Đúc bọt bị mất tùy chỉnh (còn được gọi là Đúc mẫu bay hơi hoặc EPC) là một công nghệ sản xuất có hình dạng gần như{0}}hình lưới-được thiết kế cho các thành phần kim loại phức tạp, có tính tích hợp cao. Bằng cách sử dụng các mẫu bọt polystyrene (EPS) hoặc polymethyl methacrylate (PMMA) mở rộng được nhúng vào trong-cát silic không liên kết, quy trình này giúp loại bỏ các lõi cát bên trong truyền thống, các đường chia khuôn và các góc nghiêng.
Trong quá trình đổ, kim loại nóng chảy làm bay hơi mẫu polymer khi tiếp xúc, tái tạo hình dạng chính xác mà không cần lực nháp và độ chớp bên trong ở mức tối thiểu. Điều này cho phép hợp nhất các cụm nhiều-bộ phận (chẳng hạn như thân van được bắt vít hoặc hàn, khối động cơ và vỏ máy bơm) thành một vật đúc nguyên khối duy nhất, giảm dung sai gia công thứ cấp xuống 1,0 mm – 2,5 mm.
Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất Lost Foam Casting tại Wabon Metals tích hợp công cụ tạo mẫu tự động với quá trình rót nhiệt có kiểm soát:
Dụng cụ & khuôn mẫu xốp:Các hạt EPS hoặc PMMA mở rộng trước{0}}được bơm vào khuôn nhôm đã nung nóng bằng máy tạo hình tự động. Mật độ mẫu được duy trì trong khoảng từ 0,020 g/cm³ đến 0,026 g/cm³ để cân bằng độ ổn định kích thước chống lại cặn cacbon trong quá trình phân hủy nhiệt.
Cụm & Gating:Các phân đoạn mẫu và kênh chất lỏng bên trong được nối với nhau bằng cách sử dụng các thiết bị cố định bằng keo-nóng chảy. Các hệ thống Runner, Riser và Spue được tích hợp trực tiếp vào cụm.
Ứng dụng sơn chịu lửa:Các cụm đã lắp ráp được nhúng vào lớp phủ chịu lửa gốc nước-(silica/mullite) và sấy khô trong môi trường được kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm- (35 độ, độ ẩm tương đối dưới 40%). Lớp phủ tạo ra một lớp vỏ có khả năng thấm (dày 0,5 mm – 1,0 mm) hỗ trợ thành khuôn cát đồng thời cho phép khí nhiệt phân thoát ra ngoài.
Nén bình rung:Cụm khô được đặt trong một bình được bao quanh bởi cát silic khô, không chất kết dính. Bàn rung ba{1}}trục nén chặt cát xung quanh các khoang phức tạp bên trong ở tần số từ 40 Hz đến 60 Hz.
Đổ nhiệt và hóa hơi:Hợp kim nóng chảy được đưa vào mầm. Nhiệt (nhiệt độ rót từ 1380 độ đến 1450 độ đối với sắt; 1520 độ đến 1580 độ đối với thép) ngay lập tức nhiệt phân mẫu (EPS chuyển đổi thành cặn khí và chất lỏng), với kim loại nóng chảy chiếm giữ khoang theo thể tích thay thế 1: 1. Hỗ trợ chân không (-0,03 MPa đến -0,05 MPa) được áp dụng để sơ tán khí nhiệt phân.
Lắc, nổ mìn & xử lý nhiệt:Cát không liên kết chảy tự do trong quá trình rung chuyển mà không cần dùng búa đập cơ học. Vật đúc trải qua quá trình phun nổ thép (Sa 2.5), sau đó là quá trình chuẩn hóa, ủ hoặc làm nguội & ủ theo yêu cầu của loại vật liệu.
