יציקת תבנית מעטפת (יציקת חול מלוכדת-תרמוסית) ממלאת את הפער הטכני והכלכלי בין יציקת חול ירוק סטנדרטית לבין יציקת השקעה (שעווה אבודה). הוא מספק בקרת מימדים הדוקה יותר, שלמות משטח מעולה וזוויות טיוטה מופחתות עבור רכיבים תעשייתיים בינוניים-עד-גבוהים-במשקל בין 0.5 ק"ג ל-80 ק"ג.
מטריצת יכולת תהליך
|
תכונה |
יציקת תבנית מעטפת |
יציקת חול ירוק |
יציקת השקעות |
|
סובלנות מימדית |
ISO 8062-3 CT7 – CT9 |
ISO 8062-3 CT10 – CT12 |
ISO 8062-3 CT4 – CT6 |
|
גימור פני השטח (Ra) |
3.2 מיקרומטר - 6.3 מיקרומטר (125 - 250 מיקרון) |
12.5 מיקרומטר - 25.0 מיקרומטר (500 - 1000 מיקרון) |
1.6 מיקרומטר - 3.2 מיקרומטר (63 - 125 מיקרון) |
|
עובי קיר מינימום |
2.5 מ"מ |
4.0 מ"מ |
1.5 מ"מ |
|
דרישת זווית טיוטה |
0.5 מעלות - 1.0 מעלות |
1.5 מעלות - 3.0 מעלות |
0 מעלות - 0.5 מעלות |
|
הרצה כלכלית |
300 - 50,000 יח' לשנה |
100 - 10,000 יח' לשנה |
500 - 100,000 יח' לשנה |
|
השקעה בכלים |
בינוני (תבנית מתכת מעובדת) |
נמוך (לוחית דפוס / לוחית גפרורים) |
תבנית הזרקת שעווה גבוהה (רב-חלל) |
תהליך ייצור
תהליך יציקת המעטפת מסתמך על תערובת חול סיליקה מצופה-שרף המגעת עם תבנית ברזל או פלדה מחוממת ליצירת מעטפת קרמיקה קשיחה ודקה- דמוית תבנית.
הכנת תבנית מתכת:דפוסי לוחות התאמה מיוצרים בעיבוד CNC- מברזל רקיע, פלדה מסגסוגת או אלומיניום בעל מתיחה- גבוהה, עם קצבי כיווץ מדויקים (בדרך כלל 1.5% - 2.2% בהתאם לבחירת הסגסוגת).
חימום מראש ושימון:לוחית הדפוס מחוממת ל-200 מעלות - 320 מעלות (392 מעלות F - 608 מעלות F) ומרוססת בחומר פרידה על בסיס-סיליקון.
dump-יצירת מעטפת תיבה:התבנית המחוממת מהודקת לקופסת מזבלה המכילה חול סיליקה עדין-מצופה מראש ב-2% - 5% שרף פנולי והקסמתילנטטרמין (HEXA). היפוך הקופסה חושף את תערובת החול לתבנית המחוממת. חום ממיס את השרף, ויוצר עור מעטפת שהתרפא חלקית (6 מ"מ - 10 מ"מ עובי) תוך 10 - 30 שניות.
אשפרה בתנור:חול לא קשור נופל עם היפוך מחדש.- התבנית והקליפה המצורפת עוברים לתנור אשפרה (300 מעלות - 450 מעלות ) כדי לחצות את-הקשר המלא של הקלסר התרמוסטי.
הוצאה והרכבה:פיני מפלט מכניים דוחפים את הקליפה הנוקשה למחצית מהתבנית. חצאי קונכיות קופ וגרירה מחוברים באמצעות דבק תרמוסטי תחת לחץ, תוך שילוב ליבות חול מלוכדות בשרף- לחללים פנימיים.
מזיגה וניעור:קונכיות מורכבות מונחות בצלוחיות, נתמכות בגיבוי פלדה או חצץ כדי לעמוד בפני לחץ ראש מתכתי, ויוצקים במתכת מותכת. לאחר הקירור, הקליפה הדקה נשרפת ומתפרקת בצורה נקייה במהלך ניעור אוטומטי.
חומרים ומפרטים טכניים
אנו ממיסים ויוצקים מבחר רחב של סגסוגות ברזליות ולא-ברזליות תחת בקרה ספקטרלית קפדנית.
