金属 铸件 流程可以创建从微小紧固件到大型工业部件的任何东西,所有这些都通过五个步骤进行。它是通过创建模型和制作模具、熔化和转移金属以及对铸件进行精加工、清洁、抛光和检查来实现的。虽然金属铸造是一种简单的做法,但它需要专门的技能和技术来完善。
在恒昌铸造厂,我们拥有为重型设备和运输等不同行业制造各种尺寸物体的掌握和技术。无论您需要的零件有多复杂,我们的专业团队都可以生产定制铸件,为您的应用提供独特的零件。
金属铸造工艺是怎样的?继续阅读以了解有关金属铸造的知识以及我们的金属铸造服务如何运作。
当谈论一种模式时,我们并不是指您在一张纸上描绘的模式。相反,金属铸造厂将图案称为他们正在铸造的物体的复制品。这种图案有助于形成模具型腔,模具型腔可以由木材、塑料、铝和许多其他合适的材料制成。制作模型是至关重要的第一步,因为模具的精度决定了最终产品的精度。
制作精确图案的四个步骤包括:
根据倒入每个模具中的材料类型,最终的固体产品会发生一定程度的变形。例如,与模具的原始尺寸相比,它可能会缩小。这就是为什么每种模式都允许进行轻微更改的原因。此外,模型需要草稿或垂直锥形墙,专业人员可以在不篡改成型产品的情况下提取模型。
现在是时候创建模具了,它是一个空心形状,将在稍后的过程中形成金属。有些模具是消耗性的,而另一些则是非消耗性的。
一次性模具意味着您无法再次使用它。在这种情况下,沙子、石膏泡沫或塑料等材料构成了模具,但它们在铸造过程中会被破坏。或者,您可以无限期地使用非消耗性模具,因为它们通常由铝制成。
消耗性和非消耗性模具都可以支持不同的图案复杂性和材料。
虽然我们使用多种材料进行金属铸造,但它们都属于两类之一:黑色金属和有色金属。金属铸造中使用的金属可包括铁、锌、铝、锡、铜、铅合金等。黑色金属包含可锻铸铁或钢,而有色金属则包含不可锻金属,例如铜、镍或铝。
选择合适的金属类型后,我们将其装入熔炉中,温度升高直至达到材料的熔点。在华纳兄弟铸造公司,我们在金属铸造过程中使用煤气炉,尽管还有其他两种常见的金属铸造炉类型——电弧炉和感应炉。
使用电炉是我们金属铸造的首选方法,因为它燃烧干净、高效。电炉还允许我们在不使用大量电力的情况下将金属加热到必要的温度。电炉对我们的工艺来说更加高效,这可以降低我们的成本,并允许我们为您提供更低的价格。
一旦材料熔化,它就会在到达模具之前被转移到一个大钢包中。工人或机器通过浇口和冒口或模具中的开口将液体材料倒入模具中。一旦成型、凝固和冷却,我们将铸件从模具中弹出,从浇口和骑手系统中去除多余的金属,然后再进入流程的下一步。
了解金属铸造需要多长时间取决于材料——有些材料可能会在几分钟内冷却,有些则需要几天的时间。
此阶段包括进行最后的润色和清洁每个单独的部件。在恒昌铸造公司,我们进去去除多余的金属零件,然后开始清洁过程,使用不同的工具清除颗粒和污垢。最终产品的比例和形状与第一步中使用的原始图案相同。
此外,某些产品可能需要热处理,例如 轨夹, 液压缸、缓冲器。该过程通过加热和冷却技术改变材料的特性,使金属变得更有弹性。这些处理非常适合承受极端重量、潮湿环境或冰冻温度的应用。
金属铸造过程以检查结束,以确保一切都完整并符合我们的标准。在最后阶段,我们检查零件的物理结构和完整性,以确保其能够承受并执行预期的工作。
有破坏性和非破坏性测试方法,具体取决于铸件的规格。特别是,目视检查包括寻找裂纹、精度和表面光洁度,以及更深入的测试检查拉伸强度、硬度和延展性等部件。
无论哪个行业,我们都会检查从拖车挂钩和工业设备到小型汽车零件的一切。最终,您将拥有一个适合您独特需求和操作的耐用组件。
