Turnarea cu sol de silice (turnarea cu precizie cu-ceară pierdută utilizând un sistem apos de liant de silice coloidal) produce componente metalice de formă netă-și aproape-net-care necesită repetabilitate dimensională, pasaje interne complexe și integritate fină a suprafeței. Spre deosebire de turnarea tradițională cu nisip de sticlă de apă (silicat de sodiu), procesul de silice sol utilizează făină de zircon de înaltă puritate și suspensii refractare de silice topită în medii de construcție cu temperatură- și umiditate-controlate-.
Această rută de producție elimină sau reduce semnificativ operațiunile secundare de prelucrare CNC, minimizând risipa de material și costurile totale de producție a componentelor. Este specificat în primul rând pentru aplicații de inginerie solicitante în manipularea fluidelor, procesarea chimică, mașini de prelucrare a alimentelor, hardware maritim, generare de energie și echipamente grele.
Capabilități cheie de producție și limite tehnice
• Gama de greutate a unității: 0,01 kg până la 50 kg (Standard); până la 100 kg după revizuirea tehnică.
• Grosimea minimă a peretelui: t_min=1.5 mm (funcții localizate până la 1,0 mm, în funcție de lungimea curgerii și suprafața).
• Grad de toleranță dimensională: ISO 8062-3 CT5 – CT6 (as-cast); CT4 disponibil pentru caracteristici funcționale critice.
• Ca-Rugozitatea suprafeței turnate: Ra 1,6 μm până la Ra 3,2 μm (125–250 μin RMS).
• Dimensiunile maxime ale plicului: Până la 600 mm × 600 mm × 500 mm.
Procesul de fabricație
Procesul de silice sol se bazează pe particule de silice coloidală (dimensiunea particulelor de SiO2 8-20 nm) suspendate în apă. La uscare, particulele coloidale se încrucișează-pentru a forma o matrice anorganică de-densitate mare de legături siloxanice (≡Si–O–Si≡), oferind o stabilitate termică excepțională în timpul turnării metalului la temperaturi de până la 1650 de grade .
Flux de lucru de producție pas{0}}cu-
Design scule și injecție de model de ceară:
• Mole de precizie din aluminiu sau oțel prelucrate CNC-.
• Ceară cu model de temperatură-controlată cu temperatură medie-injectată la 58 de grade –62 de grade sub presiune de 1,5–2,5 MPa.
• Aportul de contracție volumetrică (1,8% - 2.2%) luat în considerare direct în modelele CAD de scule.
Asamblare arbore și proiectare a sistemului de porți:
• Alergă cu modele de ceară-închis pe un canal central prin îmbinare termică.
• Dispozitivul de acces simulat-computerului asigură fluxul laminar de metal, prevenind turbulențele, captarea zgurii și porozitatea de contracție.
Clădire cu carcasă ceramică multi-strat:
• Strat primar: făină fină de zircon (325 ochiuri) amestecată cu liant de silice coloidal, stucat cu silice topită de-puritate ridicată.
• Straturi de rezervă: 4-6 straturi secundare folosind nisip de siliciu și suspensie de liant.
• Viscozitatea nămolului monitorizată continuu prin Zahn Cup #4. Mediu de uscare controlat (22 grade ± 2 grade, RH 50% ± 5%).
Deparafinarea în autoclavă și arderea-la temperaturii ridicate:
• Deparafinare în autoclavă cu abur la 0,6–0,8 MPa (160 de grade –170 de grade) pentru ameliorarea rapidă a cochiliei fără stres-.
• Arderea-incarcată la temperatură ridicată în cuptoare rotative sau cutie la 950 –1100 grade timp de 45-60 de minute pentru a arde reziduurile organice și a sinteriza legăturile ceramice.
Topire prin inducție și turnare în vid/atmosferă:
• Cuptoare de topire cu inducție cu frecvență medie-.
• Învelișuri ceramice pre-încălzite (850 de grade –1000 de grade) turnate imediat pentru a menține fluiditatea metalului lichid și pentru a preveni funcționarea greșită.
• Chimia termică-în timp real verificată prin spectrometrul de emisie optică (OES) înainte de atingere.
Eliminare-, finisare și sablare:
Îndepărtarea mecanică a carcasei vibratoare, tăierea cu plasmă sau abrazivă a sistemelor de blocare, șlefuirea butoanelor de poartă și sablare din oțel inoxidabil.
