المفقودة صب الرغوة تقدم فوائد هائلة لكنها أقل أداء في التسويق. ويرجع جزء من ذلك إلى إدراك أن العملية تتطلب مصاريف رأس المال والأدوات الكبيرة التي تجعلها عملية مناسبة فقط للإنتاج الكبير الحجم.

ولكن المصابق لا يجب أن تستثمر في معدات رأس المال أو حتى الأدوات للتنويع في صب الرغوة المفقودة. وبالنسبة للتكلفة المتواضعة للمواد الخام الضرورية ، يمكن لأي مصب ينتج صب الحديد أو الصلب أو الألومنيوم أو النحاس بسرعة إنتاج النماذج الأولية وصب الرغوة المفقودة على المدى القصير. يمكن استخدام طريقة الرغوة المفقودة هذه كبديل للتصنيع الإضافي أو لإنتاج أدوات للنماذج الأولية أو قطع الغيار أو غيرها من الأحجام الصغيرة.

فوائد الرغوة المفقودة

وقد تم توثيق فوائد صب الرغوة المفقودة بشكل جيد. ومن المعروف أن عملية الشكل شبه الصافي تسمح بأشكال معقدة ، وأفادت أبحاث وزارة الطاقة (DOE) بأن الرغوة المفقودة توفر وفورات في الطاقة بنسبة 25٪ -30٪ مقارنة بأساليب الصب التقليدية ، وفورات بنسبة 46٪ في إنتاجية العمل ، وتخفيضات في تكاليف الإنتاج بنسبة 7٪ -25٪. يتم إنشاء نفايات صلبة أقل وكذلك انبعاثات هوائية أقل من الجسيمات وغازات الدفيئة مقارنة بالعمليات التقليدية. وتتمثل الفائدة الإضافية في أنه مع تصميم البوابة الصحيح ، فإن العائدات التي تزيد عن 70٪ شائعة ، ويمكن تحقيق العائدات التي تزيد عن 80٪.

التسامحات من /- 0.003 بوصة لكل بوصة هي نموذجية (0.076 مم / مم) و /- 0.002 بوصة لكل بوصة (0.05 مم / مم) ممكنة في بعض الحالات. بالنسبة لنهج الرغوة المعالجة، يعتمد التسامح على دقة المعالجة وعادة ما يكون 0.002 بوصة (0.05 مم) بالإضافة إلى التسامح المعالجة. وأظهرت الأبحاث الأخيرة الممولة من وزارة الطاقة المتعلقة بالحديد المرنة ذات الجدران الرقيقة أنه حتى عند 0.040 بوصة (1 ملم) ، كان التسامح للرغوة المفقودة / - 0.0015 بوصة (0.039 ملم). هذه الفائدة الرئيسية تعني أن الصب الرغوة المفقودة يمكن استخدامها إما مع صفر أو الحد الأدنى من معالجة المعادن. مع إعادة تصميم المكونات المناسبة ، يمكن أن يؤدي هذا إلى وفورات هائلة في التكاليف تعوض تكلفة العملية أعلى قليلاً مقارنة بالرمل الأخضر التقليدي أو صب نوباك.

توفر الرغوة المفقودة أشكال شبكية أو قريبة من الشبكة التي يمكن أن يكون لها هندسات معقدة مثل القنوات الداخلية والثقوب العمياء والموقع الحقيقي. يمكن للمكونات أن يكون لها مسودة صفر أو بديلة. حتى تم تطوير العمليات للخيوط المصبوبة. ويمكن للرغوة المفقودة القضاء على الحاجة إلى الأدوات. يمكن معالجة الرغوة والصب.

خطوات لمحاولة الرغوة المفقودة

تتضمن عملية الرغوة المفقودة إنشاء نمط رغوة يتبخر أثناء الصب. المفتاح إلى فقدان الرغوة مع الحد الأدنى من الاستثمار الرأسمالي هو القضاء على الحاجة إلى أدوات مكلفة وخطوط آلية. ويتم ذلك عن طريق معالجة الرغوة من مخزون الرغوة وإنشاء سرير سائل عن طريق ضغط القوارب يدويًا. الخطوات المتبقية هي في الأساس نفس الصب الرغوة المفقودة القياسية.

