- English
- Español
- Português
- русский
- Français
- 日本語
- Deutsch
- tiếng Việt
- Italiano
- Nederlands
- ภาษาไทย
- Polski
- 한국어
- Svenska
- magyar
- Malay
- বাংলা ভাষার
- Dansk
- Suomi
- हिन्दी
- Pilipino
- Türkçe
- Gaeilge
- العربية
- Indonesia
- Norsk
- تمل
- český
- ελληνικά
- український
- Javanese
- فارسی
- தமிழ்
- తెలుగు
- नेपाली
- Burmese
- български
- ລາວ
- Latine
- Қазақша
- Euskal
- Azərbaycan
- Slovenský jazyk
- Македонски
- Lietuvos
- Eesti Keel
- Română
- Slovenski
- मराठी
- Srpski језик
Критични карактеристики кои влијаат на површинската завршница на одлеаноците
2022-10-13
Димензионалната точност со која сега може да се произведуваат одлеаноци од песок се приближи до онаа на инвестициските одлеаноци. Технологиите за печатење со 3-Д песок значително ја подобрија димензионалната точност на калапи и јадра, но не успеаја да се совпаднат со мазноста на површината на конвенционалните песочни одлеаноци, а камоли инвестициските одлеаноци.
Инвестициското лиење обезбедува многу мазни делови со одлична резолуција на карактеристики и прецизност на димензиите. Калапи и јадра за песок печатени со 3-Д може да обезбедат исплатлива алтернатива на инвестициското лиење, доколку процесот може да ги исполни и димензионалните и површинските барања.
Иако се направени многу промени и подобрувања во областа на потрошен материјал за леење, песокот е единствениот материјал што остана донекаде константен. По ископувањето и миењето, доколку е потребно, леарните песоци се класифицираат во поединечни или двомрежни групи и се складираат. Тие се комбинираат во нормална дистрибуција за испорака до клиентот на леарницата. Иако има многу различни распределби на рудникот, песок со сличен број на финост на зрната AFS се испорачува во слични распределби. Површинската завршница е составен дел од спецификациите за квалитет на лиење. Грубите завршни облоги на внатрешната површина на одлеаноците може да предизвикаат губење на ефикасноста и на течностите и на гасовите со голема брзина. Таков е случајот со компонентите на турбополначот и влезната колекција. Универзитетот во Северна Ајова ги истражуваше карактеристиките на материјалот од мувла кои влијаат на мазноста на површината за лиење. Истражувањето беше спроведено на алуминиумски одлеаноци, но има примена и релевантност кај црните легури кои не покажуваат дефекти како што се пенетрација или дефекти на фузиран песок. Студијата го истражува влијанието на карактеристиките на медиумот за обликување како што се финост на песок, тип на материјал и избор на огноотпорна обвивка. Целта на проектот беше да се постигнат инвестициони завршни површини за лиење на делови од песок.
Пропустливост и резултати од површината
Пропустливоста на AFS се дефинира како количина на време што е потребно за познат волумен на воздух да помине низ стандарден примерок на 10 cm вода. Едноставно, пропустливоста на AFS ја претставува количината на отворени простори помеѓу зрната на агрегатот што дозволува воздухот да помине. GFN на материјалот значително ја менува пропустливоста до 80 GFN, каде што се чини дека трендот се израмнува.
Податоците покажуваат дека истата грубост на површината може да се постигне со која било форма на честички со различни стапки. Сферичните и тркалезните материјали ја подобруваат мазноста на лиење со забрзана стапка во споредба со аголните и подаголните агрегати.
Резултати од контактниот агол на галиум
Мерењата на контактниот агол беа спроведени за да се измери релативната влажност на сврзаните агрегати за обликување со течен метал со помош на тест со течен галиум. Керамичките песоци имале највисок агол на контакт, додека цирконот и оливинот делеле сличен долен агол на контакт. Галиумот покажа хидрофобно однесување на сите песочни површини. Сличен AFS-GFN беше користен за сите примероци. Резултатите покажуваат дека аголот на контакт за типовите на песок во голема мера зависел од формата на зрното на агрегат како што е прикажано на секундарната оска, наместо на основниот материјал. Керамичките песоци имаа најзаоблена форма, а оливинските песоци покажаа високо аголна форма. Додека површинското навлажнување на основниот агрегат може да игра улога во финишот на површината на лиење, опсегот на мерења на аголот на контакт во тест сериите беше подреден на обликот на зрната.
