ریخته گری فوم گمشده (LFC) ، همچنین به عنوان ریخته گری الگوی تبخیر یا ریخته گری قالب کامل شناخته می شود ، یک فرآیند ریخته گری پیشرفته و بسیار متنوع است که در ساخت مدرن یک طاقچه مهم حک شده است. بر خلاف روشهای سنتی که از الگوهای قابل استفاده مجدد استفاده می کنند ، فرآیند ریخته گری فوم از دست رفته از یک الگوی یکبار مصرف و قابل استفاده ساخته شده از کف استفاده می کند ، که توسط فلز مذاب برای تشکیل ریخته گری بخار می شود. این مکانیسم منحصر به فرد امکان تولید اجزای پیچیده و یکپارچگی بالا را با دقت ابعادی استثنایی و پایان سطح فراهم می کند. در این مقاله ، بررسی مفصلی از مناطق اصلی کاربردی ریخته گری فوم گمشده ، مزایای آن ، محدودیت ها و نحوه مقایسه آن با سایر تکنیک های ریخته گری ارائه شده است.
فرآیند ریخته گری فوم گمشده: یک مرور کلی
فرآیند ریخته گری از دست رفته با ایجاد الگویی از پلی استایرن قابل ارتقاء (EPS) یا کف کوپلیمر مشابه آغاز می شود. این الگوی ، که یک ماکت دقیق از قسمت مورد نظر است ، سپس با یک سیستم دروازه دار خوشه بندی می شود و با سرامیک نسوز پوشش داده می شود. خوشه روکش شده در یک فلاسک قرار داده شده و توسط ماسه بدون پیوست احاطه شده است. فلز مذاب در قالب ریخته می شود ، بلافاصله الگوی کف را تبخیر می کند و دقیقاً حفره ای را که پشت سر می گذارد پر می کند. هنگامی که این فلز جامد و خنک می شود ، ریخته گری از شن و ماسه خارج می شود ، که سپس برای استفاده در آینده بازیافت می شود.
مناطق اصلی برنامه ریزی فوم گمشده
ویژگی های منحصر به فرد فرآیند ریخته گری فوم گمشده ، آن را برای چندین بخش مهم صنعتی مناسب می کند.
1. صنعت خودرو
بخش خودرو بزرگترین پذیرنده فناوری ریخته گری فوم گمشده است. درایو اجزای موتور سبک تر ، کارآمدتر و پیچیده کاملاً مطابق با قابلیت های LFC است.
-
بلوک های موتور و سرهای سیلندر: LFC امکان ادغام کت های پیچیده آب ، گالری های روغن و نقاط نصب را مستقیماً در ریخته گری فراهم می کند و نیاز به بسیاری از عملیات ماشینکاری ثانویه و پیوندهای هسته ای را که می توانند نقاط خرابی بالقوه باشند ، از بین می برد.
-
موارد انتقال و دیفرانسیل ها: این مؤلفه ها غالباً هندسه داخلی پیچیده ای برای چرخ دنده ها و شفت ها دارند که به راحتی و دقیق با استفاده از ریخته گری از دست رفته تولید می شوند.
-
میل لنگ ، میل لنگ و اجزای ترمز: این فرایند برای تولید با حجم بالا از این قسمت های مهم ، اطمینان از قوام و کاهش وزن کلی مناسب است.
2. هوافضا و دفاع
صنعت هوافضا از مؤلفه هایی با نسبت قدرت به وزن بالا و ساختارهای داخلی پیچیده ، که اغلب از آلیاژهای تخصصی ساخته می شوند ، خواستار است.
-
محفظه های توربین و موتور موتور: ریخته گری فوم از دست رفته می تواند این قطعات بزرگ و پیچیده را از آلیاژهای آلومینیوم یا منیزیم با دیوارهای نازک و حداقل استفاده از مواد تولید کند.
-
سخت افزار دفاعی: این فرآیند برای مؤلفه های مختلف ساختاری و زرهی استفاده می شود که در آن پیچیدگی و یکپارچگی مهم است.
3. ماشین آلات صنعتی و پمپ ها
این بخش از توانایی ریخته گری فوم گمشده برای تولید اجزای بزرگ و یک تکه که در غیر این صورت به مونتاژ از چندین قسمت نیاز دارد ، سود می برد.
-
محفظه ها و پروانه های پمپ: این فرآیند در ایجاد مجتمع داخلی و غالباً منحنی پمپ ها به عنوان یک قطعه واحد ، بهبود کارایی هیدرولیک و یکپارچگی ساختاری را نشان می دهد.
-
بدنهای دریچه: دریچه های صنعتی غالباً دارای گذرگاه های داخلی پیچیده ای هستند که با سایر روش ها چالش برانگیز هستند. LFC می تواند این معابر را مستقیماً ریخته و باعث کاهش نشت و هزینه های تولید شود.
-
پایه ها و فریم های ماشین آلات بزرگ: ریخته گری فوم گمشده برای بازیگران کم حجم و سنگین صنعتی که به ثبات ابعادی نیاز دارند ، اقتصادی است.
4. تولید و هنر عمومی
فراتر از صنعت سنگین ، LFC برنامه هایی را در مناطق مختلف پیدا می کند.
-
ابزار و جیگ ها: تولید کنندگان از فرآیند برای وسایل سفارشی و کم حجم استفاده می کنند.
-
عناصر مجسمه سازی و معماری: هنرمندان و معماران از ریخته گری از دست رفته برای ایجاد مجسمه های فلزی پیچیده و قطعات تزئینی استفاده می کنند که حک کردن از فلز جامد غیرممکن است.
