กระบวนการหล่อแบบทั่วไปมีลักษณะเฉพาะอย่างไร และแบบใดที่เหมาะกับกระบวนการหล่อเหล่านี้

การแนะนำ

การหล่อเป็นเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยความร้อนของโลหะที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์เชี่ยวชาญ โดยมีประวัติยาวนานประมาณ 6,000 ปี ประเทศจีนเข้าสู่ยุครุ่งเรืองของการหล่อทองสัมฤทธิ์ระหว่างประมาณ 1,700 ปีก่อนคริสตกาลถึง 1,000 ปีก่อนคริสตกาล และฝีมือช่างก็ก้าวไปถึงระดับที่สูงมาก วัสดุสำหรับแม่พิมพ์อาจเป็นทราย โลหะ หรือแม้แต่เซรามิก วิธีการที่ใช้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับข้อกำหนด กระบวนการหล่อแต่ละขั้นตอนมีลักษณะอย่างไร? สินค้าประเภทไหนที่เหมาะกับมัน?

1. การหล่อทราย

วัสดุหล่อ: วัสดุต่างๆ

คุณภาพการหล่อ: สิบกรัมถึงสิบตัน หลายร้อยตัน

คุณภาพพื้นผิวการหล่อ: แย่

โครงสร้างการหล่อ: เรียบง่าย

ต้นทุนการผลิต: ต่ำ

ขอบเขตการใช้งาน: วิธีการหล่อที่ใช้บ่อยที่สุด การขึ้นรูปด้วยมือเหมาะสำหรับการขึ้นรูปชิ้นเดียว ชุดเล็ก และงานหล่อขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งยากต่อการใช้เครื่องขึ้นรูป การสร้างแบบจำลองเครื่องจักรเหมาะสำหรับการหล่อขนาดกลางและขนาดเล็กที่ผลิตเป็นชุด

ลักษณะกระบวนการ: การสร้างแบบจำลองด้วยตนเอง: ยืดหยุ่นและใช้งานง่าย แต่มีประสิทธิภาพการผลิตต่ำ ความเข้มของแรงงานสูง และความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวต่ำ การสร้างแบบจำลองเครื่องจักร: ความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวสูง แต่มีการลงทุนสูง

คำอธิบายโดยย่อ: การหล่อทรายเป็นกระบวนการหล่อที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมโรงหล่อในปัจจุบัน เหมาะสำหรับวัสดุต่างๆ โลหะผสมเหล็กและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กสามารถหล่อด้วยแม่พิมพ์ทรายได้ สามารถผลิตงานหล่อได้ตั้งแต่สิบกรัมถึงสิบตันและใหญ่กว่า ข้อเสียของการหล่อทรายคือสามารถผลิตการหล่อที่มีโครงสร้างค่อนข้างเรียบง่ายเท่านั้น ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการหล่อทรายคือ: ต้นทุนการผลิตต่ำ อย่างไรก็ตาม ในแง่ของการตกแต่งพื้นผิว การหล่อโลหะ และความหนาแน่นภายใน ถือว่าค่อนข้างต่ำ ในแง่ของการสร้างแบบจำลองอาจเป็นรูปทรงมือหรือรูปทรงเครื่องจักรก็ได้ การขึ้นรูปด้วยมือเหมาะสำหรับการขึ้นรูปชิ้นเดียว ชุดเล็ก และงานหล่อขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งยากต่อการใช้เครื่องขึ้นรูป การสร้างแบบจำลองเครื่องจักรสามารถปรับปรุงความแม่นยำของพื้นผิวและความแม่นยำของมิติได้อย่างมาก แต่การลงทุนค่อนข้างมาก

2.การหล่อการลงทุน

วัสดุหล่อ: เหล็กหล่อและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก

คุณภาพการหล่อ: หลายกรัมถึงหลายกิโลกรัม

คุณภาพพื้นผิวการหล่อ: ดีมาก

โครงสร้างการหล่อ: ความซับซ้อนใด ๆ

ต้นทุนการผลิต: เมื่อผลิตเป็นจำนวนมากจะมีราคาถูกกว่าการผลิตด้วยเครื่องจักรทั้งหมด

ขอบเขตการใช้งาน: การหล่อเหล็กหล่อและโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวสูงด้วยความแม่นยำขนาดเล็กและซับซ้อนหลายชุด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานศิลปะการหล่อและชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ

ลักษณะกระบวนการ: ความแม่นยำของมิติ พื้นผิวเรียบ แต่ประสิทธิภาพการผลิตต่ำ

คำอธิบายโดยย่อ: กระบวนการหล่อการลงทุนมีต้นกำเนิดมาก่อนหน้านี้ ในประเทศของเรามีการใช้กระบวนการหล่อการลงทุนในการผลิตเครื่องประดับสำหรับขุนนางในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง โดยทั่วไปการหล่อการลงทุนจะมีความซับซ้อนมากกว่าและไม่เหมาะสำหรับการหล่อขนาดใหญ่ กระบวนการนี้ซับซ้อนและควบคุมได้ยาก วัสดุที่ใช้และบริโภคมีราคาค่อนข้างแพง ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีรูปร่างซับซ้อน ต้องการความแม่นยำสูง หรือยากต่อการประมวลผลอื่น ๆ เช่น ใบพัดเครื่องยนต์กังหัน