Vật liệu và thông số kỹ thuật
Ma trận khả năng hợp kim
|
Danh mục vật liệu |
Lớp tiêu chuẩn |
Tính chất cơ học |
Ứng dụng chính |
|
Sắt dễ uốn (Sắt dạng nốt) |
ASTM A536 65-45-12, 80-55-06, 100-70-03 VI-GJS-400-15, EN-GJS-500-7 |
Độ bền kéo: 415–700 MPa Năng suất: 275–480 MPa Độ giãn dài: 3–18% |
Vỏ trục, tay điều khiển, khối van thủy lực, hộp số. |
|
Gang xám |
ASTM A48 Lớp 30, Lớp 35, Lớp 40 EN-GJL-250, EN-GJL-300 |
Độ bền kéo: 200–350 MPa Độ cứng: 170–260 HBW |
Khối động cơ, đầu xi lanh, trống phanh, vỏ máy nén. |
|
Thép cacbon |
ASTM A27 Lớp 65-35, ASTM A216 WCB/WCC |
Độ bền kéo: 450–580 MPa Năng suất: 240–315 MPa |
Giá đỡ thiết bị nặng, giá đỡ kết cấu, thân van. |
|
Hợp kim & thép không gỉ |
ASTM A351 CF8, CF8M (304/316) ASTM A148 80-50, 90-60 |
Độ bền kéo: 485–650 MPa Chống ăn mòn: Cao |
Phần cứng hàng hải, cánh quạt bơm xử lý hóa học, vỏ tuabin. |
|
Hợp kim nhôm |
A356.0-T6, A380.0, AlSi7Mg |
Độ bền kéo: 220–310 MPa Mật độ: 2,68 g/cm³ |
Ống nạp ô tô, tản nhiệt, khung kết cấu. |
Thông số quy trình & tiêu chuẩn dung sai
|
tham số |
Tiêu chuẩn đặc điểm kỹ thuật bọt bị mất |
So sánh / Ghi chú |
|
Dung sai kích thước |
ISO 8062-3 DCTG 6 đến DCTG 8 (CT6–CT8) |
Chặt hơn đúc cát (CT9–CT11); tiếp cận Đúc đầu tư (CT4–CT6). |
|
Phụ cấp co ngót tuyến tính |
0,8% – 1,5% (phụ thuộc vào hợp kim) |
Công cụ tạo mẫu được chia tỷ lệ bằng CAD dựa trên mô hình hóa rắn. |
|
Độ nhám bề mặt (Ra) |
Ra 6,3 µm – 12,5 µm (Tiêu chuẩn) Ra 3,2 µm (với PMMA & lớp phủ mịn) |
Loại bỏ mài trên bề mặt kết cấu chưa được gia công. |
|
Độ dày tường tối thiểu |
3,0 mm (Sắt dẻo / Thép); 2,5 mm (Nhôm) |
Ngăn chặn những sai sót sớm trong quá trình phân hủy bọt. |
|
Phụ cấp gia công |
1,0 mm – 2,0 mm |
Tiết kiệm 40%–60% việc loại bỏ nguyên liệu thô so với đúc cát (3–6 mm). |
Tính năng sản phẩm chính
Yêu cầu về góc nghiêng bằng không:
Cho phép các vách thẳng đứng song song và các rãnh bên trong phức tạp mà không có độ côn kéo dài, tiết kiệm trọng lượng và thời gian gia công.
Tích hợp thành phần nguyên khối:
Các lối đi bên trong, đường dẫn dầu, mặt bích lắp và gân tăng cứng có thể được đúc thành một khối duy nhất, loại bỏ phần cứng lắp ráp và các mối nối đệm kín.
Không có đường phân khuôn hoặc đèn flash in lõi:
Bởi vì cát không có chất kết dính và bao quanh một cụm bọt duy nhất nên việc loại bỏ hiện tượng chớp nhoáng ở đường may đúc, giảm chi phí vận chuyển và mài thủ công tới 70%.
Tính nhất quán về chiều cao giữa các lô:
Công cụ tạo mẫu bằng nhôm được gia công bằng máy CNC-đảm bảo hình dạng mẫu có thể lặp lại trong phạm vi ±0,2 mm cho các trung tâm lắp đặt quan trọng.
