Investičné obsadenie, známe tiež ako Casting Lost-Wax, je vysoko presný výrobný proces, ktorý sa po stáročia používa na vytvorenie zložitých a kvalitných kovových častí. Ako dodávateľ investícií chápem kritickú úlohu, ktorú Risers zohrávajú pri zabezpečovaní úspechu procesu odovzdávania investícií. V tomto blogovom príspevku sa podelím o svoje poznatky o tom, ako navrhnúť správny stúpač pre obsadenie investícií.
Pochopenie úlohy stúpačov pri obsadení investícií
Predtým, ako sa ponoríte do procesu navrhovania, je nevyhnutné pochopiť, prečo sú stúpače potrebné pri obsadení investícií. Počas tuhnutia roztaveného kovu vo forme sa sťahuje. Ak na kompenzáciu tejto kontrakcie neexistuje ďalší zdroj roztaveného kovu, môže to viesť k defektom, ako sú zmršťovacie dutiny a pórovitosť v konečnom odliatku. Stúpiky, známe tiež ako kŕmidlá, sú rezervoáry roztaveného kovu, ktoré sú spojené s dutou liatia. Poskytujú nepretržitý prívod roztaveného kovu do odliatkov, ako to stuhne, čím sa zabezpečuje, že odlievanie sa úplne naplní a že akékoľvek zmršťovanie sa ubytuje skôr v stúpačke, a nie samotného liatia.
Faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri navrhovaní stúpača
1. Geometria obsadenia
Tvar a veľkosť liatia sú rozhodujúcimi faktormi pri návrhu stúpača. Komplexné odliatky s rôznym krížom - rezy alebo silné a tenké úseky si vyžadujú dôkladnejšie zváženie. Napríklad hrubé časti liatia stuhávajú pomalšie ako tenké časti. V blízkosti týchto hrubých úsekov by sa mali umiestniť stúpačky, aby sa zabezpečilo, že počas tuhnutia dostanú primeraný prívod roztaveného kovu. Ak má odlievanie viac hustých sekcií, môže byť potrebné viac stúpačov.
2. Kovové vlastnosti
Rôzne kovy majú rôzne charakteristiky tuhnutia, ako sú miera zmršťovania a tepelná vodivosť. Napríklad oceľ má relatívne vysokú mieru zmršťovania v porovnaní s niektorými nekvalitnými kovmi. Pochopenie týchto vlastností je nevyhnutné na určenie veľkosti a počtu stúpačov. Kovy s vysokými mierami zmršťovania môžu vyžadovať väčšie alebo viac početných stúpačov, aby sa kompenzovalo zníženie objemu počas tuhnutia.
3. Materiál formy
Materiál formy používaný pri odliatku investícií môže tiež ovplyvniť dizajn stúpača. Vlastnosti prenosu tepla materiálu formy ovplyvňujú rýchlosť tuhnutia roztaveného kovu. Napríklad keramické formy používané pri odliatku investícií majú rôzne charakteristiky prenosu tepla v porovnaní s pieskovými formami. Materiál formy s vysokou tepelnou vodivosťou spôsobí rýchlejšie stuhnutie roztaveného kovu, čo môže vyžadovať úpravy veľkosti a umiestnenia stúpania.
Navrhovanie stúpača
1. Veľkosť stúpača
Veľkosť stúpača je určená objemom roztaveného kovu potrebného na kompenzáciu zmršťovania odlievania. Jednou z bežných spôsobov výpočtu veľkosti stúpača je Chvorinovove pravidlo, ktoré uvádza, že čas tuhnutia odliatkov alebo stúpača je úmerný pomeru jeho objemu - k - povrchovej plochy (V/A)^2. Aby sa zabezpečilo, že stúpací stúpa po odliatku, jeho hodnota (v/a)^2 by mala byť väčšia ako hodnota liatia. Všeobecným pravidlom je, že objem stúpača by mal byť najmenej 20 - 30% objemu odlievania, ale to sa môže líšiť v závislosti od geometrie kovu a liatia.