בחירת חומר והפניה למאפיין מכני
|
משפחה חומרית |
ציון נפוץ / תקן |
חוזק מתיחה (MPa) |
חוזק תפוקה (MPa) |
התארכות (%) |
טווח קשיות |
מאפיינים ראשוניים |
|
ברזל רקיע (נודולרי) |
EN-GJS-400-15 / QT400-15 EN-GJS-500-7 / QT500-7 EN-GJS-600-3 / QT600-3 |
400 - 600 |
250 - 370 |
3 - 15 |
130 - 230 HBW |
חוזק עייפות גבוה, שיכוך מעולה, רגישות חריגה נמוכה |
|
ברזל יצוק אפור |
EN-GJL-200 / HT200 EN-GJL-250 / HT250 EN-GJL-300 / HT300 |
200 - 300 |
לא רלוונטי (שביר) |
0.3 - 0.8 |
160 - 250 HBW |
מוליכות תרמית מעולה, עמידות בפני שחיקה גבוהה, ספיגת רעידות |
|
פלדת פחמן |
ASTM A27 דרגה 65-35 ASTM A216 WCB / WCC |
485 - 585 |
250 - 275 |
22 - 24 |
140 - 185 HBW |
פלדה מבנית ניתנת לריתוך עם עמידות גבוהה בפני פגיעות בטמפרטורות מתחת ל-אפס |
|
סגסוגת פלדה |
42CrMo4 / AISI 4140 20CrNiMo / AISI 8620 |
700 - 1000 |
550 - 850 |
10 - 18 |
200 - 320 HBW |
באמצעות-קשיחות הליבה יוצאת דופן, עמידות בפני שחיקה גבוהה |
|
נירוסטה |
AISI 304 (CF8) / 316 (CF8M) 1.4408 / 1.4308 דופלקס 2205 (1.4462) |
480 - 650 |
205 - 450 |
25 - 35 |
160 - 220 HBW |
עמידות גבוהה בפני קורוזיה וחריצים במדיה ימית/חומצית |
יכולות מימדיות ומגבלות ייצור
• טווח משקל: 0.2 ק"ג עד 80 ק"ג (0.44 פאונד עד 176 פאונד)
• מידות מעטפה מקסימליות: 850 מ"מ x 650 מ"מ x 350 מ"מ
• סובלנות ליניארית: ISO 8062-3 דרגה CT7 עבור תכונות שנוצרו בתוך חצי תבנית אחת; CT8 על פני קו פריד התבנית.
• חספוס פני השטח: Ra סטנדרטי 3.2 - 6.3 מיקרומטר; לאחר-יריית-פיצוץ Ra 3.2 מיקרומטר ניתן להשגה.
• קוטר חור מינימלי כמו-: Ø 6.0 מ"מ (תלוי ביחס עומק-ל-קוטר<= 3:1).
תכונות מוצר מפתח
איכות משטח גבוהה וקצבאות עיבוד מופחתות
חול סיליקה דק בשילוב עם חומרי שרף דקים ואחידים, ממזער את השקע בגבול התבואה של פני העובש. כמו-משטחים יצוקים מציגים Ra 3.2 - 6.3 מיקרומטר, המאפשרים לפניות איטום, רפידות הרכבה לא-קריטיות ותעלות זרימה לפעול כ-יצוק ללא כרסום או סיבוב.
עקביות ממדית הדוקה בין קבוצות ייצור
מכיוון שתבניות מעטפת מתרפאות על כלי מתכת מחוממים, עיוות עובש מכוחות דחיסה של חול מתבטל. יכולת החזרה של מימדים על פני ריצות ייצור מרובות-אלפי- חלקים מחזיקה בדרך כלל בטווח של ±0.3 מ"מ במידות של עד 100 מ"מ.
משקל חלק מופחת באמצעות יכולת קיר-דק
תבניות מעטפת קשיחות-בעלות מתיחה גבוהות עמידות בפני לחץ מתכתי ללא סטיית הקיר במהלך יציקה. המעצבים יכולים לציין עובי דופן אחיד עד 2.5 מ"מ, תוך הפחתת משקל החומר העודף ועלויות חומרי הגלם.
זוויות טיוטה מינימליות
ניתן לצייר בהצלחה זוויות טיוטה נמוכות עד 0.5 מעלות עד 1.0 מעלות מבלי לקרוע את קירות העובש. זה מפחית את תוספות המשקל הנגרמות-בכיסים עמוקים, בוסים וצלעות פנימיות.
יישומים אופייניים
מזלגות העברת הילוכים
תושבות הרכבה למנוע
קליפרים בלמים ורכזות גלגלים
סעפות פליטה ובתי מגדש טורבו
גופי שסתומים הידראוליים ובלוקים סעפת
מארזי משאבה ואימפלרים בלחץ גבוה-
מנשאי ציוד פלנטריים ובתי מיסבים
אביזרי צנרת, אוגנים ודסקיות שסתום פרפר
גלגלי מסילה וגלגלי שיניים של שרשרת
רכיבי טרמפ וסוגריים
ללבוש צלחות ומתאמי שיני דלי
עיבוד שבבי ופעולות משניות
כדי לספק רכיבים-מוכנים ל-הרכבה, אנו משלימים את פעילות היציקה שלנו עם מתקני עיבוד CNC וגימור משטחים-בבית מלאים.
