1. Giới thiệu

Mất bọt đúc (EPC) và Lost Wax Casting (còn được gọi là Đúc đầu tư hoặc IC) là hai phương pháp mô hình bay hơi tiên tiến được sử dụng ngày nay. Cả hai cách đều hoạt động tốt để làm các bộ phận kim loại phức tạp với độ chính xác tốt và ít chất thải. Họ đóng vai trò lớn trong các lĩnh vực như ô tô, hàng không vũ trụ, máy móc nặng, năng lượng, công cụ nông nghiệp và thiết bị y tế.

Mặc dù cả hai đều sử dụng một mô hình biến mất khi kim loại đổ vào, Lost Foam Casting và Lost Wax Casting khác nhau rất nhiều. Chúng khác nhau về các công cụ cần thiết, các bước thực hiện, mức độ chính xác, vẻ ngoài bề mặt, kim loại phù hợp, chi phí chạy và ảnh hưởng đến môi trường. Chọn một phụ thuộc vào hình dạng bộ phận, loại kim loại, độ chính xác cần thiết, bao nhiêu bộ phận để làm, giới hạn thời gian và tổng chi phí.

2. Đúc bọt bị mất là gì?

Lost Foam Casting là một cách mô hình bay hơi. Nó sử dụng bọt polystyrene mở rộng (EPS) như một mẫu được ném đi. Bọt ngồi bên trong cát khô lỏng lỏng. Khi kim loại nóng đổ, nó biến bọt thành khí ngay lập tức. Điều này để lại một không gian rõ ràng mà kim loại lấp đầy để định hình mảnh cuối cùng.

Tổng quan quy trình từng bước

• Tạo mô hình: Hình dạng bọt EPS đến từ gia công CNC, ép phun hoặc in 3D. Chúng thường đạt độ chính xác ± 0,5 mm và mất 24-48 giờ để thực hiện.
• Lắp ráp: Nhiều mẫu (thường là 10-20 hoặc nhiều hơn) được cố định vào một cây cửa. Điều này giúp đổ nhiều hơn cùng một lúc.
• Sơn: Một lớp mỏng của vật liệu chống cháy (dày 0,1-0,3 mm) đi trên bọt. Nó giúp làm cho một kết thúc tốt hơn và ngăn chặn cát đi vào.
• Đúc: Cát silica khô được lắc và đóng gói chặt chẽ xung quanh các mô hình được phủ cho đến khi nó đạt mật độ 85-90%.
• đổ: Kim loại nóng - như nhôm (~ 620 ° C) hoặc sắt ductile (~ 1.400 ° C) - đốt cháy bọt và lấp đầy không gian trống rỗng.
• Làm mát: Kim loại cứng nhanh chóng, thường trong 30-90 giây dựa trên độ dày tường.
• Shakeout & Bồi thường: Cát rơi xuống dễ dàng. Tối đa 60% có thể được tái sử dụng sau khi sàng lọc đơn giản.
• Hoàn thiện: Các bộ phận đúc thường cần loại bỏ vật liệu bổ sung 1,5-3 mm để cắt cổng và sửa chữa các điểm thô nhỏ.

Đặc điểm chính

• Không có lõi và khuôn một mảnh cắt flash từ các đường chia. Điều này cũng làm giảm thời gian thiết lập khuôn lên đến 40%.
• Việc tạo mẫu nhanh cho phép thay đổi nhanh chóng và tạo nguyên mẫu dễ dàng.
• Cát được tái sử dụng rất nhiều, vì vậy việc sử dụng vật liệu giảm và chi phí chất thải giảm.
• Nó xử lý các bộ phận lớn dài tới 2 mét và nặng 500 kg.
• Nó được sử dụng rộng rãi trong các mặt hàng hệ thống động cơ ô tô (khối động cơ, đầu xi lanh, bộ phận hút), vỏ thiết bị nặng, thân bơm, vỏ hộp số và các mảnh van thủy lực.