Materiale și specificații tehnice
Topim și turnăm o selecție cuprinzătoare de tipuri de aliaje-rezistente la coroziune, la căldură-și structurale conforme cu standardele ASTM, EN, DIN și JIS.
Oferte de materiale standard și proprietăți mecanice
|
Categoria materialului |
Desemnarea gradului standard |
Repere ale compoziției chimice |
Proprietăți mecanice (tratate termic) |
|
Oțel inoxidabil austenitic |
ASTM A743 / A351 CF8 (304), CF8M (316), CF3M (316L) |
CF8M: Cr 18,0–21,0%, Ni 9,0–12,0%, Mo 2,0–3,0%, C mai mic sau egal cu 0,08% |
Întindere: mai mare sau egală cu 485 MPa Randament: mai mare sau egal cu 205 MPa Alungire: mai mare sau egală cu 30% |
|
Oțel inoxidabil duplex |
ASTM A890 4A (CD3MN / UNS S31803 / 2205) |
Cr 21,0–23,0%, Ni 4,5–6,5%, Mo 2,5–3,5%, N 0,10–0,20% |
Întindere: mai mare sau egală cu 620 MPa Randament: mai mare sau egal cu 450 MPa Alungire: mai mare sau egală cu 25% |
|
Întărirea prin precipitații |
ASTM A747 CB7Cu-1 (17-4PH / UNS J92180) |
Cr 15,5–17,5%, Ni 3,6–4,6%, Cu 2,8–5,0%, Nb 0,15–0,45% |
H900 Stare: Întindere: mai mare sau egală cu 1310 MPa Duritate: mai mare sau egală cu 40 HRC |
|
Oțel carbon și slab aliat |
ASTM A216 WCB, ASTM A148 80-50 / 8620 / 4140 |
WCB: C Mai mic sau egal cu 0,30%, Mn Mai mic sau egal cu 1,00%, Si Mai mic sau egal cu 0,60%, P/S Mai mic sau egal cu 0,035% |
Normalizat: Întindere: mai mare sau egală cu 485 MPa Randament: mai mare sau egal cu 250 MPa |
|
Aliaje-rezistente la căldură |
ASTM A297 HK40, HH, SCH13 |
HK40: Cr 23,0–27,0%, Ni 19,0–22,0%, C 0,35–0,45% |
Rezistență la fluaj-înaltă la temperatură până la 1050 de grade în medii de service. |
Toleranțe liniare (ISO 8062-3 CT4–CT6)
Dimensiunile liniare urmează ISO 8062 CT5 ca standard. Limitele de toleranță sunt calculate conform ecuației generale:
T = ± (a + b × L)
(Unde T este toleranța în mm, L este lungimea nominală în mm și a, b sunt constantele de grad specificate de ISO 8062).
Caracteristicile cheie ale produsului și compararea proceselor
Evaluarea compromisurilor procesului este esențială pentru luarea deciziilor de-Design pentru-fabricabilitate (DFM):-:
|
Parametrul tehnic |
Silica Sol Investment Turning |
Turnarea sticlei cu apa |
Turnare cu nisip de rășină |
|
Sistem de legare |
Silice coloidal (SiO2) |
Silicat de sodiu (Na2O·nSiO2) |
Furan / Rășină fenolică |
|
Ca-finisare de suprafață turnată (Ra) |
1.6 - 3.2 μm |
6.3 - 12.5 μm |
12.5 - 25.0 μm |
|
Precizie dimensională |
ISO 8062 CT4 – CT6 |
ISO 8062 CT7 – CT9 |
ISO 8062 CT9 – CT11 |
|
Gama de toleranță liniară |
± 0,10 mm pe 25 mm |
± 0,30 mm pe 25 mm |
± 0,80 mm pe 25 mm |
|
Detaliu caracteristică internă |
Pasaje interne complexe, nervuri de perete de 1,5 mm |
Complexitate moderată |
Geometrii simple, miezuri necesare |
|
Alocație de prelucrare necesară |
0,5 mm - 1.0 mm |
1,5 mm - 3.0 mm |
3,0 mm - 6.0 mm |
|
Profilul costului total final |
Cost inițial de turnare mai mare; cel mai mic cost total datorită prelucrării minime. |
Cost de turnare moderat; necesită prelucrare pe scară largă. |
Cel mai mic cost inițial de turnare; prelungiri de prelucrare secundară înaltă. |
Aplicații tipice
Manipularea fluidelor și fabricarea supapelor
• Componente: rotoare pompe deschise și închise, corpuri de supape, sfere de supapă cu bilă, discuri de supapă fluture, fitinguri pentru țevi sanitare.