יכולות עיבוד CNC
• מרכזי עיבוד אופקיים ואנכיים (HMC/VMC): מיקום של 4-צירים עם מחליפי משטחים לעיבוד-בנפח גבוה של קדחים בעלי סובלנות הדוקה (±0.010 מ"מ).
• מרכזי מפנה ב-CNC: ציר כפול-פניית ציר לריכוזיות-תכונות סיבוב קריטיות, חריצים ומשטחי איטום פנים מדויקים.
• פעולות משניות: פריצה, קידוח- עמוק, שחיקה מדויקת (ללא מרכז ומשטח) והקשה במהירות- גבוהה.
טיפול בחום
• נורמליזציה וחישול: הפחתת מתח ועידון גרגירים ליכולת עיבוד אופטימלית והומוגניות מיקרו-מבנית.
• כיבוי והזרמה (Q&T): התאמות של מאפיינים מכניים למיקוד חוזק מתיחה, קשיחות וקשיות הליבה.
• התקשות אינדוקציה: התקשות משטח מקומית (50 - 60 HRC) על פסי שחיקה, שיני גלגלי שיניים ואזורי חיבורי מיסבים.
גימורים משטחים וציפוי מגן
• ציפוי אבץ (פאסיבי כחול/צלול/צהוב משולש)
• ציפוי-אלקטרו (E-ציפוי) להגנה מפני קורוזיה
• ציפוי אבקת אפוקסי
• ציפוי המרת תחמוצת שחור פוספטינג
בקרת איכות ובדיקה
אבטחת האיכות עומדת בדרישות ISO 9001:2015 ו-IATF 16949, ומאמתת כימיה של חומרי גלם, שלמות פנימית, סובלנות ממדים ותכונות מכניות בשערי תהליך ייעודיים.
ניתוח גרוטאות ומטיל נכנסים (ספקטרומטר)
אימות כימיה נמס לפני הקשה
בדיקות לא הרסניות ומכניות (UT/MPI/מתיחה/קשיות)
פריסת מימד סופית (CMM וסריקה אופטית)
בדיקה כימית ומכאנית
• ספקטרוסקופיה אופטית (OES): אימות הרכב כימי מתבצע בכל חום לפני הקשה.
• בדיקת מתיחה והשפעה: אימות הרסני של חוזק תנובה, חוזק מתיחה אולטימטיבי, התארכות וערך השפעת חריץ של Charpy V- למגרש.
• בדיקת קשיות: בדיקות Brinell (HBW), Rockwell (HRC) ו-Vickers (HV) על אזורים מבניים.
בדיקות לא-הרסניות (NDT)
• בדיקת רנטגן (-רנטגן): זיהוי נקבוביות התכווצות פנימית, חורים ותכלילים לפי תקני ASTM E446 / ASTM E192.
• בדיקת חלקיקים מגנטיים (MPI): זיהוי סדקים משטח-תת-פני השטח על ברזל יצוק פרומגנטי ורכיבי פלדה.
• בדיקת אולטרסאונד (UT): אימות עובי דופן והערכת ליקויים פנימיים.
• בדיקת חודר נוזלים (LPI): בדיקת סדקים לא-מגנטית מנירוסטה.
בדיקת מטרולוגיה ו-CMM
• מכונות מדידת קואורדינטות תלת-ממדיות (CMM): Zeiss CMMs הפועלות במעבדות מבוקרות-האקלים לאימות מימדים וסובלנות גיאומטרית (GD&T) מול מודלים של CAD.
• פרופיל אופטי ולייזר: מדידת חספוס משטח אוטומטית (Ra, Rz) וסריקת קווי מתאר תלת-ממדית.
OEM וייצור מותאם אישית
אנו מייצרים באופן בלעדי לפי מפרטי לקוחות OEM, ומספקים תמיכה-עד-מקצה מניתוח DFM ראשוני (Design for Manufacturability) דרך אב-טיפוס וכלי עבודה-טורית.
זרימת עבודה של הנדסה ואבות טיפוס
• סימולציית MagmaSoft / ProCAST Solidification: ניתוח זרימת תרמית ונוזל מתבצע על קבצי CAD ראשוניים כדי לזהות חללי התכווצות פוטנציאליים, סגירות קרה ואזורי שחיקת חול לפני חיתוך דפוס מתכת.