业内习惯上,判断灰口球墨铸铁是否合格,不看其抗拉强度是否合格。而灰口球墨铸铁的抗拉强度是由碳含量决定的。另外要保证基本化学成分合格。随着碳含量的增加,拉伸强度会下降。从灰球铁铸件的基本特性可以看出,如果在原材料中添加少量的碳,可以提高抗拉强度。因此,在灰铁铸件的碳含量中,尽量使碳含量达到2.6%~3.6%,硅含量为1.2%~33.0%。当灰铁铸件的壁厚确定后,需要适当添加一些锰。同时,还可以采用合金化的方法来提高灰球铁铸件的抗拉强度,或添加适量的微合金,如铬、钼、锡等元素。也是提高灰铁铸件抗拉强度的途径之一。但要做好相应的铁水孕育工作。应该指出的是,碳和硅以不同的方式影响灰球铁铸件的强度。碳含量高,会增加石墨含量,促使石墨片粗化,相对减少奥氏体枝晶含量,降低抗拉强度。因此,当碳当量一定时,增加硅含量,碳当量相对减少,石墨含量相应减少。并且初生奥氏体含量增加。硅与铁素体可强化并提高强度。然而,硅可以提高共析转变温度并使珠光体粗化。总之,如果碳当量低,则适当提高硅碳比,或者适当降低硅碳比。灰球铁铸件的抗拉强度将得到提高。但如果硅与碳的比例太低,则容易产生白点。在这种情况下,需要进行接种处理。
球墨铸铁是铸铁或灰铸铁的合金,其中碳形成球状,而不是灰铸铁中的板状。这使得金属比铸铁更具延展性,因此得名。
球墨铸铁比灰铸铁具有更大的强度和延展性。这些特性使其能够有效地用于各种工业应用,包括 管道、汽车零部件、车轮、 齿轮箱, 泵壳、风力发电行业的机架等等。
即使是在海滩或沙箱中玩耍的孩子也可以立即掌握砂型铸造的工作原理。当你看到一个孩子将水与沙子混合,以便更容易地将其塑造成沙堡时,那个孩子正在演示如何将沙子和水结合起来以如此美丽地创造出形状。
最简单的是,砂型铸造工艺 铸造厂 无非是在沙子上挖出所需形状的空腔,将熔融金属倒入空腔中并让其冷却。几千年来,人类一直在这样做。沙子耐热,几乎在地球上任何地方都容易获得。
如果您曾经注意到湿沙中留下的脚印保持其形状的方式,您可以很容易想象是什么启发了第一批古代金属工人使用湿沙来塑造铸造金属的形状。之后的一切只是对基本流程的细化和完善。
绿砂一词与砂型铸造材料的颜色无关。这意味着沙子里有一些水分;当沙子呈绿色时,表示模具尚未烘烤或干燥。这种型砂是一种非常经济、用途广泛的材料。如果需要,铸造厂可以添加精选的添加剂,使湿型砂更适合特定用途。最常见的砂型铸造工艺中使用潮模砂。
铸造厂内的砂型铸造设备可以是非常基本的,也可以是非常先进的,具体取决于所制造的物品。通常,沙子被放置在称为砂箱的模具箱中。将模型或模型放置在烧瓶内准备好的沙子中以制成模具。图案被移除,在沙子上留下完美的形状。模具充满熔融金属,使其冷却。当金属充分冷却后,砂型即可脱离。
更复杂的物品可以通过组合上部和下部来铸造。上模称为上模,下半模称为下模。一旦上型和下型准备就绪,就可以将它们紧固在一起,以便将熔融金属倒入所形成的型腔中。通过添加核心,甚至可以进行进一步的细节处理。型芯是放置在模具内部以形成没有熔融金属填充的负空间的东西。一个例子是发动机缸体或任何其他需要中空空间的铸造物品的中间。
用上模和下模制成的铸件必须提供一种将熔融金属引入模具的方法。它可以是一个简单的垂直通道,称为浇道。浇道及其通道将充满熔融金属,熔融金属将凝固,需要进行机加工才能使产品达到最终设计。
在现代铸造或铸造行业中,了解每种合金如何与每种潜在的模具形式和每种潜在的添加剂发生反应,使工人能够做出选择,使成品具有所需的特性。金属铸造既是一门艺术,也是一门科学。
当熔融金属冷却并凝固时,会释放出气体。模具的设计考虑到了这一点,并在必要时将其构造为允许气体在整个砂型铸造过程中逸出。
您现在距离至少一件经过砂型铸造工艺的铸件很有可能距离不到 10 英尺。几乎没有一个行业不需要铸造材料。有些铸件很大,重达数百磅,而另一些铸件则很小且复杂。
