Вы можете подумать, чтокастинг пескаПолит расплавленный металл в песчаную форму? Тогда почему некоторые отливки сильны и долговечны, в то время как другие полны отверстий и ломаются, когда они нокают? Проблема часто бывает не совсем в самом металле, а в ключевой комбинации «Железного треугольника», которая не выбрана правильно: металл, который вы используете, формулу песка, который его завершает, и материал, используемый для изготовления формы. Любой неправильный выбор любой из этих трех ссылок может привести к провалу всего проекта.
Такие металлы, как алюминий, железо, сталь и магний, широко используются в нашем песчаном литьях. Основным преимуществом этого процесса в течение тысячелетий является то, что он является гибким и позволяет нам настраивать в соответствии с прочностью и производительностью деталей. Но вы не можете выбрать, какой металл использовать небрежно! Прежде всего, вы должны рассмотреть требования к литьям самих деталей, производственных партий, контроля затрат и других факторов, чтобы гибко выбирать и оптимизировать металлические материалы.
В проекте я отвечаю, чтобыПолучить квалифицированные отливкиПолем Первый шаг - выбрать этот «Железный треугольник». Металл - это сердце, формула песка является защитным слоем, а материал формы является основой. Три должны рассматриваться скоординированно, тщательно соответствуя требованиям деталей, характеристик металла и фактических условий производства, чтобы найти наиболее подходящую комбинацию, эффективно контролировать затраты и повысить эффективность.
Основное резюме ответа:
Материальная система | Основная роль | Общие материалы | Ключевые соображения |
Кастинг металл | Формирование конечного продукта определяет его механические свойства. | Чугун, литая сталь, алюминиевый сплав, медный сплав. | Сила, вес, стоимость, коррозионная стойкость. |
Формовочные материалы | Формирование формы компонента является ядром процесса. | Листинг песок (кремнеземный песок), связующий (бентонит, смола). | Сила, воздухопроницаемость, пожарная стойкость и стоимость. |
Внешний материал | «Шаблон» для изготовления песчаных форм определяет точность и продолжительность жизни. | Древесина, пластик (включая 3D -печать), металл (алюминий, сталь). | Размер производственной партии, сложность и стоимость. |
Эта статья ответит на ваши вопросы:
- В этом руководстве я сосредоточусь на трех наиболее важных материалах в литье песка.
- Выявить типичную формулу песчаного песка и сравнить характеристики различных металлов.
- Наконец, мы будем использовать реальное обоснование продукта, чтобы проиллюстрировать, как три материала взаимодействуют, чтобы гарантировать, что отливки могут работать надежно в суровых условиях труда.
Зачем доверять этому руководству? Первое время опыта инженеров JS Casting
As casting engineers at JS, the confidence of this guide comes from our practical experience in the workshop every day.
Когда клиент приносит спрос наалюминиевая песчаная часть, наш первый вопрос всегда: где эта часть будет использоваться в конце? Что это будет противостоять? Это напрямую определяет, выбираем ли мы A356 с хорошей плавностью и подходящей для сложных деталей или специальной оценкой с более высокой прочностью. Выбор правильного металла является фундаментом.
Мы контролируем влагу в литье зеленого песка с точностью 0,1%. Почему?
Потому что немного больше воды превратится в воздушные отверстия во время заливки, а вся партия отливок может быть отменена. То же самое относится и к выбору материалов плесени. Должны ли мы использовать дешевые деревянные формы или прочные металлические плесени? Это зависит от будущего объема заказа клиента, а не только с настоящим. Это трудные истины, которые мы суммируем каждый день в мастерской.
Реальные навыки полагаются на дела, чтобы говорить:
Гидравлический клапан клиента, канал внутреннего потока всегда является неточным, а обработка занимает много времени и трудоемкость. Мы изменили песок, завернутый в металл с обычного влажного песка на химически вылеченный песок смолы, и точность размеров сразу же увеличилась. Последующий объем обработки был непосредственно сокращен почти на 60%,Экономя много денег.
