آیا ریخته گری فوم گمشده برای تولید با حجم بالا مناسب است؟

تلاش برای فرآیندهای تولیدی کارآمد و مقرون به صرفه دائمی است. برای شرکت هایی که به مقادیر زیادی به قطعات فلزی پیچیده نیاز دارند ، ریخته گری فوم گمشده (LFC) اغلب به عنوان یک مدعی ظاهر می شود. اما آیا رویکرد منحصر به فرد آن واقعاً برای تولید با حجم بالا ارائه می شود؟ جواب ، مانند بسیاری از موارد در ساخت ، ظریف است: بله ، ریخته گری فوم گمشده قوطی برای تولید با حجم بالا بسیار مناسب باشید ، اما موفقیت آن به خصوصیات بخش خاص و اهداف تولید وابسته است.

درک روند فوم گمشده

ریخته گری فوم گمشده شامل ایجاد یک ماکت فوم دقیق (الگوی) قسمت مورد نظر است. این الگوهای در خوشه ها جمع می شوند ، با یک دوغاب سرامیکی نسوز ، خشک شده و سپس در شن و ماسه بدون پیوند در یک فلاسک تعبیه شده اند. فلز مذاب مستقیماً روی مونتاژ فوم ریخته می شود. این فلز کف را تبخیر می کند ، فوراً شکل آن را جایگزین می کند و درون قالب شن و ماسه جامد می شود. پس از خنک شدن ، ماسه برداشته می شود و خوشه ریخته گری فلزی را آشکار می کند ، که سپس به قسمت های جداگانه از هم جدا می شود.

چرا درخواست فوم گمشده برای تولید حجم

چندین مزیت ذاتی LFC را برای مقیاس بندی جذاب می کند:

1. کاهش ماشینکاری و شکل خالص نزدیک: LFC در تولید هندسه های پیچیده ، حفره های داخلی و جزئیات پیچیده ای که با سایر روش ها دشوار یا غیرممکن خواهد بود ، برتری دارد و اغلب به شکل نزدیک به شبکه می رسد. این امر به طور قابل توجهی عملیات ماشینکاری پرهزینه را در پایین دست کاهش می دهد یا حتی از بین می برد - یک راننده اصلی هزینه در حجم بالا.
2. حداقل زاویه و تحمل پیش نویس: این فرایند اجازه می دهد تا حداقل زاویه های پیش نویس (اغلب به اندازه 0.5-1 درجه) و می توانند تحمل های محکم را به طور مداوم نگه دارند. این باعث می شود ضایعات مواد و زمان پردازش ثانویه در هر قسمت کاهش یابد.
3. ابزار و فرآیند ساده: پس از ایجاد ابزار الگوی اولیه ، این فرایند نسبتاً ساده است. هیچ هسته پیچیده ای برای مونتاژ یا جعبه های اصلی برای مدیریت وجود ندارد ، بر خلاف ریخته گری ماسه ای سبز سنتی. دست زدن به شن و ماسه نیز به عنوان بدون پیوند و به راحتی بازپس گیری می شود. این اتوماسیون کمک کننده و خروجی مداوم.
4. پتانسیل ادغام بالا: الگوهای متعدد را می توان به طور مؤثر بر روی یک سیستم دروازه واحد قرار داد. یک ریختن منفرد می تواند ده ها قسمت را همزمان تولید کند و حداکثر استفاده از کوره و توان در هر چرخه را به حداکثر برساند.
5. سطح سطح بهبود یافته: پوشش سرامیکی به طور معمول منجر به یک سطح صاف تر در مقایسه با بسیاری از فرآیندهای ریخته گری ماسه ای دیگر می شود و به طور بالقوه باعث کاهش زمان تمیز کردن و زمان پایان می شود.
6. انعطاف پذیری مواد: LFC به طور گسترده ای برای چدن (به ویژه آهن گرافیتی فشرده) ، آلیاژهای آلومینیوم و برخی از فولادها استفاده می شود و بسیاری از مواد صنعتی با حجم بالا را پوشش می دهد.