几乎任何种类的金属都可以使用正确的砂型铸造设备进行成型。 灰铸铁 和 球墨铸铁 很好。
现代制造商通常会在砂型铸造过程中添加一些水和其他添加剂,以使其更好地用于各种用途。不同的合金和不同的物品需要添加剂,包括这些常见材料:
当今铸造厂相对较新的技术是 3D 打印模型和模具。
最新的 3D 打印设备能够在短短几个小时内制造出砂型和型芯。在某些情况下,这可以节省大量时间和金钱。
模型制作完成后,砂型铸造将照常进行,但使用 3D 打印机生产模型、模具和型芯的能力大大加快了流程,从而可能节省生产成本并提高铸件的精度。如果要进行砂铸的项目示例已存在,则可以轻松扫描它以创建 3D 模型。
一旦生产砂型和型芯的程序完善,就可以根据需要多次复制。这种砂型铸造设备是金属铸造行业中不断增长的一部分。今天的砂铸技术进步无疑会让一百年前的砂铸大师惊叹不已,更不用说一千年前的砂铸大师了!
在某些情况下,通过砂型铸造工艺生产的物品需要机械加工、喷漆或其他工艺才能完成。通常,该物品会包含制作良好铸件所需的无关材料,但并不意味着成为最终设计的一部分。在其他时候,需要精细的细节,可以在铸造完成后添加。 Cast Technologies 设有 CNC 现场加工车间,可交付满足您需求的成品。这使我们能够更好地为客户服务,因为我们负责零件满足其设计规范所需的所有流程。
我们有两个淬火炉和一个退火炉。对于优质材料的铸件,例如 车轮制动距离, 活塞缸, 框架 等,以确保稳定的机械性能,通常会经过热处理后使用。
热处理是一种热处理工艺,可实现金属铸件材料性能的三个主要改进:
热处理过程首先将金属铸件加热到所需温度,然后以受控方式冷却金属以实现所需的改进。这种加热和冷却过程“锁定”最终的金属微观结构和改进的材料性能。
如上所述,热处理用于实现金属铸件的各种所需结果。热处理还可用于降低氢含量、模拟使用条件、恢复机械性能以及减少项目焊接后的应力。这些不同的结果是通过不同的热处理工艺实现的。热处理的首要目标是达到客户的规格要求并符合行业标准。
虽然恒昌提供一系列不同的热处理工艺,但其中一些工艺的使用频率更高。
该过程包括将金属铸件在炉中加热至极热温度并保持较长时间,以通过扩散提高化学均匀性。有时采用均质化作为预处理,以使后续热处理更加有效。
正火是将金属铸件加热到高于转变温度的高温,然后空气冷却回室温。该过程改变了微观结构,以减少铸件内硬度和延展性的变化。温度和时间通常比均质化更低且更短。正火后通常进行回火。回火是将金属铸件加热到相变温度以下的温度,以降低金属的硬度并提高金属的延展性。
使用这种处理可以改善金属铸造机械性能,特别是与增加硬度或耐用性相关。它常用于钢制零件。将金属加热到高温(高于转变温度),然后快速冷却(淬火)。这会导致较软的初始材料将其结构转变为更坚固的结构。
淬火是在初始加热过程后冷却金属铸件。淬火通常在油或水中进行,具体取决于材料和规格要求。回火是淬火和回火过程的最后一步,需要在淬火后进行。它涉及在低温(低于转变温度)下重新加热金属以达到最终规格。回火降低了淬火硬度,恢复延展性,并降低了完全硬化钢的应力。
退火是将金属加热并保持在高温下,然后在炉中冷却以获得所需的硬度。这通常在“可硬化”铁合金上进行,以降低硬度、增加延展性并改善铸件的机械加工性。该工艺通常用于工具钢、合金钢和马氏体不锈钢,以便在任何硬化和回火操作之前进行快速粗加工。
固溶退火是将金属加热并保持在高温下,使碳化物和不需要的相等成分进入固溶体,然后快速冷却以将这些成分保持在固溶体中。该工艺提高了合金的机械性能和耐腐蚀性。奥氏体和双相不锈钢通常在固溶退火状态下供应。
消除应力是加热到相对较低的温度并保持足够长的时间,以减少铸件内的残余应力。该过程通常采用受控的加热和冷却速率来最大程度地减少新应力的产生。应力消除通常在粗加工之后、紧公差精加工之前进行。
