Keď dizajn vyžaduje vnútorné chladiace kanály, zložité podrezanie alebo ultra{0}}tenké steny, inžinieri často narazia na stenu tradičnou výrobou. CNC obrábanie je z dôvodu obmedzení prístupu k nástrojom-nenákladné a viacdielne zostavy- prinášajú nežiaduce miesta zlyhania.
Presné liatie (konkrétne investičné liatie) sa odlišuje od tohto bodu. Presné liatie namiesto boja proti zákonom subtraktívnej výroby využíva dynamiku tekutín na vytvorenie komponentov v „takmer-sieťovom-tvare“, ktoré by sa inak nedali vyrobiť.
Čo definuje „komplexnú geometriu“ v modernej výrobe?
V zlievarni sa to týka vlastností, ktoré spochybňujú fyzikálne limity rezných nástrojov alebo pevných foriem.
Vnútorné priechody: Zakrivené kanály alebo duté vnútro používané na prietok tekutiny alebo plynu (bežné v obežných kolesách čerpadiel a rozdeľovačoch).
Hlboké zárezy: Zahĺbenia, ktoré 3-osový alebo dokonca 5-osový CNC nástroj jednoducho nedosiahne bez viacerých nastavení.
Tenkostenné-štruktúry: Prvky s hrúbkou od 0,8 mm do 1,5 mm, ktoré vyžadujú vysokú štrukturálnu integritu.
Organické kontúry: Aerodynamické alebo ergonomické tvary nachádzajúce sa v lopatkách turbín alebo lekárskych implantátoch.
Problém so subtraktívnymi metódami: CNC obrábanie je proces „priamy{0}}-viditeľnosti“. Ak to nástroj nemôže dosiahnuť, nemôže to urobiť. Aj keď to pri prototypoch rieši 3D tlač, často nespĺňa požiadavky na materiálové vlastnosti alebo objemové{5}}náklady priemyselnej výroby.
Výhoda investičného odlievania: Dizajn bez obmedzení
Presné odlievanie, známe aj ako proces strateného-vosku, využíva keramickú škrupinu postavenú na voskovom vzore. Pretože forma je vytvorená okolo dielu a potom sa odlomí, obchádza obmedzenia „uhol ponoru“ a „prístup k nástroju“ pri odlievaní do piesku a obrábaní.
Porovnanie výkonu: presné liatie vs. alternatívy
|
Faktor |
Presné odlievanie |
CNC obrábanie |
Odlievanie do piesku |
|
Sloboda geometrie |
Vynikajúci (najvyšší) |
Obmedzené dráhou nástroja |
Stredné (vyžaduje koncept) |
|
Vnútorné vlastnosti |
Zložité a hladké |
Mimoriadne ťažké |
Obmedzené (vyžaduje jadrá) |
|
Povrchová úprava (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
0.8 – 3.2 µm |
12.5 – 25 µm |
|
Materiálový odpad |
Minimálne (blízka-sieť) |
Vysoká (úlomky/šrot) |
Mierne |
|
Popredné nástroje |
Mierne |
Žiadne (nízka hlasitosť) |
Nízka |
3 hlavné dôvody, prečo zvoliť presné odlievanie zložitých dielov
Konsolidácia časti (zníženie "montážnej dane")
Jedným z najväčších „skrytých“ nákladov vo výrobe je montáž. Zložité teleso ventilu, ktoré predtým vyžadovalo tri opracované časti, päť skrutiek a dve tesnenia, možno často odliať ako jeden monolitický komponent.
Výsledok: Menej chybných bodov, znížená hmotnosť a nulová montážna práca.
Všestrannosť materiálov pre vysokovýkonné-zliatiny
Na rozdiel od tlakového liatia, ktoré je do značnej miery obmedzené na neželezné kovy, ako sú hliník a zinok,presné liatievyniká s:
Nerezové ocele (316L, 17-4PH): Pre odolnosť proti korózii a pevnosť.
Superzliatiny (Inconel, Hastelloy): Pre extrémne teplo v kozmickom priemysle.
Uhlíkové a legované ocele: Pre odolné priemyselné aplikácie.
Rozmerová presnosť (štandardy CT4 – CT6)
Často vidíme klientov prekvapených, že investičné liatie môže dosiahnuť lineárne tolerancie ± 0,005 palca na palec. Hoci nenahradí CNC pre uloženie ložiska, často eliminuje potrebu sekundárneho obrábania na 90 % povrchov dielu.