Резултати за грубост на површината од тест одлеаноци
Резултатите од грубоста на површината беа измерени со помош на контактен профилометар. Имаше значително подобрување во мазноста на површината од силика 44 GFN со три екрани до силика 67 GFN со четири екрани. Промените над 67 GFN не покажаа влијание врз грубоста на површината и покрај варијацијата во ширината на дистрибуцијата. Се почитува прагот од 185 RMS.
Големо подобрување во мазноста може да се забележи помеѓу 101 и 106 GFN материјали. Песокот 106 GFN има над 17% повеќе 200 mesh материјал во дистрибуцијата на екранот. Материјалите со два екрани 115 и 118 GFN резултираа со намалување на мазноста. Песокот од 143 GFN резултираше со слични читања на цирконот 106 GFN. Вредноста на прагот е 200 RMS.
Забележано е стабилно подобрување во мазноста на површината од хромит 49 GFN со четири екрани до хромит 73 GFN со три екрани и покрај тоа што дистрибуцијата на честичките станува потесна. Зголемување од 19% во задржувањето на екранот од 140 мрежи беше забележано кај хромит 73 GFN во споредба со 49 GFN. Значително зголемување на мазноста на лиење беше прикажано од 73 GFN со три екрани до хромитните песоци со четири екрани 77 GFN без оглед на нивните слични бројки на финост на зрната. Не беше забележана промена во мазноста помеѓу 77 GFN и 99 GFN хромитни материјали. Интересно е што двата песоци споделуваа многу слично задржување во екранот со 200 мрежи. Вредноста на прагот е 250 RMS.
Има значително подобрување во мазноста на лиење од 78 GFN оливин до 84 GFN оливин и покрај потесната дистрибуција. Зголемување на задржувањето од 15% во екранот со 140 мрежи беше видливо кај оливинот 84 GFN. Има значење помеѓу 84 и 85 GFN оливин. Оливинот 85 GFN ја подобри мазноста за 50. Оливинот 85 GFN е песок со три екрани со речиси 10% задржување во екранот со 200 мрежи, додека оливинот 84 GFN е едноставно материјал со два екрани. Може да се забележи стабилно подобрување на мазноста од 85 GFN оливин до 98 GFN оливин. Дистрибуцијата на екранот покажува зголемување од 5% задржување во екранот со 200 mesh. Не беше забележана промена од 98 GFN на 114 GFN оливин и покрај зголемувањето на задржувањето на 200 mesh од речиси 7%.
Може да се забележи праг од 244 RMS.
Резултатите од грубоста на површината за одлеаноците добиени од керамичките јадра покажуваат мало подобрување помеѓу материјалите 32 GFN и 41 GFN. Имаше зголемување на задржувањето на екранот со 70 мрежи за 34% во песокот 41 GFN. Значително зголемување на мазноста беше забележано помеѓу керамиката 41 GFN и 54 GFN. Материјалот 54 GFN имаше над 19% поголемо задржување во екранот од 100 мрежи во споредба со материјалот 41 GFN. Ова подобрување се случи и покрај стеснувањето на дистрибуцијата во материјалот 54 GFN. Најголемо влијание во резултатите од керамиката беше забележано помеѓу 54 GFN и 68 GFN песоци. Песокот 68 GFN имаше 15% поголемо задржување во екранот од 140 мрежи што ја прошири дистрибуцијата. И покрај зголемувањето од над 40% задржување во екранот со 140 мрежи, забележано е мало подобрување помеѓу материјалите 68 GFN и 92 GFN. Вредноста на прагот е 236 RMS.
Површините генерирани од 3-Д печатените песоци се значително погруби од површината со забиена песок што користи ист агрегат. Примероците отпечатени во ориентација XY ја обезбедија најмазната површина за тестирање, додека оние отпечатени во ориентација XZ и YZ резултираа со најгруби.
Набиениот силициум необложен 83 GFN силика песок резултираше со вредност на грубост од 185 RMS. Иако одлеаноците изгледаа помазни, огноотпорните облоги ја зголемија грубоста на површината како што се мери со профилометарот. Алуминиумската обвивка базирана на алкохол покажа најдобри перформанси, додека цирконската обвивка базирана на алкохол резултираше со најголема грубост. 83 GFN 3-D печатени примероци покажаа спротивен ефект. Додека необложениот примерок отпечатен во најповолна ориентација на XY, необложениот примерок покажа грубост на леење од 943 RMS. Облогите значително ја измазнуваат површината од необложената површина од ниско ниво од 339 до максимум од 488 RMS. Се чини дека завршната површина на обложените песоци е донекаде независна од грубоста на песокот на подлогата и во голема мера зависи од формулацијата на огноотпорната обвивка. 3-D печатениот песок, иако започнува со многу погруб завршеток на површината, може значително да се подобри со употреба на огноотпорни премази.