从摩天大楼到海军推进系统,从汽车零部件到石化炉管,金属的实际应用并不缺乏。金属具有广泛的结构、性质和应用,但通常分为两类:黑色金属和有色金属。下面我们解释黑色金属和有色金属的定义、常见类型、差异和流行应用。
黑色金属主要含有铁。黑色金属很常见,构成金属铸造行业铸件的大部分。通常,黑色金属比有色金属强度更高,热处理可以进一步改善其材料性能
常见的黑色金属包括:
有色金属是不含铁的金属。除铁外,所有纯金属均为有色金属。金属技术在历史上不断发展,但天然有色金属仍然在国防、工艺设备和可再生能源等关键的现实应用中发挥着至关重要的作用。
一种著名的有色金属材料是铜基合金——青铜和黄铜。黄铜是一种以锌为主要元素的铜基合金,而青铜则不含锌或镍作为主要元素。有关青铜和有色金属的更多信息,请参见:什么是有色金属?
铁具有磁性,因此黑色金属也具有磁性。有色金属不具有磁性。铁具有磁性,因为它的电子很容易与磁场对齐。这一特性使得黑色金属成为电气项目的理想选择——一个典型的例子就是感应加热。
黑色金属通常不适合需要考虑腐蚀的应用。铁与水反应形成一层称为水合氧化铁 (III) 的层,通常称为铁锈。黑色金属的一个显着例外是不锈钢。这种材料的设计目的之一是提供耐腐蚀性。
有色金属形成氧化层,起到防水屏障的作用。这些层具有高度的耐腐蚀性。例如,这是传统上将铜管道用于家庭水管的主要原因。
黑色金属通常比有色金属坚固。钢是最强金属之一的典型例子。结合其低成本,钢材是建筑结构和其他需要高拉伸强度的项目的自然选择。钛比其他有色金属更坚固,但由于价格昂贵,通常不适合建筑结构等大型项目。
黑色金属和有色金属之间的差异很重要,但这并不意味着每个项目的选择都是明确的。了解各种化学物质以及它们对其应用环境的反应至关重要。黑色金属和有色金属对于无数关键应用都至关重要。我们漳州恒昌随时为您的项目提供帮助,并为您的具体应用确定合适的合金。
大约 4,000 年前,当青铜时代开始时,人类已经将石器时代抛在了身后,出现了金属冶炼铸造行业。 Cast Technologies 的团队非常自豪,他们来自一大批可以追溯到古代世界的熟练工匠。今天,我们使用的流程与我们远古祖先所使用的原理相同,以彻底改变世界并使世界现代化。虽然人们可能会认为电力、印刷机和计算机等东西是当代世界的基石,但事实是我们的生活方式在很大程度上取决于铸造厂的工作:汽车、航空旅行和能源生产等行业都要依赖铸件行业。
虽然现代铸造厂与人类早期发明的用简单的青铜合金制造武器和工具的原始技术几乎没有相似之处,但想法大致相同:将金属混合物熔化在一起,然后将液体倒入某种模具中。制造青铜矛头使用的技术与制造发电机零件的技术大致相同。
古人制造了武器和犁之类的东西,让他们可以放下更原始的石器。今天,铸造厂制造了我们在现代生活中所依赖的几乎无限数量的物品,包括汽车发动机、管道、链轮、飞机零件、工具和许多其他金属部件。当然,今天的铸造厂不仅限于青铜,还可以根据成品所需的特性铸造无数适合不同环境要求的金属合金零部件。
由于技术和冶金科学的进步,铸造厂有了长足的发展。最初,木炭火被用来驱动小熔炉,其温度足以熔化金属,但现在燃气或电热被用于驱动更先进的熔炉。
早期的铸造厂是一个危险的工作环境,但现代化和机械化使它们的危险性大大降低。例如,通过机器人或其他自动化设备将熔融金属倒入模具中,比使用钢包手动浇注要安全得多。
铸造厂的另一个变化涉及将熔融金属放入模具的方法。仍然使用传统的重力浇注,但现在还有其他方法可用,包括真空或加压气体浇注。
想象一下你生活在几千年前,你想用金属铸造一个简单的物品,比如一个扁平的圆盘。最简单的方法是所谓的砂模铸造.
