Литье по выплавляемым моделям из кремнезоля и литье по выплавляемым моделям из жидкого стекла: сравнение процессов

Выбор между литьем по выплавляемым моделям из силиказоля и литьем по выплавляемым моделям из жидкого стекла может напрямую повлиять на качество, стоимость и время выполнения ваших компонентов из нержавеющей стали. Оба процесса относятся к семейству литья по выплавляемым моделям-воском, но в них используются разные системы связующих для изготовления керамических оболочек. Понимание различий помогает инженерам и менеджерам по закупкам выбрать наиболее подходящий метод для их применения.

В Shunye Casting мы специализируемся на литье по выплавляемым моделям из силиказоля (зол-геля) в сочетании с механической обработкой на станках с ЧПУ. Имея 16-летний опыт и годовую мощность 1200 тонн, мы производим прецизионные литые детали для клапанов, насосов, судового оборудования, пищевого оборудования и автомобильных систем. В этом руководстве эти два процесса сравниваются с точки зрения покупателя.

Как работают два процесса

Литье по выплавляемым моделям из кремнезема

При литье по выплавляемым моделям из кремнезоля в качестве основного связующего для изготовления керамических оболочек используется коллоидная суспензия диоксида кремния. В ходе процесса восковая модель покрывается мелкодисперсной огнеупорной суспензией, а затем оштукатуривается цирконовым песком или плавленым кварцем. Перед нанесением следующего слоя каждый слой -сушатся на воздухе при контролируемой температуре и влажности. Высыхание происходит медленно, поскольку каждый слой должен полностью застыть и затвердеть естественным путем.

Полученная оболочка плотная, прочная и обеспечивает превосходное качество поверхности. Типичная шероховатость поверхности достигает Ra 3,2 мкм или выше, а допуск на размеры может достигать CT5–CT7.

Литье по выплавляемым моделям из водяного стекла

При литье по выплавляемым моделям жидкого стекла в качестве связующего используется силикат натрия (жидкое стекло). Этот процесс упрочняет керамическую оболочку химически с помощью хлорида аммония или путем сушки в контролируемой среде. Оболочки из жидкого стекла строятся быстрее, чем оболочки из кремнезоля, потому что время высыхания короче.

Однако структура раковины более грубая и менее прочная. Чистота поверхности обычно более шероховатая, Ra 6,3–12,5 мкм, а допуск на размеры обычно составляет CT7–CT9.

Ключевые различия с первого взгляда

Чистота поверхности и точность размеров

Если ваша деталь требует жестких допусков, тонких стенок или минимальной механической обработки, лучшим выбором будет литье из силиказоля. Мелкозернистая структура оболочки силиказоля передает сложные детали от воскового рисунка к металлической детали. Это особенно важно для корпусов клапанов, рабочих колес насосов и резьбовых фитингов, где необходимо свести к минимуму объемы обработки.

Литье жидкого стекла приемлемо для деталей с более жесткими допусками, более толстыми секциями и для тех случаев, когда внешний вид поверхности менее критичен. Примеры включают тяжелые кронштейны, опорные плиты и простые конструкционные отливки.

Вопросы стоимости и времени выполнения заказа

Литье жидкого стекла требует более низких затрат на материал корпуса и более короткого цикла-сборки корпуса, что делает его привлекательным для производства больших партий простых деталей. Однако экономия может быть компенсирована увеличением механической обработки, меньшим выходом материала или более высоким процентом брака для изделий сложной формы.

Литье из кремнезоля требует больше труда и более длительного времени сушки, поэтому стоимость единицы продукции выше. Для прецизионных компонентов, которые требуют меньше последующей механической обработки, общая себестоимость зачастую благоприятствует литью из силиказоля.

В Shunye Casting стандартное время выполнения прецизионных отливок из силиказоля составляет 30–45 дней, включая изготовление корпуса, литье, термообработку и окончательный контроль.

Совместимость материалов

Оба процесса позволяют отливать нержавеющие стали, такие как 304, 316 и 17-4PH. Литье из золя кремнезема предпочтительно для дуплексных нержавеющих сталей (2205, 2507) и сплавов на основе никеля, поскольку плотная оболочка уменьшает поглощение углерода и улучшает химическую стабильность. Корпуса из жидкого стекла могут привести к загрязнению натрием, что может повлиять на коррозионную стойкость в критически важных случаях.

Различия в контроле качества

Надежный литейный завод должен проверять химический состав и механические свойства материала независимо от процесса. Shunye Casting использует немецкий спектрометр для 100% тестирования химического состава и КИМ (координатно-измерительную машину) для проверки размеров. Эти проверки особенно ценны для отливок из силиказоля, используемых в отраслях с высокими-техническими требованиями.

Какой процесс выбрать?

Выбиратьлитье по выплавляемым моделям из силиказолякогда:

Чистота поверхности и точность размеров имеют решающее значение.

Детали имеют тонкие стенки или сложные внутренние элементы.

Материал — нержавеющая сталь, дуплексная сталь или жаропрочный-сплав.

Затраты на обработку должны быть сведены к минимуму

Выбиратьлитье по выплавляемым моделям из жидкого стеклакогда:

Деталь имеет простую геометрию и толстые сечения.

Требования к отделке поверхности смягчены

Объем производства высок, а себестоимость единицы продукции является основным фактором

Диапазоны допуска CT7–CT9 приемлемы.

Часто задаваемые вопросы

Может ли один литейный завод предложить литье как кремнеземного золя, так и жидкого стекла?Некоторые литейные заводы предлагают и то, и другое, но оборудование и условия сушильных камер различаются. Shunye Casting специализируется на литье по выплавляемым моделям из силиказоля, поскольку оно соответствует международным стандартам качества, таким как ISO 9001, IATF 16949 и сертификации CE.

Всегда ли литье из кремнезоля дороже, чем литье жидкого стекла?Стоимость отливки за-штуку обычно выше, но общая стоимость зависит от обработки, контроля и количества бракованных изделий. Для прецизионных деталей литье из силиказоля часто обеспечивает более низкую совокупную стоимость владения.

Какого качества поверхности можно ожидать от литья из силиказоля?Типичная шероховатость поверхности составляет Ra 3,2 мкм или меньше, в зависимости от сплава, геометрии и среды оболочки. Вторичные операции, такие как дробеструйная очистка или пассивация, могут улучшить внешний вид и устойчивость к коррозии.

Какой процесс лучше для деталей из пищевой-нержавеющей стали или из морской стали?Литье из золя кремнезема обычно предпочтительнее, поскольку оно обеспечивает более чистые поверхности, более жесткие допуски и лучший контроль над химическим составом материала. Эти факторы имеют решающее значение для гигиены и коррозионной стойкости.

Заключение

Литье по выплавляемым моделям из кремнезоля и жидкого стекла имеет свое место в производстве металлов. Для международных покупателей, приобретающих прецизионные отливки из нержавеющей стали, литье из силиказоля обеспечивает превосходное качество поверхности, более жесткие допуски и более широкую совместимость с материалами. Понимание-компромиссов поможет вам сбалансировать первоначальные затраты и долгосрочную-эффективность.

Если вам нужна техническая поддержка для вашего следующего проекта по кастингу, свяжитесь с Амелией Лю из Shunye Casting: amelia@wdshunye.com|www.shunyecasting.com