Odlévání do skořepinových forem (pískové lití-spojované termosetickou pryskyřicí) vyplňuje technickou a ekonomickou mezeru mezi standardním litím do zeleného písku a litím na vytavitelný model (ztracený vosk). Poskytuje těsnější kontrolu rozměrů, vynikající integritu povrchu a snížené úhly úkosu pro středně-až{3}}velkoobjemové- průmyslové komponenty o hmotnosti mezi 0,5 kg a 80 kg.
Matice způsobilosti procesu
|
Funkce |
Odlévání skořepinových forem |
Odlévání do zeleného písku |
Investiční lití |
|
Rozměrová tolerance |
ISO 8062-3 CT7 – CT9 |
ISO 8062-3 CT10 – CT12 |
ISO 8062-3 CT4 – CT6 |
|
Povrchová úprava (Ra) |
3,2 µm - 6.3 µm (125 - 250 µin) |
12,5 µm - 25.0 µm (500 - 1000 µin) |
1,6 µm - 3.2 µm (63 - 125 µin) |
|
Minimální tloušťka stěny |
2,5 mm |
4,0 mm |
1,5 mm |
|
Požadavek na úhel ponoru |
0,5 stupně - 1.0 stupně |
1,5 stupně - 3.0 stupně |
0 stupně - 0.5 stupně |
|
Ekonomický běh výroby |
300 - 50 000 ks/rok |
100 - 10 000 ks/rok |
500 - 100 000 ks/rok |
|
Investice do nástrojů |
Střední (obráběný kovový vzor) |
Nízká (Pattern Plate / Matchplate) |
Vysoká (více{0}}dutinová forma na vstřikování vosku) |
Výrobní proces
Proces formování skořepiny se opírá o směs křemičitého písku potaženou pryskyřicí{0}}, která se dostává do kontaktu se zahřátým železným nebo ocelovým vzorem a vytváří tuhou, tenkostěnnou -keramiku- podobnou skořepině formy.
Příprava kovového vzoru:Vzory vzorových desek jsou CNC-obráběny z tvárné litiny, legované oceli nebo -hliníku s vysokou pevností v tahu, s použitím přesných přídavků na smrštění (obvykle 1,5 % - 2.2 % v závislosti na výběru slitiny).
Předehřívání a mazání:Vzorová deska je předehřátá na 200 stupňů - 320 stupňů (392 stupňů F - 608 stupňů F) a nastříkána separačním prostředkem na bázi silikonu-.
Vytváření-skořápky:Vyhřívaný model je upnut na vyklápěcí krabici obsahující jemný křemičitý písek předem- potažený 2% - 5% fenolové pryskyřice a hexamethylentetraminem (HEXA). Převrácením krabice se písková směs vystaví vyhřívanému vzoru. Teplem se pryskyřice roztaví a během 10 - 30 sekund se vytvoří částečně vytvrzená skořápka (6 mm - 10 mm silná).
Vytvrzování v troubě:Nespojený písek odpadne při re{0}}inverzi. Vzor a připojená skořápka přecházejí do vytvrzovací pece (300 stupňů - 450 stupňů), aby se plně propojilo- termosetové pojivo.
Vyhození a montáž:Mechanické vyhazovací kolíky vytlačují tuhou skořepinu z poloviny ze vzoru. Poloviny vrchní a brzdové skořepiny jsou spojeny termosetovým lepidlem pod tlakem, které obsahuje písková jádra spojená pryskyřicí- pro vnitřní dutiny.
Nalévání a protřepávání:Sestavené skořepiny se umístí do baněk, podloží se ocelovými broky nebo štěrkovým podkladem, aby odolávaly metalostatickému tlaku hlavy, a zalijí se roztaveným kovem. Po ochlazení tenká skořápka vyhoří a během automatického vytřepání se čistě odlomí.
Materiály a technické specifikace
Tavíme a odléváme široký výběr železných a neželezných -slitin pod přísnou spektrální kontrolou.