Это синергия «Железного треугольника», которую мы подчеркиваем. Металл является фундаментом, формула песка является ключом к формированию, и материал пресс -формы определяет, как долго она может длиться.
«Дэвид Вайс часто говорил:« Плесень - это молчаливый инженер -процесс ».
Мы глубоко понимаем, что качество плесени и выбор материалов молча, но крайне важно определять судьбу окончательного литья. Уловка в этом руководстве-это жесткий опыт, который я накопил от решения практических проблем и оптимизации производственных процессов снова и снова, и это реальное использование материальной науки на производственной линии.
Система 1: формовочный материал - не песок
Позвольте мне поговорить о «песке» песчаного литья, который не выглядит навязчивым, но действительно имеет решающее значение - литьевый материал. На самом деле, это основание успеха или неудачи всегопроцесс литья песка! Работа этого песка в значительной степени зависит от трех элементов:
Материал скелета: это столб формы.
Кремнеземный песок:Это наша наиболее широко используемая первичная сила, которая имеет низкую стоимость и много. Но вы не должны быть небрежными в выборе. Вы должны особо заботиться о размере частиц песка, независимо от того, является ли форма адекватно круглой, и если она достаточно чистая. Все они обеспокоены качеством листовой поверхности и воздушной проницаемостью формы. Если его нельзя избежать, то это будет гигантская проблема.
Специальный песок:С высокотемпературными сплавами, такими как литая сталь или при работе с чрезвычайно высокими требованиями точности, нормальный кремнеземный песок немного перегружен.Теперь мы должны использовать специальный песок:
- Оливиновый песок: он более устойчив к более высоким температурам, чем кремнезый песок. Секрет заключается в том, что он деформируется меньше при нагревании, и литые объекты более последовательны по размеру и не будут легко искажены из формы.
- Цирконный песок: при высокой температурной термостойкости, он идеально подходит, и он также быстро выпускает тепло. Отливки, сделанные с нимочень тонкая и гладкая поверхность, в частности, эти тонкостенные детали или точные детали, эффект превосходен. Хорошие характеристики имеют дорогие цены, а цена сравнительно высока.
Глобальный лисический песчаный тип совокупного типа:
Агрегатный тип | Основные компоненты | Грубо говоря | Типичные сценарии применения |
Кремневный песок (sio₂) | Кремнезый | 85% | Большинство отливок включают чугун, литой алюминий, медный сплав и т. Д. |
Оливин Песок | (Mg, Fe) ₂sio₄ | 8% | Сплавы с высоким уровнем плавления, такие как литая сталь и марганцевая сталь. |
Циркон песок | Zrsio₄ | 4% | Точные отливки, требующие чрезвычайно высокого качества поверхности или чрезвычайно тонких настенных компонентов. |
Другое (хромовый железный песок и т. Д.) | Смешивание | 3% | Специальные сплавы или местные критические детали. |
Источник данных: Комплексная ссылка на глобальный отчет о тенденциях кастинга 2019 года и консенсусные данные отраслевого общества Международного литейного общества (IFS).
Переплет: «Клей», который складывает песок
(1) Система влажного песка (глина + вода):
Это самая традиционная система. Почему это называется «зеленый песок»? Это из -за влажного состояния (зеленый означает непереданный), а не из -за цвета.
- Ингредиенты: кремнеземный песок + бентонитовая глина + вода.
- Сильные стороны: самые дешевые,Песок можно переработатьи более экологически чистый.
- Недостатки: прочность на растяжение не высока, и сравнительно сложно сделать тонкие и сложные формы или песчаные ядра. Размерная толерантность плохая, и она очень чувствительна к контролю влаги (± 0,1% точна при производстве JS), и изменение влаги может легко привести к дефектам пор.