3. สูญเสียการหล่อโฟม

วัสดุหล่อ: วัสดุต่างๆ

มวลการหล่อ: หลายกรัมถึงหลายตัน

คุณภาพพื้นผิวการหล่อ: ดี

โครงสร้างการหล่อ: ซับซ้อนมากขึ้น

ต้นทุนการผลิต: ต่ำกว่า

ขอบเขตการใช้งาน: การหล่อโลหะผสมที่ซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้นในชุดที่แตกต่างกัน

ลักษณะกระบวนการ: ความถูกต้องของมิติของการหล่อสูง การออกแบบของการหล่อมีขนาดใหญ่ และกระบวนการง่าย แต่การเผาไหม้ของรูปแบบมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมบางอย่าง

คำอธิบายโดยย่อ: การหล่อโฟมที่หายไปคือการประสานและรวมแบบจำลองพาราฟินหรือโฟมที่มีขนาดและรูปร่างคล้ายกันเข้ากับการหล่อให้เป็นคลัสเตอร์แบบจำลอง หลังจากการแปรงด้วยสีทนไฟและทำให้แห้ง พวกมันจะถูกฝังในทรายควอทซ์แห้ง และสั่นสะเทือนเพื่อให้เป็นรูปร่าง และเทภายใต้แรงดันลบเพื่อสร้างคลัสเตอร์แบบจำลอง วิธีการหล่อแบบใหม่ที่แบบจำลองระเหย โลหะเหลวจะเข้าครอบครองตำแหน่งของแบบจำลอง และแข็งตัวและเย็นตัวลงเพื่อขึ้นรูปการหล่อ การหล่อโฟมที่หายไปเป็นกระบวนการใหม่ที่ไม่มีระยะขอบและการขึ้นรูปที่แม่นยำ กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์ ไม่มีพื้นผิวที่แยกจากกัน และไม่มีแกนทราย ดังนั้นการหล่อจึงไม่มีแฟลช ครีบ และความลาดเอียง และลดจำนวนข้อบกพร่องของแกนแม่พิมพ์ ข้อผิดพลาดด้านมิติที่เกิดจากการรวมกัน

วิธีการหล่อสิบเอ็ดวิธีข้างต้นมีลักษณะกระบวนการที่แตกต่างกัน ในการผลิตแบบหล่อ ควรเลือกวิธีการหล่อที่สอดคล้องกันสำหรับการหล่อแบบต่างๆ ในความเป็นจริง เป็นการยากที่จะบอกว่ากระบวนการหล่อที่เติบโตยากมีข้อได้เปรียบอย่างแน่นอน ในการผลิต ทุกคนยังเลือกกระบวนการที่เกี่ยวข้องและวิธีการดำเนินการที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่ต่ำกว่า

4. การหล่อแบบแรงเหวี่ยง

วัสดุหล่อ: เหล็กหล่อสีเทา, เหล็กดัด

คุณภาพการหล่อ: ตั้งแต่สิบกิโลกรัมถึงหลายตัน

คุณภาพพื้นผิวการหล่อ: ดี

โครงสร้างการหล่อ: การหล่อแบบทรงกระบอกโดยทั่วไป

ต้นทุนการผลิต: ต่ำกว่า

ขอบเขตการใช้งาน: การหล่อแบบหมุนและข้อต่อท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่

คุณสมบัติกระบวนการ: การหล่อมีความแม่นยำของมิติสูง พื้นผิวเรียบ โครงสร้างหนาแน่น และประสิทธิภาพการผลิตสูง

คำอธิบายโดยย่อ: การหล่อแบบแรงเหวี่ยง (การหล่อแบบแรงเหวี่ยง) หมายถึงวิธีการหล่อโดยเทโลหะเหลวลงในแม่พิมพ์หมุน เติมและแข็งตัวในการหล่อภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยง เครื่องที่ใช้ในการหล่อแบบแรงเหวี่ยงเรียกว่าเครื่องหล่อแบบแรงเหวี่ยง

[บทนำ] สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับการหล่อแบบแรงเหวี่ยงถูกเสนอโดย British Erchardt ในปี 1809 จนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 จึงค่อยๆ นำวิธีนี้มาใช้ในการผลิต ในช่วงทศวรรษที่ 1930 ประเทศของเราเริ่มใช้ท่อแรงเหวี่ยงและการหล่อทรงกระบอก เช่น ท่อเหล็ก ปลอกทองแดง ปลอกสูบ ปลอกทองแดงที่หนุนด้วยเหล็ก bimetallic เป็นต้น การหล่อแบบแรงเหวี่ยงแทบจะเป็นวิธีการหลัก นอกจากนี้ในลูกกลิ้งเหล็กทนความร้อน ช่องว่างท่อเหล็กไร้รอยต่อพิเศษ ถังอบแห้งเครื่องกระดาษ และพื้นที่การผลิตอื่น ๆ วิธีการหล่อแบบแรงเหวี่ยงก็ใช้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกัน ในปัจจุบัน มีการผลิตเครื่องหล่อแบบแรงเหวี่ยงที่ใช้กลไกสูงและอัตโนมัติ และมีการสร้างเวิร์กช็อปการหล่อท่อแบบแรงเหวี่ยงด้วยเครื่องจักรที่ผลิตจำนวนมาก

