Investiční lití (odlévání do ztraceného-vosku) vytváří kovové součásti téměř-čistého- tvaru se složitými geometriemi, úzkými rozměrovými tolerancemi a hladkými povrchovými úpravami. Tento výrobní proces snižuje nebo eliminuje potřebu sekundárního obrábění, takže je nákladově-efektivní pro středně až velkoobjemovou-výrobu složitých konstrukčních a mechanických dílů.
Provozní schopnosti a technické limity
• Hmotnostní rozsah: 0,05 kg až 80 kg (0,11 lb až 176 lb) na díl
• Minimální tloušťka stěny: 1,5 mm (0,060 palce) pro proces s oxidem křemičitým; 3,0 mm (0,120 palce) pro proces vodního skla
• Lineární rozměrové tolerance: ISO 8062-3 Grade DCTG 4 až DCTG 6 (Silica Sol); DCTG 7 až DCTG 9 (vodní sklo)
• Jako-drsnost litého povrchu:
Proces Silica Sol: Ra 3,2 µm – Ra 6,3 µm (125 – 250 µin)
Proces vodního skla: Ra 6,3 µm – Ra 12,5 µm (250 – 500 µin
• Roční výrobní kapacita: Až 15 000 metrických tun kombinované produkce
Průvodce výběrem procesu pro kupující
|
Parametr |
Silica Sol Process |
Proces vodního skla |
|
Typický výběr slitiny |
Nerezová ocel, superslitiny |
Uhlíková a nízkolegovaná-ocel |
|
Povrchová úprava (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
6.3 – 12.5 µm |
|
Toleranční třída |
ISO 8062-3 DCTG 4–6 |
ISO 8062-3 DCTG 7–9 |
|
Počáteční náklady na nástroje |
Mírný |
Spodní |
|
Cíl jednotkových nákladů |
Střední až prémiové aplikace |
Citlivý{0}}objem nákladů |
Výrobní proces
Slévárna provozuje duální{0}}procesní linky na odlévání: Silica Sol pro vysoce-přesné díly odolné proti korozi- a vodní sklo pro konstrukční součásti z uhlíkové oceli.
Procesní tok
• Hliníkové nástroje
• Vstřikování vosku
• Sestava stromu
• Namáčení keramické kaše
• Odvoskování a vypalování
• Nalévání a chlazení
• Shakeout & Cut-Vypnuto
• Závěrečná kontrola
Podrobné provedení-za{1}}krokem
• Výroba nástrojů a zápustek: CNC-obráběné hliníkové zápustky (slitina 6061/7075) jsou vyráběny s přídavky na smrštění (obvykle 1,5 %–2,5 %) zohledněnými v modelu CAD založeném na dynamice tuhnutí slitiny.
• Pattern Injection: Teplotně-kontrolovaný vosk se vstřikuje do hliníkové matrice pod tlakem (2,0–4,0 MPa), aby se vytvořila přesná replika cílové součásti.
• Sestavení vzoru: Jednotlivé vzory vosku jsou navrženy- a připojeny k centrálnímu žlabu vosku (stromová struktura), aby se optimalizoval tok kovu a podávání během tuhnutí.
• Stavba Shell:
Silica Sol: Vzorník se ponoří do suspenze koloidního oxidu křemičitého a potáhne se zirkonovým pískem (základní vrstvy) a následně mullitovým pískem (základní vrstvy). 5 na 7 vrstev s přísnou kontrolou vlhkosti (55 % ± 5 % RH) mezi vrstvami.
Vodní sklo: Strom je ponořen do pojivové kaše křemičitanu sodného a štukován křemičitým pískem, vytvrzen v lázni chloridu amonného nebo síranu hlinitého (4 až 6 vrstev).
• Odvoskování a autokláv: Sestava pláště je umístěna do vysokotlakého parního autoklávu (0,6–0,8 MPa, 160 stupňů –175 stupňů), aby se vosk rychle roztavil a evakuoval, aniž by došlo k prasknutí keramického pláště.
• Vysokoteplotní vypalování: Keramické skořepiny se slinují v rotační nebo vsádkové peci při 950 až 1150 stupních po dobu 45–90 minut, aby se spálily zbytkové uhlovodíky a dosáhlo se strukturální pevnosti.
• Tavení a lití: Indukční pece taví certifikované surové ingoty. Roztavený kov se odstředí-, spektrograficky analyzuje a nalije do předehřátých forem při teplotách v rozmezí od 1450 stupňů do 1680 stupňů v závislosti na slitině.