3. Lost Wax Casting là gì?

Lost Wax Casting, thường được gọi là Investment Casting, là một phương pháp chính xác. Nó bắt đầu với các mẫu sáp được bao phủ trong nhiều lớp gốm để xây dựng một vỏ mạnh mẽ. Sau khi sáp xuất hiện và bị cháy ở nhiệt độ cao, vỏ được lấp đầy kim loại nóng chảy. Điều này cung cấp cho các bộ phận với chi tiết tinh tế và bề mặt mịn.

Tổng quan quy trình từng bước

• Phun mẫu sáp: Sáp nóng đi vào die thép chính xác. Nó lặp lại tốt trong vòng ± 0,05 mm trong các chu kỳ 20-30 giây.
• Lắp ráp (Treeing): Một số mẫu sáp gắn vào một sprue sáp chính. Cây có thể chứa tới 50 phần.
• Tòa nhà Shell: Cây có 8-12 lớp bùn gốm và nhựa. Điều này mất 2-4 ngày (theo cách silica sol) hoặc 24-48 giờ (theo cách kính nước).
• Dewaxing: Sáp lấy trong lò nướng cao ở khoảng 150 °C. Hơn 99% là sạch sẽ.
• Burnout: Vỏ nóng chậm đến 600-900 °C. Điều này xóa bỏ bất kỳ bit còn lại.
• đổ: Hợp kim nóng đổ vào bằng trọng lực, chân không hoặc lực quay.
• Làm mát & Shakeout: Các bộ phận cứng trong 30-120 phút. Sau đó vỏ gốm phá vỡ.
• Hoàn thiện: Vật liệu bổ sung cần thiết chỉ là 0,5-1,5 mm vì độ chính xác tuyệt vời và trông trơn tru.

Đặc điểm chính

• Thép mạnh mẽ cho kết quả ổn định trên hàng ngàn sử dụng.
• Vỏ gốm dày đứng lên để đổ nhiệt độ cao đến 1.660 ° C.
• Nó hoạt động với nhiều kim loại như thép không gỉ, siêu hợp kim niken, hợp kim titan và các kim loại cứng khác.
• Nó cung cấp bề mặt đúc trên (Ra 0,8-3,2 µm) và dung sai chặt chẽ (± 0,1-0,3 mm).
• Nó phù hợp với lưỡi và vòi phun tua bin hàng không vũ trụ, cấy ghép y tế, vật phẩm chỉnh hình, thân van, cánh quạt bơm, bộ phận phòng thủ chính xác và trang sức sang trọng.

Phân tích so sánh: Lost Foam Casting vs Lost Wax Casting

Sự phức tạp và thiết lập quy trình

Lost Foam Casting sử dụng các mẫu bọt cơ bản sử dụng một lần. Chúng kết hợp nhanh chóng mà không cần các công cụ cứng. Đầu tư đúc cần nhiều ngày để xây dựng vỏ gốm, cộng với dewax và bước nhiệt cao. Vì vậy, thiết lập mất nhiều thời gian hơn.

Kết thúc bề mặt và độ chính xác kích thước

Lost Foam Casting thường cung cấp độ thô bề mặt Ra 6,3-12,5 μm và dung sai ± 0,5-1,0 mm. Máy mài hoặc phun bổ sung thường giúp. Lost Wax Casting đạt độ thô hơn nhiều (Ra 0,8-3,2 µm) và dung sai gần hơn (± 0,1-0,3 mm). Điều này làm giảm việc gia công sau đó - đôi khi 30-50%.

Tương thích vật liệu

Lost Foam Casting hoạt động tốt nhất với hợp kim nhôm, sắt ductile và một số thép hợp kim thấp (lên đến khoảng 1.450 ° C điểm nóng chảy). Lost Wax Casting xử lý một phạm vi lớn hơn. Nó bao gồm thép không gỉ, siêu hợp kim niken (như Inconel), hợp kim titan và các kim loại nóng chảy cao hoặc phản ứng khác (lên đến 1.660 ° C).

Công cụ và cân nhắc chi phí

Lost Foam Casting có chi phí công cụ khởi động rất thấp. Các mẫu bọt đơn chạy $ 100 - $ 300 mỗi. Lost Wax Casting cần thép mạnh mẽ có giá 15.000 - 60.000 đô la. Nhưng chi phí lan rộng tốt trên các chạy trung bình đến cao.

