Ja konstrukcijai ir nepieciešami iekšējie dzesēšanas kanāli, sarežģīti griezumi vai īpaši plānas sienas, inženieri bieži vien saskaras ar tradicionālo ražošanu. CNC apstrāde kļūst par izmaksu-aizliegtu instrumentu piekļuves ierobežojumu dēļ, un vairāku-detaļu komplekti rada nevēlamus atteices punktus.
Tieši šeit izceļas precīzā liešana (īpaši investīciju liešana). Tā vietā, lai cīnītos pret atņemšanas ražošanas likumiem, precīzā liešana izmanto šķidruma dinamiku, lai izveidotu "tuvas-neto-formas" komponentus, kurus citādi nav iespējams ražot.
Kas definē "komplekso ģeometriju" mūsdienu ražošanā?
Lietuvē tas attiecas uz iezīmēm, kas izaicina griezējinstrumentu vai stingru veidņu fiziskās robežas.
Iekšējās ejas: izliekti kanāli vai dobi iekšieni, ko izmanto šķidruma vai gāzes plūsmai (parasti sūkņa lāpstiņriteņos un kolektoros).
Dziļi iegriezumi: padziļinājumi, kurus 3 asu vai pat 5 asu CNC rīks vienkārši nevar sasniegt bez vairākiem iestatījumiem.
Plānas -sienu konstrukcijas: līdz 0,8 mm līdz 1,5 mm plānas funkcijas, kurām nepieciešama augsta konstrukcijas integritāte.
Organiskās kontūras: aerodinamiskas vai ergonomiskas formas, kas atrodamas turbīnu lāpstiņās vai medicīniskajos implantos.
Problēma ar subtraktīvajām metodēm: CNC apstrāde ir "redzes līnijas"-no-process. Ja instruments to nevar sasniegt, tas nevar to izdarīt. Lai gan 3D drukāšana to atrisina prototipiem, tā bieži neatbilst materiāla īpašībām vai apjoma{5}}izmaksu prasībām rūpnieciskajā ražošanā.
Investīciju liešanas priekšrocība: dizains bez ierobežojumiem
Precīzai liešanai, kas pazīstama arī kā zaudētā{0}}vaska process, tiek izmantots keramikas apvalks, kas veidots ap vaska rakstu. Tā kā veidne tiek izveidota ap detaļu un pēc tam tiek atdalīta, tā apiet smilšu liešanas un apstrādes ierobežojumus "iegrimes leņķim" un "piekļuves instrumentam".
Veiktspējas salīdzinājums: precīzā liešana pret alternatīvām
|
Faktors |
Precīzijas liešana |
CNC apstrāde |
Smilšu liešana |
|
Ģeometrijas brīvība |
Lieliski (augstākais) |
Ierobežo instrumenta ceļš |
Mērens (nepieciešams melnraksts) |
|
Iekšējās funkcijas |
Sarežģīts un gluds |
Ārkārtīgi Grūti |
Ierobežots (nepieciešami serdeņi) |
|
Virsmas apdare (Ra) |
3.2 – 6.3 µm |
0.8 – 3.2 µm |
12.5 – 25 µm |
|
Materiālu atkritumi |
Minimāls (netālu{0}}neto) |
Augsts (šķeldas/lūžņi) |
Mērens |
|
Sākotnējais instruments |
Mērens |
Nav (mazs skaļums) |
Zems |
Trīs galvenie iemesli, kādēļ izvēlēties precīzo liešanu sarežģītām daļām
Daļu konsolidācija ("Montāžas nodokļa" samazināšana)
Viena no lielākajām "slēptajām" izmaksām ražošanā ir montāža. Sarežģītu vārsta korpusu, kuram iepriekš bija vajadzīgas trīs mehāniski apstrādātas detaļas, piecas skrūves un divas blīves, bieži var izliet kā vienu monolītu sastāvdaļu.
Rezultāts: mazāk atteices punktu, mazāks svars un nulle montāžas darbaspēka.
Materiālu daudzpusība augstas veiktspējas{0}} sakausējumiem
Atšķirībā no liešanas, kas lielā mērā attiecas tikai uz krāsainajiem metāliem, piemēram, alumīniju un cinku,precīza liešanaizceļas ar:
Nerūsējošais tērauds (316L, 17-4PH): izturībai pret koroziju un izturībai.
Supersakausējumi (Inconel, Hastelloy): ekstrēmam karstumam kosmosā.
Oglekļa un leģētie tēraudi: izturīgiem rūpnieciskiem lietojumiem.
Izmēru precizitāte (CT4–CT6 standarti)
Mēs bieži redzam klientus pārsteigtus, ka ieguldījumu liešana var sasniegt lineāro pielaidi ±0,005 collas collā. Lai gan tas neaizstās CNC attiecībā uz gultņu uzstādīšanu, tas bieži vien novērš nepieciešamību pēc sekundārās apstrādes 90% daļas virsmu.