Design for Manufacturability (DFM): Tipy zo zlievárenskej podlahy
Ak chcete maximalizovať výhody presného odlievania, dizajnéri by mali zvážiť tieto princípy DFM na -úrovni expertov:
Rovnomerná hrúbka steny
Vyhnite sa prudkým prechodom z hrubých na tenké časti, aby ste predišli chybám „zmršťovania“. Ak sú potrebné prechody, použite veľkorysé polomery.
01
Filety a polomery
Ostré rohy sú koncentrátory stresu. Minimálny polomer 0,5 mm - 1.0 mm zlepšuje tok kovu a pevnosť plášťa.
02
Hĺbky otvorov
Spravidla by hĺbka liateho otvoru nemala presiahnuť dvojnásobok jeho priemeru. V prípade hlbších dier je často nákladovo-efektívnejšie sekundárne vŕtanie.
03
Kontrola reality tolerancie
Pevné tolerancie špecifikujte len tam, kde sú funkčné. Prílišné-tolerovanie nekritických funkcií- zvyšuje mieru šrotovného a vaše-náklady na diel.
04
Analýza nákladov: Kedy sa investícia vyplatí?
Zatiaľ čo počiatočná forma na vstrekovanie vosku predstavuje počiatočné náklady (zvyčajne 2 000 - 10 000 USD v závislosti od zložitosti), celkové náklady na vlastníctvo (TCO) výrazne klesajú pri objemoch medzi 100 a 5 000 kusov.
Nízka hlasitosť (<50 pcs): CNC or 3D printing is usually cheaper.
Stredný až vysoký objem: Presné odlievanie vyhráva znížením odpadu materiálu (najmä pri drahých zliatinách, ako je kobalt) a elimináciou sekundárnej práce.
Skutočné{0}}svetové aplikácie
prečo si vybrať nás
Je úžasné pracovať s Creative. úžasne organizované, ľahko sa s nimi komunikuje. reaguje na ďalšie iterácie a krásna práca.
Letectvo a kozmonautika
Palivové dýzy s komplexným vnútorným rozprašovaním.
Lekárska
Ortopedické implantáty s bio{0}}kompatibilnými organickými tvarmi.
Automobilový priemysel
Telesá turbodúchadiel a vysokovýkonné-výfukové potrubia.
energie
Turbínové lopatky na výrobu energie, ktoré musia odolávať vysokým odstredivým silám.
FAQ
Otázka: Môže presné odlievanie dosiahnuť nulové{0}}uhly ponoru?
A: Áno. Na rozdiel od pieskového alebo tlakového liatia sú formy na investičné odlievanie keramické a po naliatí sa odlomia, čo umožňuje nulový{1}}prieťah a hlboké podrezania, ktoré by nebolo možné „vytiahnuť“ z trvalej formy.
Otázka: Aká je povrchová úprava v porovnaní s 3D tlačou?
Odpoveď: Väčšina priemyselných kovových 3D výtlačkov (DMLS) má relatívne drsnú „piesočnatú“ povrchovú úpravu. Presné odlievanie poskytuje oveľa hladší -odliatok povrchu (Ra 3,2 µm), ktorý je často prijateľný pre -nepárové povrchy bez ďalšieho leštenia.
Otázka: Je možné odlievať vnútorné závity?
Odpoveď: Hoci je to technicky možné, odporúča sa to len zriedka. Odlievanie závitov zvyčajne vedie k zlej montáži v dôsledku zmršťovania kovu. Kvôli presnosti zvyčajne odporúčame odlievať výstupok a závitovať závity pomocou CNC.
Otázka: Aký je typický čas potrebný na presné odlievanie v porovnaní s CNC alebo 3D tlačou?
Odpoveď: Presné odlievanie si vyžaduje výrobu voskových nástrojov, ktoré zvyčajne trvá 4 až 8 týždňov v závislosti od zložitosti dielu. Táto predbežná dodacia lehota je dlhšia ako pri CNC (dni) alebo 3D tlači (hodiny) pre prvý kus. Po dokončení nástrojov je však výrobný čas na dávku 2–4 týždne.
Otázka: Môžu byť presné odliatky po odliatí tepelne spracované alebo zvárané?
A: Áno. Mnoho presných odliatkov prechádza po-tepelnom spracovaní (napr. rozpúšťacím žíhaním, starnutím), aby sa zlepšili mechanické vlastnosti -, najmä pre nehrdzavejúce ocele (17-4PH, 316L) a superzliatiny (Inconel). Zváranie je tiež možné pri oprave alebo montáži, ale mali by ste to vopred prediskutovať s vašou zlievarňou.