الخطوة 1: الحصول على الرغوة

الخطوة الأولى هي الحصول على كتل الرغوة للتجهيز. الرغوة المفقودة عادة ما تستخدم رغوة البوليستيرين الموسعة (EPS). الكثافة المثالية هي 1-1.5 رطل لكل قدم مكعب (0.016 غ / سم مكعب - 0.024 غ / سم مكعب). إذا كان التحكم في الكربون مهمًا مثل صب الحديد ، فمن المستصوب استخدام بوليمر مشترك مصنوع من البولي ستيرين الموسع (EPS) وميثاكريلات البولي ميثيل (PMMA) - ويمكن الحصول على هذا أيضًا في شكل كتلة للتجهيز. أحد عوامل السلامة الأساسية هو ضمان أن أي رغوة مستخدمة لا تحتوي على مضادات للشعلة ، لأن هذه الرغوة تميل إلى الانفجار أثناء الصب. يجب على المصانع التحقق من مزود الرغوة أن الرغوة لا تحتوي على مضادات اللهب ، ويجب أن تقوم أيضًا بإجراء اختبار اللهب بأنفسها. إذا لم يتم استخدام الرغوة المعالجة على الفور ، فإنه ينصح بتعمرها لمدة ثلاثة أسابيع على الأقل قبل الاستخدام لتحقيق الاستقرار الأبعاد.

الخطوة 2: نمط التصنيع

آلة CNC ضرورية لمعالجة نمط الرغوة. مجموعة واسعة من آلات الأدوات ممكنة. قد يكون من الضروري إجراء عدة تجارب لأن التغذية والسرعات وعمق القطع ، إلخ ، سوف تعتمد على الآلة والرغوة وأدوات القطع المستخدمة. المفتاح هو أنه يمكن قطع الرغوة ، وتشكل رقائق صغيرة. السرعات العالية والأغذية المنخفضة وعمق القطع ضرورية لتجنب التمزق. عند الانتقال من تصميم CAD للجزء إلى CAM والمعالجة ، من المهم مراعاة انكماش المعدن.

الخطوة 3: اللاصق

يمكن انضمام الرغوة قبل الصب باستخدام اللاصقات. هذا يسمح بأشكال معقدة للغاية. يوصى باللاصقات الخاصة المصممة للرغوة المفقودة ، وتطبيقها عن طريق الفرشاة أو الغمر.

الخطوة 4: التجمع

عادة ما تستخدم الرغوة المفقودة قمع السيراميك القابل للاستهلاك ملصق بنظام البوابة. لا توجد نسبة بوابة ولا نقطة خنق. تصميم البوابة معقد ويعتمد على الصب. عادة ما يتم تغذية الألومنيوم في الأعلى ، في حين يتم تغذية الحديد والصلب والنحاس في الأسفل. يجب أن تميل الأجزاء للسماح بتدفق الرمال.

الخطوة 5: الطلاء

تتوفر مجموعة متنوعة من الطلاءات المصممة للرغوة المفقودة. العملية المتسقة هي المفتاح، باستخدام مقياس اللزوجة إذا خلط الطلاءات. طرق الغمر أو صب العمل.

الخطوة 6: التجفيف

الرطوبة تسبب مشاكل ، لذلك التجفيف مع المروحة أو الغرف الخاصة ضروري.

الخطوة 7: فحص الطلاء

تحقق من الشقوق وتلمس حسب الحاجة. تجنب إعادة غمس مجموعات كاملة.

الخطوة 8: الضغط

يستخدم الضغط اليدوي قنينة مثل طبل 55 غالون. تسويل الرمال عن طريق الاهتزاز أو الضغط مع دبابة. يتم استخدام الرمال الجافة أو الخرز غير المرتبطة.

الخطوة 9: الصب

مطلوب ارتفاع درجة الحرارة الزائدة (50-100 درجة فهرنهايت إضافية). صب بسرعة لتعويض ضغط الغاز.

الخطوة 10: الانتهاء

تصلب، وهز، وتنتهي على غرار صب الرمال، في كثير من الأحيان مع تقليل وقت الانفجار.

جاهزة، تعيين، الذهاب

بالنسبة للمصانع التي تحتاج إلى نماذج أولية سريعة أو العملاء الذين يرغبون في كميات صغيرة ، فإن طريقة الرغوة المعالجة والضغط اليدوي للرغوة المفقودة هي فرصة للتنويع بأقل تكلفة رأسمالية. عمليات الذوبان والصب والتشطيب هي في الأساس نفس العمليات الحالية باستثناء الحاجة إلى درجة حرارة صب أعلى. عملية صب الرغوة المفقودة، على الرغم من أنها مختلفة، هي شيء يمكن القيام به على نطاق صغير لإجراء التجارب أولا. ويمكن حتى القيام بذلك مع المعدن الذي سيتم استخراجه خلاف ذلك.