Ứng dụng điển hình
Dấu chân ngành:Được thiết kế cho các bộ phận công nghiệp có độ phức tạp cao, trung bình{1} đến{2} cao yêu cầu độ kín áp suất, định tuyến chất lỏng bên trong hoặc tối ưu hóa trọng lượng cấu trúc.
Xử lý chất lỏng & thủy lực:Thân van đa chiều, vỏ bơm cao áp, cánh quạt ly tâm, khối ống góp thủy lực (các kênh dầu bên trong được đúc mà không cần khoan lõi).
Ô tô & Xe thương mại:Khối xi lanh động cơ, vỏ hộp số, ống xả, khớp lái trục, kẹp phanh.
Máy nông nghiệp & xây dựng:Hộp số hành tinh, tay nâng máy kéo, giá treo, khung con lăn.
Sản xuất điện & Năng lượng:Các bộ phận trung tâm tuabin gió, vỏ hộp số, thân máy nén, vòi đốt.
Gia công và vận hành phụ
Để cung cấp các bộ phận lắp ráp hoàn chỉnh,-có thể mang đi, Wabon Metals vận hành một-xưởng sản xuất máy móc nội bộ và cơ sở hoàn thiện:
Gia công CNC:
Trung tâm gia công ngang 4 trục và 5 trục (HMC), trung tâm gia công dọc (VMC) và trung tâm tiện CNC. Độ chính xác của vị trí: ± 0,005 mm.
Xử lý nhiệt:
Lò nung điện được điều khiển- bằng máy tính để Ủ, Chuẩn hóa, Làm nguội & tôi luyện (Q&T), Giải pháp & Lão hóa (T6 cho Nhôm) và Giảm căng thẳng.
Hoàn thiện bề mặt:
Phun bi thép tự động, mạ điện kẽm, photphat mangan, sơn tĩnh điện epoxy và phun sơn ướt (tiêu chuẩn môi trường ăn mòn lên đến C5).
Kiểm soát và kiểm tra chất lượng
Đảm bảo chất lượng được tích hợp vào từng bước, được hỗ trợ bởi hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2015 và IATF 16949 của chúng tôi:
|
Loại kiểm tra |
Thiết bị/Phương pháp |
Tiêu chuẩn đánh giá/Năng lực |
|
Thành phần hóa học |
Máy quang phổ phát xạ quang học (OES) |
100% nhiệt-bằng-xác minh thành phần hóa học nhiệt trước khi đổ. |
|
Kiểm tra kích thước |
Máy đo tọa độ 3D (CMM), Máy quét Laser 3D |
Độ chính xác CMM tới 1,8 µm + L/300. Báo cáo kiểm tra GD&T đầy đủ được cung cấp. |
|
Tính toàn vẹn bên trong (NDT) |
Chụp X quang tia X, Kiểm tra siêu âm (UT), Hạt từ tính (MT) |
Phát hiện độ xốp của khí, bao gồm cacbon hoặc các lỗ co ngót theo tiêu chuẩn ASTM E446 / E186. |
|
Kiểm tra cơ khí |
Máy kiểm tra độ bền kéo vạn năng, Độ cứng Brinell/Rockwell, Charpy V-Notch Impact |
Xác minh hiệu suất, độ bền kéo, độ giãn dài và năng lượng tác động ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ dưới{0}}0. |
|
Kiểm tra rò rỉ áp suất |
Thủy tĩnh và khí nén-Thử nghiệm dưới nước |
Thử nghiệm 100% về-thân van giữ áp suất và vỏ bơm lên đến 30 bar. |
OEM và sản xuất tùy chỉnh
Chúng tôi hỗ trợ phát triển toàn bộ vòng đời sản phẩm OEM/ODM, từ khắc mẫu nguyên mẫu đến công cụ sản xuất hàng loạt:
Tạo mẫu và xác thực-khối lượng thấp:Gia công CNC trực tiếp các khối xốp EPS/PMMA rắn. Loại bỏ chi phí sử dụng dụng cụ bằng nhôm cứng để thử nghiệm nguyên mẫu chức năng từ 1–20 mảnh. Thời gian thực hiện: 10–15 ngày.
