Материалы для литья по выплавляемым моделям: виды и требования к характеристикам

Выбор материалы для литья по выплавляемым моделям включает в себя множество этапов процесса, каждый из которых имеет решающее значение, непосредственно влияя на качество и производительность конечных отливок. В этой статье мы рассмотрим четыре типа материалов для материалы для литья по выплавляемым моделям и требования к их характеристикам, чтобы провести всесторонний анализ и ознакомиться с ними.

1. Что такое материалы для литья по выплавляемым моделям? Почему их выбор важен

Материалы для литья по выплавляемым моделям в основном включают материалы для литья, материалы для восковых форм, огнеупорные материалы и связующее.

Одним из главных материалы для литья по выплавляемым моделям является то, что оно подходит для широкого спектра материалов, как черных, так и цветных. В результате в конечной детали может быть реализован широкий спектр сочетаний механических свойств, что делает ее пригодной для широкого спектра применений.

Среди материалов, материалы для литья по выплавляемым моделям, центральное место занимают воски и огнеупорные материалы. Воски используются для создания исходной формы и должны обладать хорошей текучестью, пластичностью и стабильностью размеров, чтобы обеспечить формирование точной формы. Обычно используются парафиновые воски, воск Кавасаки и т. д. Иногда для улучшения свойств добавляют натуральные смолы и пластмассы.

Для изготовления оболочек используются огнеупорные материалы, которые должны обладать превосходной высокотемпературной прочностью и термохимической стабильностью, чтобы не деформироваться и не растрескиваться в процессе высокотемпературной заливки. Кварц, циркон, плавленый корунд и высокоглиноземистые ванадиевые глины — распространенные огнеупорные материалы, используемые для удовлетворения потребностей различных материалов для литья.

Помимо воска и огнеупорных материалов, связующее вещество также является обязательным при выборе материалы для литья по выплавляемым моделям. Обычно используются такие связующие вещества, как водное стекло, кремнезем, этилсиликат и т. д., которые могут прочно скреплять огнеупорные материалы между собой, образуя устойчивую оболочку формы. Выбор связующего вещества должен быть согласован с огнеупорным материалом, чтобы обеспечить хорошую прочность и воздухопроницаемость оболочки.

Одним словом, выбор материалы для литья по выплавляемым моделям — это сложный и ответственный процесс, в котором необходимо всесторонне учитывать материал отливки, структуру, требования к точности, производственные затраты и другие факторы. Благодаря разумному выбору и оптимизации соотношения материалов, можно значительно улучшить качество отливок и эффективность производства, способствовать применению и развитию технологии литья по выплавляемым моделям в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и других областях.

2. Подходит для производства различных видов материалы для литья по выплавляемым

(1) сталь:

его отличная производительность на низкоуглеродистой стали, высокоуглеродистой стали и других специальных легированных сталей. Она имеет широкий спектр применения в аэрокосмической, военной, судостроительной и других областях.

(2) Углеродистая сталь:

она подходит для изготовления различных конструкционных деталей.

(3) Легированная сталь:

обладая повышенной прочностью и вязкостью, она подходит для изготовления деталей, подвергающихся высоким нагрузкам.

(4) Жаропрочные сплавы:

способны сохранять работоспособность в условиях высоких температур, подходят для изготовления двигателей, газовых турбин и других высокотемпературных компонентов.

(5) Нержавеющая сталь:

превосходная коррозионная стойкость, подходит для производства химического оборудования и оборудования для пищевой промышленности.

(6) Прецизионные сплавы:

обладают особыми физическими и химическими свойствами, подходят для производства точных приборов и электронного оборудования.

(7) Сплавы с постоянными магнитами:

обладают высокими магнитными свойствами, подходят для производства магнитных компонентов, таких как двигатели и датчики.

(8) Сплавы для подшипников:

обладают высокой износостойкостью и усталостной прочностью, подходят для производства подшипников и других износостойких компонентов.

(9) Медный сплав:

обладает хорошей электро- и теплопроводностью, подходит для производства компонентов с электрической и тепловой проводимостью.

(10) Алюминиевые сплавы:

легкие и высокопрочные, подходят для производства авиационных и автомобильных компонентов.