Reference pro výběr materiálu a mechanické vlastnosti
|
Materiální rodina |
Běžný stupeň / standardní |
Pevnost v tahu (MPa) |
Mez kluzu (MPa) |
Prodloužení (%) |
Rozsah tvrdosti |
Primární charakteristiky |
|
Tvárná litina (nodulární) |
CZ-GJS-400-15 / QT400-15 CZ-GJS-500-7 / QT500-7 CZ-GJS-600-3 / QT600-3 |
400 - 600 |
250 - 370 |
3 - 15 |
130 - 230 HBW |
Vysoká únavová pevnost, vynikající tlumení, nízká vrubová citlivost |
|
Šedá litina |
CZ-GJL-200 / HT200 CZ-GJL-250 / HT250 CZ-GJL-300 / HT300 |
200 - 300 |
N/A (křehké) |
0.3 - 0.8 |
160 - 250 HBW |
Vynikající tepelná vodivost, vysoká odolnost proti opotřebení, absorbce vibrací |
|
Uhlíková ocel |
ASTM A27 Třída 65-35 ASTM A216 WCB / WCC |
485 - 585 |
250 - 275 |
22 - 24 |
140 - 185 HBW |
Svařitelná konstrukční ocel s vysokou odolností proti nárazu při teplotách pod{0}}nulou |
|
Legovaná ocel |
42CrMo4 / AISI 4140 20CrNiMo / AISI 8620 |
700 - 1000 |
550 - 850 |
10 - 18 |
200 - 320 HBW |
Díky-kalitelnosti, výjimečné houževnatosti jádra, vysoké odolnosti proti opotřebení |
|
Nerez |
AISI 304 (CF8) / 316 (CF8M) 1.4408 / 1.4308 Duplex 2205 (1,4462) |
480 - 650 |
205 - 450 |
25 - 35 |
160 - 220 HBW |
Vysoká odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi v mořském/kyselém prostředí |
Rozměrové schopnosti a výrobní limity
• Hmotnostní rozsah: 0,2 kg až 80 kg (0,44 lb až 176 lb)
• Maximální rozměry obálky: 850 mm x 650 mm x 350 mm
• Lineární tolerance: ISO 8062-3 Grade CT7 pro prvky vytvořené v jedné polovině formy; CT8 přes dělicí čáru formy.
• Drsnost povrchu: Standardní Ra 3.2 - 6.3 µm; post-výstřel-otryskávání Ra 3,2 µm dosažitelné.
• Minimální{0}}průměr odlévané díry: Ø 6,0 mm (v závislosti na poměru hloubky-k-průměru<= 3:1).
Klíčové vlastnosti produktu
Vysoká kvalita povrchu a snížené povolenky na obrábění
Jemný křemičitý písek ve spojení s tenkými, jednotnými pryskyřičnými pojivy minimalizuje vtlačení hranic zrn na povrchu formy. Jak-lité povrchy vykazují Ra 3.2 - 6.3 µm, což umožňuje těsnicím plochám,-nekritickým montážním podložkám a průtokovým kanálům fungovat jako-odlité bez frézování nebo soustružení.
Těsná rozměrová konzistence napříč výrobními šaržemi
Vzhledem k tomu, že skořepinové formy jsou vytvrzovány na zahřátých kovových nástrojích, je eliminována deformace formy působením sil zhutňování písku. Opakovatelnost rozměrů ve výrobních sériích několika-tisíců{2}}dílů se obvykle drží v rozmezí ±0,3 mm u rozměrů do 100 mm.
Snížená hmotnost dílu díky možnosti tenké{0}}stěny
Pevné, vysoce{0}}pevnostní skořepinové formy odolávají metalostatickému tlaku bez deformace stěny během lití. Konstruktéři mohou specifikovat jednotné tloušťky stěn až do 2,5 mm, což snižuje nadváhu materiálu a náklady na suroviny.
Minimální úhly ponoru
Úhly úkosu od 0,5 stupně do 1,0 stupně lze úspěšně kreslit bez trhání stěn formy. To snižuje nárůst hmotnosti hlubokých kapes, výstupků a vnitřních žeber-způsobený zúžením.