Khối lượng sản xuất và tính linh hoạt

Lost Foam Casting tiết kiệm tiền ở khối lượng trung bình đến cao (thường là 5.000-50.000 bộ phận mỗi năm). Nó tỏa sáng khi thay đổi mô hình nhanh chóng xảy ra. Lost Wax Casting phù hợp hơn với khối lượng thấp đến trung bình (500-10.000 bộ phận mỗi năm). Nó nổi bật khi độ chính xác cao nhất và ít sau khi làm việc quan trọng nhất.

Tác động môi trường

Mất bọt đúc lợi nhuận từ tái sử dụng cát cao (lên đến 60%). Nhưng bọt đốt ra các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Lost Wax Casting tạo ra chất thải gốm và CO ₂ từ burnout. Tuy nhiên, các nhà máy hiện đại tái chế lên đến 75% vật liệu vỏ.

Khả năng thiết kế

Lost Foam Casting làm cho hình dạng rỗng lớn, undercuts sâu và lỗ tích hợp dễ dàng mà không có lõi. Lost Wax Casting cho phép các bức tường rất mỏng (xuống đến 1 mm), các con đường bên trong khó khăn và các chi tiết bề mặt nhỏ bé. Những điều này có thể chứng minh khó khăn hoặc không thể với các phương pháp bọt.

5. Sức mạnh và hạn chế Tóm tắt

Mất bọt đúc Sức mạnh: Chi phí công cụ rất thấp, tạo mẫu nhanh, thiết lập khuôn không cốt lõi, khả năng cho các bộ phận lớn, tái sử dụng cát cao.

Hạn chế: Bề mặt và dung sai ổn, lựa chọn kim loại hạn chế, cần công việc hoàn thành nhiều hơn.

Mất sáp đúc Sức mạnh: Độ chính xác và chất lượng bề mặt hàng đầu, phạm vi kim loại rộng rãi, công việc sau đúc ít, khả năng lặp lại cao.

Hạn chế: Chi phí công cụ bắt đầu cao, thời gian chu kỳ dài hơn, các bước vỏ khó hơn.

6. Chọn quy trình đúng: Khung quyết định

Nhìn vào hình dạng bộ phận và mức độ chi tiết: Chọn Lost Foam Casting cho các mảnh lớn với các khu vực rỗng, cắt dưới hoặc sườn xương tích hợp. Đi với Lost Wax Casting khi tường rất mỏng, tính năng bên trong phức tạp hoặc chi tiết tinh tế quan trọng.

Kiểm tra nhu cầu vật liệu và độ bền: Lost Foam Casting phù hợp với nhôm và sắt ductile cho sử dụng nhiệt độ bình thường. Lost Wax Casting phù hợp với thép không gỉ, siêu hợp kim và titan trong các thiết lập nóng hoặc khắc nghiệt.

Đánh giá độ chính xác và nhu cầu bề mặt: Lost Foam Casting đáp ứng chức năng cơ bản với dung sai ± 0,5-1,0 mm. Lost Wax Casting cung cấp kết quả chính xác quan trọng với dung sai ± 0,1-0,3 mm và bề mặt đúc tốt hơn.

Hãy suy nghĩ về khối lượng và ngân sách công cụ: Lost Foam Casting hoạt động tốt cho các chuyến chạy trung bình đến cao. Lost Wax Casting trả lại trong các chạy thấp đến trung bình nơi phế liệu thấp hơn và hoàn thành tiết kiệm tiền tổng thể.

Xem xét thời gian dẫn và tốc độ thay đổi: Lost Foam Casting cho phép tạo nguyên mẫu nhanh chóng và thay đổi thiết kế. Lost Wax Casting cung cấp kết quả ổn định trong thiết lập, sản xuất chính xác cao.