(11) Титановые сплавы:

обладают чрезвычайно высоким отношением прочности к весу и коррозионной стойкостью, подходят для производства аэрокосмических и медицинских имплантатов и т.д.

(12) Никелевые сплавы:

обладают превосходной прочностью, коррозионной стойкостью и высокой термической стабильностью. Детали, отлитые из этих сплавов, используются для высокопрочных применений в высокотемпературных, окислительных средах.

(13) Кобальтовые сплавы:

кобальтовые сплавы обладают высокой устойчивостью к износу, коррозии, химическим реакциям и перепадам температур. Эти высокоэффективные сплавы используются в различных областях медицины, пищевой промышленности и тяжелом машиностроении.

(14) Чугун:

чугун обладает хорошей прочностью и долговечностью. Его можно использовать для изготовления электрических компонентов, трубопроводной арматуры, инструментов и скобяных изделий и т. д.

(15) Ковкий чугун:

обладает хорошей вязкостью и пластичностью, подходит для изготовления отливок сложной структуры.

3. материалы для литья по выплавляемым моделям: классификация и требования к производительности материалов для восковых форм

(1) Классификация материалов для восковых форм

Материалы для восковых форм обычно делятся на три категории: низкотемпературный воск, среднетемпературный воск и высокотемпературный воск:

1) Низкотемпературные материалы для восковых форм:

Температура плавления ниже 60°C. К этой категории относятся широко используемые формовочные материалы на основе парафина и стеариновой кислоты (по 50%). Низкотемпературные восковые формовочные материалы недороги и просты, они подходят для отливок общей точности.

2) Среднетемпературные восковые формовочные материалы:

Температура плавления находится в диапазоне от 60°C до 120°C. Этот тип формовочной смеси обычно изготавливается из канифоли, измельченного воска, полистирола и т.д. Среднетемпературные восковые формовочные смеси обладают хорошей текучестью и стабильностью размеров, подходят для отливок средней точности и сложных форм.

3) Высокотемпературные восковые формовочные материалы:

Температура плавления выше 120°C, например, формовочные материалы на основе канифоли и воска. Высокотемпературные восковые формовочные материалы обладают отличной термостойкостью и точностью размеров и подходят для высокоточного и востребованного литья, например, для аэрокосмических деталей.

(2) Требования к рабочим характеристикам восковых формовочных материалов

1) Теплофизические свойства:

-Температура плавления и температура застывания: подходящая температура плавления и интервал застывания для обеспечения стабильности восковой формы во время производства и формовки.

-Тепловое расширение и сжатие: меньшее тепловое расширение и сжатие для обеспечения точности размеров отливок.

-Теплостойкость: более высокая точка размягчения для предотвращения деформации восковой формы при высокой температуре.

2) Механические свойства:

-Прочность и твердость: достаточная прочность и твердость для обеспечения того, чтобы восковые формы не были легко повреждены в процессе производства и сохраняли чистоту поверхности.

-Пластичность и гибкость: хорошая пластичность и гибкость для адаптации к потребностям литья сложных форм.

3) Производительность процесса:

-Вязкость и подвижность: подходящая вязкость и хорошая подвижность для обеспечения равномерного покрытия поверхности восковой формы огнеупорным материалом.

-Зольность: низкое содержание золы (менее 0,05%) для уменьшения дефектов поверхности отливки.

(3) Основа выбора материала для восковой формы

При выборе материала восковой формы для материалы для литья по выплавляемым моделям необходимо всесторонне учитывать тип материала отливки, точность размеров отливки, сложность формы, стоимость производства и другие факторы. Например, для высокоточных отливок небольшого размера можно выбрать высокотемпературный материал восковой формы; для отливок большого размера и простой формы более экономичным и практичным является низкотемпературный материал восковой формы.

4. Материалы для литья по выплавляемым моделям: выбор и характеристики огнеупорных материалов

Огнеупорный материал, являясь основным компонентом оболочки, также является ключевым материалом для выбора материалы для литья по выплавляемым моделям, который играет жизненно важную роль в качестве отливок. Выбор подходящего огнеупорного материала является ключом к обеспечению качества поверхности отливки, точности размеров и стоимости производства.

