novecojušo detaļu remontā. Bojāta komponenta reversā inženierija, vaska raksta izveidošana no 3D skenēšanas vai vecas detaļas un nelielas partijas palaišana caur zaudēto vaska smilšu liešanu bieži vien ir vienīgais dzīvotspējīgais risinājums. Tas uztur mantoto aprīkojumu. Tas ir praktisks, neglamūrīgs, bet ļoti vērtīgs šī vecās skolas procesa pielietojums. Tas nav par liela apjoma automatizāciju; runa ir par elastīgu, prasmīgu metālapstrādi. Un, manuprāt, tas ir tas, kas ir saglabājis darbību gadu desmitiem ilgušo nozares pārmaiņu laikā.
