Литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали: анализ преимуществ,проблем и влияющих факторов

Технология литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали, как метод точного литья металла, имеет значительные преимущества при производстве сложных деталей из нержавеющей стали. Цель данной статьи — обсудить преимущества литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали, проблемы, факторы, влияющие на размерную точность деталей из нержавеющей стали, и соответствующие меры по повышению размерной точности деталей.

В конце статьи будет приведено несколько типичных деталей из литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали, что еще раз проиллюстрирует значительные преимущества и широкое применение технологии литья по выплавляемым моделям в производстве сложных компонентов из нержавеющей стали.

1. Введение в процесс литья по выплавляемым моделям

Основной процесс литья по выплавляемым моделям включает следующие этапы: изготовление восковых форм, сборка восковых форм, нанесение покрытия на огнеупорные материалы, закалка и сушка, плавление и потеря восковых форм, запекание оболочек, заливка металлической жидкости, охлаждение и зачистка оболочек, а также последующая обработка. Среди них изготовление восковой формы и заливка металлической жидкости являются важными звеньями всего процесса, и точность их размеров напрямую влияет на точность размеров конечных отливок.

2. Преимущества литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали

(1) Отличная коррозионная стойкость:

Материал из нержавеющей стали содержит хром, никель и другие элементы, благодаря чему обладает отличной коррозионной стойкостью, может использоваться в жестких условиях в течение длительного времени, что особенно важно для деталей, которым приходится работать в агрессивных средах.

(2) Хорошие механические свойства:

Материалы из нержавеющей стали обладают высокой прочностью и твердостью, а также хорошей пластичностью и вязкостью. В то же время существует широкий спектр нержавеющих сталей с различным составом сплавов, отвечающих конкретным эксплуатационным требованиям

(3) Высокая точность и качество обработки поверхности:

Процесс литья по выплавляемым моделям позволяет получить отливки сложной формы и высокой точности, а текучесть и заполняемость материала из нержавеющей стали лучше. Поэтому пластичность материала из нержавеющей стали делает это преимущество более очевидным и помогает получить отливки с гладкой поверхностью и точным размером.

(4) Широкий спектр применения:

Благодаря отличным свойствам материалов из нержавеющей стали, отливки из нержавеющей стали, полученные методом литья по выплавляемым моделям, широко используются в аэрокосмической, химической, медицинской промышленности и других областях.

3. проблемы литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали

(1) Процесс литья является сложным:

Материал из нержавеющей стали имеет высокую температуру плавления и плохую текучесть, что может легко привести к дефектам литья, таким как усадочные отверстия и усадочное рыхление. Поэтому параметры процесса литья должны строго контролироваться для обеспечения качества отливок.

(2) Более высокие затраты:

Относительно высокая стоимость материалов из нержавеющей стали в сочетании со сложностью самого процесса литья по выплавляемым моделям приводит к высокой стоимости производства деталей из литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали.

(3) Сложность термической обработки:

Процесс термической обработки материалов из нержавеющей стали более сложен и требует точного контроля температуры нагрева, времени выдержки, скорости охлаждения и других параметров для получения желаемой организации и свойств.

(4) Проблемы с окислением:

При высоких температурах материалы из нержавеющей стали подвержены реакциям окисления с образованием оксидной пленки, которая влияет на качество поверхности и эксплуатационные характеристики отливок. Поэтому необходимо принимать эффективные защитные меры, например, использовать защиту инертным газом.

4. факторы, влияющие на точность размеров деталей, литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали

(1) Материалы для изготовления восковых форм и процесс производства

1) Свойства материала восковой формы:

Такие свойства, как усадка, термостойкость и прочность материала восковой формы, оказывают значительное влияние на точность размеров восковой формы.

Литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали обычно использует восковые материалы для форм: парафиновый воск, синтетический воск и т.д., производительность различных восков сильно различается, и очень важно выбрать правильный воск.

2) Процесс изготовления восковой формы:

Методы изготовления восковых форм включают в себя метод прессования и метод впрыска. Точность размеров при использовании метода прессования выше, но эффективность производства ниже;

Производственная эффективность метода впрыска высока, но на точность размеров сильно влияют давление впрыска, температура, время и другие факторы.

(2) Материалы оболочки и процесс производства

1) Свойства материала оболочки:

Такие свойства, как размер зерна, прочность и коэффициент теплового расширения материала оболочки, оказывают большое влияние на точность размеров оболочки.

литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали обычно используются материалы оболочки кварцевый песок, циркон песок, корунд песок, и т.д., производительность различных материалов сильно различаются, выбрать правильный материал оболочки и разумные пропорции является ключевым.

2) Процесс производства оболочки типа:

Процесс изготовления оболочки включает нанесение покрытия, шлифовку, закалку и сушку. Толщина слоя покрытия, однородность песка, условия закалки и сушки влияют на точность размеров раковин.

(3) Формы из расплавленного воска и запеченные оболочки

1) Расплавьте восковую форму:

Неправильный контроль температуры и времени плавления и высадки восковых форм может привести к деформации или остаткам восковых форм, что повлияет на точность размеров оболочек.

2) Обжаренные ракушки:

Неправильный контроль температуры и времени запекания оболочки приведет к деформации или недостаточной прочности оболочки, что повлияет на точность размеров всех деталей литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали.

(4) Заливка и охлаждение

1) Температура и скорость заливки:

Слишком высокая или слишком низкая температура заливки, слишком быстрая или слишком медленная скорость заливки влияют на точность размеров отливок.

