고밀도의 복잡한 지오메트리 소용돌이 소용돌이를 생성하는 데 가장 적합한 캐스팅 프로세스

투자 캐스팅 프로세스 및 핵심 장점

잃어버린 왁스 캐스팅이라고도하는 투자 캐스팅은 최종 주조의 미세하게 상세한 모양을 복제하기 위해 녹을 수있는 왁스 또는 플라스틱 곰팡이를 사용하는 개념을 기반으로합니다. 전체 공정은 정밀 금형의 제조로 시작됩니다. 왁스 분사 기계는 대량 생산성 매우 정확한 왁스 패턴을 생산합니다. 이 왁스 패턴은 수동 또는 기계적으로 왁스 트리에 조립됩니다. 다음 주요 단계는 쉘 형성입니다. 왁스 트리는 특정 슬러리 (예 : 실리카 졸)에 담근 후 내화성 모래를 뿌립니다. 이 과정은 충분한 두께 및 강도의 다층 세라믹 쉘이 왁스 패턴의 표면에 형성 될 때까지 반복적으로 반복됩니다. 쉘이 건조되고 고형 된 후, 증기 또는 열을 사용하여 내부의 왁스 패턴을 녹여 내면 배출하여 임펠러의 모양을 정확하게 복제하는 중공 세라믹 캐비티를 남깁니다. 고온 발사 후, 용융 금속이 공동에 붓습니다. 응고 및 냉각 후, 쉘이 파손되고, 완성 된 주조는 절단, 연마 및 후속 열처리를 위해 제거된다.

이 복잡한 프로세스는 다른 캐스팅 방법과 비교할 수없는 투자 캐스팅 이점을 제공합니다. 첫째, 높은 정밀도는 투자 캐스팅의 가장 주목할만한 기능입니다. 몰드 캐비티는 정확한 왁스 패턴에서 생성되고 세라믹 쉘은 발사 후 최소 수축을 나타 내기 때문에, 투자 주조는 CT4-CT6만큼 치수 공차를 달성 할 수 있으며, 모래 및 금속 주물보다 훨씬 우수합니다. 이것은 블레이드 클리어런스, 블레이드 두께 및 블레이드 각도와 같은 소용돌이 임펠러의 중요한 기하학적 매개 변수에 중요하며, 이는 유압 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

둘째, 투자 캐스팅은 복잡한 형상이있는 주물을 생산할 수 있습니다. 소용돌이 임펠러 블레이드는 일반적으로 3 차원, 꼬인 프리 폼 표면을 특징으로하며, 수많은 블레이드가 밀접하게 간격을두고 복잡한 내부 흐름 경로가 있습니다. 이러한 복잡한 기능은 기존의 캐스팅 방법을 사용하여 달성하기가 어렵지만 투자 캐스팅은 추가 가공없이 복잡한 흐름 경로 및 블레이드 곡률을 포함하여 왁스 패턴의 모든 세부 사항을 완벽하게 복제하여 후 처리 작업량 및 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

또한 우수한 표면 품질은 투자 캐스팅의 또 다른 주요 판매 지점입니다. 껍질은 미세한 세라믹 분말로 만들어지기 때문에 주조의 표면 거칠기는 RA3.2-6.3µm에 도달 할 수있어 핀홀 및 모래 포함과 같은 표면 결함을 크게 감소시킵니다. 매끄러운 표면은 임펠러 내에서 마찰 저항을 효과적으로 감소시켜 펌핑 효율을 향상시키고, 캐비테이션 및 마모를 줄이고, 임펠러의 서비스 수명을 연장합니다.

다른 캐스팅 과정과 비교

모래 주조 및 금속 곰팡이 주조와 투자 주조를 비교하면 소용돌이 임펠러 생산에서 독특한 장점을 더 명확하게 이해할 수 있습니다.

샌드 캐스팅은 비용이 낮아지고 정밀한 요구 사항이 낮은 더 큰 주물을 생산하는 데 적합합니다. 그러나 주요 단점은 치수 정확도와 표면 품질이 좋지 않으며, 종종 요구 사항을 충족시키기 위해 광범위한 후속 가공이 필요합니다. 소용돌이 임펠러의 복잡한 블레이드 구조는 모래 주조를 사용하여 블레이드 클리어런스 및 두께에 대한 설계 요구 사항을 달성하기가 어렵습니다. 핀홀 및 모래 개재물과 같은 블레이드 표면 결함도 발생하기 쉬우므로 유체 성능에 영향을 미칩니다.

금속 금형 캐스팅 (예 : 압력 다이 캐스팅)은 더 나은 치수 정확도와 표면 품질을 달성 할 수 있지만, 곰팡이 비용은 매우 높으며, 곰팡이 구조는 초안 각도와 이별 표면에 의해 제한되므로 소용돌이 임펠러와 같은 복잡한 내부 흐름 경로로 주조를 생성하는 데 부적절합니다. 또한, 금속 곰팡이 주조는 일반적으로 낮은 멜팅 지점 합금을 주조하는 데 사용되며 특수 스테인레스 스틸 또는 고 염소 주철로 만들어진 마모 및 부식성 저항성 소용돌이 예비 펠러에는 적합하지 않습니다.

소용돌이 임펠러 생산에서 투자 캐스팅의 특정 응용

실제 생산에서 투자 캐스팅 기술은 소용돌이 임펠러 제조의 많은 과제를 완벽하게 해결할 수 있습니다. 예를 들어, 임펠러 내마모성을 보장하기 위해이 공정은 스테인레스 스틸 (SS316L, CF8M), 이중 스테인리스 스틸 (CD4MCU) 및 고체 립 턴 (CR26)과 같은 다양한 고 심전도, 고기 저항성 재료를 시제 할 수 있으며, 이는 고체를 함유하는 고체를 포함하는 고체 입자 및 슬러리를 처리하는 데 중요합니다.

또한 투자 캐스팅의 차원 일관성으로 인해 소용돌이 사기꾼 동일한 배치 내에서 생산되는 것은 상호 교환 가능성이 높기 때문에 고객의 유지 보수 비용이 줄어 듭니다. 주조의 내부 구조는 또한 수축 및 다공성이없는 밀도가 높으며, 이는 X- 레이 또는 초음파 테스트와 같은 비파괴 테스트 (NDT)를 통해 검증 될 수있어 고재 조건에서 임펠러의 신뢰성을 보장합니다.