1. Введение
Когда вам нужно производить металлические компоненты, одним из первых решений, с которыми вам придется столкнуться, будет: какой процесс литья мне следует использовать?
Двумя наиболее распространенными методами изготовления прецизионных металлических деталей являются литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы. Хотя оба они использовались на протяжении веков, в современном производстве они служат совершенно разным целям.
Неправильный выбор может означать слишком большую оплату за ненужную точность или получение деталей, не соответствующих вашим требованиям к размерам или поверхности.
В этом руководстве оба процесса сравниваются по параметрам, которые наиболее важны для покупателей OEM: точность, стоимость, время выполнения заказа, гибкость материалов и пригодность для применения.
2. Что такое литье по выплавляемым моделям (инвестиционное)?
Литье по выплавляемым моделям, также известное как литье по выплавляемым моделям, представляет собой процесс точного литья, в котором для создания формы используется восковая модель, покрытая керамической оболочкой. Воск расплавляется («теряется»), оставляя полость, заполненную расплавленным металлом.
Ключевые шаги:
Типичные части:Корпуса клапанов (до 5 кг), рабочие колеса насосов, медицинские инструменты, автомобильные компоненты, детали для аэрокосмической отрасли.
Наш процесс:Мы используем процесс литья по выплавляемым моделям из воска средней-температуры кремнезоля, который соответствует стандарту уровня точности CT6.
3. Что такое литье в песок?
При литье в песок используется-форма на основе песка, формируемая вокруг шаблона. После удаления рисунка образовавшаяся полость заполняется расплавленным металлом. Песчаную форму разрушают, чтобы извлечь отливку.
Ключевые шаги:
Типичные части:Крупногабаритные корпуса клапанов, корпуса насосов, блоки двигателей, компоненты строительной техники, детали тяжелой техники.
4. Ключевые различия: параллельное--сравнение сторон
|
Фактор |
Литье по выплавляемым моделям (инвестиционное) |
Литье в песок |
|
Точность |
CT5-CT7 (±0,10-±0,80 мм) |
CT10-CT15 (±0,5-±3,0 мм) |
|
Поверхностная обработка |
Ra 1,6-6,3 мкм (литой) |
Ra 6,3-25 мкм (литой) |
|
Вес детали |
0,01–5 кг (идеальный диапазон) |
0,1 кг – 1000+ кг |
|
Сложность |
Очень высокая - сложная геометрия, тонкие стенки, внутренние полости |
Умеренные - ограниченные подрезы, требуются более толстые стенки |
|
Стоимость оснастки |
Выше (2100–3800 йен за кубик) |
Нижний (деревянный узор: 500–2000 йен) |
|
Время выполнения (образцы) |
3-15 рабочих дней |
2-10 рабочих дней |
|
Срок выполнения (производство) |
30-45 дней |
15-30 дней |
|
Гибкость материала |
Отличные - все литейные сплавы |
Отличные - все литейные сплавы |
|
Минимальная толщина стенки |
1,5-2,0 мм типично |
4-6 мм типично |
|
Требуется обработка |
Минимальный для многих приложений |
Почти всегда требуется |
|
Объем производства |
Лучшее для 100-50,000+ шт/год |
Лучше всего для 1-5000 шт./год |
|
Стоимость за-единицу (большой объем) |
Нижний - амортизируемый инструмент |
Выше - больше труда, больше материальных отходов |
5. Когда следует выбирать литье по выплавляемым моделям (инвестиционному)
Литье по выплавляемым моделям – лучший выбор, когда:
Пример:Швейцарский производитель клапанов закупает корпуса клапанов CF8M в количестве 5000 штук в год. Благодаря литью по выплавляемым моделям корпус клапана приобретает форму, близкую к-конечной-. Обработке подлежат только уплотнительные поверхности и поверхности фланцев. Время обработки: 12 минут на деталь.
6. Когда следует выбирать литье в песчаные формы
Литье в песчаные формы является лучшим выбором, если:
Пример:Американскому производителю насосов нужен корпус насоса из углеродистой стали WCB массой 200 кг, годовой объем производства 50 штук. Литье в песчаные формы – это прагматичный выбор -, низкая стоимость инструмента, быстрый цикл работ и все важные поверхности в любом случае будут обработаны.