Заклучоци
Моментално достапните агрегати за обликување имаат способност да постигнат вредности на грубост на површината помали од 200 RMS микроинчи. Овие вредности се малку во рамките на вредностите поврзани со инвестициските одливки. За тестираните материјали, секој покажа намалување на грубоста на леење со зголемена финост на зрната на зрната AFS. Ова беше точно со сите материјали до праг вредност, во кое време не беше забележано понатамошно намалување на грубоста на лиење со зголемување на AFS-GFN. Ова беше поткрепено со претходно спроведено истражување.
Во сите групи на материјали, ефектот на AFS-GFN беше секундарен и за пресметаната површина и за пропустливоста на агрегат. Додека пропустливоста може да се смета дека ги опишува отворените површини на набиениот песок, површината подобро ја опишува дистрибуцијата на песокот на екранот и соодветната количина на фини честички. И пропустливоста и површината беа директно поврзани со мазноста на површината на лиење. Треба да се забележи дека ова беше точно за агрегати во рамките на група на форми. Иако аголните и подаголните агрегати имаа високи површини, нивната пропустливост беше висока и укажуваше на отворена површина. Сферичните и заоблените агрегати покажаа најмазни површини комбинирајќи ниска пропустливост со голема површина.
Првично се веруваше дека влажноста на површината, мерена со аголот на контакт помеѓу течниот метал и врзаниот агрегат, беше критичен фактор во добиената завршница на површината за лиење. Иако се покажа дека аголот на контакт на различни материјали при слични AFS-GFN не е пропорционален на грубоста на леењето, беше потврдено дека обликот на зрната е главен фактор. Отсуството на врска помеѓу аголот на контакт и грубоста на површината на лиење може да се објасни со фактот дека обликот на зрната се сметаше за големо влијание врз грубоста на површината. Постои значителна можност дека аголот на контакт на различни материјали бил повеќе под влијание на формата на зрната и добиената мазност на површината отколку на влажноста на материјалот само.
Инвестициското лиење обезбедува многу мазни делови со одлична резолуција на карактеристики и прецизност на димензиите. Калапи и јадра за песок печатени со 3-Д може да обезбедат исплатлива алтернатива на инвестициското лиење, доколку процесот може да ги исполни и димензионалните и површинските барања.
Иако се направени многу промени и подобрувања во областа на потрошен материјал за леење, песокот е единствениот материјал што остана донекаде константен. По ископувањето и миењето, доколку е потребно, леарните песоци се класифицираат во поединечни или двомрежни групи и се складираат. Тие се комбинираат во нормална дистрибуција за испорака до клиентот на леарницата. Иако има многу различни распределби на рудникот, песок со сличен број на финост на зрната AFS се испорачува во слични распределби. Површинската завршница е составен дел од спецификациите за квалитет на лиење. Грубите завршни облоги на внатрешната површина на одлеаноците може да предизвикаат губење на ефикасноста и на течностите и на гасовите со голема брзина. Таков е случајот со компонентите на турбополначот и влезната колекција. Универзитетот во Северна Ајова ги истражуваше карактеристиките на материјалот од мувла кои влијаат на мазноста на површината за лиење. Истражувањето беше спроведено на алуминиумски одлеаноци, но има примена и релевантност кај црните легури кои не покажуваат дефекти како што се пенетрација или дефекти на фузиран песок. Студијата го истражува влијанието на карактеристиките на медиумот за обликување како што се финост на песок, тип на материјал и избор на огноотпорна обвивка. Целта на проектот беше да се постигнат инвестициони завршни површини за лиење на делови од песок.
Пропустливост и резултати од површината
Пропустливоста на AFS се дефинира како количина на време што е потребно за познат волумен на воздух да помине низ стандарден примерок на 10 cm вода. Едноставно, пропустливоста на AFS ја претставува количината на отворени простори помеѓу зрната на агрегатот што дозволува воздухот да помине. GFN на материјалот значително ја менува пропустливоста до 80 GFN, каде што се чини дека трендот се израмнува.
