ما هي المواد التي يمكن استخدامها في صب الرغوة المفقودة؟

المفقودة صب الرغوة (LFC) هي عملية صب دقيقة حيث يتم تضمين نمط الرغوة في الرمال غير المنقولة ويحل المعدن المنصهر محل النمط. اختيار المواد أمر بالغ الأهمية للنجاح. يحدد هذا الدليل فئات المواد الرئيسية المعنية.

1. مواد الأنماط (رغوة):
يحدد النمط المستهلكة هندسة الجزء النهائي. الخيارات الأساسية هي:

البوليسترين الموسع (EPS): الرغوة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. إنه يوفر ثباتًا جيدًا للأبعاد أثناء القولبة ، ومتوفر بسهولة بكثافة مختلفة ، ويتبخر بشكل نظيف. EPS منخفضة الكثافة (على سبيل المثال ، 16-20 كجم/متر مكعب) شائع بالنسبة للأجزاء الأصغر والأقل تعقيدًا ؛ توفر كثافة أعلى (على سبيل المثال ، 24-30 كجم/متر مكعب) الانتهاء من السطح والقوة لأنماط أكبر أو أكثر معقدة.

Polymethylmethacrylate الموسع (EPMMA): تستخدم عندما تكون عيوب الكربون المخفضة حرجة ، خاصة في المسبوكات الحديدية. تحلل EPMMA بشكل أكثر نظافة من EPS ، وترك بقايا كربون أقل. ومع ذلك ، فهو أكثر تكلفة بشكل عام ويمكن أن يكون أكثر صعوبة في المعالجة.

البوليمرات المشتركة (على سبيل المثال ، STMMA - Styrene -methylmethacrylate): مزيج من EPS و EPMMA ، بهدف موازنة التكلفة وسهولة الاستخدام وبقايا الكربون. تحظى STMMA بشعبية متزايدة بالنسبة لسباق الصلب حيث قد تسبب EPS مشكلات ولكن EPMMA النقي هي باهظة التكلفة.

الرغاوي المتخصصة: للتطبيقات المحددة التي تتطلب درجات حرارة تحلل أعلى أو خصائص فريدة.

2. مواد الطلاء:
طلاء حراري يتم تطبيقه على نمط الرغوة ضروري. يخدم وظائف متعددة:

قاعدة الحراريات: توفر حاجزًا بين المعدن المنصهر والرمال ، مما يمنع التآكل واختراق المعادن. تشمل القواعد الشائعة:

دقيق الزركون/الرمال: الانكسار الممتاز والاستقرار الحراري ، المفضل للسبائك الصلب ودرجات الحرارة العالية.

دقيق السيليكا: فعال من حيث التكلفة ، يستخدم على نطاق واسع للحديد والألمنيوم ، ولكن لديه انكسار أقل من الزركون.

سيليكات الألومينا (على سبيل المثال ، Mullite ، Kaolin Clay): تقديم أداء جيد لمختلف المعادن.

الجرافيت: غالبًا ما يستخدم في تركيبة مع الحراريات الأخرى ، وخاصة بالنسبة لصب الحديد ، لتحسين الانتهاء من السطح وتقليل عيوب الكربون اللامعة.

Binder: يحمل الجزيئات الحرارية معًا ويلتزم بالطلاء بالرغوة. وتشمل المجلدات الشائعة السيليكا الغروية القائمة على الماء ، اللاتكس ، وتجميعات غير عضوية. يؤثر الاختيار على قوة الطلاء ، والنفاذية ، وخصائص الإرهاق.

إضافات: تعديل الخصائص مثل:

النفاذية: من الأهمية بمكان السماح غازات تحلل النمط بالهروب من خلال الطلاء في الرمال. يمكن أن تعزز إضافات مثل البيرلايت أو الألياف المحددة من النفاذية.

الترطيب/التدفق: تضمن السطحي حتى تطبيق الطلاء على سطح الرغوة مسعور.