7. Сравнение затрат: инвестиции и литье в песчаные формы
Компромисс по стоимости-очевиден:
Однако общая стоимость должна включать в себя:
|
Фактор стоимости |
Инвестиционное литье |
Литье в песок |
|
Инструмент (по номеру детали) |
¥2,000 – ¥4,000 |
¥500 – ¥2,000 |
|
За-единицу (простая, 500 шт.) |
Снижение после безубытка по объему |
Выше из-за большего количества труда/обработки |
|
Использование материала |
60-80% |
40-60% |
|
Требование к механической обработке |
Минимальный |
Обширный |
8. Сравнение качества
Литье по выплавляемым моделям неизменно обеспечивает более высокое качество с точки зрения точности размеров и качества поверхности. Вот почему прецизионные компоненты для клапанов, насосов, автомобильной и аэрокосмической промышленности преимущественно изготавливаются методом литья по выплавляемым моделям.
Литье в песчаные формы, хотя и позволяет получать качественные отливки, требует большего мастерства оператора и контроля процесса для достижения стабильных результатов. Песчаная форма-предназначена для одноразового использования, поэтому каждая отливка изготавливается из новой формы, что обеспечивает большую вариативность.
Системы качества имеют значение:Независимо от процесса, система управления качеством литейного производства имеет решающее значение. Например, литейное производство, сертифицированное по стандарту IATF 16949, будет поддерживать стабильное качество независимо от метода литья, поскольку операции регулируются средствами контроля процесса (PFMEA, Control Plan, SPC).
9. Можете ли вы использовать оба?
Многие покупатели OEM используют оба процесса: - литье по выплавляемым моделям для прецизионных компонентов и литье в песчаные формы для крупных или простых деталей. Ключевым моментом является поиск поставщика, способного сделать и то, и другое.
Наш литейный завод специализируется на литье по выплавляемым моделям (детали весом менее 5 кг), что удовлетворяет подавляющее большинство требований к клапанам, насосам и промышленным компонентам. Для более крупных деталей, требующих литья в песчаные формы, мы установили партнерские отношения с квалифицированными литейными предприятиями, занимающимися литьем в песчаные формы, чтобы предоставить комплексное решение.
10. Часто задаваемые вопросы
Вопрос. Какой процесс более экономически выгоден-для небольших партий?
О: Для 1-100 штук литье в песок обычно требует более низких первоначальных затрат. Для деталей 500+ литье по выплавляемым моделям становится более экономичным из-за более низкой себестоимости единицы изделия и сокращения механической обработки.
Вопрос: Может ли литье по выплавляемым моделям заменить литье в песчаные формы?
О: Для деталей весом менее 5 кг часто да -, но при более высоком качестве и меньшем объеме механической обработки. Для более крупных деталей практичным выбором остается литье в песчаные формы.
Вопрос: Какой толерантности можно достичь при литье по выплавляемым моделям?
О: Уровень CT6 является стандартным (±0,14 мм для размеров менее 3 мм, до ±0,50 мм для размеров 80–120 мм). CT5 достижим для критических размеров при дополнительном контроле процесса.
Вопрос: Можете ли вы обрабатывать отливки по выплавляемым моделям после литья?
А: Да. Наши 20+ 4-осевые и 5-осевые обрабатывающие центры с ЧПУ расположены на том же предприятии, что и наш литейный цех, и обеспечивают бесшовную обработку после литья.
Вопрос: Какой процесс используют KSB, Flowserve или Emerson?
Ответ: Эти мировые лидеры в области насосов и клапанов в подавляющем большинстве используют литье по выплавляемым моделям для своих прецизионных компонентов весом менее 5 кг и литье в песчаные формы для более крупных корпусов и корпусов. Многие из их литейных квалификаций специально оценивают возможности литья по выплавляемым моделям.
Не уверены, какой процесс подойдет именно вам?
Каждая часть отличается. Наша команда инженеров предлагает бесплатный анализ DFM, который поможет вам определить оптимальный процесс литья для вашего конкретного применения, геометрии и объема.
Отправьте свой рисунок по адресу: sales@wdshunye.com
Что вы получите в течение 24 часов:
ОКРУГ УДИ ИЗБЕГАЕТ ЙЕ CO. ПРОДУКТОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, LTD.
Прямой производитель с 16-летним опытом экспорта, сертификацией IATF 16949 и партнерскими отношениями с OEM-покупателями в Европе, Америке и Азии.
Телефон: +86-17754343500|Электронная почта: sales@wdshunye.com|Сайт: https://www.shunyecasting.com.