• Cerință tehnică: Căi interne netede ale fluxului hidraulic (Ra mai mic sau egal cu 3,2 μm) pentru a preveni cavitația, pentru a reduce rezistența hidraulică și pentru a rezista la presiuni de testare hidrostatică de până la 6,4 MPa.
Echipamente pentru prelucrarea alimentelor și farmaceutice
• Componente: plăci de tocat carne, rotoare de centrifugă, carcase de supape sanitare, duze de umplere.
• Cerință de inginerie: microporozitate zero de suprafață, chimie AISI 316L, finisaje de suprafață electrolustruite (Ra mai mic sau egal cu 0,4 μm) pentru a preveni blocarea bacteriilor.
Hardware marin și off-Shore
• Componente: fitinguri pentru punte, flanșe pentru țevi, palete rotorului, suporturi de montare subacvatice, cuplaje pentru țevi.
• Cerință tehnică: Număr echivalent cu rezistență ridicată la pitting (PREN mai mare sau egal cu 25 pentru 316; PREN mai mare sau egal cu 34 pentru Duplex 2205) pentru a rezista la condițiile de coroziune prin pitting ASTM G48 în medii cu apă sărată.
Mașini industriale și automatizări
• Componente: dispozitive de prindere cu efect-robot, hardware de blocare industrială, came pentru mașini textile, duze pentru arzător.
• Cerință de inginerie: producție de formă netă-înlocuind ansamblurile sudate cu mai multe-piese, crescând rigiditatea structurală în timp ce elimină munca de asamblare de fabricație.
Prelucrare și operații secundare
Pentru a furniza piese complet finisate, pregătite pentru asamblarea imediată a liniei de producție, menținem o unitate de prelucrare CNC internă și parteneriate pentru acoperirea suprafeței.
Capacități de prelucrare de precizie CNC
• Echipamente: centre de prelucrare verticale (VMC) cu 3 axe, 4 axe și 5 axe, strunguri CNC.
• Toleranțe de prelucrare: Poziționare de precizie a alezajului și dimensiuni critice de potrivire până la ± 0,005 mm.
• Operații secundare: filetare interioară și exterioară (BSP, NPT, metrică, UNC), alezare de precizie, șlefuire de suprafață și șlefuire cilindrică până la Ra 0,2 μm.
Tratament termic și finisare a suprafețelor
• Tratamente termice: Soluție de recoacere (1050 grade –1150 grade + călire rapidă cu apă pentru oțel inoxidabil), Călire și revenire (oțel carbon/aliat), Normalizare, Eliberare de stres, Întărire în vârstă (17-4PH).
• Tratamente de suprafață: lustruire mecanică (lustruire în oglindă de la #180 la #800), electrolustruire, pasivare chimică (ASTM A967), sablare, electro-galvanizare, acoperire cu fulgi de zinc, acoperire cu pulbere.
Controlul și inspecția calității
Operațiunile de calitate sunt certificate conform ISO 9001:2015. Verificarea calității acoperă recepția materiilor prime, testarea-slamului în proces, analiza chimică a topiturii și inspecția finală dimensională/ne-ne-distructivă.
Echipamente de inspecție și standarde de verificare a calității
|
Categoria de testare |
Echipament / Metodă |
Standard și obiectiv de verificare |
|
Analiza chimică |
Spectrometrul de emisie optică german Spectro (OES) |
Analiza căldurii topite 100% înainte de turnare. Rapoarte de testare a materialelor (MTR conform EN 10204 3.1) furnizate cu fiecare lot. |
|
Verificare dimensională |
Hexagon 3D CMM, proiector de profil optic, calibre pentru mufă și filet |
Verificare completă GD&T în raport cu desenele de inginerie; Rapoarte de inspecție pentru primul articol (FAIR / PPAP Nivel 3 disponibil). |
|
Testare mecanică |
Mașină universală de întindere, teste de duritate Rockwell/Brinell, instalație de impact Charpy V-Notch |
Verificarea rezistenței la curgere (Rp0,2), rezistenței la tracțiune finală (Rm), alungirii (A%) și durității. |
|
Testare non-distructivă (NDT) |
Colorant lichid penetrant (PT), particule magnetice (MT), radiografic (RT), ultrasonic (UT) |
Detectarea fisurilor la suprafață conform ASTM E165; evaluare internă a solidității conform standardelor ASTM E446 / ASTM E192. |
|
Testarea presiunii și a scurgerilor |
Instalație de testare hidrostatică, testare subacvatică pneumatică |
Testare de integritate la presiune 100% pe carcasele pompelor și corpurile supapelor (până la 10 MPa aer/apă). |
Servicii de fabricație OEM și personalizate
Suntem specializați în servicii de inginerie complet personalizate, de la prototiparea inițială până la producția în volum.