Податоците покажуваат дека истата грубост на површината може да се постигне со која било форма на честички со различни стапки. Сферичните и тркалезните материјали ја подобруваат мазноста на лиење со забрзана стапка во споредба со аголните и подаголните агрегати.
Резултати од контактниот агол на галиум
Мерењата на контактниот агол беа спроведени за да се измери релативната влажност на сврзаните агрегати за обликување со течен метал со помош на тест со течен галиум. Керамичките песоци имале највисок агол на контакт, додека цирконот и оливинот делеле сличен долен агол на контакт. Галиумот покажа хидрофобно однесување на сите песочни површини. Сличен AFS-GFN беше користен за сите примероци. Резултатите покажуваат дека аголот на контакт за типовите на песок во голема мера зависел од формата на зрното на агрегат како што е прикажано на секундарната оска, наместо на основниот материјал. Керамичките песоци имаа најзаоблена форма, а оливинските песоци покажаа високо аголна форма. Додека површинското навлажнување на основниот агрегат може да игра улога во финишот на површината на лиење, опсегот на мерења на аголот на контакт во тест сериите беше подреден на обликот на зрната.
Резултати за грубост на површината од тест одлеаноци
Резултатите од грубоста на површината беа измерени со помош на контактен профилометар. Имаше значително подобрување во мазноста на површината од силика 44 GFN со три екрани до силика 67 GFN со четири екрани. Промените над 67 GFN не покажаа влијание врз грубоста на површината и покрај варијацијата во ширината на дистрибуцијата. Се почитува прагот од 185 RMS.
Големо подобрување во мазноста може да се забележи помеѓу 101 и 106 GFN материјали. Песокот 106 GFN има над 17% повеќе 200 mesh материјал во дистрибуцијата на екранот. Материјалите со два екрани 115 и 118 GFN резултираа со намалување на мазноста. Песокот од 143 GFN резултираше со слични читања на цирконот 106 GFN. Вредноста на прагот е 200 RMS.
Забележано е стабилно подобрување во мазноста на површината од хромит 49 GFN со четири екрани до хромит 73 GFN со три екрани и покрај тоа што дистрибуцијата на честичките станува потесна. Зголемување од 19% во задржувањето на екранот од 140 мрежи беше забележано кај хромит 73 GFN во споредба со 49 GFN. Значително зголемување на мазноста на лиење беше прикажано од 73 GFN со три екрани до хромитните песоци со четири екрани 77 GFN без оглед на нивните слични бројки на финост на зрната. Не беше забележана промена во мазноста помеѓу 77 GFN и 99 GFN хромитни материјали. Интересно е што двата песоци споделуваа многу слично задржување во екранот со 200 мрежи. Вредноста на прагот е 250 RMS.
Има значително подобрување во мазноста на лиење од 78 GFN оливин до 84 GFN оливин и покрај потесната дистрибуција. Зголемување на задржувањето од 15% во екранот со 140 мрежи беше видливо кај оливинот 84 GFN. Има значење помеѓу 84 и 85 GFN оливин. Оливинот 85 GFN ја подобри мазноста за 50. Оливинот 85 GFN е песок со три екрани со речиси 10% задржување во екранот со 200 мрежи, додека оливинот 84 GFN е едноставно материјал со два екрани. Може да се забележи стабилно подобрување на мазноста од 85 GFN оливин до 98 GFN оливин. Дистрибуцијата на екранот покажува зголемување од 5% задржување во екранот со 200 mesh. Не беше забележана промена од 98 GFN на 114 GFN оливин и покрај зголемувањето на задржувањето на 200 mesh од речиси 7%.
Може да се забележи праг од 244 RMS.
Резултатите од грубоста на површината за одлеаноците добиени од керамичките јадра покажуваат мало подобрување помеѓу материјалите 32 GFN и 41 GFN. Имаше зголемување на задржувањето на екранот со 70 мрежи за 34% во песокот 41 GFN. Значително зголемување на мазноста беше забележано помеѓу керамиката 41 GFN и 54 GFN. Материјалот 54 GFN имаше над 19% поголемо задржување во екранот од 100 мрежи во споредба со материјалот 41 GFN. Ова подобрување се случи и покрај стеснувањето на дистрибуцијата во материјалот 54 GFN. Најголемо влијание во резултатите од керамиката беше забележано помеѓу 54 GFN и 68 GFN песоци. Песокот 68 GFN имаше 15% поголемо задржување во екранот од 140 мрежи што ја прошири дистрибуцијата. И покрај зголемувањето од над 40% задржување во екранот со 140 мрежи, забележано е мало подобрување помеѓу материјалите 68 GFN и 92 GFN. Вредноста на прагот е 236 RMS.