Mô phỏng DFM & Đúc:Phân tích hóa rắn MAGMASOFT® / ProCAST để xác định độ xốp co ngót tiềm ẩn, đóng nguội hoặc bẫy khí đốt tạo bọt trước khi cắt dụng cụ.
Dụng cụ sản xuất hàng loạt:Dụng cụ bằng nhôm nhiều khoang có độ bền-có độ bền cao với hệ thống phun tự động, được thiết kế cho chu kỳ phun 100,000+. Thời gian thực hiện: 25–35 ngày.
Người mua nên cung cấp những gì cho RFQ
Để nhận được báo giá kỹ thuật chính xác trong vòng 24–48 giờ, vui lòng bao gồm:
Mô hình CAD 3D:
Các tệp STEP (.stp), IGES (.igs) hoặc SolidWorks (.sldprt).
Bản vẽ kỹ thuật 2D:
PDF với dung sai gia công, độ bóng bề mặt (Ra) và các thông số kỹ thuật GD&T quan trọng.
Đặc điểm kỹ thuật vật liệu:
Tiêu chuẩn cấp độ (ví dụ: ASTM A536 65-45-12, EN-GJS-500-7) hoặc các mục tiêu hóa học/cơ học.
Khối lượng sản xuất:
Số lượng đặt hàng ước tính hàng năm (EAU) và quy mô giao hàng theo lô.
Phạm vi cung cấp:
Là-đúc, gia công thô, hoàn thiện bằng CNC hoàn toàn, xử lý nhiệt hoặc phủ bề mặt.
Yêu cầu kiểm tra:
Báo cáo NDT (X{0}}ray, UT, MT), CMM bắt buộc, chứng chỉ vật liệu 3.1 theo EN 10204.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Lost Foam Casting so với Investment Casting (Lost Wax) về chi phí và độ chính xác như thế nào?
Đáp: Lost Foam mang lại sự tự do về hình học tương đương và-độ chính xác gần như hình dạng lưới (CT6–CT8) với chi phí đơn vị thấp hơn cho các thành phần trung bình-đến{4}}lớn. Bọt bị mất sẽ loại bỏ-việc nhúng vỏ gốm nhiều giai đoạn và khử sáp trong nồi hấp. Tuy nhiên, quá trình đúc mẫu đạt được độ hoàn thiện bề mặt mịn hơn một chút (Ra 1,6–3,2 µm so với Ra 6,3 µm) và phù hợp hơn với các bộ phận nhỏ có thành mỏng (dưới 2 mm).
Hỏi: Làm thế nào để ngăn ngừa khuyết tật cacbon và độ xốp của khí trong quá trình hóa hơi bọt?
Đáp: Chúng tôi giảm thiểu khuyết tật cacbon bằng cách kiểm soát mật độ mẫu (dưới 0,022 g/cm³), sử dụng bọt hỗn hợp PMMA-cho hợp kim thép cacbon-có hàm lượng cacbon thấp, áp dụng lớp phủ chịu lửa có độ thấm-cao và sử dụng phương pháp rót có hỗ trợ chân không-(-0,04 MPa) để chiết nhanh khí nhiệt phân trước khi hóa rắn kim loại.
Hỏi: Moq điển hình cho sản xuất dụng cụ tùy chỉnh là gì?
Trả lời: Moq sản xuất của chúng tôi linh hoạt tùy thuộc vào kích thước thành phần. Đối với vật đúc nhỏ-đến{2}}trung bình (1–10 kg), MOQ bắt đầu ở mức 500 đơn vị cho mỗi lần sản xuất. Đối với vật đúc lớn (trên 50 kg), MOQ bắt đầu từ 50–100 chiếc. Các đơn đặt hàng nguyên mẫu sử dụng bọt gia công-CNC yêu cầu MOQ chỉ là 1 chiếc.
