การหล่อการลงทุน (กระบวนการสูญหาย): การผลิตที่แม่นยำสำหรับใบมีดกังหันการบินและอวกาศการปลูกถ่ายทางการแพทย์และโลหะผสมอุณหภูมิสูง

เมื่อวิศวกรการบินและอวกาศจำเป็นต้องผลิตใบพัดกังหันที่มีความหนาเพียง 0.1 มม. และความแม่นยำของพื้นผิวถึง± 0.05 มม. การหล่อการลงทุนอายุ 5,000 ปี (กระบวนการสูญหาย) กลายเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญ เทคนิคนี้ซึ่งสนับสนุน 90% ของส่วนประกอบเครื่องยนต์การบินและอวกาศที่ทันสมัยยังคงผลักดันขอบเขตความแม่นยำในอุปกรณ์การแพทย์การผลิตสินค้าฟุ่มเฟือยและอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าสูงอื่น ๆ

ในฐานะ บริษัท โรงหล่อมืออาชีพ Tiegu จะให้การแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับการคัดเลือกนักลงทุน (หรือที่เรียกว่าการคัดเลือกนักแสดงที่หายไป) ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตที่แม่นยำซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเช่นการบินและอวกาศยานยนต์และอุปกรณ์การแพทย์

การหล่อการลงทุนทำงานอย่างไร？

การคัดเลือกนักลงทุน (กระบวนการสูญหาย) ประสบความสำเร็จในการสร้างโลหะที่มีความแม่นยำผ่านเทคนิคการจำลองแบบลวดลายที่ละลายน้ำได้ เวิร์กโฟลว์หลักเกี่ยวข้องกับ: การสร้างรูปแบบขี้ผึ้งโดยการฉีดพาราฟินอุณหภูมิต่ำลงในแม่พิมพ์รูปแบบการประกอบเข้ากับโครงสร้างคล้ายต้นไม้และการใช้ชั้นสารละลายเซรามิกเพื่อสร้างเปลือกที่แข็งแกร่ง ไอน้ำ dewaxing และการเผาที่อุณหภูมิสูงจะกำจัดขี้ผึ้งและทำให้เปลือกแข็งหนาแน่นตามด้วยการหล่อสูญญากาศของโลหะผสมหลอมเหลว หลังจากการระบายความร้อนเปลือกจะถูกลบออกเพื่อให้ได้การหล่อที่มีความแม่นยำสูงซึ่งไม่จำเป็นต้องไม่ได้รับการหลังการตกแต่ง

กระบวนการคัดเลือกนักลงทุนคืออะไร？

การหล่อการลงทุนแตกต่างจากการคัดเลือกนักแสดงประเภทอื่นอย่างไร

การคัดเลือกนักลงทุนมีความแม่นยำในความแม่นยำความเข้ากันได้ของวัสดุและความซับซ้อนของโครงสร้าง:

1. การควบคุมความแม่นยำ: บรรลุความทนทานต่อ CT4 (± 0.15 มม./25 มม.) เพิ่มความแม่นยำของการหล่อทรายเป็นสองเท่าทำให้สามารถใช้ไมโครโพรพิโอ 0.2 มม. และมุมมองลบ 30 °

2. การปรับตัวของวัสดุ: กระบวนการเดียวที่สามารถหล่อ superalloys โดยตรง (> 1300 ℃จุดหลอมเหลวเช่น Inconel 718) และโลหะผสมไทเทเนียม

3. ความซับซ้อน: สร้างโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนเช่นช่องระบายความร้อนใบมีดกังหันในขั้นตอนเดียวลดความต้องการหลังการประกอบ

ข้อมูลเปรียบเทียบ:

• ความหนาของผนังขั้นต่ำ: 0.5 มม. (เทียบกับ 3 มม. สำหรับการหล่อทราย, 0.8 มม. สำหรับการหล่อแบบตาย)

• การใช้วัสดุ: 90% (เทียบกับ 40% สำหรับการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม)

• ค่าใช้จ่ายต่อหน่วย: การหล่อทราย 5-8x แต่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการใช้งานที่มีมูลค่าสูง

ทำไมจึงเรียกว่าการคัดเลือกนักลงทุนและชื่ออื่น ๆ ?