(2) Химическое связующее (систему песчаной смолы):
- Ингредиенты: кремнеземный песок + жидкая смола (например, Furan Resin, фенольная смола) + отверстие.
- Преимущества: сильная плесень и песчаное ядро, хорошие допуски, высокая поверхность литья, подходящие для сложных конструкций.
- Недостатки: высокая стоимость материала, запах может быть создан во время смешивания и заливки песка, вентиляция и контроль окружающей среды следует хорошо поддерживать.
Добавки: повысить производительность
В дополнение к основным агрегатам и связующим средствам, небольшие количества материалов включены для облегчения процесса или улучшения качества литья. Типичные приложения:
Сочетание угольной пыли с чугунным влажным песком: расплавленное железо очень жарко, а угольная пыль потребляется при нагревании и превращении в тонкую защитную пленку газа между расплавленным железом и песчаной плесенью. Эта пленка эффективна до такой степени, что может помешать просачиваться расплавленного железа в поры песка, что позволяет таким образомлитейная поверхность, чтобы быть более гладкойи очистка рабочей нагрузки, чтобы уменьшить. Есть некоторые другие добавки, такие как анти-санкер и улучшение текучести, в зависимости от конкретных потребностей.
«Точно овладеть комбинацией литьевых материалов« Железного треугольника » - это краеугольный камень успеха процесса литья песка. Если вы сталкиваетесь. "
Система 2: литье металла - от расплавленного железа до алюминия
Для изделий из кастинга, которые клиенты, наконец, получают, выбор металлических материалов является комплексным процессом принятия решений, который должен учитывать силу, вес, коррозионную стойкость, теплопроводность и наиболее реалистичные затраты. Ниже приведены несколько типов кастинговых металлов, которые мы обычно используем:
Железные металлы - основание промышленного применения
Чугун:Это определенноПервый выбор для больших частейи части, которые требуют стабильности.
- Серый железо: у него лучшая стоимость и выдающаяся способность поглощения шока. Он часто используется в таких местах, как базы машинного инструмента и цилиндры двигателя. Его недостаток - относительная хрупкость.
- Плодочный железо: с помощью графитовой сфероидаризации его прочность и вязкость близки к стали, и она поддерживает хорошую износостойкую стойкость и устойчивость к воздействию. Он широко используется в ключевых компонентах, таких как вода/газопроводы, клапаны, коленчатые валы, передачи и т. Д.
Отличная сталь:
Хотите более сильный материал?
Тогда вы должны посмотреть на литную сталь. Его сила и жесткость на один уровень выше чугуна, и особенно подходит для основных деталей, которые должны выдерживать огромные силы, такие как поезд и поезда иКлючевые рамы тяжелого оборудованияПолем Недостатком является то, что процесс литья является более сложным, а затраты на материал и обработку обычно выше.
Ницкие металлы - удовлетворение потребностей легкого веса
Алюминиевые сплавы:
- Основными преимуществами являются легкий вес, превосходная коррозионная стойкость и хорошая тепловая/электрическая проводимость. Он широко используется в полях автомобилей, аэрокосмической промышленности, общего оборудования и т. Д., И является обычным явлениемматериал для литья алюминиевого пескаПолем
- Типичные применения включают в себя: впускные коллекторы автомобильных двигателей, крышки головки цилиндров, корпус насоса, детали корпуса и детали, которые имеют функциональные и внешние требования.
- Для деталей со сложными структурами и чрезвычайно высокими требованиями точности выбор процесса литья инвестиций против литья песка должен быть оценен на основе конкретных потребностей.
Медные сплавы:
Латунь / бронза: этот тип металла имеет первоклассную коррозионную стойкость морской воды, хорошую электрическую и теплопроводность, а также этот классический металлический блеск. Поэтому их часто можно увидеть в корабельных винтах, коррозионных частях клапана и в этих изысканных художественных отливках. Стоимость относительно выше, чем у алюминиевого сплава.