ریخته گری فوم گمشده در مقابل ریخته گری ماسه سنتی: یک مرور کلی مقایسه ای
| نشان | ریخته گری فوم گمشده (LFC) | ریخته گری ماسه سنتی |
|---|---|---|
| الگو | الگوی فوم قابل Expendable (تک استفاده) | چوب ، فلز یا الگوی پلاستیکی قابل استفاده مجدد |
| هسته | به ندرت مورد نیاز ؛ اشکال داخلی پیچیده بخشی از الگوی کف است | برای هندسه های داخلی به هسته های ماسه ای جداگانه نیاز دارد |
| زاویه های پیش نویس | در اکثر طرح ها لازم نیست | برای حذف الگوی از قالب ضروری است |
| پیچیدگی جزئی | عالی برای قطعات بسیار پیچیده با ویژگی های پنهان | محدود توسط مونتاژ اصلی و پیش نویس الزامات |
| پایان سطح | برتر (به طور معمول 125 - 250 میکرون) | خشن تر (به طور معمول 300 - 600 میکرون) |
| دقت | زیاد (005 ± in/in/in قابل دستیابی است) | پایین تر (0.015 ± در/در یا بیشتر) |
| ماشینکاری پس از ریخته گری | به طور قابل توجهی کاهش یافته است | اغلب به ماشینکاری گسترده نیاز دارد |
| دست زدن به شن و ماسه | از ماسه های قابل بازیافت و قابل بازیافت استفاده می کند | از ماسه های شیمیایی یا سبز ، زباله های بیشتر استفاده می کند |
| حجم تولید بهینه | حجم متوسط تا زیاد | تمام حجم ها (به خصوص کم تا متوسط) |
مزایای ریخته گری فوم گمشده:
-
آزادی طراحی: استثنایی برای هندسه های پیچیده ، زیربناها و معابر داخلی.
-
دقت و پایان: ریخته گری های نزدیک به شکل با کیفیت سطح عالی را ارائه می دهد.
-
ادغام: چندین قسمت را می توان به عنوان یک مؤلفه واحد ریخته و مونتاژ را کاهش داد.
-
کارآیی: بدون ساخت هسته ، پیش نویس حداقل و شن و ماسه قابل بازیافت باعث کاهش نیروی کار و زباله می شود.
محدودیت های ریخته گری از دست رفته:
-
هزینه الگوی: هزینه اولیه بالا برای ابزار الگوی ، و آن را برای حجم بسیار کم اقتصادی تر می کند.
-
استفاده از الگوی: الگوهای کف شکننده هستند و به راحتی آسیب می بینند.
-
کنترل فرآیند: برای جلوگیری از نقص مانند ورود کربن ، نیاز به کنترل دقیق بر چگالی الگوی ، نفوذپذیری پوشش و پارامترهای ریختن دارد.
-
محدودیت های مواد: به بهترین وجه مناسب برای فلزاتی که در دمایی که به طور تمیز کف را تبخیر می کنند (به عنوان مثال ، آلومینیوم ، آهن ، فولاد) می ریزند. برای همه آلیاژها ایده آل نیست.
سوالات متداول (متداول)
س: آیا می توان از ریخته گری فوم گمشده برای تولید با حجم بالا استفاده کرد؟
پاسخ: بله ، برای اجرای با حجم بالا بسیار کارآمد است. پس از تولید الگوهای کف ، می میرد ، می توان الگوهای را خیلی سریع و به طور مداوم تولید کرد و این روند را برای صنایعی مانند خودرو ایده آل می کند.
س: با استفاده از فرآیند فوم گمشده ، چه نوع فلزات را می توان ریخت؟
پاسخ: ریخته گری فوم گمشده بیشتر با چدن ، آلیاژهای آلومینیوم و فولادهای مختلف استفاده می شود. همچنین می توان از آلیاژهای مس و فولادهای ضد زنگ استفاده کرد ، اگرچه پارامترهای فرآیند باید با دقت کنترل شوند.
س: تأثیر محیطی LFC با روش های دیگر چگونه مقایسه می شود؟
پاسخ: LFC به طور کلی سازگار با محیط زیست محسوب می شود. از شن و ماسه بدون پیوست استفاده می کند ، که 99.8 ٪ قابل بازیافت است. این ماده هیچ دود چسب شیمیایی مرتبط با ریخته گری شن و ماسه سنتی ایجاد نمی کند. جریان اولیه زباله الگوی فوم تبخیر شده است.
س: آیا ماشینکاری ثانویه در قطعات ساخته شده توسط ریخته گری فوم از دست رفته لازم است؟
پاسخ: در حالی که ریخته گری فوم از دست رفته میزان ماشینکاری مورد نیاز (به شکل نزدیک به شکل) را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد ، اما بیشتر سطوح بحرانی هنوز به ماشینکاری نور نیاز دارند تا تحمل های بعدی بعدی و مشخصات سطح سطح را برآورده کنند. با این حال ، بخش عمده ای از ماشینکاری خشن مورد نیاز سایر فرآیندها را از بین می برد.
ریخته گری فوم از دست رفته یک فرآیند بالغ و پیشرفته از نظر فنی است که مزایای مشخصی را برای تولید اجزای فلزی مجتمع ، نزدیک شبکه ارائه می دهد. تسلط آن در صنعت خودرو و پذیرش روزافزون آن در هوافضا ، ماشین آلات سنگین و سایر بخش ها ارزش آن را در کاهش وزن ، ادغام قطعات و بهبود کارایی تولید تأکید می کند. در حالی که سرمایه گذاری اولیه در استفاده از الگوی می تواند قابل توجه باشد ، مزایای انعطاف پذیری طراحی ، کاهش ماشینکاری و عملکرد کلی قسمت باعث می شود که فوم گمشده انتخابی قانع کننده برای برنامه های با حجم متوسط و متوسط باشد. $