你可以从用木头雕刻一种叫做图案的东西开始。一旦你有了你想要的形状,你就可以把它沉入沙坑,然后……非常小心! â 你会从沙子上取下你的木制模型。做得对,这将为您在沙地上的木制模型留下完美的印象。
接下来,您将根据您希望成品具有的特性准备金属。也许你会遵循一份锡到九份铜的古老配方。你需要一个小熔炉、一个粘土熔炉,当然还有一个用于熔化的热木炭火。是的,虽然在现代铸造厂中达到必要的温度要容易得多,但原始的木炭熔炉确实可以加热到足以将铜和锡熔化在一起。
一旦你的金属熔化在一起,你就可以小心地将混合物倒入沙腔中,让金属冷却。最后,你要从沙子中取出凝固的金属盘。如果一切顺利,您将拥有一张完美的木盘金属副本。
现在让我们假设您想要制作更复杂的演员表。您可能希望将您的项目分为两个不同的部分,一个顶部和一个底部。这称为分割模式,上部称为上部,下部称为阻力部。
甚至更复杂的设计可以使用称为核心的东西进行。将型芯插入模具中以形成中空区域。
现在想象一下,您需要您的物品具有更光滑的表面。您可以通过打磨或打磨将其弄平。今天,您可以对表面进行喷砂、打磨或用研磨机将其加工光滑。从最简单的小物件(如珠宝)到最复杂且重达数百磅的大型部件(如风力涡轮机叶片),都采用了同样的通用工艺。
在物品从模具中出来后,如有必要,可以使用进一步的工艺。投掷Technologies 拥有一个现场机加工车间,可为任何组件添加最后的润色。
该表显示了不同类别的图案设备的优缺点。砂型铸造工艺.
| 优点 | 缺点 | |
松木 | 生产成本低。用于制作塑料图案。轻松修改。 | 不适合生产批次,除非在磨损前转化为塑料。往往会变得不准确并产生较差的表面光洁度。 | |
硬木 | 小批量生产成本低廉。可用作塑料图案的母版。如果涉及多个印象,相当容易修改但昂贵。 | 公平的穿着性能。小心,将在相当长的一段时间内保持相当准确。不适合大批量生产。 | |
塑料 | 生产成本低。聚氨酯技术提供了良好的耐磨性和准确性。根据使用的材料轻松修改。适用于与金属图案具有相同尺寸公差的大批量生产图案。 | 聚氨酯技术减少了早期塑料图案材料的许多缺点。 | |
金属 | 优异的穿着性能。高标准的准确性和稳定性。适用于大批量生产和外壳成型。 CAD/CAM 的改进大大降低了成本和交货时间要求。 | 昂贵。很难修改。设备不太适合从一个铸造厂转移到另一个铸造厂。 |
砂铸件或永久模具铸件?由于我们在此提供两种铸造工艺恒昌铸造,我们经常被提出这个问题。这两种铸造工艺有什么区别,哪一种更适合您的应用?让我们通过粗略的概述来消除选角的困惑。
砂铸件:生产一次性砂模,其中可能包含零件的一个或多个印模。将熔融金属倒入砂型中,然后凝固冷却,将砂子打碎,取出铸件。在大多数情况下,沙子会被回收再利用。那么什么时候砂型铸造合适呢?当生产适合小批量和大批量生产时,该工艺由材料和机械铸造性能要求驱动,只需要适度的表面光洁度和尺寸公差,需要低模具成本,以及当尺寸和配置要求零件只能做成砂铸件。可能还需要考虑其他一些因素,建议用户在最终确定零件设计之前咨询代工厂。
永久模具铸件:与砂型铸造不同,模具由铸铁或钢制成,根据零件的几何形状允许一个或多个型腔。当零件配置要求这种类型的铸件时,该工艺最适合中高产量,或者该工艺最适合铸件的应用。在大多数情况下,模具完全数控加工分型面与提供良好可重复铸造尺寸条件的锁定系统对齐。与砂型铸件相比,永久型铸件具有改进的表面光洁度,所需的加工余量更少,并且通过金属模具配置可以实现更接近的净形轮廓。然而,与砂型铸件不同的是,永久性模具铸件的尺寸有限,而且工具被证明更昂贵(尽管零件价格往往更低!)。同样,请咨询代工厂以确定适合您需求的正确工艺!