НетЛучший выбор металла литья, только самый подходящий. От высокопрочной литой стали и пластичного железа до легких алюминиевых сплавов и медных сплавов со специальными свойствами, каждый материал имеет свое уникальное значение.
«Как инженеры JS, мы очень хорошо знакомы с сопоставлением свойств материала и процессов литья. Мы искренне приглашаем вас рассказать нам о ваших требованиях к деталям, среде использования, целям производительности и бюджету JS. Мы точно рекомендуем для вас лучшее металл -материал и решение для кастинга!»
Система 3: Модельные материалы - от единовременного до повторного использования
1. Древесина: экономичная и доступная отправная точка
- Применимые сценарии: когда вам нужно сделать только несколько образцов илиПроблема малой партииДеревянная плесень является наиболее экономически эффективной отправной точкой. Это быстро обрабатывать и легко изменить.
- Преимущества: самая низкая начальная стоимость, относительно простая и быстрое для изготовления и модификации.
- Недостатки: плохая долговечность, особенно боясь изменений в влажности окружающей среды, легко затронуть влагу и деформацию, а стабильность размерных средств быстро уменьшается с течением времени. Трудно гарантировать точность после повторного использования, и она подходит только для одножильного или очень низкого объема производства.
2. Пластическая/3D -печать: инструмент для скорости и сложности
- Применимые ситуации: это отличный выбор для проверки быстрого прототипирования и партии производства размером с малый и средний.
- Преимущества: с помощьюТехнология 3D -печати, можно напрямую производить сложные внутренние полости, пышные поверхности и другие формы, которые практически невозможно достичь с помощью традиционных методов, ускоряя процесс разработки продукта. Пластиковые формы испытывают меньше износа, чем деревянные плесени, и имеют более стабильный размер.
- Недостатки: износостойкость и прочность, как правило, уступают металлическим формам. При использовании в больших количествах в течение длительного периода, риск деформации и износа существует. Более дорогие, чем деревянные плесени, но дешевле, чем металлические плесени.
Здесь мы часто сталкиваемся с выбором: если детали особенно деликатны и сложны, а партия не большая, иногда используя 3D -печатные пластиковые формы в сочетании сИнвестиционная технология литьябудет более эффективным и более точным, чем традиционное литье песка (конечно, модель затрат также отличается). Это типичный выбор песчаного литья против инвестиционного литья, где необходимо учитывать материал шаблона.
3. Металл (алюминий/сталь): центр массового производства
- Ситуация, в которой вы можете использовать его: когда вы будете выполнять долгосрочное производство большого объема (десятки тысяч единиц) и требуют высокой консистенции в размере отливок и поверхности, металлические формы являются требованиями.
- Преимущества: очень сильная, чрезвычайно долгая жизнь, хорошо размерно, стабильная, способная выдерживать обратную коробку, вибрации и отлучения процесса производственной линии песка, то есть лить очень соответствует очень небольшим колебаниям. В долгосрочной перспективе стоимость единицы очень выгодна после разведения.
- Недостатки: первоначальные производственные затраты являются самыми высокими, цикл обработки является самым длинным, требования к проектированию и производству высоки, а модификации сложны. Подходит дляМассовое производство завершенных продуктовПолем
«В JS мы слишком хорошо знакомы с этими взглядами. Если вы выбираете ваш проект: использовать ли деревянные формы для экономии затрат и быстро начинать или использовать 3D-печать, чтобы быстро проверить дизайн или выбрать металлические формы, чтобы адаптироваться к долгосрочному массовому производству, особенно в массовом производстве, когда пользуется преимуществом масштаба из песчаного литья, не колеблясь! Свяжитесь с нами для бесплатной консультации!»
Фактический анализ боевых случаев: разработка пластичных железных клапанов высокого давления для нефтехимической промышленности
Я лично участвовал в этом случае и был глубоко впечатлен. Позвольте мне рассказать вам, как я успешно выполнил эту задачу:
На нефтяных и газовых трубопроводах клапаны являются защитными воротами. Как ядро, тело клапана имеет катастрофические последствия после того, как он потерпит неудачу, поэтому выбор материалов очень важен!