• Knockout & Cut-Off: Ztuhlé skořepiny se rozbíjejí pneumatickými kladivy nebo vysokotlakými-proudy vody. Díly se od vtokového kanálu oddělují pomocí abrazivních řezných-kotoučů.
• Broušení a tryskání: Vtokové nástavce jsou vybroušeny do jedné roviny a díly jsou otryskány brokem z nerezové oceli nebo aluminou, aby se dosáhlo jednotné struktury povrchu.
Materiály a technické specifikace
Zpracováváme komplexní spektrum železných a neželezných{0}}kovů podle norem ASTM, AISI, DIN, EN a JIS. Ověření chemického složení pomocí optické emisní spektroskopie (OES) se provádí při každém ohřevu před litím.
Matice specifikace slitiny
|
Materiální rodina |
Běžné stupně (ASTM / DIN) |
Vlastnosti klíče |
Standardní mechanický rozsah |
|
Austenitická nerezová ocel |
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) |
Vysoká odolnost proti korozi, vynikající houževnatost |
Tah: Větší nebo rovna 485 MPa Výtěžek: větší nebo roven 205 MPa Prodloužení: větší nebo rovno 35 % |
|
Martenzitické / feritické nerezové |
CA15 (410), CA40 (420), 430 |
Vysoká tvrdost, odolnost proti opotřebení, magnetické |
Tah: 550 – 850 MPa Tvrdost: 180 – 450 HBW |
|
Srážkové kalení Nerez |
17-4PH (CB7Cu-1), 15-5PH |
Vysoká pevnost, dobrá odolnost proti korozi po tepelném zpracování |
Tah: 930 – 1310 MPa Výtěžnost: 790 – 1170 MPa |
|
Uhlíková ocel |
WCB, WCC, třída 60-30, 1020, 1045 |
Dobrá svařitelnost, konstrukční pevnost, hospodárnost |
Tah: 415 – 655 MPa Výtěžnost: 230 – 345 MPa |
|
Nízká-legovaná ocel |
4130, 4140, 4340, 8620 |
Výborná prokalitelnost, vysoká únavová pevnost |
Tah: 650 – 1100 MPa (tepelně ošetřeno) |
|
Duplex z nerezové oceli |
2205 (UNS S31803), 2507 (UNS S32750) |
Vynikající odolnost proti důlkové korozi (PREN větší nebo rovno 34), vysoká mez kluzu |
Tah: Větší nebo rovna 650 MPa Výtěžek: větší nebo rovný 450 MPa |
|
Tepelně-odolné slitiny |
HK40, HH, ekvivalent Inconel 625 |
Vysoká pevnost při tečení až do 1050 stupňů |
Specifické pro aplikaci |
Klíčové vlastnosti produktu
Komplexní integrace vnitřní geometrie:
Odstraňuje vícedílné svařované sestavy konsolidací složitých vnitřních kanálů, zářezů a tenkých žeber do jediné lité součásti.
Vyřazení úhlu ponoru:
Na rozdíl od lití do písku nebo tlakového lití umožňuje lití na vytavitelný model nulové{0}}úhly úkosu na vnitřních kapsách a vnějších stěnách, kde se běžně používají omezení tahu jádra.
Near-Net-Shape Precision:
Snižuje zmetkovitost materiálu až o 70 % ve srovnání s masivním tyčovým-sériovým CNC obráběním, zejména u vysoce-legovaných nerezových ocelí a slitin niklu.
Jak-odlité písmo a sledovatelnost:
Čísla dílů, tepelné kódy, loga a směrové šipky mohou být odlity přímo na povrch součásti se zvýšeným textem (minimální výška 0,5 mm).
Jednotná struktura zrna:
Řízené předehřívání pláště a tepelná izolace během lití minimalizují gradienty chlazení, což vede ke konzistentním izotropním mechanickým vlastnostem.
Typické aplikace
Investiční lité díly plní kritické funkční role v těžkém průmyslu, řízení tekutin a energetických zařízeních:
Mapování aplikačního enginu
|
Sektor |
Typické komponenty |
|
Manipulace s kapalinami a čerpadla |
Oběžná kola, spirální těleso, tělesa ventilů, příruby |
|
Procesy a automatizace |
Tělesa průtokoměru, ramena ovladače, nástavce snímačů |
|
Heavy & Ag Machinery |
Noste konzoly, čepy závěsů, zajišťovací západky, spojky |
|
Petrochemie a energetika |
Obložení vysokotlakých ventilů-, trysky hořáků, potrubní armatury |
|
Komerční automobilový průmysl |
Skříně turbodmychadel, výfukové potrubí, držáky |
Obrábění a sekundární operace
Zatímco vytavitelné lití poskytuje těsné tvary téměř{0}}sítě, vysoce{1}}přesné povrchy rozhraní vyžadují sekundární operace CNC.