Слишком высокая температура заливки приведет к увеличению усадки отливки, а слишком низкая температура заливки — к недостаточному заполнению формы;

Слишком высокая скорость заливки может привести к появлению внутренних дефектов в отливке, а слишком низкая — к шероховатости на поверхности отливки.

2) Скорость охлаждения:

Слишком быстрая скорость охлаждения приведет к увеличению внутреннего напряжения в отливке и даже к образованию трещин; слишком медленная скорость охлаждения приведет к образованию крупных зерен в отливке, что повлияет на механические свойства.

(5) Повторная обработка

1) Резка и чистка:

Неправильная работа во время резки и очистки может привести к деформации или повреждению деталей литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали и нарушить точность размеров.

2) Термическая обработка:

Неправильный процесс термообработки приведет к деформации отливки или организационным изменениям, влияющим на точность размеров.

5. меры по повышению точности размеров деталей, литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали

(1) Оптимизация материалов для восковых форм и производственных процессов

1) Выбор высокоэффективных материалов для восковых форм:

Выбирайте материалы для восковых форм с низкой усадкой, хорошей термостойкостью и высокой прочностью, такие как модифицированные воски на основе парафина и полимерные синтетические воски.

2) Оптимизация процесса изготовления восковых форм:

Разумный контроль давления впрыска, температуры, времени и других параметров для повышения точности размеров восковой формы. Применяйте передовое оборудование для тестирования восковых форм, чтобы своевременно обнаруживать и исправлять отклонения в размерах восковых форм.

(2) Оптимизация материалов оболочки и производственных процессов

1) Выбор высокоэффективных материалов для оболочки:

Выберите материал для оболочки с равномерным размером частиц, высокой прочностью и малым коэффициентом теплового расширения, например, цирконовый песок, корундовый песок и т.д., и разумной пропорцией.

2) Оптимизировать процесс изготовления типовых оболочек:

Строго контролируйте толщину слоя покрытия, равномерность распределения песка, условия закалки и сушки и т.д., чтобы повысить точность размеров оболочки. Применяйте передовое оборудование для тестирования оболочки, чтобы вовремя обнаружить и устранить отклонения в размерах оболочки.

(3) Точное управление формами для литья воска и запекаемыми оболочками

1) Точный контроль температуры и времени для плавления и литья восковых форм:

В соответствии со свойствами материала восковой формы, температура и время плавления восковой формы разумно регулируются, чтобы обеспечить полное расплавление восковой формы без деформации или остатков.

2) Точный контроль температуры и времени обжаривания оболочки:

В соответствии с характеристиками материала оболочки, разумно контролируйте температуру и время обжига оболочки, чтобы обеспечить достаточную прочность и точность размеров оболочки.

(4) Оптимизация процессов литья и охлаждения

1) Оптимизируйте температуру и скорость разлива:

В соответствии со свойствами материалов из нержавеющей стали, разумно контролируйте температуру и скорость заливки, чтобы гарантировать, что детали литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали хорошо заполнены и не имеют внутренних дефектов.

2) Контролируйте скорость охлаждения:

В соответствии с формой и размером деталей литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали, разумно контролировать скорость охлаждения, чтобы избежать чрезмерного внутреннего напряжения в отливке или крупного зерна.

(5) Усиление контроля качества после обработки

1) Стандартизировать операции резки и очистки:

Применяется передовое оборудование для резки и очистки, стандартизированная работа позволяет избежать деформации или повреждения отливки.

2) Оптимизировать процесс термообработки:

В соответствии со свойствами материалов из нержавеющей стали оптимизируйте процесс термообработки, чтобы избежать деформации отливки или организационных изменений.

6. типичный список частей литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали

(1) Рабочее колесо:

Широко используется в авиационных двигателях и промышленных газовых турбинах, их сложная аэродинамическая форма и эффективная конструкция прохода жидкости требуют высокой точности литья, нержавеющая сталь может обеспечить хорошую устойчивость к высокой температуре и коррозии.

(2) Детали клапана:

В том числе корпус клапана, крышка клапана и т.д. Клапаны из нержавеющей стали широко используются в химической, нефтяной, фармацевтической и других отраслях промышленности из-за их отличной коррозионной стойкости. Инвестиционное литье может обеспечить точность размеров и чистоту поверхности деталей клапана.

(3) Компоненты медицинского оборудования:

Например, ручки хирургических инструментов, ортопедические имплантаты и т.д. Нержавеющая сталь обладает хорошей биосовместимостью и коррозионной стойкостью, а с помощью литья по выплавляемым моделям можно производить детали медицинского оборудования сложной формы и высокой точности, чтобы соответствовать строгим требованиям медицинской промышленности.

(4) Фитинги:

Включая колена, тройники, крестовины и т.д. Трубные фитинги из нержавеющей стали широко используются в пищевой промышленности, производстве напитков, водоподготовке и т.д. Литье из расплава позволяет добиться сложной структуры и бесшовного соединения фитингов для обеспечения герметичности и коррозионной стойкости труб.

(5) Запчасти для автомобилей:

Например, для компонентов выхлопной системы нержавеющая сталь обладает превосходными свойствами в условиях высоких температур, а литье по выплавляемым моделям позволяет изготавливать такие детали, как выпускные коллекторы сложной формы, улучшая эффективность и показатели выбросов автомобильных двигателей.

7. Заключение

Таким образом, развитие технологии литья по выплавляемым моделям из нержавеющей стали обеспечивает мощную техническую поддержку для широкого применения материалов из нержавеющей стали. Она будет и дальше помогать изделиям из нержавеющей стали во все большем количестве областей демонстрировать свою уникальную ценность.