2. Tvar stúpača
Tvar stúpača môže tiež ovplyvniť jeho účinnosť. Bežné stúpacie tvary zahŕňajú valcové, sférické a kužeľ. Sférické stúpačky majú najvyšší pomer objemu - k - povrchovej plochy, čo znamená, že v porovnaní s inými tvarmi stuhňujú pomalšie. Môže však byť ťažšie začleniť do dizajnu foriem. Valcovité stúpačky sa vyrábajú relatívne ľahko a bežne sa používajú pri odlievaní investícií. Kuchárske stúpačky môžu do liatia poskytnúť hladký prietok roztaveného kovu a často sa používajú, keď je potrebné kontrolované kŕmenie.
3. Umiestnenie stúpača
Poloha stúpača je rozhodujúce pre zabezpečenie správneho kŕmenia odlievania. Stúpiky by sa mali umiestniť na najhrubšie časti liatia alebo na miestach, kde sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyskytne zmršťovanie. Mali by byť spojené s dutinou liatia pomocou studne navrhnutého bežeckého systému. Bežec by mal byť dostatočne veľký na to, aby umožnil hladký prietok roztaveného kovu od stúpača po odlievanie, ale dostatočne malý, aby sa zabránilo predčasnej tuhosti.
Príklady návrhu stúpacieho návrhu v rôznych aplikáciách investovania
Presnosť ventilu
VPresnosť ventilu, ventily majú často zložité geometrie s hrubými prírubami a tenkými telesami. Stúpiky sa zvyčajne umiestnia v blízkosti prírub, ktoré sú najhrubšie časti ventilu. Pretože ventily vyžadujú vysokú - kvalitu a defekt - voľné odliatky, dizajn stúpača musí byť starostlivo optimalizovaný, aby sa zabezpečilo správne kŕmenie a minimalizovalo riziko zmrašťovacích dutín.
Odlievanie investícií z nehrdzavejúcej ocele
Odlievanie investícií z nehrdzavejúcej ocelesa široko používa v rôznych odvetviach z dôvodu odporu a sily korózie. Nerezová oceľ má počas tuhnutia relatívne vysokú rýchlosť zmršťovania. Preto musia byť stúpačky pre odliatky z nehrdzavejúcej ocele väčšie a starostlivejšie navrhnuté. Často sú umiestnené na strategických miestach, aby sa zabezpečilo, že celé odlievanie dostane primeraný prívod roztaveného kovu pri ochladení.
Mrameňový bar s presným obsadením
Mrameňový bar s presným obsadenímmá jedinečný tvar s viacerými rebrámi a špecifickým prierezom. Stúpiky sa umiestnia na najhrubšie časti roštovej tyče, aby sa kompenzovalo zmršťovanie. Návrh stúpacích a bežeckých systémov musí byť optimalizovaný, aby sa zabezpečilo, že roztavený kov vyplňuje zložité dutiny roštovej lišty rovnomerne.
Testovanie a optimalizácia
Po dokončení počiatočného návrhu stúpača je dôležité vykonať testy na overenie jeho účinnosti. To môže zahŕňať použitie počítačového simulačného softvéru na predpovedanie procesu tuhnutia a identifikáciu potenciálnych problémov, ako sú zmršťovacie dutiny alebo horúce miesta. Fyzické testovanie sa môže vykonať aj obsadením malého počtu častí a kontrolou ich defektov. Na základe výsledkov testov sa dizajn stúpača môže optimalizovať úpravou veľkosti, tvaru alebo umiestnenia stúpačiek.
Záver
Navrhovanie správneho stúpača pre obsadenie investícií je zložitý, ale nevyhnutný proces. Vyžaduje si dôkladné pochopenie geometrie liatia, kovových vlastností a materiálov pre formy. Starostlivo zvážením týchto faktorov a dodržiavaním vyššie uvedených zásad návrhu môžeme zabezpečiť vysoké kvalitné odliatky s minimálnymi defektmi. Ako dodávateľ investícií som sa zaviazal poskytovať našim zákazníkom najlepšie možné riešenia pre ich potreby obsadenia. Ak máte záujem o naše služby odovzdávania investícií alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa dizajnu stúpača alebo procesu obsadenia, neváhajte a kontaktujte nás kvôli obstarávaniu a ďalším diskusiám.
Odkazy
- Campbell, J. (2003). Odliatky. Butterworth - Heinemann.
- Flemings, MC (1974). Spracovanie tuhnutia. McGraw - Hill.
