Схелл ливење калупа за индустријске делове: процес, толеранције и када то навести 

Ливење у калупе заузима практичну средину коју инжењери и купци често занемарују. Пружа бољу тачност димензија и завршну обраду површине од обичног ливења у песак, али не носи трошкове алата или временско трајање ливења по инвестицији. За делове са умереном сложеношћу и захтевом толеранције који је захтеван, али не и екстреман, овај процес може бити најекономичнији пут до поузданог ливења.

Овај чланак објашњава како функционише процес песка премазаног смолом, где леже границе његове тачности и како да одлучите да ли да наведете ливење у калупу или ливење воском за дати део. Циљ није да промовишете један процес у односу на други, већ да вам дамо критеријуме да са поверењем упутите тај позив.

Шта је ливење у калупима и како функционише процес песка обложен смолом?

Ливење у калупе, понекад написано као ливење у калупе, је потрошни процес калупа који користи песак обложен смолом за формирање танке, чврсте љуске око загрејаног металног узорка. Истопљени метал се затим гравитацијом сипа у састављени омотач. Везиво од смоле је оно што одваја овај процес од конвенционалног ливења у песак: оно даје пешчаном калупу довољну снагу да задржи свој облик прецизно током сипања, тако да се шупљина калупа не деформише или еродира тако лако.

Основни редослед је једноставан. Метални узорак, обично гвожђе или челик, се загрева и облаже средством за одвајање. Песак обложен смолом испушта се или дува на врући узорак, где топлота делимично очвршћава смолу и формира љуску контролисане дебљине. Узорак и шкољка се затим додатно загревају да би се завршило очвршћавање, а шкољка се скида са шаре. Две половине шкољке су стегнуте или залепљене заједно, језгра се убацују ако је потребно, а склоп се подупире у тиквицу пре изливања.

У Кингдао Киангсениуан-у, ливење калупа за шкољке користи гравитационо ливење песка обложено смолом за делови од сивог гвожђа и нодуларног гвожђа, укључујући механичке структурне компоненте и кућишта пумпе и вентила. Процес одговара серијама одливака који захтевају бољи квалитет и прецизност него што то обично ливење у песак може да испоручи.

Кључна предност система песка обложеног смолом је стабилност димензија. Када се шкољка очврсне и скине, не деформише се пре изливања. Та стабилност је основа за толеранцију и бројеве завршне обраде о којима се говори у следећем одељку.

Границе толеранције и завршне обраде: шта ливење од калупа може, а шта не може да пружи

Практична коверта тачности за ливење калупа у Кингдао Киангсениуан је дефинисана са три бројке: толеранција димензија ЦТ7–9, храпавост површине Ра 12,5–25 μм, и минималну дебљину зида 3мм. Ово су бројеви које треба користити приликом процене да ли је део кандидат за овај процес.

ЦТ7–9 је значајан корак изнад обичног ливења песка. За димензију од 100 мм, овај степен одговара опсегу толеранције у опсегу од отприлике ±0,5 до ±1,0 мм, у зависности од специфичног сегмента величине и легуре; тачне вредности зависе од применљивог стандарда толеранције за тај опсег димензија. То је довољно чврсто да се многе обрађене површине које се спајају могу завршити једним пролазом, и довољно чврсто да карактеристике које се не спајају остану као ливене. Ра 12,5–25 μм даје површину која је видљиво глаткија од ливења у сировом песку и смањује количину чишћења и припреме површине која је потребна пре фарбања или монтаже.

Минимална дебљина зида од 3 мм је користан критеријум скрининга. Делови са тањим зидовима или веома финим детаљима можда неће бити поуздано испуњени у ливењу калупа, а ризик од погрешног рада се повећава како дебљина зида опада.

Оно што ливење у калупе не даје је прецизност у инвестиционом ливењу. Изливање изгубљеног воска може постићи финије завршне обраде и тање зидове од горњих слика. Тај јаз је стваран и то је разлог зашто одлука о избору у наредним одељцима није аутоматска. Ливење у калупе је бољи избор када су прихватљиви ЦТ7–9 и Ра 12,5–25μм. Погрешан је избор када нису.