คำว่า "การลงทุนการลงทุน" มีต้นกำเนิดมาจากคำภาษาละติน "Investire," หมายถึง "กับเสื้อผ้า" หรือ "ครอบคลุม" นี่หมายถึงกระบวนการของการห่อหุ้มรูปแบบขี้ผึ้งด้วยวัสดุการลงทุนเซรามิกซึ่งเป็นเปลือกป้องกันระหว่างการหล่อ ในขณะที่ "การคัดเลือกนักลงทุน" เป็นคำศัพท์มาตรฐานในบริบททางวิศวกรรมกระบวนการนี้ยังเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นนักแสดงที่หายไปเนื่องจากขั้นตอนหลักของการละลายรูปแบบขี้ผึ้งออกไปก่อนที่โลหะจะเท

ชื่อทางเลือกในทางปฏิบัติ （ชื่ออื่น)

ขึ้นอยู่กับบริบทระดับภูมิภาคหรืออุตสาหกรรมคุณอาจพบคำพ้องเหล่านี้:

การคัดเลือกนักแสดงที่แม่นยำ - เน้นความสามารถในการบรรลุความแม่นยำในมิติของ CT4

การหล่อรูปแบบที่ใช้งานได้ - มุ่งเน้นไปที่ธรรมชาติการเสียสละของโมเดลขี้ผึ้ง

การหล่อแม่พิมพ์เซรามิก) - อธิบายวัสดุเปลือกหอยวัสดุทนไฟ

กระบวนการคัดเลือกนักลงทุนอธิบาย

คู่มือทีละขั้นตอนสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่มีความแม่นยำ

1. การสร้างรูปแบบขี้ผึ้ง

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการออกแบบโมเดล 3 มิติโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD ซึ่งการชดเชยการหดตัว 0.3-0.6% นั้นถูกนำมารวมกันเพื่ออธิบายการแข็งตัวของโลหะ แว็กซ์พาราฟินอุณหภูมิต่ำ (48-52 ℃จุดหลอมเหลว) ผสมกับกรดสเตียริก 15% จะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์อลูมิเนียมที่มีความแม่นยำที่ 5-8mpa ส่งผลให้รูปแบบขี้ผึ้งที่มีความหนาของผนังตั้งแต่ 0.5-3 มม. และความแม่นยำมิติที่± 0.05 มม.

ขอบด้านเทคนิค: แม่พิมพ์อลูมิเนียมที่มีพื้นผิวRa≤0.8μmให้แน่ใจว่ามีการปล่อยลวดลายที่ราบรื่น

2. ชุดประกอบคลัสเตอร์

รูปแบบขี้ผึ้งส่วนบุคคลจะเชื่อมกับนักวิ่งโดยใช้ปืนอากาศอุ่นขึ้นสร้างกลุ่มเหมือนต้นไม้ แอสเซมบลีเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์เพื่อตรวจจับฟองภายในที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 มม. เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของโครงสร้างก่อนการหล่อ

การควบคุมคุณภาพ: การแปรผันของน้ำหนักคลัสเตอร์จะคงอยู่ภายใน≤5gเพื่อปรับสมดุลการไหลของโลหะในระหว่างการเท

3. การก่อตัวของเปลือกเซรามิก

กลุ่มจะถูกจุ่มลงซ้ำ ๆ ใน Silica Sol-Zircon Slurry (เนื้อหา 30-35% SIO₂) และเคลือบด้วยทรายทนไฟ หลังจาก 7-9 ชั้นและ 4-6 ชั่วโมงของการอบแห้งระหว่างเสื้อโค้ทเปลือกหอยจะถูกเผาที่ 980 ℃ กระบวนการนี้สร้างเปลือกเซรามิกที่มีความแข็งแรงดัดงอ≥30MPaสามารถทนได้กับโลหะหลอมเหลว 1,500 ℃

วิทยาศาสตร์วัสดุ: แป้งเพทายให้ความเสถียรทางความร้อนสูงในขณะที่ทรายมัลไลต์ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้าง

4. dewaxing & ทำความสะอาด

ไอน้ำที่ 160 ℃จะกำจัดรูปแบบขี้ผึ้งออกจากสารตกค้างน้อยกว่า 0.05% การระเบิดของอากาศแรงดันสูงจากนั้นจะล้างเศษซากที่เหลือออกจากโพรงเปลือกหอย ประมาณ 95% ของขี้ผึ้งถูกนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