• עיצוב כלי עבודה וכרסום CNC-ביתי: לוחות גפרורים ממתכת, קופסאות ליבה ומנגנוני מפלט מתוכננים ב-CAD/CAM תלת-ממדיים וטוחנים מברזל כלי עבודה בצפיפות גבוהה- או פלדת כלי עבודה.
• אב-טיפוס מהיר באמצעות ליבות חול מודפסות בתלת-ממד: לבדיקות פונקציונליות מהירות, ניתן לשלב ליבות חול שרף מודפסות בתלת-ממד עם כלי עבודה זמניים כדי לספק יציקות אב-טיפוס תוך 2 - 3 שבועות ללא השקעה מלאה בכלי עבודה.
• הגשת PPAP רמה 3: תיעוד תהליך אישור חלק ייצור כולל ISIR (דוח בדיקה ראשונית לדוגמא), דיאגרמת זרימת תהליך, תוכנית בקרה, PFMEA, תוצאות ממדים, אישורי חומר ומחקרי מו"פ של מדדים.
מה קונים צריכים לספק עבור הצעת מחיר
מתן פרמטרים הנדסיים מלאים במהלך הגשת הצעת המחיר מבטיחה הצעות מחיר מדויקות, הערכות כלי עבודה נכונות וזמני מחזור אופטימליים.
קבצי CAD תלת מימדיים:STEP, IGES או Parasolid (.x_t)
ציורים דו מימדיים:PDF עם GD&T, סובלנות קריטית, קצבאות עיבוד ומפרטי גימור פני השטח (Ra)
מפרט חומר:דרגת חומר ASTM, EN, DIN, ISO או JIS
נפח וגדלים:כמות אב טיפוס, ביקוש שנתי משוער (EAU) וגודל אצווה
מצב אספקה:כמו-יצוק או בעיבוד מלא להדפסה
טיפול בחום:טווח קשיות יעד (HRC/HBW), עומק המארז או דרישות מיקרו
בדיקה ובדיקה:דרישות NDT (-ray, MPI), בדיקות לחץ ודוחות בדיקת CMM
גימור ואריזה:ציפוי פני השטח (צביעה, ציפוי, שמן נגד-חלודה), שקיות VCI ומפרטי אריזה
שאלות נפוצות
ש: איך יציקת תבנית מעטפת בהשוואה ליציקת חול ירוק רגילה מבחינת עלות היחידה?
ת: כלי עבודה ליציקת תבנית מעטפת גבוהה יותר בעלות מכיוון שדפוסי מתכת נדרשים כדי לעמוד בחימום מוקדם (200 מעלות - 320 מעלות). עם זאת, עלויות הייצור ליחידה נמוכות לעתים קרובות עבור רכיבים מורכבים מכיוון שסובלנות הדוקה (ISO 8062-3 CT7) וגימור משטח חלק (Ra 3.2 - 6.3 מיקרומטר) מבטלים פעולות עיבוד משניות ומפחיתים את שיעורי הגרוטאות.
ש: מהן מגבלות המשקל המינימליות והמקסימליות עבור חלקי יצוק של מעטפת?
ת: קו הייצור שלנו מטפל במשקלי יחידה מ-0.2 ק"ג (0.44 פאונד) עד 80 ק"ג (176 פאונד). עבור חלקים העולים על 80 ק"ג, יציקת חול שרף מסורתית או יציקת חול ירוק מומלצת בדרך כלל בשל קשיחות המעטפת ומגבלות גודל הבקבוקים.
ש: האם יציקת תבנית מעטפת יכולה לייצר מעברים פנימיים חלולים וגיאומטריות מורכבות?
ת: כן. ליבות חול-הנוצרות- מראש (הנעשות באמצעות תהליכי קופסה חמה-או קרה-) ממוקמות בתוך הקופה וגוררים חצאי מעטפת לפני ההידוק. זה מאפשר יציקה מדויקת של תעלות נוזל פנימיות מורכבות, חתכים תחתונים ותאי חלולים.
ש: אילו זמני אספקה סטנדרטיים עבור כלי דגימה ואספקה ראשונית של PPAP?
ת: כלי עבודה סטנדרטיים של לוחית מתכת וייצור דגימות ראשוני דורשים 4 עד 6 שבועות. אם משתמשים בליבות חול מודפסות בתלת מימד לאימות אב טיפוס, ניתן לספק דוגמאות ראשוניות תוך 2 עד 3 שבועות. הזמנות ייצור סדרתיות נמסרות תוך 4 עד 5 שבועות לאחר אישור המדגם.