(1) Критерии выбора огнеупорного материала

1) Огнеупорность:

огнеупорные материалы должны обладать достаточной огнеупорностью, чтобы выдерживать воздействие высокотемпературной металлической жидкости без деформации.

2) Термохимическая стабильность:

при высокой температуре материал должен оставаться химически стабильным, чтобы избежать реакции с металлической жидкостью, влияющей на качество отливок.

3) Коэффициент теплового расширения:

коэффициент теплового расширения материала должен быть небольшим и равномерным, чтобы снизить риск растрескивания оболочки типа при нагревании и охлаждении.

4) Размер частиц:

размер частиц огнеупорного материала должен быть умеренным, чтобы обеспечить плотность и прочность оболочки.

5) Стоимость и нетоксичность:

при выборе материалов следует учитывать стоимость и влияние на здоровье оператора.

(2) Часто используемые огнеупорные материалы и их свойства

1) Кварц:

кварцевый песок (порошок) широко используется в литье по выплавляемым моделям, обладает хорошей устойчивостью к высоким температурам и низкой стоимостью. Однако его коэффициент теплового расширения велик, необходимо обращать внимание на температурный контроль.

2) Электроплавленый корунд:

электроплавленый корунд (α-Al₂O₃) обладает чрезвычайно высокой огнеупорностью и теплопроводностью, и подходит для литья высоколегированной стали и высокотемпературных сплавов. Он более дорогой и обычно используется в качестве облицовочного материала.

3) Алюминиево-кремниевые материалы:

такие как боксит и огнеупорная глина, эти материалы недороги, термически стабильны и подходят для армирования оболочки заднего слоя.

4) Циркон:

циркон (ZrSiO₄) обладает отличной устойчивостью к тепловому удару и высокотемпературной химической стабильностью, и подходит для отливок с высокими требованиями к чистоте поверхности.

Выбор подходящих огнеупорных материалов является ключом к успеху литья по выплавляемым моделям. При выборе материалы для литья по выплавляемым моделям необходимо учитывать материал отливки, требования к точности, производственные затраты, условия процесса и другие факторы. Благодаря разумному выбору материала и контролю процесса, можно значительно улучшить качество отливок и эффективность производства.

5. Материалы для литья по выплавляемым моделям: тип связующего и требования к производительности

(1) Применяемые типы связующего

1) гидролизат этилсиликата:

это вид кислотного силикатного коллоида, получаемого из этилсиликата путем гидролиза, является одним из самых ранних и наиболее часто используемых связующих в инвестиционном литье.

2) водное стекло:

также известно как натриевое водное стекло, это вид щелочного силикатного коллоида, обычно используется в производстве более высоких требований к точности отливок из углеродистой стали и цветных сплавов с более низкой температурой плавления.

3) Silica Sol:

хорошая стабильность, может храниться в течение длительного времени, оболочка системы не нуждается в специальном отвердителе, но процесс отверждения оболочки — это процесс сушки, который занимает много времени. Является наиболее широко используемым связующим.

4) композитное связующее:

в дополнение к трем вышеуказанным основным связующим, иногда также используют композитное связующее, такое как водное стекло и композитное использование кремнезема Sol, для того, чтобы улучшить характеристики оболочки.

(2) Требования к производительности связующего

1) прочность:

связующее должно иметь достаточную сухую прочность и влажную прочность, чтобы оболочка в процессе обработки и заливки не была легко повреждена.

2) текучесть:

хорошая текучесть способствует равномерному нанесению связующего на поверхность восковой формы для обеспечения плотности и качества поверхности оболочки.

3) Термическая стабильность:

в условиях высоких температур связующее должно оставаться стабильным, чтобы избежать разложения или образования вредных газов, которые могут повлиять на качество отливок.

4) Разрушение:

после заливки связующее должно легко разрушаться, легко очищаться, улучшать выход отливок.

6.Резюме

Короче говоря, выбор материалы для литья по выплавляемым моделям — это многофакторный комплексный процесс рассмотрения. Только в материалах для литья, материалах для восковых форм, огнеупорных материалах и выборе связующего для достижения совершенства, для того, чтобы в полной мере использовать преимущества литья по выплавляемым моделям, изготовления точных, сложных металлических деталей.