Operační sekvence
Surové odlévání → Vlastní{0}} CNC obrábění → Tepelné zpracování → Povrchová úprava
In{0}}vlastní obráběcí schopnosti
• CNC soustružení: Průměry do 500 mm; přesnost polohy v rozmezí ±0,005 mm.
• 4-osá a 5osá frézovací centra: Komplexní profilování povrchu, vyrovnání otvoru s malou tolerancí (uložení H7) a přesná rovinnost čela (<0.01 mm).
• Řezání závitů: Řezání vnitřních/vnějších závitů metrických, NPT, BSPP a UNC.
Tepelné zpracování
• Roztokové žíhání: 1040 stupňů –1120 stupňů s následným rychlým ochlazením vodou pro austenitické nerezové oceli (obnovuje odolnost proti korozi a homogenizuje strukturu).
• Normalizace a odlehčení pnutí: Chlazení vzduchem o 850 až 900 stupních pro homogenizaci struktury zrna v uhlíkových a legovaných ocelích před obráběním.
• Kalení a popouštění (Q&T): Kalení v oleji/vodě s následným popouštěním pro dosažení cílových hodnot HRC (např. 28–34 HRC nebo 45–52 HRC).
• Kalení stárnutím: Podmínky H900, H1150 pro nerezovou ocel 17-4PH pro zvýšení pevnosti v tahu.
Možnosti povrchové úpravy
• Elektroleštění (Ra < 0,4 µm pro sanitární aplikace)
• Pasivace (shoda ASTM A967)
• Zinkování / fosfátování / E-nátěr
• Černý oxidový povlak
• Práškové lakování a tekuté lakování
Kontrola kvality a inspekce
Zajišťování kvality začíná ověřením surovin a pokračuje přes-rozměrové audity po obrábění. Každá zásilka je doprovázena Certifikátem kontroly EN 10204 3.1.
Matice ověřování kvality
|
Kategorie inspekce |
Zkušební metoda / zařízení |
Podle standardu |
|
Chemické složení |
Přímé-čtení optického emisního spektrometru (OES) |
ASTM E415 / ASTM E1086 |
|
Mechanické testování |
Univerzální zkoušečka tahu, Charpyho ráz, tvrdost (HB/HRC) |
ASTM A370 / ISO 6892-1 |
|
Nedestruktivní testování (NDT) |
Rentgenové testování (X-ray) Testování penetrantů (PT) Testování magnetických částic (MT) |
ASTM E192 / ASTM E446 ASTM E1417 / ISO 3452-1 ASTM E1444 |
|
Kontrola rozměrů |
Souřadnicový měřicí stroj (CMM), optický profilometr |
ISO 10360 |
|
Mikrostruktura |
Metalografický mikroskop |
ASTM E45 / ISO 4967 |
OEM a zakázková výroba
Vyrábíme vlastní součásti výhradně z technických výkresů a specifikací-dodaných zákazníkem.
Časová osa realizace projektu
|
Fáze |
Časová osa |
Klíčové dodávky |
|
Fáze 1 |
1.–2. týden |
DFM Review & Mold Design, Simulace tuhnutí |
|
Fáze 2 |
3.–4. týden |
Nástrojové CNC obrábění a zkušební vstřikování vosku |
|
Fáze 3 |
5.–6. týden |
T1 Sample Casting Production & First Article Inspection Report (FAIR) |
|
Fáze 4 |
Týden 7+ |
Schválení hromadné výroby a hromadné expedice |
Podrobnosti o technickém pracovním postupu
• Recenze Design for Manufacturability (DFM): Engineering vyhodnocuje přechody tloušťky stěny, tepelnou koncentraci hmoty, umístění dělicích čar a požadavky na úkos před řezáním nástroje.
• Simulace tuhnutí: Simulační software Anycasting / MAGMASOFT modeluje rychlost roztaveného kovu, křivky ochlazování a tendenci ke smršťování pro umístění nálitků a vtoků, čímž se eliminuje vnitřní pórovitost před řezáním oceli.
• Možnosti prototypování:
Rychlé{0}}otočení SLA/3D tištěných voskových vzorů: 7–10 dní pro fyzické funkční prototypy bez použití tvrdých nástrojů.