ความได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อม: ระบบกู้คืนขี้ผึ้งขั้นสูงลดการสูญเสียวัสดุ

5. การหล่อด้วยสูญญากาศ

ซุปเปอร์อัลลอยที่ใช้นิกเกิลเช่น Inconel 718 ละลายที่ 1550 ± 20 ℃ในเตาหลอมสุญญากาศ โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในเปลือกเซรามิกภายใต้สูญญากาศ≤10paเพื่อกำจัดความพรุนทำให้มั่นใจได้ว่าการหล่อที่ไม่มีข้อบกพร่อง

นวัตกรรมกระบวนการ: สภาพแวดล้อมสูญญากาศช่วยลดการเกิดออกซิเดชันและปรับปรุงความบริสุทธิ์ของวัสดุ

6. การระบายความร้อนและการลดทอน

ชิ้นส่วนที่หล่อถูกทำให้เย็นลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป-แรกในเตาเผาถึง 600 ℃จากนั้นระบายความร้อนด้วยอากาศที่ 5-10 ℃ต่อนาที การสั่นสะเทือนการสั่นสะเทือนจะกำจัดเปลือกเซรามิกมากกว่า 99.9% ออกจากส่วนประกอบโลหะรูปร่างใกล้ตาข่าย

การควบคุมความเครียด: การระบายความร้อนช้าช่วยป้องกันการบิดเบือนความร้อนในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน

7. การประมวลผลและการตรวจสอบขั้นสุดท้าย

การตกแต่งพื้นผิวผ่านการระเบิดของอลูมิเนียมออกไซด์ทำให้เกิดความหยาบRA1.6-6.3μm พิกัดเครื่องวัดเครื่องตรวจสอบความทนทานต่อมิติ CT4 (± 0.15 มม./25 มม.) ในขณะที่การสแกน CT ที่มีความละเอียด5μmตรวจพบข้อบกพร่องภายใน

การรับรอง: กระบวนการปฏิบัติตาม ISO 9001, AS9100D (การบินและอวกาศ) และข้อกำหนด ISO 13485 (การแพทย์)

ข้อดีและข้อเสียของผลิตภัณฑ์การหล่อการลงทุนคืออะไร？

ข้อดีของการคัดเลือกนักลงทุน

1. ความแม่นยำสูง

   
   บรรลุความทนทานต่อมิติของ CT4 (± 0.15 มม./25 มม.) และความขรุขระของพื้นผิวRA1.6-6.3μmกำจัดหลังการใช้งานสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่

2. ความสามารถทางเรขาคณิตที่ซับซ้อน

   
   สร้างโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนเช่นช่องระบายความร้อนใบมีดกังหันและมุมมองลบ 30 °เป็นไปไม่ได้กับการหล่อทรายหรือการปลอม

3. ความเข้ากันได้ของวัสดุอุณหภูมิสูง

   
   Casts Superalloys ที่ใช้นิกเกิล (เช่น Inconel 718, Melting Point 1330 ℃) และโลหะผสมไทเทเนียมโดยตรงซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะใช้เครื่องจักรตามอัตภาพ

4. ประสิทธิภาพของวัสดุ

   
   การใช้วัสดุ 90% เมื่อเทียบกับ 40% สำหรับการตัดเฉือนซีเอ็นซีลดของเสียและค่าใช้จ่ายสำหรับโลหะผสมที่มีราคาแพง

5. การออกแบบความยืดหยุ่น

   
   ช่วยให้การทำซ้ำการออกแบบอย่างรวดเร็วโดยใช้รูปแบบขี้ผึ้งที่พิมพ์ 3 มิติโดยตัดเวลาต้นแบบจาก 30 วันถึง 5 วัน

ข้อมูลทางเทคนิค

• ขนาดคุณลักษณะขั้นต่ำ: 0.2 มม.

• ช่วงความหนาของผนัง: 0.5-3 มม.