您是否更好地了解砂型铸件和永久型铸件之间的区别?您是否已决定哪个更适合您的特定应用?有关更多信息,请参阅我们的网站。
有几种铸造方法可用于生产工业制造过程所需的机器零件,包括砂型和熔模铸造。在这里,我们将探讨两者之间的一些关键异同。
金属工人广泛使用砂模铸造技术,因为它适用于铸造钢、铁、黄铜和大多数有色合金……以及重量从不到一磅到数千磅的最终产品。这砂型铸造工艺从创建沙模开始。在传统的铸造厂中,在用硬木、聚氨酯或泡沫制成最终产品的所需图案或模型后,将沙子在其周围压实以形成模具。为了保持其形状,最初用一种称为粘合剂的粘合剂对沙子进行处理,以提高其颗粒之间的附着力。然后通过将砂模分成两个或多个部分来去除图案。然后,这些部分通过称为浇注系统的输送系统被绑定以接收熔融金属。在金属充分冷却和固化后,通过摇出过程去除沙子来回收最终产品。
砂型铸造的一些主要优点概述如下:
也称为失蜡铸造,熔模铸造技术对于复杂和详细的组件是可靠的。与其他形式的金属铸造相比,金属工人使用它来制造具有近净形状的最终产品,从而减少材料、加工和劳动力成本。
熔模铸造方法首先将蜡模制成所需的铸件,然后用耐火材料(例如陶瓷)对其进行涂层。加热会使蜡熔化,留下一个空壳,其中的空隙要填充成所需的几何形状。然后将熔融金属引入这个预热的外壳中。一旦它适当地冷却和凝固,它就会通过破碎外壳来回收。
采用熔模铸造的一些主要优势包括:
多年来,熔模铸造和砂型铸造都经历了显着的改进——旨在最大限度地减少金属的使用量并降低广泛的精加工和机加工要求。尽管它们在某些方面相似,但它们之间存在一些显着差异。
两种铸造方法之间的一些相似之处包括:
熔模铸造和砂型铸造之间存在一些根本区别,包括:
砂型铸造的成型周期短,而熔模铸造工艺需要更长的时间。
砂型铸造的最终产品通常是粗糙的,具体取决于所使用的砂。其他缺陷包括夹砂、砂洗和气孔。同时,熔模铸造的产品明显更光滑。
熔模铸造所需的材料,如石蜡、硅酸钠等,比砂型铸造所需的材料(砂、粘合剂等)成本更高。砂型铸造相对便宜。
金属工人可以通过熔模铸造实现更复杂的设计,而砂型铸造可能需要额外的锥度和机械加工才能获得所需的几何形状。如果在生产运行期间需要更改设计,与制造熔模铸件所需的工具相比,砂型铸造模型更具成本效益并且需要更少的时间来修改。
由于熔模铸造的高尺寸公差 (CT 4-6),成品零件可以有薄壁,而砂型铸造成品零件的最小壁厚为 3 到 5 毫米,因为它们的尺寸公差较低 (CT 10-13) .
砂型铸造的适应性广,因此可用于广泛的铸件,包括球墨铸铁,灰铁、钢、铝等。虽然熔模铸造可用于其他冶金,但它们通常适用于钢铸件。
由于熔模铸造可以保证一致性,因此适合大批量生产。然而,砂型铸造不能保证这种一致性。因此,使用砂型铸造方法批量生产成品零件更具挑战性。
知道合适的方法