Задача клиента: сделайте большой корпус клапанов, который может противостоять высоким затратам и контролю
Фон проекта: фабрика клапана, с которой мы сотрудничали, необходимо для разработки крупного корпуса клапана DN300 (диаметром 300 мм) дляПриродные газовые трубопроводы высокого давленияПолем
Дилемма исходного раствора:
- Полная обработка (кованая стальная заготовка): измельчение сложной внутренней полости из твердой большой кованой стали? Стоимость была пугающе высокой, и клиент прямо отверг ее.
- Стальная сварка:В сварных швах есть скрытые опасности, и она не может пройти самую строгую сертификацию безопасности, и риск слишком велик.
- Обычного серого чугуна: прочности и прочности недостаточно, и это не может выдерживать высокое давление трубопровода и воздействия на опасного водяного молота, поэтому он непосредственно устраняется.
Решение JS: игра с «Железным треугольником материалов»
Мы проанализировали этоКлюч к успеху заключается в поиске идеального комбинации материалов и процессовЭто может не только образовывать сложную внутреннюю полость тела клапана за один раз, но и обеспечить максимальную силу и прочность.
(1) Литье металла
Решительно отказался от серого чугуна.Выбранный пластичный железоПолем Его сфероидальная графитная структура является ключом, в отличие от флакского графита серого чугуна, который разделит матрицу. Это приводит к тому, что он имеет силу близкой к силу стали, а также хорошей прочности и пластичности, и является естественным материалом для борьбы с высоким давлением и воздействием.
(2) Формонный материал
Внутренняя полость тела клапана имеет сложные каналы потока, а точность размеров и требования к отделке очень высоки. Мы выбрали самостоятельный песок Furan, чтобы сделать песчаные ядра и плесени. Эта песчаная форма имеет высокую прочность и может противостоять воздействию почти одной тонны высокотемпературного расплавленного железа, гарантируя, что размер полости стабилен, а внутренняя стена гладкая, закладывая основу для высококачественных отливок.
(3) Материал модели
Продукт клиента должен производиться в течение длительного времени. Мы предлагаем не сэкономить немного денег и напрямую инвестировать в наборВысокие алюминиевые формыПолем Хотя это дороже деревянная плесень, нельзя использовать ее сотни или даже тысячи раз! Эта алюминиевая песчаная форма с песчаным литьем гарантирует, что каждое корпус клапана одинакова, с точными размерами, что значительно снижает стоимость одной части.
Результаты: беспроигрышная ситуация с сертификацией безопасности + преимущество затрат
Интегрированное корпус железного клапана, наконец, прошел строгий тест на давление на давление в 1,5 раза и обладает надежной производительностью. Что еще более важно, стоимость составляет всего 30% от исходного цельного стального жесткого фрезелью!
Количественные преимущества:
Индикаторные элементы | Достижение производительности |
Стоимость производства | Уменьшить на 70%. |
Сертификация безопасности | 100% проход (соответствует самым строгим отраслевым стандартам). |
Жидкая эффективность | Увеличьте примерно на 5% (благодаря более гладкой внутренней полости). |
«Этот проект успешно помог клиенту выиграть ключевой заказ. Он еще раз доказывает, что отличное литье песка является результатом научного совпадения« Железного треугольника »металлических материалов, технологии литья и инструментов для узоров. Освоение этой соответствующей способности - основная ценность, которая отличает JS от обычных основателей».
FAQ - Ответы на дополнительные вопросы о материалах для литья песка
1. Можно ли взять песок, используемый для кастинга с пляжа?