5. การหล่อด้วยแรงดันต่ำ

วัสดุหล่อ: โลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก

คุณภาพการหล่อ: สิบกรัมถึงสิบกิโลกรัม

คุณภาพพื้นผิวการหล่อ: ดี

โครงสร้างการหล่อ: ซับซ้อน (มีแกนทราย)

ต้นทุนการผลิต: ต้นทุนการผลิตประเภทโลหะสูง

ขอบเขตการใช้งาน: การหล่อโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กขนาดใหญ่และขนาดกลาง ควรเป็นการหล่อโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กขนาดใหญ่และขนาดใหญ่ และสามารถผลิตการหล่อแบบผนังบางได้

ลักษณะกระบวนการ: โครงสร้างการหล่อมีความหนาแน่น ผลผลิตกระบวนการสูง อุปกรณ์ค่อนข้างง่าย และสามารถใช้แม่พิมพ์หล่อต่างๆ ได้ แต่ผลผลิตค่อนข้างต่ำ

คำอธิบายโดยย่อ: การหล่อด้วยแรงดันต่ำเป็นวิธีการหล่อโดยให้โลหะเหลวเติมแม่พิมพ์และแข็งตัวเป็นการหล่อภายใต้การกระทำของแก๊สแรงดันต่ำ เริ่มแรกการหล่อด้วยแรงดันต่ำใช้สำหรับการผลิตการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมเป็นหลัก และต่อมาได้มีการขยายการใช้งานเพิ่มเติมเพื่อผลิตการหล่อทองแดง การหล่อเหล็ก และการหล่อเหล็กที่มีจุดหลอมเหลวสูง

6. การหล่อด้วยแรงดัน

วัสดุหล่อ: อลูมิเนียมอัลลอยด์, โลหะผสมแมกนีเซียม

คุณภาพการหล่อ: หลายกรัมถึงหลายสิบกิโลกรัม

คุณภาพพื้นผิวการหล่อ: ดี

โครงสร้างการหล่อ: ซับซ้อน (มีแกนทราย)

ต้นทุนการผลิต: เครื่องจักรและแม่พิมพ์หล่อขึ้นรูปมีราคาแพงในการผลิต

ขอบเขตการใช้งาน: การผลิตจำนวนมากของการหล่อโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กขนาดเล็กและขนาดกลาง การหล่อแบบผนังบาง และการหล่อแบบทนแรงดัน

ลักษณะกระบวนการ: การหล่อมีความแม่นยำของมิติสูง พื้นผิวเรียบ โครงสร้างหนาแน่น ประสิทธิภาพการผลิตสูง และต้นทุนต่ำ แต่ต้นทุนของเครื่องจักรและแม่พิมพ์หล่อตายสูง

คำอธิบายโดยย่อ: การหล่อด้วยแรงดันมีลักษณะสำคัญสองประการ: การเติมแม่พิมพ์หล่อด้วยแรงดันสูงและความเร็วสูง แรงดันเฉพาะในการฉีดที่ใช้กันทั่วไปคือตั้งแต่หลายพันถึงหมื่น kPa หรือแม้กระทั่งสูงถึง 2×105kPa ความเร็วในการบรรจุอยู่ที่ประมาณ 10~50m/s และบางครั้งก็อาจถึงมากกว่า 100m/s อีกด้วย เวลาในการเติมสั้นมาก โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.01~0.2 วินาที เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการหล่อแบบอื่น การหล่อแบบตายตัวมีข้อดีสามประการดังต่อไปนี้: คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดี ความแม่นยำในการหล่อมิติสูง โดยทั่วไปจะเทียบเท่ากับระดับ 6 ถึง 7 หรือแม้แต่ระดับ 4; ผิวสำเร็จที่ดี โดยทั่วไปเทียบเท่ากับระดับ 5 ถึง 8 ความแข็งแรง มีความแข็งสูงกว่า และโดยทั่วไปความแข็งแรงจะสูงกว่าการหล่อทราย 25% ถึง 30% แต่การยืดตัวของมันจะลดลงประมาณ 70% มีขนาดที่มั่นคงและสามารถใช้แทนกันได้ดี สามารถหล่อแบบผนังบางและหล่อแบบซับซ้อนได้ ตัวอย่างเช่น ความหนาของผนังขั้นต่ำในปัจจุบันของชิ้นส่วนหล่อโลหะผสมสังกะสีสามารถเข้าถึง 0.3 มม. ความหนาของผนังขั้นต่ำของการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถเข้าถึง 0.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางรูหล่อขั้นต่ำคือ 0.7 มม. และระยะเกลียวขั้นต่ำคือ 0.75 มม.