Још једна напомена о обиму: објављене могућности у Кингдао Киангсениуан покривају сиво гвожђе и нодуларно гвожђе. Ако ваш део захтева ливени челик, потврдите доступност материјала пре него што наставите, јер литература о процесу описује челик као компатибилан са ливеним калупом уопште, али специфичан обим производње треба проверити код добављача.

Који делови одговарају ливењу калупа?

Геометрија средње сложености и серијска производња

Ливење у калупе је најбоље када део има довољно сложености да искључи једноставно ливење у песак, али не толико сложено да ливење по инвестицији постане једини одрживи пут. Унутрашње шупљине, фини жлебови и избочине су на дохват руке, под условом да дебљина зида остане на или изнад прага од 3 мм. Механички делови конструкције, тела пумпи, и кућишта вентила су репрезентативни примери врсте геометрије која се добро уклапа.

Димензија серије је важна исто колико и геометрија. За ливење калупа за љуске је потребан метални узорак, који је једнократан. Тај трошак је нижи од алата који је потребан за ливење изгубљеног воска, али га и даље треба апсорбовати током производног циклуса. Ако је количина поруџбине веома мала, цена обрасца по делу може поткопати економичност процеса. Ако је количина значајна и захтев толеранције је унутар ЦТ7–9, ливење у калупе је често исплативији пут.

Практична самопровера за инжењере и купце: да ли део има површине које се не спајају које треба да изгледају чисте без велике завршне обраде? Да ли ће исти део бити наручен више пута? Да ли је захтев толеранције захтеван, али не и улагање? Ако је одговор на сва три потврдан, ливење калупа за љуске заслужује озбиљно разматрање.

Ливење у калуп у љусци наспрам ливења изгубљеног воска: компромиси за прецизност, цену и запремину

Компромис између ливења у калупе и ливења воском своди се на три варијабле: прецизност, цену узорка и обим производње.

На прецизности, изгубљено ливење воска побеђује. Производи финије површинске детаље и може да поднесе тање зидове. Ливење у калупе не одговара томе, али није потребно за велики део индустријских делова. ЦТ7–9 и Ра 12,5–25 μм прозор је довољан за многе пумпе, вентиле и структуралне примене.

Што се тиче трошкова узорка, ливење калупа има предност. Метални узорак који се користи у ливењу шкољке је јефтинији за производњу од алата за ињектирање воска и вишеслојног система шкољке који су потребни за ливење по инвестиционој маси. Ова разлика у цени је квалитативна и зависи од геометрије дела, али је правац конзистентан: алати за калупе је лакша инвестиција.

Што се тиче обима производње, економија се мења. При малим количинама помаже нижа цена узорка ливења у калупе, али цена по делу процеса може и даље бити већа од очекиване ако поруџбина не може да амортизује шаблон. При средњим до великим количинама ливење у калупе постаје све ефикасније јер шаблон за вишекратну употребу подржава поновљено стварање шкољке. Ливење изгубљеног воска остаје конкурентно при малим количинама када су захтеви за прецизношћу екстремни, јер је у тим случајевима већи трошак алата оправдан функционалним захтевима дела.

За део за ливење челика важи иста логика, али је потврда материјала неопходна пре него што се посветите процесу. За делове од ливеног гвожђа за ливење шкољке, уклапање је директније, с обзиром на објављени обим производње.

Када одредити ливење у калупу уместо ливеног воска: водич за доношење одлука

Користите следећу табелу као алат за скрининг, а не као замену за преглед цртежа са вашим добављачем.

Логика иза стола је једноставна. Ако функционални захтеви дела спадају у оквир могућности ливења у калуп, навођење изгубљеног ливења воском додаје цену без додавања вредности. Ако захтеви за део нису у том прозору, навођење ливења у калуп ствара ризик. Одлука треба да буде вођена цртежом, а не подразумеваним преференцијама за било који процес.