ملاحظات و چالش های مهم برای حجم بالا

با وجود نقاط قوت ، LFC یک راه حل جهانی نیست. عوامل کلیدی که خواستار ارزیابی دقیق هستند عبارتند از:

1. هزینه ابزار الگوی و زمان سرب: ایجاد الگوی دقیق می میرد (معمولاً آلومینیوم ماشین کاری شده) نیاز به سرمایه گذاری قابل توجه و زمان سرب دارد. در حالی که بیش از حجم زیاد استهلاک می شود ، این هزینه اولیه می تواند در مقایسه با ابزار ساده تر برای فرآیندی مانند ریخته گری قالب دائمی ، سدی باشد.
2. حجم تولید الگوی و هزینه: LFC با حجم بالا نیاز به یک تسهیلات تولید الگوی با حجم بالا دارد. تولید هزاران یا میلیون ها الگوی فوم بدون نقص ، نیاز به تجهیزات اختصاصی و کنترل دقیق فرآیند دارد. هزینه در هر الگوی به یک متغیر مهم در معادله هزینه کلی قسمت تبدیل می شود.
3. زمان چرخه: در حالی که ادغام خوشه باعث افزایش خروجی در هر ریختگی می شود ، زمان چرخه کلی شامل پوشش الگوی ، خشک کردن (که می تواند طولانی باشد) ، پر کردن شن ، ریختن ، خنک کننده و لرزش است. بهینه سازی این دنباله کل ، به طور بالقوه شامل فن آوری های خشک کردن سریع ، برای رقابت با فرآیندهای سریعتر مانند ریخته گری با فشار بالا (HPDC) برای قطعات ساده تر ضروری است.
4. قدرت و استفاده از الگوی: الگوهای فوم ، به ویژه مدل های پیچیده یا نازک ، می توانند شکننده باشند. سیستم های حمل و نقل خودکار در خط تولید باید با دقت طراحی شوند تا در هنگام پوشش ، مونتاژ و پر کردن قالب از آسیب دیدن جلوگیری شود. این باعث پیچیدگی می شود.
5. محدودیت های و نقص مواد: در حالی که همه کاره ، LFC محدودیت هایی دارد. بخش های نازک برای پر کردن مداوم بدون نقص می توانند چالش برانگیز باشند. برخی از آلیاژهای مستعد اکسیداسیون یا وانت گاز (مانند برخی از فولادها) برای جلوگیری از مشکلی مانند وانت کربن (از کف) یا تخلخل ، نیاز به کنترل فرآیند اضافی دارند. پارامترهای فرآیند باید محکم کنترل شوند.
6. الگوی ابزار ماندگاری: اگرچه با دوام ، ابزار الگوی دارای طول عمر محدود (اغلب در محدوده 30،000-50،000 شات برای آلومینیوم ، بسته به پیچیدگی و مواد) است. برای حجم های فوق العاده بالا که بیش از این قابل توجه است ، باید هزینه های جایگزینی ابزار در آن مورد استفاده قرار گیرد.

ریخته گری فوم از دست رفته دارای مزایای قانع کننده ای برای تولید با حجم بالا ، به ویژه برای قطعاتی است که با:

• هندسه های پیچیده کاهش ماشینکاری.
• تحمل محکم و حداقل پیش نویس الزامات.
• مواد مناسب (به عنوان مثال ، چدن ، آلومینیوم).
• حجم کافی برای توجیه هزینه های الگوی ابزار و هزینه های تولید.

با این حال ، به طور کلی است کمتر مناسب از فرآیندهای مانند HPDC برای قطعات بسیار با حجم بسیار بالا ، از نظر هندسی ساده تر (به ویژه در آلومینیوم) که سرعت نهایی آن مهم است ، یا برای قطعاتی که به دیوارهای بسیار نازک نیاز دارند.

ریخته گری فوم گمشده فقط نیست توانا تولید با حجم بالا ؛ این یک راه حل اثبات شده و غالباً برتر برای برنامه های با حجم بالا است که در آن نقاط قوت اصلی آن-توانایی پیچیده خالص ، کاهش ماشینکاری و انعطاف پذیری طراحی-صرفه جویی در هزینه کلی و مزایای کیفیت را ارائه می دهد. موفقیت مستلزم ارزیابی چشم روشن از طراحی بخشی ، مواد ، حجم سالانه مورد نیاز و تمایل به سرمایه گذاری در تولید الگوی قوی و کنترل فرآیند است. برای قسمت مناسب در محدوده حجم مناسب ، LFC یک مسیر تولید قدرتمند و کارآمد را ارائه می دهد. $ $