Прецизионные литые компоненты: ключ к формированию будущего

Прецизионные литые компоненты играют жизненно важную роль в современной промышленности. С непрерывным научно-техническим прогрессом требования к точности и производительности деталей становятся все выше и выше, поэтому появилась технология точного литья. Она способна производить сложные детали с точными размерами и гладкими поверхностями за счет точного проектирования форм и передовой обработки материалов и широко используется в авиационной, автомобильной, медицинской и других областях. В этой статье мы подробно рассмотрим знания о точном литье и преимущества прецизионные литые компоненты, новые материалы, новые процессы, факторы, влияющие на точность, области применения.

1.Обзор технологии точного литья

(1) определение и принцип

Точное литье — это процесс литья, который может производить высокоточные отливки, который включает в себя множество различных методов литья, таких как литье по выплавляемым моделям, литье по керамическим моделям, литье по металлическим моделям, литье под давлением и литье в исчезающую форму. Эти методы имеют свои особенности, но общей целью является повышение точности размеров и качества поверхности отливок, снижение нагрузки на последующую обработку и даже достижение практически чистого формообразования.

(2) Разница между точным и обычным литьем

По сравнению с традиционным литьем в песчаные формы, прецизионные литые компоненты в точности размеров и отделки поверхности была значительно улучшена. Литье в песок, хотя и дешевле, но точность и качество поверхности отливок плохое, обычно требует много последующей обработки. В отличие от этого, точное литье, благодаря использованию высокотемпературных керамических оболочек и точных восковых форм, способно производить сложные детали с точными размерами и гладкой поверхностью, которые широко используются в аэрокосмической промышленности, автомобилях высокого класса, медицинских приборах и других областях.

2.Различные классификации литья по выплавляемым моделям

Точное литье — это вид процесса формовки металла, который может получить высокоточные отливки, в соответствии с различными характеристиками процесса и областью применения, точное литье можно разделить на следующие основные типы:

(1) литье по выплавляемым моделям:

Также известное как литье по выплавляемым моделям, это древний метод точного литья. Он формирует оболочку типа путем использования восковых материалов для изготовления модели, а затем покрывает модель несколькими слоями огнеупорных материалов. После этого восковая форма расплавляется, образуя полость, и, наконец, в нее заливается жидкий металл для затвердевания отливки. Литье по выплавляемым моделям подходит для производства деталей сложной формы, требующих высокой точности точного литья.

(2) Керамическое литье:

Этот метод использует керамический шлам из литья, обычно используется в производстве больших толстостенных точных отливок и форм. Керамическое литье может достичь высокой точности размеров и отделки поверхности, подходит для однокомпонентного мелкосерийного производства.

(3) металлическое литье:

Металлическое литье использует металлические формы для отливки, по сравнению с песчаным литьем, оно имеет более высокую точность размеров и качество поверхности. Металлическое литье подходит для массового производства деталей с высокими требованиями к точности.

(4) Литье под давлением:

Литье под давлением — это использование высокого давления, при котором расплавленный металл быстро вдавливается в полость формы, и под давлением застывает. Технология имеет высокую производительность, высокую точность, хорошее качество поверхности и другие преимущества, подходит для производства сложных форм, тонкостенных, высокопрочных, высокоточных отливок.

(5) Литье в исчезающую форму:

Этот метод использует модель из пенопласта, модель сгорает и исчезает в процессе заливки, образуя отливки. Литье в исчезающую форму подходит для производства отливок сложной формы, особенно для производства крупных отливок.

3.Преимущества прецизионные литые компоненты по сравнению с обычными отливками

Прецизионные литые компоненты по сравнению с обычными отливками имеют следующие преимущества:

(1) высокая точность размеров:

Прецизионные литые компоненты могут достигать более высокой точности размеров, линейный допуск обычно составляет до 1%, угловой допуск ± 1/2 градуса, чистота поверхности до Ra 1,6-3,2, что значительно снижает последующую рабочую нагрузку при механической обработке, экономит материалы и затраты на обработку.

(2) Высокая сложность формы:

Технология точного литья позволяет получать отливки сложной формы и даже отливать несколько деталей в одну, что исключает необходимость совмещения или сварки и повышает эффективность производства.

(3) Хорошее качество поверхности:

Прецизионные литые компоненты с более высокой чистотой поверхности, могут быть отлиты на поверхности продукта мелкий текст или рисунок LOGO, улучшают имидж продукта и добавочную стоимость.