Контролна листа за набавку делова за ливење у калупу

Када се донесе одлука о процесу, разговор о набавци треба да се фокусира на детаље који одређују да ли испоручени одливци одговарају цртежу и очекиваној цени.

• Преглед цртежа и алата. Потврдите да ће добављач дизајнирати систем затварања и успона, распоред језгра и број шупљина на основу вашег 3Д цртежа и спецификације материјала. Дизајн шаре директно утиче на принос и чврстоћу бацања, тако да са овим кораком не треба журити.
• Верификација материјала. Питајте да ли добављач врши спектралну анализу на улазној сировини и на изливеном металу. У Кингдао Киангсениуан, спектрална анализа је део стандардног процеса за потврду композиције. За сиво гвожђе и нодуларно гвожђе ово је основна, али важна провера.
• Инспекција првог артикла. Пре масовне производње, добављач треба да одбаци мали број узорака и тестира изглед, димензије и механичка својства. Прегледајте овај извештај у односу на цртеж пре него што одобрите покретање.
• Власништво узорка и животни век. Појасните структуру накнаде за образац и шта се дешава када образац достигне крај свог века трајања. Објављена политика у Кингдао Киангсениуан је једнократна накнада за калуп по делу, са бесплатном заменом након што оригинал достигне свој животни век. Потврдите да се ово односи на ваш одређени део.
• Граница обраде. Одлучите да ли купујете ливене делове или готове делове и у складу са тим одредите стандард обраде. Ако је потребна завршна обрада, цртеж треба да назначи које су површине обрађене и до које толеранције.
• Обим и време испоруке. Потврдите минималну количину поруџбине и очекивано време производње за ваш део. Они зависе од спремности шаблона, доступности материјала и тренутног оптерећења у радњи, тако да је о њима најбоље разговарати као део понуде, а не претпоставити из опште изјаве о могућностима.

Једна напомена о обиму: ова контролна листа се фокусира на техничку потврду специфичну за ливење у калупе. Шири критеријуми оцењивања добављача, као што су системи управљања квалитетом или историја ревизије, су посебна тема.

ФАК

Коју толеранцију може одржати ливење калупа за љуске?
ЦТ7–9 је објављена способност за процес у Кингдао Киангсениуан. Тачна толеранција за дату димензију зависи од сегмента величине, легуре и дизајна узорка, тако да цртеж треба прегледати са добављачем, а не судити према једном броју.

Може ли ливење калупа за шкољке да замени изгубљено ливење воска?
За неке делове, да. Ако је захтев толеранције ЦТ7–9 или лабавији, захтев за завршном обрадом површине је Ра 12,5–25 μм или грубљи, а обим производње је довољан да амортизује шаблон, ливење у калупе је често економичнији избор. То није замена када део захтева финију прецизност или тање зидове него што процес калупа може да пружи.

Који материјали су погодни за ливење калупа?
У Кингдао Киангсениуан, процес се првенствено користи за делове од сивог и нодуларног гвожђа. Преливање љуске као процес је компатибилан са другим црним и обојеним металима, али доступност материјала треба потврдити код добављача за вашу специфичну примену.

Како цена узорка утиче на избор између ливења и ливења?
Шаблони калупа су генерално јефтинији од алата за ливење по инвестиционој маси. Тај нижи трошак алата побољшава економичност ливења у калупе за средње и велике количине. При веома малим количинама, трошак шаблона и даље треба да се апсорбује, а предност се сужава. Поређење је квалитативно и треба га проценити у односу на вашу специфичну количину поруџбине и геометрију дела.

Следећи корак

Ако процењујете део за ливење у калупе, најкориснији следећи корак је преглед цртежа. Услуга гравитационог ливења калупа компаније Кингдао Киангсениуан покрива делове од сивог и нодуларног гвожђа, са објављеним толеранцијама ЦТ7–9 и храпавости површине Ра 12,5–25 μм. Детаље процеса можете погледати на Схелл Молд Гравити Цастинг и доставити цртеж за процену да ли део одговара прозору процеса.