Tvrdé hliníkové nástroje: 21–28 dní u vzorků produkční-třídy T1.
• Zpráva o kontrole prvního výrobku (FAIR): Předkládá se s úplným rozměrovým uspořádáním (údaje CMM), analýzou chemického složení, údaji o mechanických zkouškách a certifikací materiálů.
Co by měli kupující poskytnout pro RFQ
Chcete-li do 24 až 48 hodin obdržet přesný obchodní návrh a technickou kontrolu, uveďte ve svém dotazu následující údaje:
Technické výkresy:
• 3D model CAD: formáty souborů STEP (.stp), IGES (.igs) nebo SolidWorks (.sldprt).
• 2D kreslení: formát PDF s kritickými tolerancemi, geometrickým kótováním a tolerancí (GD&T), očekáváním povrchové úpravy a popisy obrábění.
Specifikace materiálu:Přesná jakost materiálu (např. ASTM A351 CF8M, AISI 4140) nebo požadované mechanické parametry.
Objemy objednávek:Odhadované roční využití (EAU) a množství počáteční pilotní šarže.
Tepelná úprava a povrchová úprava:Požadavky na tvrdost, pasivace, pokovování nebo specifikace lakování.
Kvalita a rozsah kontroly:Požadované pokrytí NDT (např. 100 % PT, 5 % R-vzorkování), požadavky na tlakové zkoušky (bar/PSI) a specifické požadavky na certifikát (EN 10204 3.1 / 3.2).
Požadavky na balení:Anti{0}}rezové obaly VCI, balení do jednotlivých krabic nebo standardní exportní paletizace.
Často kladené otázky
Otázka: Jaký je hlavní rozdíl mezi křemičitým solem a odléváním vodního skla?
Odpověď: Proces s oxidem křemičitým využívá zirkonový písek a jemný koloidní oxid křemičitý, což přináší vynikající povrchovou úpravu (Ra 3,2–6,3 µm) a vyšší rozměrovou přesnost (ISO 8062-3 DCTG 4–6). Je primární pro díly z nerezové oceli a{12}}vysoce slitiny. Proces vodního skla využívá křemičitý písek a křemičitan sodný, vytváří hrubší povrch (Ra 6,3–12,5 µm) a volnější tolerance (DCTG 7–9), ale nabízí nižší jednotkové náklady na součásti z uhlíkové a nízkolegované oceli.
Otázka: Jaké obecné rozměrové tolerance lze zachovat bez obrábění?
Odpověď: U vytavitelného lití z oxidu křemičitého jsou lineární tolerance obvykle v souladu s normou ISO 8062-3 DCTG 4 až DCTG 6 (přibližně ±0,15 mm na 25 mm). Kritická vyrovnání otvorů, těsnicí plochy a závitové otvory vyžadují dodatečné CNC obrábění.
Otázka: Jak zabráníte poréznosti vnitřního smršťování v tlustostěnných{0} sekcích?
Odpověď: Inženýři využívají software pro simulaci tepelného tuhnutí k modelování umístění vtoků a stoupaček. U sekcí s vysokou koncentrací hmoty jsou do konstrukce pláště zabudovány chladicí bloky nebo izolované nálitky, aby se zajistilo směrové tuhnutí směrem k vtokovému kanálu.
Otázka: Jaká je typická dodací lhůta pro nové nástroje a počáteční vzorky?
Odpověď: Standardní výroba hliníkových nástrojů vyžaduje 20 až 25 dní. Výroba vzorků, tepelné zpracování a hlášení rozměrů CMM vyžadují dalších 7 až 10 dní. Celková dodací lhůta od schváleného 3D CAD po dodání vzorku je obvykle 30 až 35 kalendářních dnů.
Otázka: Lze 3D tištěné vzory použít pro krátkodobou-výrobu?
A: Ano. SLA (stereolitografie) nebo SLS 3D tištěné voskové/PMMA vzory lze přímo-namáčet do kaše a vyrábět kovové odlitky bez hliníkových nástrojů. To zkracuje dodací lhůty na 7–10 dní pro testování prototypů nebo{6}}malé objemy (< 50 units).
Otázka: Poskytujete certifikáty o zkoušce mlýnů se zásilkami?
Odpověď: Každá zásilka obsahuje certifikát materiálu EN 10204 3.1 s podrobným popisem skutečné tepelné chemické analýzy (výsledky OES), pevnosti v tahu, meze kluzu, prodloužení, hodnot rázové houževnatosti (pokud byly testovány) a hodnot tvrdosti.