(4) Широкий диапазон свойств материала:

Точное литье широкого спектра свойств материала, жаропрочный, износостойкий, коррозионностойкий, твердость до HRC15-60, чтобы удовлетворить потребности различных условий работы.

(5) гибкая партия производства:

Технология точного литья может быть гибко адаптирована от мелкой партии к массовому производству, высокая эффективность, хорошая повторяемость, низкая стоимость форм, низкие первоначальные инвестиции в разработку продукта.

(6) Уменьшение дефектов литья:

Процесс точного литья может обеспечить более надежный контроль процесса, процент брака намного ниже, чем при литье в песчаные формы, улучшить качество продукции и производительность.

(7) широкий диапазон размеров:

Прецизионные литые компоненты доступны в больших и малых отливках, а также сложных микродеталях. Также можно отливать детали весом 30 г или меньше, можно отливать крупные детали весом до 50 кг.

(8) Широкий спектр применения:

Прецизионные литые компоненты могут быть использованы в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, энергетическая, огнестрельная, автомобильная, военная, торговая, пищевая, газовая, нефтяная и энергетическая промышленность.

4. наиболее подходящие для производства прецизионные литые компоненты из нового материала

По мере развития технологий технология литья по выплавляемым моделям продолжает совершенствоваться. Применение новых материалов, таких как высокотемпературные сплавы и керамические матричные композиты, позволяет прецизионные литые компоненты работать в более экстремальных условиях, чтобы удовлетворить потребности производства высокотехнологичного оборудования. Существуют также некоторые распространенные материалы, которые широко используются в индустрии литья по выплавляемым моделям, например титановые и алюминиевые сплавы. Ниже перечислены некоторые материалы, используемые в производстве:

(1) Высокотемпературные сплавы:

Эти материалы обладают превосходной высокотемпературной прочностью и сопротивлением ползучести и подходят для изготовления высокотемпературных компонентов, таких как авиационные двигатели и газовые турбины. Обычно используются высокотемпературные сплавы на основе никеля, высокотемпературные сплавы на основе кобальта и высокотемпературные сплавы на основе железа.

(2) керамические материалы:

Керамические материалы обладают высокой твердостью, термостойкостью и хорошей химической стабильностью, подходят для изготовления деталей, работающих при высоких температурах и в агрессивной среде, таких как тигли, футеровка печей и т.д.

(3) Композитные материалы:

Композитные материалы сочетают в себе преимущества различных материалов, таких как углепластик (CFRP), который обладает высокой удельной прочностью и высоким модулем упругости и подходит для изготовления высокопроизводительных структурных деталей.

(4) Титановые сплавы:

Обладая высокой удельной прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и биосовместимостью, титановые сплавы широко используются в аэрокосмической, медицинской и химической промышленности.

(5) Алюминиевый сплав:

Алюминиевый сплав имеет легкий вес, высокую прочность и хорошую теплопроводность, подходит для изготовления автомобильных и аэрокосмических деталей и других прецизионные литые компоненты.

(6) Магниевый сплав:

Магниевый сплав — легкий металл с высокой удельной прочностью и хорошей амортизацией, подходит для производства автомобилей и электронных изделий, например, корпусов.

(7) Нержавеющая сталь:

Нержавеющая сталь обладает отличной коррозионной стойкостью и механическими свойствами, подходит для производства медицинского оборудования, химического оборудования и оборудования для пищевой промышленности и т.д..

5. каковы новые процессы, относящиеся к прецизионные литые компоненты

Прецизионные литые компоненты новой технологии в непрерывном продвижении развития обрабатывающей промышленности, следующие четыре важные новые технологии:

(1) технология вакуумной депарафинизации:

Путем введения отрицательного давления среды в процессе депарафинизации, скорость воска или пластика разряда ускоряется, тем самым улучшая точность размеров и качество поверхности прецизионные литые компоненты.

(2) Технология низкотемпературной твердофазной депарафинизации:

Воск или пластиковая форма превращается в твердый порошок при более низкой температуре, а затем выгружается с помощью газового дутья или других средств, чтобы избежать проблемы теплового расширения в процессе плавления при высокой температуре и дополнительно улучшить размерную точность прецизионные литые компоненты.

(3) Технология быстрого прототипирования с использованием светового отверждения:

Появившаяся технология точного литья, использование лазера или ультрафиолетового света будет отверждаться слой за слоем жидкой смолы, формирование трехмерной твердой модели, для достижения быстрого и точного производства.