Typické aplikace
Řadicí vidlice převodovky
Montážní držáky motoru
Brzdové třmeny a náboje kol
Sběrné výfukové potrubí a skříně turbodmychadla
Tělesa hydraulických ventilů a bloky rozdělovačů
Skříně a oběžná kola vysokotlakých čerpadel-
Planetové unašeče a ložisková pouzdra
Trubkové fitinky, příruby a klapkové kotouče
Pásové válečky a řetězová kola
Komponenty závěsu a držáky vidlice
Opotřebené desky a adaptéry zubů korečků
Obrábění a sekundární operace
Abychom dodali komponenty připravené k{0}}k{1}}montáži, doplňujeme naše slévárenské provozy o kompletní -vlastní zařízení pro CNC obrábění a povrchovou úpravu.
Možnosti CNC obrábění
• Horizontální a vertikální obráběcí centra (HMC/VMC): 4-polohování s paletovými měniči pro velkoobjemové-obrábění otvorů s malou tolerancí (±0,010 mm).
• CNC soustružnická centra: Soustružení se dvěma-vřeteny pro soustředné-kritické soustružené prvky, drážkování a přesné povrchy utěsnění čela.
• Sekundární operace: Protahování, vrtání hlubokých -děr, přesné broušení (bez hrotu a povrchu) a vysokorychlostní -závitování.
Tepelné zpracování
• Normalizace a žíhání: Odlehčení pnutí a zjemnění zrna pro optimalizovanou obrobitelnost a mikrostrukturální homogenitu.
• Kalení a popouštění (Q&T): Úprava mechanických vlastností pro cílové specifikace pevnosti v tahu, houževnatosti a tvrdosti jádra.
• Indukční kalení: Lokalizované povrchové kalení (50 - 60 HRC) na otěrových drahách, zubech ozubených kol a oblastech čepu ložisek.
Povrchové úpravy a ochranné nátěry
• Zinkování (trivalentní modrý/čirý/žlutý pasivát)
• Elektro-nátěr (E-nátěr) pro ochranu proti korozi
• Epoxidový práškový nátěr
• Fosfátování a černění konverzní povlak
Kontrola kvality a inspekce
Zabezpečování kvality se řídí požadavky ISO 9001:2015 a IATF 16949 a ověřuje chemii surovin, vnitřní integritu, rozměrovou toleranci a mechanické vlastnosti na určených procesních branách.
Analýza příchozího šrotu a ingotů (spektrometr)
Ověření chemie taveniny před poklepáním
Nedestruktivní a mechanické testování (UT/MPI/tahová/tvrdost)
Rozvržení konečného rozměru (CMM a optické skenování)
Chemické a mechanické testování
• Optická emisní spektroskopie (OES): Ověření chemického složení prováděné u každého tepla před odpichem.
• Testování tahem a rázem: Destruktivní ověření meze kluzu, mezní pevnosti v tahu, prodloužení a hodnoty Charpyho V-vrubového rázu na šarži.
• Testování tvrdosti: Testování podle Brinella (HBW), Rockwella (HRC) a Vickerse (HV) na konstrukčních zónách.
Ne{0}}destruktivní testování (NDT)
• Rentgenová kontrola (X-}ray): Identifikace vnitřní poréznosti smrštění, děr a vměstků podle norem ASTM E446 / ASTM E192.
• Magnetic Particle Inspection (MPI): Detekce povrchových a pod{0}}povrchových trhlin na feromagnetických litinách a ocelových součástech.
• Ultrazvukové testování (UT): Ověření tloušťky stěny a vyhodnocení vnitřních vad.
• Liquid Penetrant Inspection (LPI): Ne-magnetická kontrola trhlin z nerezové oceli.
Inspekce metrologie a CMM
• 3D souřadnicové měřicí stroje (CMM): Souřadnicové měřicí stroje Zeiss pracující v klimaticky{1}}řízených laboratořích pro ověřování geometrického kótování a tolerancí (GD&T) s modely CAD.
• Optická a laserová profilometrie: Automatické měření drsnosti povrchu (Ra, Rz) a 3D skenování obrysů.
OEM a zakázková výroba
Vyrábíme výhradně podle specifikací OEM zákazníků a poskytujeme end{0}}to{1}}podporu od předběžné analýzy DFM (Design for Manufacturability) prostřednictvím prototypových nástrojů a sériového náběhu-.