7. Kết luận

Lost Foam Casting và Lost Wax Casting mỗi một mang lại lợi ích đặc biệt cho nhu cầu khác nhau. Lost Foam Casting cung cấp một lựa chọn rẻ, linh hoạt cho các bộ phận hình học lớn hơn, đơn giản hơn với việc sử dụng vật liệu tốt. Lost Wax Casting vẫn là lựa chọn hàng đầu khi độ chính xác cao nhất, bề mặt mịn và hiệu suất vật liệu mạnh mẽ được tính nhiều nhất.

Sự lựa chọn đúng đến từ việc cân bằng các chi tiết bộ phận, mục tiêu sản xuất và các yếu tố chi phí. Các nhà máy đúc muốn cải thiện hoặc phát triển Lost Foam Casting làm việc tốt nhất với các đối tác thiết bị có tay nghề tập trung vào tự động hóa và kiểm soát quy trình ổn định. Công nghệ OC, một doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia và đối tác chiến lược của Hiệp hội Công nghiệp Bọt bị mất Trung Quốc, chuyên về thiết bị đúc bọt bị mất tiên tiến. Công ty cung cấp máy ép hình dạng EPS hoàn toàn tự động, máy sấy không khí bơm nhiệt hiệu quả năng lượng, dây chuyền đúc chân không hiệu suất cao, hệ thống chân không trung tâm, máy trộn sơn loại thang máy và các giải pháp sản xuất EPC hoàn chỉnh được thiết kế để tự động hóa, chính xác, tiết kiệm năng lượng và đầu ra chất lượng cao nhất quán.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp đúc nào phù hợp hơn cho các bộ phận đơn giản về hình học lớn?

Lost Foam Casting phù hợp hơn cho các bộ phận lớn, đơn giản về hình học, đặc biệt là những bộ phận được làm từ kim loại sắt. Thiết kế không lõi của nó làm cho nó lý tưởng cho các khối động cơ, đầu xi lanh, vỏ bơm và các thành phần tương tự.

Phương pháp đúc nào cung cấp độ chính xác chiều cao hơn và kết thúc bề mặt?

Lost Wax Casting cung cấp độ chính xác chiều cao hơn và kết thúc bề mặt vượt trội, làm cho nó trở thành lựa chọn ưa thích cho các ứng dụng mà độ chính xác và thẩm mỹ là quan trọng, chẳng hạn như các thành phần hàng không vũ trụ và thiết bị y tế.

Phương pháp đúc nào hiệu quả hơn về chi phí cho các chuyến sản xuất nhỏ?

Lost Foam Casting có thể hiệu quả hơn về chi phí cho các chuyến sản xuất nhỏ do chi phí công cụ ban đầu thấp hơn. Tuy nhiên, nếu cần độ chính xác cao và sau xử lý tối thiểu, Lost Wax Casting có thể cung cấp giá trị tổng thể tốt hơn.

Cả hai phương pháp đúc có thể sản xuất các bộ phận có khoang bên trong không?

Có, cả hai phương pháp đều có thể sản xuất các bộ phận có khoang bên trong. Lost Foam Casting đạt được điều này một cách tự nhiên thông qua các mẫu bọt đơn mảnh, trong khi Lost Wax Casting phù hợp với các tính năng nội bộ với thiết kế cẩn thận và các bước quy trình bổ sung.

Đối tác với một nhà sản xuất và nhà cung cấp thiết bị đúc bọt bị mất hàng đầu

Các nhà máy đúc, OEM, nhà tích hợp thiết bị và cơ sở sản xuất tìm cách nâng cấp, tự động hóa hoặc thiết lập các dây chuyền đúc bọt bị mất mới nên kết nối với Công nghệ OC- một nhà sản xuất thiết bị đúc bọt bị mất chuyên dụng, nhà cung cấp và nhà máy. Với chuyên môn trong các hệ thống khu vực trắng tự động hoàn toàn và các giải pháp chìa khóa EPC hoàn chỉnh, OC Technology cung cấp thiết bị đáng tin cậy, hiệu quả cao phù hợp với nhu cầu của nhà máy đúc hiện đại. Tiếp cận với đội ngũ tại +86 15988479417 hoặc zyh@oc-epc.comhoặc khám phá thông tin sản phẩm chi tiết tại https://www.oc-epc.com/.