عادة، يعمل نهج الرغوة المعالجة بشكل جيد من منظور التكلفة لأحجام أقل من 100 صب. بالنسبة لأكثر من 1000 صب (الاستخدام الكلي) عادة ما يكون من المنطقي تصنيع أدوات القالب الرغوة في مرحلة ما.

يمكن لمصنع الرمال القائم إجراء التجارب مع العملية البسيطة أولاً؛ بمجرد أن يتم طلب النجاح مع النماذج الأولية وأحجام الدفعات الأكبر ، قد يستحق النظر في استثمارات أكبر في الأدوات ومعدات نفخ الرغوة وخط ضغط آلي.

الأسئلة الشائعة

ما هو الصب بالرغوة المفقودة؟

صب الرغوة المفقودة ، المعروف أيضًا باسم صب نمط التبخر (EPC) ، هي عملية تتبخر فيها نمط الرغوة عند الاتصال بالمعادن المنصهرة ، مما يخلق صب شبه شبكي مع هندسات معقدة ودقة أبعاد عالية.

ما هي الفوائد الرئيسية لصب الرغوة المفقودة مقارنة بالصب الرملي التقليدي؟

يوفر 25-30٪ من توفير الطاقة ، وتقليل العمالة ، وارتفاع العائدات (70-80٪) ، والأشكال المعقدة بدون نواة أو مسودات ، والحد الأدنى من المعالجة ، وانخفاض الانبعاثات والنفايات.

هل يمكن لأي مصب أن يحاول صب الرغوة المفقودة دون استثمار كبير؟

نعم، باستخدام أنماط الرغوة الآلية من كتل المخزون والتضخيم اليدوي في قوارب بسيطة، يمكن للمصاب إنتاج نماذج أولية وعمليات قصيرة بتكلفة منخفضة، دون خطوط آلية أو أدوات.

ما هي مواد الرغوة الموصى بها للصب الرغوة المفقودة؟

البوليستيرين الموسع (EPS) في 1-1.5 رطل / قدم مكعب كثافة قياسية. لتحسين التحكم في الكربون في الصب الحديدي ، يفضل البوليمرات المشتركة EPS-PMMA. تجنب الرغوة المضادة للشعلة للسلامة.

ما هي التحديات الشائعة في بدء تجارب صب الرغوة المفقودة؟

تصميم البوابة المناسب لضمان تدفق الرمال ، وسمك الطلاء المتسق ، والحرارة الزائدة الكافية أثناء الصب ، والتضخيم اليدوي لمنع انهيار العفن أمر حاسم لتجنب العيوب مثل إدراجات الرمال أو التعبئة غير الكاملة.

ترقية قدرات الصب الرغوة المفقودة

يمكن للمصنعين والموردين والمصانع التي تسعى إلى التوسع من النماذج الأولية إلى الإنتاج الكبير في صب الرغوة المفقودة الاستفادة من حلول المعدات المتقدمة. تكنولوجيا OC، كمصنع رائد ومورد ومصنع لمعدات الصب الرغوة المفقودة الذكية الراقية ، متخصصة في الأتمتة للمنطقة البيضاء وما بعدها. وتشمل عروضها آلات ورق رغوة EPS ، وآلات تشكيل هيدروليكية أفقية وعمودية PLC ، ومجموعة متنوعة من مجففات الهواء (الداخلية ، المثبتة في الأعلى ، المثبتة في الخلف) ، وأنظمة الفراغ المركزية ، وخلاطات الطلاء من نوع المصعد ، ومصامع النضج ، وخطوط الإنتاج المفتاحية. تدمج هذه الحلول تقنية EPS / EPP الألمانية مع براءات اختراع مستقلة ، مما يوفر كفاءة عالية وتوفير الطاقة ودقة لمصانع الصب في جميع أنحاء العالم. اتصل بتكنولوجيا OC من خلال موقعهم على https://www.oc-epc.com/ لاستكشاف المعدات المخصصة وتعزيز أداء الإنتاج.