(4) Формовка с вакуумным уплотнением:

В основном используется в производстве блока цилиндров бензиновых двигателей, головки блока цилиндров и железнодорожных частей локомотива и т.д., является новым физическим методом моделирования, основной принцип заключается в специальном песочном ящике, заполненном сухим кварцевым песком без воды и связующего, с пластиковой пленкой будет запечатан после песочного ящика в вакуум, с помощью литья внутри и снаружи разницы давления между песком, чтобы затянуть и форму.

6. факторы, влияющие на точность размеров прецизионные литые компоненты

Точное литье — это технология, широко используемая в производстве высокоточных металлических деталей, но в процессе производства многие факторы будут влиять на размерную точность конечных прецизионные литые компоненты. Ниже перечислены некоторые из основных влияющих факторов:

(1) структура отливки:

Толщина стенки отливки влияет на ее усадку. Как правило, чем больше толщина стенки отливки, тем больше и усадка, и наоборот.

Геометрия и сложность отливки также влияют на точность ее размеров, сложные формы могут привести к неравномерному охлаждению и усадке.

(2) Материал отливки:

Уровень содержания углерода в материале влияет на линейную усадку. Как правило, чем выше содержание углерода, тем меньше линейная усадка.

Различные материалы сплавов имеют разную скорость усадки, что напрямую влияет на конечный размер отливки.

(3) Процесс изготовления формы:

Температура впрыска воска, давление впрыска воска и время выдержки влияют на размер восковой формы, среди которых температура впрыска воска имеет наиболее значительное влияние.

Восковые формы еще больше уменьшаются во время хранения и обычно остаются стабильными по размеру после 12 часов хранения.

(4) Температура обжига и заливки:

Коэффициент расширения оболочки типа в процессе обжига невелик, что оказывает незначительное влияние на точность размеров.

Чем выше температура заливки, тем больше усадка отливки, поэтому необходимо правильно контролировать температуру заливки для обеспечения точности размеров.

(5) Точность формы и точность оборудования:

Размерная точность формы и степень износа непосредственно влияют на размерную точность отливок.

Точность и жесткость оборудования для точного литья также является ключевым фактором в обеспечении размерной точности отливок.

Резюме:

Благодаря глубокому пониманию и строгому контролю этих влияющих факторов производители могут значительно повысить размерную точность прецизионные литые компоненты для удовлетворения потребностей высокотехнологичного производства.

7. места применения прецизионные литые компоненты

Прецизионные литые компоненты находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря высокой точности, сложным формам и хорошей обработке поверхности. Ниже перечислены некоторые из основных областей применения:

(1) аэрокосмическая отрасль:

Прецизионные литые компоненты играют важную роль в авиационных двигателях и системах управления полетом, которые могут стабильно работать в условиях высокой температуры, высокого давления и жестких аэродинамических условий для обеспечения работоспособности и безопасности самолетов.

(2) Автомобильное производство:

В автомобильных двигателях, трансмиссиях и системах шасси и других ключевых компонентах, прецизионные литые компоненты обеспечивают высокую точность размеров и сложную внутреннюю структуру, чтобы удовлетворить требования к производительности автомобиля, при этом уменьшая количество деталей и вес, чтобы улучшить экономию топлива автомобиля и комфорт вождения.

(3) Энергетический сектор:

Прецизионные литые компоненты используются в нефтегазовой промышленности, атомной энергетике, солнечной энергетике и ветроэнергетике, например, клапаны высокого давления, корпуса насосов, фланцы, корпуса реакторов, корпуса топливных стержней, листы солнечных батарей, ключевые компоненты ветровых турбин и т.д.

(4) Промышленность медицинского оборудования:

Прецизионные литые компоненты используются в производстве медицинских приборов, таких как искусственные кости, искусственные суставы и зубные имплантаты, чтобы удовлетворить требования этих приборов по размерам и свойствам материала, достичь персонализации и обеспечить лучшие результаты лечения и опыт пациентов.

(5) Тяжелое машиностроение:

Применение технологии точного литья в тяжелых компонентах, таких как крупные литые стальные детали, используется для производства горного оборудования, инженерных машин и других ключевых компонентов, отвечающих требованиям высокой прочности и долговечности.

(6) Культурное искусство:

При производстве бронзы и других культурных артефактов технология точного литья, такая как метод потерянного воска и метод литья с разделением, используется для отливки сложных и изысканных произведений искусства.

8. Резюме

Применение прецизионные литые компоненты не ограничивается вышеперечисленными областями, но также включает в себя текстильное оборудование, замки, судовое оборудование, оборудование для высокоскоростных железных дорог, осветительное оборудование, мебельное оборудование и т.д. Его высокая точность и гарантия качества широко используются в различных областях промышленности.