Izgatavojamības dizains (DFM): padomi no liešanas grīdas
Lai maksimāli palielinātu precīzās liešanas priekšrocības, dizaineriem jāņem vērā šādi "eksperta{0}}līmeņa" DFM principi.
Vienots sienas biezums
Izvairieties no pēkšņām pārejām no biezām uz plānām daļām, lai novērstu "sarukšanas" defektus. Ja ir nepieciešamas pārejas, izmantojiet lielus rādiusus.
01
Filejas un rādiusi
Asie stūri ir stresa koncentratori. Minimālais 0,5 mm - 1.0mm rādiuss uzlabo metāla plūsmu un korpusa izturību.
02
Caurumu dziļumi
Parasti ielietā cauruma dziļums nedrīkst pārsniegt 2x tā diametru. Dziļākiem urbumiem sekundārā urbšana bieži ir rentablāka-.
03
Tolerances realitātes pārbaude
Norādiet stingras pielaides tikai tad, ja tās ir funkcionālas. Pārmērīga ne-kritisku funkciju tolerance-paaugstina lūžņu skaitu un jūsu -daļas izmaksas.
04
Izmaksu analīze: kad ieguldījums atmaksājas?
Lai gan sākotnējā vaska injekcijas forma ir sākotnējās izmaksas (parasti USD 2000–10 000 atkarībā no sarežģītības), kopējās īpašuma izmaksas (TCO) ievērojami samazinās, ja apjoms ir no 100 līdz 5000 vienībām.
Zems skaļums (<50 pcs): CNC or 3D printing is usually cheaper.
Vidēja līdz liela apjoma: Precīza liešana uzvar, samazinot materiālu atkritumus (īpaši dārgos sakausējumos, piemēram, kobaltā) un novēršot sekundāro darbu.
Real{0}}Pasaules lietojumprogrammas
kāpēc izvēlēties mūs
Ir lieliski strādāt ar Creative. pārsteidzoši organizēts, viegli sazināties. atsaucīgs uz nākamajām iterācijām un skaists darbs.
Aviācija
Degvielas sprauslas ar sarežģītiem iekšējiem izsmidzināšanas veidiem.
Medicīnas
Ortopēdiskie implanti ar bioloģiski{0}}saderīgām organiskām formām.
Automašīna
Turbokompresora korpusi un augstas veiktspējas{0}}izplūdes kolektori.
Enerģija
Turbīnu lāpstiņas elektroenerģijas ražošanai, kurām jāiztur lieli centrbēdzes spēki.
FAQ
J. Vai ar precīzo liešanu var sasniegt nulles{0}}iegrimes leņķi?
A: Jā. Atšķirībā no smilšu vai presliešanas, ieguldāmās liešanas veidnes ir keramikas un pēc ieliešanas tiek nojauktas, tādējādi nodrošinot nulles-iegrimes un dziļus iegriezumus, ko nebūtu iespējams "izvilkt" no pastāvīgas veidnes.
J: Kā virsmas apdare atšķiras ar 3D drukāšanu?
A: Lielākajai daļai rūpniecisko metāla 3D izdruku (DMLS) ir salīdzinoši raupja "smilšaina" apdare. Precīza liešana nodrošina daudz gludāku kā -lieto virsmu (Ra 3,2 µm), kas bieži vien ir pieņemama virsmām, kas nesakrīt bez turpmākas pulēšanas.
J: Vai ir iespējams izliet iekšējos pavedienus?
A: Lai gan tas ir tehniski iespējams, tas ir reti ieteicams. Diegu liešana parasti noved pie sliktas montāžas metāla saraušanās dēļ. Precizitātes labad mēs parasti iesakām izliet augšdaļu un piesitiet vītnēm, izmantojot CNC.
J: Kāds ir tipiskais izpildes laiks precīzai liešanai salīdzinājumā ar CNC vai 3D drukāšanu?
A: Precīzai liešanai ir nepieciešama vaska instrumentu izgatavošana, kas parasti ilgst 4–8 nedēļas atkarībā no daļas sarežģītības. Šis sākotnējais izpildes laiks ir ilgāks nekā CNC (dienas) vai 3D drukāšana (stundas) pirmajam gabalam. Tomēr, kad instrumenti ir pabeigti, ražošanas laiks katrai partijai ir 2–4 nedēļas.
J: Vai pēc liešanas precizitātes lējumus var termiski apstrādāt vai metināt?
A: Jā. Daudzi precīzijas lējumi tiek pakļauti pēc-liešanas termiskai apstrādei (piem., šķīduma atkvēlināšana, novecošana), lai uzlabotu mehāniskās īpašības -, īpaši nerūsējošajam tēraudam (17-4PH, 316L) un supersakausējumiem (Inconel). Metināšana ir iespējama arī remontam vai montāžai, taču par to vajadzētu savlaicīgi apspriesties ar savu lietuvi.