Површините генерирани од 3-Д печатените песоци се значително погруби од површината со забиена песок што користи ист агрегат. Примероците отпечатени во ориентација XY ја обезбедија најмазната површина за тестирање, додека оние отпечатени во ориентација XZ и YZ резултираа со најгруби.
Набиениот силициум необложен 83 GFN силика песок резултираше со вредност на грубост од 185 RMS. Иако одлеаноците изгледаа помазни, огноотпорните облоги ја зголемија грубоста на површината како што се мери со профилометарот. Алуминиумската обвивка базирана на алкохол покажа најдобри перформанси, додека цирконската обвивка базирана на алкохол резултираше со најголема грубост. 83 GFN 3-D печатени примероци покажаа спротивен ефект. Додека необложениот примерок отпечатен во најповолна ориентација на XY, необложениот примерок покажа грубост на леење од 943 RMS. Облогите значително ја измазнуваат површината од необложената површина од ниско ниво од 339 до максимум од 488 RMS. Се чини дека завршната површина на обложените песоци е донекаде независна од грубоста на песокот на подлогата и во голема мера зависи од формулацијата на огноотпорната обвивка. 3-D печатениот песок, иако започнува со многу погруб завршеток на површината, може значително да се подобри со употреба на огноотпорни премази.
Заклучоци
Моментално достапните агрегати за обликување имаат способност да постигнат вредности на грубост на површината помали од 200 RMS микроинчи. Овие вредности се малку во рамките на вредностите поврзани со инвестициските одливки. За тестираните материјали, секој покажа намалување на грубоста на леење со зголемена финост на зрната на зрната AFS. Ова беше точно со сите материјали до праг вредност, во кое време не беше забележано понатамошно намалување на грубоста на лиење со зголемување на AFS-GFN. Ова беше поткрепено со претходно спроведено истражување.
Во сите групи на материјали, ефектот на AFS-GFN беше секундарен и за пресметаната површина и за пропустливоста на агрегат. Додека пропустливоста може да се смета дека ги опишува отворените површини на набиениот песок, површината подобро ја опишува дистрибуцијата на песокот на екранот и соодветната количина на фини честички. И пропустливоста и површината беа директно поврзани со мазноста на површината на лиење. Треба да се забележи дека ова беше точно за агрегати во рамките на група на форми. Иако аголните и подаголните агрегати имаа високи површини, нивната пропустливост беше висока и укажуваше на отворена површина. Сферичните и заоблените агрегати покажаа најмазни површини комбинирајќи ниска пропустливост со голема површина.
Првично се веруваше дека влажноста на површината, мерена со аголот на контакт помеѓу течниот метал и врзаниот агрегат, беше критичен фактор во добиената завршница на површината за лиење. Иако се покажа дека аголот на контакт на различни материјали при слични AFS-GFN не е пропорционален на грубоста на леењето, беше потврдено дека обликот на зрната е главен фактор. Отсуството на врска помеѓу аголот на контакт и грубоста на површината на лиење може да се објасни со фактот дека обликот на зрната се сметаше за големо влијание врз грубоста на површината. Постои значителна можност дека аголот на контакт на различни материјали бил повеќе под влијание на формата на зрната и добиената мазност на површината отколку на влажноста на материјалот само.
Како и кај сите мерни инструменти, артефактите од методот на тестирање може да влијаат на резултатите до одреден степен. Зголемувањето на грубоста на леењето, иако визуелно одлеаноците изгледаа помазно со нанесувањето на огноотпорен слој, може да се должи на обликот на врвовите и долините создадени со облогите. По дефиниција и мерење, огноотпорните премази само ја зголемија грубоста на површината над необложените примероци. Сите огноотпорни облоги беа многу успешни во подобрувањето на грубоста на површината на 3-Д печатените песоци. Се чинеше дека завршната површина на тестот одлеаноци од обложени примероци е донекаде независна од песокот на почетната подлога. Премазите имаа големо влијание врз завршетокот на површината, но потребна е понатамошна работа за да се ревидираат облогите за да се подобрат завршните материјали на лиење.
Изменето од Сантос Ванг од Ningbo Zhiye Mechanical Components Co., Ltd.
https://www.zhiyecasting.com
santos@zy-casting.com
86-18958238181
