از چه موادی می توان در ریخته گری فوم گمشده استفاده کرد؟

ریخته گری فوم گمشده (LFC) یک فرآیند ریخته گری دقیق است که در آن یک الگوی کف در ماسه بدون پیوست تعبیه شده است و فلز مذاب جایگزین الگوی می شود. انتخاب مواد برای موفقیت بسیار مهم است. این راهنما دسته های کلیدی مواد درگیر را تشریح می کند.

1. مواد الگوی (کف):
الگوی قابل قبول هندسه قسمت نهایی را تعریف می کند. گزینه های اصلی عبارتند از:

پلی استایرن گسترش یافته (EPS): پرکاربردترین کف. این امر ثبات ابعادی خوبی را در حین قالب گیری ، به راحتی در تراکم های مختلف در دسترس قرار می دهد و به طور تمیز تبخیر می شود. EPS چگالی پایین تر (به عنوان مثال ، 16-20 کیلوگرم در متر مربع) برای قطعات کوچکتر و کمتر پیچیده متداول است. چگالی بالاتر (به عنوان مثال ، 24-30 کیلوگرم در متر مربع) سطح و استحکام سطح بهتری را برای الگوهای بزرگتر یا پیچیده تر فراهم می کند.

پلی متیل متکریلات (EPMMA) گسترش یافته: در هنگام کاهش نقص کربن استفاده می شود ، به خصوص در ریخته گری های آهنی بسیار مهم است. EPMMA تمیزتر از EP ها تجزیه می شود و باقیمانده کربن کمتری باقی می ماند. با این حال ، به طور کلی گرانتر است و می تواند برای پردازش چالش برانگیز تر باشد.

کوپلیمرها (به عنوان مثال ، STMMA - استایرن متیل متاکریلات): ترکیبی از EPS و EPMMA ، با هدف تعادل هزینه ، سهولت استفاده و باقیمانده کربن. STMMA به طور فزاینده ای برای ریخته گری های فولادی محبوب است که EPS ممکن است باعث مشکلات شود اما EPMMA خالص هزینه ای است.

فوم های تخصصی: برای برنامه های خاص که نیاز به دمای تجزیه بالاتر یا خصوصیات منحصر به فرد دارند.

2. مواد پوشش:
یک پوشش نسوز که به الگوی کف اعمال می شود ضروری است. این چندین توابع را ارائه می دهد:

پایه نسوز: سدی بین فلز و ماسه مذاب ، جلوگیری از فرسایش و نفوذ فلزات را فراهم می کند. پایه های مشترک شامل موارد زیر است:

آرد/ماسه زیرکون: کاهش عالی و پایداری حرارتی ، برای آلیاژهای فولادی و درجه حرارت بالا ترجیح داده می شود.

آرد سیلیس: مقرون به صرفه ، که به طور گسترده برای آهن و آلومینیوم استفاده می شود ، اما از کاهش کمتری نسبت به زیرکون برخوردار است.

سیلیکات های آلومینا (به عنوان مثال ، مولیت ، کائولین خاک رس): عملکرد خوبی را برای فلزات مختلف ارائه دهید.

گرافیت: اغلب در ترکیب با سایر نسوزها ، به ویژه برای ریخته گری آهن ، برای بهبود سطح سطح و کاهش نقص کربن درخشان استفاده می شود.

Binder: ذرات نسوز را در کنار هم نگه می دارد و پوشش را به کف می چسبد. اتصال دهنده های متداول شامل سیلیس کلوئیدی مبتنی بر آب ، لاتکس و اتصال دهنده های معدنی است. انتخاب بر قدرت پوشش ، نفوذپذیری و خصوصیات فرسودگی تأثیر می گذارد.

مواد افزودنی: خواصی مانند:

نفوذپذیری: برای اجازه دادن به گازهای تجزیه الگوی برای فرار از طریق پوشش به درون ماسه ، بسیار مهم است. مواد افزودنی مانند پرلیت یا الیاف خاص می توانند نفوذپذیری را افزایش دهند.