الريولوجيا: الأثمان يتحكمون في اللزوجة للغمس أو الرش.

معدل التجفيف: يؤثر على وقت دورة الإنتاج.

3. صب الإجمالي (الرمال):
يحيط الرمال الجافة غير المتوحنة بالنمط المطلي ويوفر دعم العفن.

رمال السيليكا: الاختيار الأكثر شيوعًا والاقتصاد للعديد من التطبيقات.

الرمال أوليفين: تستخدم حيث يكون السعة الحرارية العالية أو التوسع الحراري المنخفض من السيليكا مفيدًا ، أو لتقليل التعرض لأغبار السيليكا.

الرمال الكرومت: تستخدم لتوصيلها الحراري العالي وخصائص تقشعر لها الأبدان في أقسام محددة.

الرمل الزركون: يوفر ثباتًا حراريًا ممتازًا وتوسعًا حراريًا منخفضًا ولكنه أغلى بكثير. تستخدم للتطبيقات الحرجة أو الأقسام الرقيقة.

خاصية الرمال الرئيسية: الجفاف أمر بالغ الأهمية. أي رطوبة يمكن أن تؤدي إلى عيوب الغاز. عادة ما يتم تبريد الرمال وتجفيفها بعد الاستعادة.

4. صب المعادن:
صب الرغوة المفقودة متعددة الاستخدامات ، ومناسبة لمجموعة واسعة من السبائك الحديدية وغير الحديدية:

فيروس:

Gray Iron: عادةً ما يلقي باستخدام LFC ، ويستفيد من قدرة العملية على إنتاج أشكال معقدة بدقة أبعاد جيدة.

الحديد الدكتايل: يستخدم على نطاق واسع. يعد التحكم الدقيق في نفاذية الطلاء ومعلمات صب أمر حاسم لتجنب العيوب المتعلقة بغازات تفاعل المغنيسيوم.

فولاذ الكربون والفولاذ المنخفضة سبيكة: شعبية بشكل متزايد للمكونات المعقدة. يتطلب الطلاء عالي الفعل وغالبًا ما يكون أنماط EPMMA/STMMA لتقليل التقليل من الكربون.

الفولاذ المقاوم للصدأ: يستخدم للمكونات المقاومة للتآكل. يتطلب التحكم الصارم في تحلل النمط والتنفيس الغاز.

غير محرك:

سبائك الألومنيوم: مناسبة للغاية لـ LFC ، مما يتيح أجزاء معقدة ذات جدران رقيقة مع الانتهاء من السطح الممتاز. يتم استخدام EPS بشكل حصري تقريبًا.

سبائك النحاس (البرونز ، النحاس): تم إلقاؤه بنجاح باستخدام العملية ، وغالبًا ما تتطلب تركيبات طلاء محددة.

سبائك المغنيسيوم: تستخدم ، تتطلب اعتبارات سلامة دقيقة أثناء صبها بسبب تفاعل المغنيسيوم.

اعتبارات اختيار المواد:

يجري المصبوب المعدني: تملي نوع الرغوة (EPS مقابل EPMMA/STMMA لتلبية الاحتياجات الكربونية المنخفضة) ، والكربون من الطلاء (الزركون للصلب) ، ونوع الرمل.

حجم الجزء وتعقيده: يؤثر على كثافة الرغوة (أعلى للأنماط المعقدة/الكبيرة) ومتطلبات نفاذية الطلاء.

متطلبات الانتهاء من السطح: الرغوة ذات الكثافة العالية والطلاء الحراريين الدقيقة تعطي عمومًا الانتهاء من السطح بشكل أفضل.

التحمل الأبعاد: خصائص الرغوة واتساق تطبيق الطلاء هي عوامل حاسمة.

التكلفة: موازنة متطلبات الأداء (على سبيل المثال ، EPMMA ، الزركون) مقابل تكاليف المواد أمر ضروري.

الجدول الملخص: فئات المواد الرئيسية

الجدول الملخص: فئات المواد الرئيسية