В современном производстве литье по выплавляемым моделям стало высокоточным и универсальным методом изготовления сложных высококачественных металлических деталей. Эта древняя техника, также известная как литье по выплавляемым моделям, совершенствовалась в течение многих лет, чтобы удовлетворить потребности различных отраслей промышленности, от аэрокосмической и оборонной до автомобильной и медицинской.
Процесс литья по выплавляемым моделям
Процесс литья по выплавляемым моделям начинается с создания восковых моделей. Высокотемпературный воск заливается в металлическую литьё по выплавляемым моделям пресс-форма, разработанная на основе мастер-формы, которая точно соответствует конечному изделию, с учетом усадки, которая может произойти на последующих этапах. На этом этапе могут быть добавлены стержни для создания очень сложных деталей с внутренними полостями или каналами.
После завершения работы отдельные восковые модели собираются на литниковой системе, образуя древовидную структуру. Эта литниковая система очень важна, поскольку позволяет расплавленному металлу свободно поступать в каждую часть отливки. Для небольших готовых изделий одна литниковая система может вмещать несколько восковых моделей, а для очень крупных деталей - только одну.
Следующий шаг - создание керамической оболочки. Восковые модели многократно погружаются в керамический шликер, который также может быть изготовлен на основе гранулированного огнеупорного раствора. Каждому слою керамического раствора необходимо дать затвердеть, прежде чем наносить следующий слой. Толщина керамической оболочки зависит от нескольких факторов, таких как размер и форма конечного изделия, а также температура расплавленного металла, заливаемого впоследствии. В конечном итоге высушенная керамическая оболочка становится достаточно твердой, чтобы удерживать расплавленный металл.
После того как керамическая оболочка сформирована, необходимо удалить слой воска. Керамическая оболочка подвергается специальной обработке, в результате которой воск расплавляется и удаляется, оставляя полость, идеально соответствующую форме требуемой детали. Этот этап принято называть депарафинизацией.
После удаления воска керамическая оболочка нагревается до подходящей температуры, обычно от 1000 до 2000 градусов по Фаренгейту. При такой высокой температуре прочность керамической оболочки дополнительно повышается, оставшийся воск полностью расплавляется, а влага, находящаяся в оболочке, испаряется. Расплавленный металл, температура которого обычно намного выше температуры формы, заливается в предварительно нагретую керамическую оболочку. Высокая температура металла обеспечивает его поступление во все уголки керамической оболочки до застывания.
После заливки керамическая оболочка остывает естественным образом по мере застывания металла. Скорость охлаждения можно регулировать такими факторами, как толщина керамической оболочки и температура окружающей среды. Процесс застывания может занимать от нескольких минут до нескольких часов.
После затвердевания металла керамическое покрытие удаляется в процессе формовки. Одновременно удаляются литники и бегунки, направляющие металл в керамическую оболочку. Затем металлическая отливка подвергается финишной обработке, включая пескоструйную обработку для удаления остатков керамического материала, термообработку для изменения свойств металла или тонкую настройку для достижения окончательных размеров.
Наконец, детали проверяются на соответствие всем спецификациям. Методы проверки могут включать визуальный контроль, проверку размеров или более современные методы неразрушающего контроля.
Преимущества литья по выплавляемым моделям
Один из основные преимущества литья по выплавляемым моделям это способность производить детали с чрезвычайно высокой точностью и повторяемостью. Этот процесс, как правило, исключает необходимость вторичной механической обработки, что снижает общие производственные затраты. Кроме того, он предоставляет производителям высокую степень свободы проектирования, позволяя им создавать сложные и тонкие детали, которые трудно или невозможно изготовить с помощью других методов литья. Литье по выплавляемым моделям имеет широкий спектр применения и может использоваться с различными материалами, включая нержавеющая стальАлюминий, кобальт, углеродистая сталь, латунь, бронза и различные высокотемпературные сплавы.
В аэрокосмической промышленности литье по выплавляемым моделям используется для производства критически важных компонентов, таких как лопатки турбин, которые должны выдерживать экстремальные температуры и давление. Благодаря созданию сложных внутренних каналов охлаждения в этих лопатках с помощью литьё по выплавляемым моделямЭто позволяет повысить их эффективность и срок службы. В области медицины, литьё по выплавляемым моделям используется для производства высокоточных протезов с гладкой поверхностью и хирургических инструментов. Автомобильная промышленность также пользуется преимуществами литья по выплавляемым моделям, используя его для производства компонентов двигателя, деталей трансмиссии и других сложных деталей, требующих жестких допусков.
Благодаря постоянному технологическому прогрессу рынок литья по выплавляемым моделям продолжает неуклонно расти. Ожидается, что и сам процесс литья по выплавляемым моделям будет совершенствоваться. Например, применение современных материалов, более точных инструментов компьютерного проектирования и моделирования, а также инновационных производственных технологий может еще больше повысить эффективность и качество литья по выплавляемым моделям, открывая новые перспективы для его применения во многих отраслях промышленности.
О компании Suijin Casting