Не делай этого! Пляжный песок выглядит одинаково, но соль (хлорид) и сломанные раковины (в основном карбонат кальция) скрыты в нем врага. Когда высокотемпературное расплавленное железо заливается, эти примеси будут подвергаться сильным химическим реакциям, создавая газ и шлак, что непосредственно приводит к серьезным дефектам, таким как поры, включения песка и даже поверхностные ямы в литье.
Песок, который мы обычно используем, является специально обработанным промышленным кремнеземам. Очистите его, выберите соответствующий размер частиц и тщательно высушите, чтобы отлить хорошую литью.
2. Что такое "зеленый песок"? Это действительно зеленый?
Хотя он называется «зеленый песок», он не имеет ничего общего с цветом! «Зеленый» во имя фактически относится к «мокрому» или «непредвзятому» состоянию песка. Это наиболее часто используемый и экономичный материал для моделирования в нашем песчаном кастинге. Формула очень проста: основной кремнеземный песок + глина (в основном бентонит) + вода. После перемешивания он остается влажным, имеет хорошую пластичность, может быть уплотнена и может быть повторно переработана.
3. Какое базовое оборудование необходимо для создания песчаных отливок?
Основное оборудование неотделимо от трех вещей: печь для плавки металла является отправной точкой, машина для смешивания песка и литья и колба для фиксации песчаной формы. После заливного оборудования также необходимо для того, чтобы справиться с заусенцами и заливающими стояками в отливках. Они представляют собой основное оборудование песчаного литья и поддерживают весь производственный процесс.
Краткое содержание
Секрет, чтобы действительно преуспеть в песчаном кастинге - тщательно понять материал. Это требует не только то, что мы обладаем свойствами металла, но также и то, что мы должны тщательно понять химическое поведение материала моделирования и технологию обработки материала плесени.В практике кастинга JS, мы глубоко понимаем, что это точная координацияТри основные системы металлов, формовочные материалы и формы, которые в конечном итоге производят продукты литья пескас сильной структурой и надежной производительностью.
Вы оцениваете свой следующий проект:
- Как сбалансировать стоимость и техническую осуществимость?
- Есть ли неопределенность в выборе материала?
Не позволяйте материальным проблемам стать узким местом для вашего проекта.Свяжитесь с инженерами JS's CastingПолем Значение, которую мы предоставляем, гораздо больше, чем одна цитата. Основываясь на полном понимании материальной системы, мы предоставим вам профессиональный анализ производственных решений, чтобы обеспечить оптимизацию выбора процесса.
Загрузите свои дизайнерские чертежи сейчас!Давайте начнем с самого базового выбора материала и заложили прочную основу для успеха вашего проекта вместе.
Отказ от ответственности
Содержимое этой страницы предназначено только для информационных целей.JS SeriesНет никаких представлений или гарантий, явных или подразумеваемых, касающихся точности, полноты или достоверности информации. Не следует сделать вывод, что сторонний поставщик или производитель предоставит параметры производительности, геометрические допуски, конкретные характеристики проектирования, качество материала и тип или изготовление в сети Longsheng. Это ответственность покупателяТребовать кавычкиОпределите конкретные требования для этих разделов.Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информацииПолем
JS Команда
JS-ведущая отраслевая компанияСосредоточьтесь на пользовательских производственных решениях. У нас более 20 лет опыта работы с более чем 5000 клиентов, и мы сосредоточены на высокой точностиОбработка с ЧПУВПроизводство листового металлаВ3D -печатьВИнъекционное формованиеВМеталлическая штамповка,и другие универсальные производственные услуги.
Наша фабрика оснащена более чем 100 современными 5-осевыми обрабатывающими центрами, сертифицировано ISO 9001: 2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения для клиентов в более чем 150 странах мира. Будь то производство небольшого объема или крупномасштабная настройка, мы можем удовлетворить ваши потребности с самой быстрой доставкой в течение 24 часов. выбиратьJS TechnologyЭто означает эффективность отбора, качество и профессионализм.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт:jsrpm.com