خیس شدن/جریان: سورفاکتانت ها حتی کاربرد پوشش را در سطح فوم آبگریز تضمین می کنند.

رئولوژی: ضخیم کننده ها ویسکوزیته را برای فرو بردن یا پاشش کنترل می کنند.

میزان خشک کردن: بر زمان چرخه تولید تأثیر می گذارد.

3. کل قالب (ماسه):
ماسه خشک و بدون پیوند الگوی روکش شده را احاطه کرده و پشتیبانی قالب را فراهم می کند.

ماسه سیلیس: رایج ترین و اقتصادی ترین انتخاب برای بسیاری از برنامه ها.

ماسه الیوین: در جایی که ظرفیت گرمای بالاتر یا گسترش حرارتی پایین تر از سیلیس مفید است یا برای کاهش قرار گرفتن در معرض گرد و غبار سیلیس استفاده می شود.

شن و ماسه کرومیت: برای هدایت حرارتی بالا و خواص خنک کننده آن در بخش های خاص استفاده می شود.

ماسه زیرکون: ثبات حرارتی عالی و گسترش حرارتی کم را ارائه می دهد اما به طور قابل توجهی گران تر است. مورد استفاده برای برنامه های مهم یا بخش های نازک.

خاصیت شن و ماسه کلیدی: خشکی بسیار مهم است. هر رطوبت می تواند منجر به نقص گاز شود. ماسه به طور معمول خنک و خشک می شود پس از بازپس گیری.

4. فلزات ریخته گری:
ریخته گری فوم از دست رفته همه کاره است ، برای طیف گسترده ای از آلیاژهای آهنی و غیر آهنی مناسب است:

آهک:

آهن خاکستری: بسیار رایج با استفاده از LFC ، از توانایی این فرآیند در تولید اشکال پیچیده با دقت ابعادی خوب بهره می برد.

آهن انعطاف پذیر: همچنین به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. کنترل دقیق نفوذپذیری پوشش و پارامترهای ریختن برای جلوگیری از نقص مربوط به گازهای واکنش منیزیم بسیار مهم است.

فولادهای کربن و فولادهای آلیاژ کم: به طور فزاینده ای برای اجزای پیچیده محبوب است. برای به حداقل رساندن وانت کربن ، به پوشش های با نفوذ بالا و اغلب الگوهای EPMMA/STMMA نیاز دارد.

فولادهای ضد زنگ: برای اجزای مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود. نیاز به کنترل دقیق بر تجزیه الگوی و تهویه گاز دارد.

غیر قیام:

آلیاژهای آلومینیوم: بسیار مناسب برای LFC ، اجازه می دهد قطعات پیچیده و دیواره نازک با سطح عالی عالی. EPS تقریباً منحصراً استفاده می شود.

آلیاژهای مس (برنز ، برنج): با موفقیت با استفاده از این فرآیند ، که اغلب به فرمولاسیون پوشش خاص نیاز دارند.

آلیاژهای منیزیم: مورد استفاده قرار می گیرد و به دلیل واکنش منیزیم نیاز به ملاحظات دقیق ایمنی در هنگام ریختن دارد.

ملاحظات انتخاب مواد:

بازیگران فلزی: نوع فوم (EPS در مقابل EPMMA/STMMA را برای نیازهای کم کربن) ، کاهش پوشش (زیرکون برای فولاد) و نوع ماسه.

اندازه و پیچیدگی قسمت: بر چگالی فوم (بالاتر برای الگوهای پیچیده/بزرگ) و الزامات نفوذپذیری پوشش.

الزامات پایان سطح: کف چگالی بالاتر و روکش های نسوز ظریف تر به طور کلی سطح بهتری دارند.

تحمل های بعدی: خصوصیات کف و سازگاری کاربرد پوشش عوامل مهمی هستند.

هزینه: متعادل کردن نیازهای عملکرد (به عنوان مثال ، EPMMA ، زیرکون) در برابر هزینه های مواد ضروری است.

جدول خلاصه: دسته بندی مواد کلیدی

جدول خلاصه: دسته بندی مواد کلیدی