Pracovní postup inženýrství a prototypování
• Simulace tuhnutí MagmaSoft / ProCAST: Tepelná analýza a analýza proudění kapaliny se provádí na předběžných souborech CAD, aby se identifikovaly potenciální smršťovací dutiny, studené uzávěry a zóny eroze písku před řezáním kovových vzorů.
• Konstrukce nástrojů a vnitřní CNC frézování-: Kovové identifikační desky, pouzdra jádra a vyhazovací mechanismy jsou navrženy v 3D CAD/CAM a vyfrézovány z nástrojového železa nebo nástrojové oceli s vysokou-hustotou.
• Rychlé prototypování pomocí 3D tištěných pískových jader: Pro rychlé funkční testování lze 3D tištěná písková jádra zkombinovat s dočasnými nástroji a dodat prototypové odlitky za 2 - 3 týdnů bez úplných investic do nástrojů.
• Předložení PPAP úrovně 3: Dokumentace k procesu schvalování výrobních částí zahrnuje ISIR (zprávu o počáteční inspekci vzorku), diagram toku procesu, kontrolní plán, PFMEA, rozměrové výsledky, certifikace materiálů a studie R&R.
Co by měli kupující poskytnout pro RFQ
Poskytnutí kompletních technických parametrů během odesílání RFQ zajišťuje přesné cenové nabídky, správné odhady nástrojů a optimalizované doby cyklu.
3D CAD soubory:STEP, IGES nebo Parasolid (.x_t)
2D kresby:PDF s GD&T, kritickými tolerancemi, přídavky na obrábění a specifikacemi povrchové úpravy (Ra)
Specifikace materiálu:Materiálová třída ASTM, EN, DIN, ISO nebo JIS
Objem a velikost šarže:Množství prototypu, odhadovaná roční poptávka (EAU) a velikost šarže
Stav dodávky:Jako-odlité nebo plně opracované pro tisk
Tepelné zpracování:Cílový rozsah tvrdosti (HRC/HBW), hloubka pouzdra nebo požadavky na mikrostrukturu
Kontrola a testování:Požadavky NDT (X-ray, MPI), tlakové zkoušky a inspekční zprávy CMM
Dokončení a balení:Povrchová úprava (lakování, pokovování, antikorozní{0}}olej), sáčky VCI a specifikace balení
Často kladené otázky
Otázka: Jak je odlévání skořepinových forem v porovnání se standardním litím do zeleného písku z hlediska celkových jednotkových nákladů?
Odpověď: Nástroje pro odlévání skořepinových forem jsou dražší, protože kovové vzory musí vydržet předehřátí (200 stupňů - 320 stupňů ). Jednotkové výrobní náklady jsou však u složitých součástí často nižší, protože úzké tolerance (ISO 8062-3 CT7) a hladké povrchové úpravy (Ra 3.2 - 6.3 µm) eliminují sekundární obráběcí operace a snižují míru zmetkovitosti.
Otázka: Jaké jsou minimální a maximální hmotnostní limity odlitků do skořepinových forem?
Odpověď: Naše výrobní linka zvládá hmotnosti jednotek od 0,2 kg (0,44 lb) do 80 kg (176 lb). Pro díly přesahující 80 kg se obecně doporučuje tradiční lití do písku z pryskyřice nebo formování do zeleného písku z důvodu tuhosti pláště a omezení velikosti baňky.
Otázka: Může odlévání skořepinových forem vytvářet duté vnitřní průchody a složité geometrie?
A: Ano. Před-tvarovaná pryskyřičná-jádra z písku (vyrobená procesem horkého-boxu nebo studeného-boxu) se před upnutím umístí do polovin vršku a skořepiny. To umožňuje přesné odlévání složitých vnitřních tekutinových kanálů, podříznutí a dutých komor.
Otázka: Jaké dodací lhůty jsou standardní pro vzorové nástroje a počáteční dodávku PPAP?
Odpověď: Standardní nástroj pro výrobu kovového vzorníku a počáteční výroba vzorku vyžaduje 4 až 6 týdnů. Pokud se pro ověření prototypu použijí 3D tištěná písková jádra, mohou být předběžné vzorky dodány za 2 až 3 týdny. Objednávky sériové výroby jsou dodávány do 4 až 5 týdnů po schválení vzorku.