• การเก็บรักษาแรงดึง: 98% ของวัสดุดัด

ข้อ จำกัด ของการคัดเลือกนักลงทุน

1. ต้นทุนการผลิตสูง

   
   ค่าใช้จ่ายต่อหน่วยสูงกว่าการหล่อทราย 5-8 เท่าเนื่องจากกระบวนการเซรามิกเซรามิกที่ใช้แรงงานสูงและการลงทุนวัสดุ

2. เวลานำยาว

   
   วงจรการผลิตทั่วไปมีตั้งแต่ 15-20 วันสำหรับแบทช์ขนาดเล็กนานกว่าการหล่อของการหล่อ 3-5 วัน

3. ข้อ จำกัด ขนาด

   
   น้ำหนักการหล่อสูงสุดโดยทั่วไปคือ≤50กิโลกรัมแม้ว่าเปลือกคอมโพสิตขั้นสูงสามารถหล่อส่วนประกอบได้สูงถึง 300 กิโลกรัม

4. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

   
   กระบวนการดั้งเดิมสร้างการปล่อย VOC จากสารยึดเกาะอินทรีย์แม้ว่าการเคลือบด้วยน้ำจะลดลง 90%

5. ความเสี่ยงพรุน

   
   ระดับสูญญากาศที่ไม่เหมาะสมในระหว่างการคัดเลือกนักแสดงสามารถนำไปสู่ความพรุนเกิน 0.5%ซึ่งต้องใช้การรักษาสะโพกหลังการหล่อสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

กลยุทธ์การลดความเสี่ยง

• ซอฟต์แวร์จำลอง: การสร้างแบบจำลอง Procast ทำนายการหดตัวและความพรุน

• การควบคุมกระบวนการ: ระดับสูญญากาศเก็บรักษาไว้ที่≤10paในระหว่างการเท

• โพสต์การประมวลผล: การกด isostatic ร้อน (HIP) กำจัดช่องว่างภายใน

เมทริกซ์การตัดสินใจ

แอปพลิเคชั่นการคัดเลือกนักลงทุนคืออะไร?

ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์การคัดเลือกนักลงทุนคือการคัดเลือกนักลงทุนเพื่อผลิตส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงในอุตสาหกรรมที่สำคัญรวมถึง:

• การบินและอวกาศ: ใบพัดกังหัน (ใช้ในเครื่องยนต์เจ็ทเพื่อทนต่อ 1200 ℃ความร้อน), liners ห้องเผาไหม้

• การแพทย์: การปลูกถ่ายสะโพกโคบอลต์-โครเมียม (ใช้สำหรับการรวมกระดูกที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ), ไทเทเนียมกระดูกสันหลัง

• อุตสาหกรรม: วาล์วอุณหภูมิสูง (ใช้ในพืชปิโตรเคมี), ใบพัดทางทะเล

• สินค้าฟุ่มเฟือย: การตั้งค่าเครื่องประดับทอง 18k (ใช้สำหรับง่ามเพชรที่สลับซับซ้อน), เคสสแตนเลสสตีล

• พลังงาน: ส่วนประกอบของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (ใช้ในสภาพแวดล้อมการแผ่รังสี) แบริ่งกังหันลม

เหตุใดผลิตภัณฑ์เหล่านี้จึงใช้การหล่อการลงทุน
✅รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน (เช่นช่องระบายความร้อนภายในในใบมีดกังหัน)
✅วัสดุอุณหภูมิสูง (เช่น superalloys ที่ใช้นิกเกิลที่ทำจากนิกเกิลที่ 1330 ℃)
✅พื้นผิวเสร็จสิ้นการประชุมมาตรฐานการแพทย์/ผู้บริโภค (RA1.6-6.3μm)

เหตุใดการลงทุนการลงทุนจึงมีราคาแพง?

