Turnarea cu spumă pierdută (LFC) este un proces avansat de turnare de precizie în care un model de spumă din plastic este spumat și dispare într-o matriță de nisip pentru a forma o turnare. Acest proces oferă avantaje precum flexibilitatea designului, precizia ridicată și respectarea mediului înconjurător, ceea ce îl face utilizat pe scară largă în industriile auto, mașini și industria aerospațială. Pentru a asigura calitatea și stabilitatea turnării cu spumă pierdută, respectarea strictă a standardelor științifice de construcție este esențială, acoperind pași cheie precum realizarea modelelor, acoperirea, umplerea cu nisip și turnarea.
1. Standarde de producție model
Miezul turnării cu spumă pierdută este modelul de spumă din plastic, a cărui calitate afectează direct precizia și calitatea suprafeței turnării finale. Producția modelului trebuie să îndeplinească următoarele standarde:
Selectarea materialului: Polistirenul (EPS) sau copolimerul (STMMA) sunt utilizate în mod obișnuit, cu o densitate de obicei între 18 și 25 g/L, în funcție de grosimea peretelui și structura turnării.
Precizia procesării: toleranțele dimensionale ale modelului trebuie controlate între ±0,1% și ±0,3%. Structurile complexe necesită prelucrare CNC sau imprimare 3D pentru a asigura precizie.
Lipire și asamblare: Când îmbinați mai multe piese de matriță, utilizați adeziv special topit la cald sau la rece. Distanța dintre suprafețele de lipire nu trebuie să depășească 0,1 mm pentru a preveni pătrunderea metalului topit în timpul turnării.
Uscarea: matrița trebuie uscată bine, cu un conținut de umiditate sub 0,5%, pentru a preveni porozitatea și deformarea în timpul turnării.
II. Standarde de acoperire
Acoperirea este un proces cheie în turnarea spumei pierdute. Funcția sa este de a izola metalul topit de matrița de nisip, asigurând în același timp permeabilitatea aerului. Aplicarea acoperirii trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
Raportul de acoperire: sunt utilizate în mod obișnuit agregatele refractare, cum ar fi pulberea de cuarț și pulberea de corindon. Ca liant se utilizează sol de silice sau sticla de apă. Bentonita sau CMC este folosită ca agent de suspendare. Densitatea stratului de acoperire trebuie să fie între 1,8 și 2,2 g/cm³, iar vâscozitatea trebuie să fie moderată pentru a asigura o aplicare uniformă.
Metoda de acoperire: Se folosește acoperirea prin scufundare sau acoperirea prin pulverizare. Grosimea acoperirii este în general de 0,5 până la 2 mm, cu grosime suplimentară aplicată zonelor cheie.
Cerințe de uscare: Acoperirea trebuie să fie complet uscată, de obicei la 40-60 de grade timp de 4-8 ore, pentru a asigura că nu există fisuri sau descuamări.
III. Standarde de turnare și umplere cu nisip
Forma de nisip este o componentă critică care susține modelul și rezistă la impactul metalului topit. Compactitatea și permeabilitatea sa la aer influențează direct calitatea turnării.
Selecția nisipului uscat: Nisipul de cuarț sau nisipul de zircon cu o distribuție uniformă a dimensiunii particulelor (de exemplu, 40/70 ochiuri sau 50/100 ochiuri) este de obicei utilizat pentru a asigura o bună permeabilitate și fluiditate la aer.
Metoda de umplere cu nisip: Umplerea cu nisip trebuie efectuată folosind o metodă de duș sau vibrație mecanică pentru a asigura o umplere uniformă cu nisip fără goluri sau zone libere.
Controlul compactității: compactitatea matriței este de obicei de 80-90% (măsurată folosind un contor standard de compactare a nisipului). Frecvența și durata vibrațiilor ar trebui optimizate pe baza structurii de turnare pentru a evita deformarea matriței.
Sistem de presiune negativă: O presiune negativă stabilă (de obicei 0,03-0,06 MPa) trebuie menținută în timpul turnării pentru a îmbunătăți rezistența matriței de nisip și pentru a facilita evacuarea gazului.
IV. Standarde de proces de turnare
Turnarea este cel mai critic pas în turnarea spumei pierdute, având un impact direct asupra densității și controlului defectelor turnării.
Temperatura de turnare: Reglați în funcție de tipul de aliaj. De exemplu, fonta gri are de obicei 1380-1420 grade, fonta ductilă 1400-1450 grade și oțelul 1550-1620 grade.
Viteza de turnare: Mențineți o viteză de turnare stabilă pentru a evita viteze de turnare excesiv de mari care pot cauza spălarea nisipului sau viteze de turnare excesiv de scăzute care pot cauza închideri la rece sau turnare insuficientă.
Controlul presiunii negative: Mențineți o presiune negativă stabilă în timpul turnării și reduceți-o treptat după turnare pentru a preveni deformarea sau prăbușirea turnării.
Proiectarea sistemului de porți: Utilizați turnarea de jos sau laterală pentru a asigura umplerea lină a metalului topit și pentru a minimiza turbulențele și incluziunile de oxidare.
V. Standarde de post-procesare și inspecție
Curățare: După ce turnarea se răcește, îndepărtați colțul, reziduurile de acoperire și particulele de nisip. Se poate folosi sablare sau sablare.
Detectarea defectelor: Calitatea internă este inspectată prin inspecție cu raze X, testare cu ultrasunete sau analiză metalografică pentru a asigura absența defectelor, cum ar fi porii și contracția.
Inspecție dimensională: Dimensiunile critice sunt inspectate folosind o mașină de măsurare în coordonate sau șublere pentru a asigura conformitatea cu cerințele de proiectare.
Concluzie
Standardele de construcție pentru turnarea cu spumă pierdută (LFC) cuprind mai multe etape, inclusiv realizarea de modele, acoperire, umplere cu nisip, turnare și post-procesare. Fiecare pas necesită un control strict pentru a asigura precizie și calitate înaltă a turnării. Odată cu progresele tehnologice continue, standardele de construcție LFC vor deveni și mai rafinate, conducând industria turnătoriei către eficiență, respectarea mediului și o dezvoltare inteligentă.