Suport pentru proiectare pentru fabricabilitate (DFM):Analiza tehnică a unghiurilor de tragere, a tranzițiilor grosimii secțiunii, a poziționării porților și a stabilității miezului pentru a elimina defectele de contracție și ruperea la cald înainte de tăierea sculelor.
Prototiparea rapidă:Modele de ceară/rășină SLA imprimate 3D-pentru teste funcționale de-volum redus fără investiție inițială în matrițe din oțel dur/aluminiu.
Termen de livrare a prototipului:7-10 zile.
Producția de scule dure:Sculptură cu matriță CNC-internă. Timp de livrare pentru instrumentele de producție: 15–20 de zile, inclusiv trimiterea primului eșantion cu documentația FAIR.
Ce ar trebui să furnizeze cumpărătorii pentru un RFQ
Pentru a primi o evaluare tehnică oficială și o ofertă precisă în termen de 24-48 de ore, vă rugăm să includeți următoarele intrări tehnice în întrebarea dvs.:
Desene tehnice:
• Modele CAD 3D: STEP (.stp), IGES (.igs) sau Parasolid (.x_t).
• Desene de inginerie 2D: format PDF care detaliază toleranțele liniare, specificațiile filetului, rugozitatea suprafeței, obiectivele de referință și dimensiunile critice.
Specificații materiale:
Clasă standard specifică de aliaj (de exemplu, ASTM A351 CF8M, DIN 1.4408, 17-4PH H1150) sau limite detaliate ale compoziției chimice.
Cantitate și cerințe comerciale:
Cantitatea inițială de eșantion/prototip, dimensiunea lotului de comandă și utilizarea anuală estimată (EAU).
Cerințe secundare:
Dimensiuni de prelucrare, condiții de tratament termic, finisaje ale suprafeței (de exemplu, electrolustruire, pasivare) și programe de livrare țintă.
Criterii de calitate și inspecție:
Nivelul de inspecție NDT necesar (PT/RT), rapoarte de inspecție CMM, certificate EN 10204 3.1 sau cerințe PPAP de nivel 3.
FAQ
Î: Care este timpul standard de livrare pentru fabricarea sculelor și mostrele inițiale?
R: Sculele standard din aluminiu prelucrate CNC-și trimiterea primului-eșantion de articol necesită 15 până la 20 de zile calendaristice. Dacă utilizați modele de ceară/rășină imprimate 3D-pentru prototipare rapidă, mostrele funcționale inițiale pot fi livrate în 7 până la 10 zile calendaristice. Comenzile de lot de producție completă necesită de obicei 20 până la 30 de zile după aprobarea eșantionului.
Î: Cum se compară turnarea cu silice sol cu turnarea sticlei cu apă în ceea ce privește costul și calitatea totală?
R: Turnarea cu silice sol folosește un liant de silice coloidal și nisip de zircon, obținând finisaje superioare ale suprafeței (Ra 1,6–3,2 μm vs Ra 6,3–12,5 μm) și toleranțe dimensionale mai strânse (CT4–CT6 vs CT7–CT9). Deși costurile de turnare brute sunt cu 20-30% mai mari decât sticla de apă, costul total al componentelor finite este adesea mai mic datorită eliminării sau reducerii complete a operațiunilor de prelucrare CNC.
Î: Ce finisare a suprafeței poate fi așteptată direct în stare-turnată?
R: Întrucât-rugozitatea suprafeței turnate variază între Ra 1,6 μm și Ra 3,2 μm. Lustruirea mecanică secundară sau electrolustruirea poate aduce finisajele critice ale suprafețelor de lucru până la Ra 0,4 μm sau mai netede pentru aplicații sanitare alimentare și farmaceutice.
Î: Puteți efectua teste non-distructive (NDT) în casă-?
R: Capacitățile interne-NDT includ testarea cu colorant lichid penetrant (PT), inspecția particulelor magnetice (MT), testarea cu ultrasunete (UT), testarea presiunii hidrostatice/pneumatice și analiza spectrochimică (OES). La cerere, inspecția radiografică cu raze X (RT) se efectuează prin laboratoare terțe independente certificate-.