การคัดเลือกนักลงทุนมีต้นทุนที่สูงขึ้นเนื่องจากกระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยความแม่นยำและข้อกำหนดด้านวัสดุรวมถึง:

1. ขั้นตอนที่ต้องใช้แรงงานมาก: การสร้างเปลือกเซรามิกเกี่ยวข้องกับการเคลือบสารละลาย 7-9 และการเผาไหม้ต้องใช้ช่างเทคนิคและเวลา (5-7 วันสำหรับการเตรียมเปลือกหอยเพียงอย่างเดียว)

2. โลหะผสมอุณหภูมิสูง: วัสดุเช่นซุปเปอร์อัลลอยที่ใช้นิกเกิล (เช่น Inconel 718) มีค่าใช้จ่ายมากกว่าโลหะทั่วไปถึง 3-5 เท่าแม้ว่าอัตราการใช้งาน 90% ของพวกเขาจะชดเชยค่าใช้จ่ายบางอย่าง

3. ค่าใช้จ่ายเครื่องมือ: แม่พิมพ์อลูมิเนียมสำหรับรูปแบบขี้ผึ้งอาจมีค่าใช้จ่าย $ 10,000-$ 50,000 ต่อการออกแบบแม้ว่าการพิมพ์ 3 มิติจะลดลง 80% สำหรับต้นแบบ

4. การประกันคุณภาพ: การสแกน CT (ความละเอียด5μm) และการทดสอบแรงดึงเพิ่ม $ 200- $ 500 ต่อส่วนสำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศ/การแพทย์

กลยุทธ์การลดต้นทุน

• รูปแบบขี้ผึ้งที่พิมพ์ 3D: ลดต้นทุนเครื่องมือสำหรับชุดขนาดเล็ก

• กระสุนปืนอัตโนมัติ: ลดเวลาการผลิต 30%

• การเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ: รูปร่างใกล้ตาข่ายช่วยลดของเสียการตัดเฉือน 50%

วิธีการของคุณ
ใช้ประโยชน์จากหุ่นยนต์เคลือบเซรามิกอัตโนมัติและความสามารถในการหลอมละลายของโลหะผสมใน บริษัท เพื่อลดต้นทุนลง 25% เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยของอุตสาหกรรม

วัสดุอะไรที่ใช้ในการคัดเลือกนักลงทุน?

การคัดเลือกนักลงทุนเป็นกระบวนการอเนกประสงค์ที่สามารถทำงานกับวัสดุที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน นี่คือวัสดุหลักที่ใช้:

1. วัสดุโลหะ

• Nickel - Superalloys ที่ใช้: สิ่งเหล่านี้เป็นทางเลือกสำหรับการบินและอวกาศและการใช้พลังงาน โลหะผสมเช่น Inconel 718 (ซึ่งตรงกับ ASTM B637) และ CMSX - 4 เป็นที่รู้จักกันดีในความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงโดยมีจุดหลอมเหลวเกิน 1300 ° C

• โคบอลต์ - อัลลอยด์ที่ใช้: Stellite 6 โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีค่าสำหรับความแข็งสูงถึง HRC52 ทำให้เหมาะสำหรับการสึกหรอ - ชิ้นส่วนที่ทนได้

• โลหะผสมไทเทเนียม: TI - 6AL - 4V (ปฏิบัติตาม ASTM F136) ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการแพทย์เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความแข็งแรงสูง - ต่อ - อัตราส่วนน้ำหนัก

• สแตนเลสสตีล: 316L (มีปริมาณคาร์บอนต่ำที่≤0.03%) และ 17 - 4ph (ซึ่งสามารถบรรลุ HRC42 หลังจากการรักษาด้วยความร้อน) จะถูกเลือกโดยทั่วไปสำหรับความต้านทานการกัดกร่อน

2. วัสดุขี้ผึ้ง

• พาราฟินแว็กซ์: ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักโดยทั่วไปคิดเป็น 85% ของส่วนผสมขี้ผึ้ง มันมีจุดหลอมเหลวตั้งแต่ 48 - 52 ° C

• สเตียริกกรด: คิดเป็น 15% ของส่วนผสมช่วยในการควบคุมความหนืดของขี้ผึ้ง

• สารเติมแต่ง: เพิ่มแว็กซ์ microcrystalline เพื่อลดอัตราการหดตัวให้น้อยกว่า 0.6%เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของมิติของรูปแบบขี้ผึ้ง

3. วัสดุเซรามิก

• แป้งเพทาย: ด้วยขนาดอนุภาค 270 ตาข่ายมันถูกใช้ในชั้นพื้นผิวของเปลือกเซรามิกเพื่อให้เสถียรภาพความร้อน

• Mullite Sand: มีขนาดอนุภาค 80 - ตาข่ายมันถูกใช้ในชั้นสำรองเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของเปลือก