Quel processus de coulée est le mieux adapté pour produire des traits tourbillonnants de haute précision et complexe géométrie

Processus de coulée d'investissement et avantages de base

La coulée d'investissement, également connue sous le nom de coulée de cire perdue, est basée sur le concept d'utilisation d'une cire foncée ou d'un moule en plastique pour reproduire la forme finement détaillée de la coulée finale. L'ensemble du processus commence par la fabrication d'un moule de précision. Une machine d'injection de cire produit ensuite en masse des motifs de cire très précis. Ces motifs de cire sont assemblés manuellement ou mécaniquement dans un arbre de cire. L'étape de clé suivante est la formation de coquilles: l'arbre de cire est plongé dans une suspension spécifique (comme la silice SOL), puis saupoudré de sable réfractaire. Ce processus est répété à plusieurs reprises jusqu'à ce qu'une coquille en céramique multicouche d'une épaisseur et d'une résistance suffisantes se forme à la surface du motif de cire. Une fois que la coquille sèche et se solidifie, la vapeur ou la chaleur sont utilisées pour faire fondre et expulser le motif de cire à l'intérieur, laissant une cavité en céramique creuse qui reproduit précisément la forme de la roue. Après un tir à haute température, le métal fondu est versé dans la cavité. Après solidification et refroidissement, la coque est cassée et la coulée finie est retirée pour la coupe, le polissage et le traitement thermique ultérieur.

Ce processus complexe offre des avantages de coulée d'investissement qui sont inégalés par d'autres méthodes de coulée. Premièrement, la haute précision est la caractéristique la plus notable de la coulée d'investissement. Parce que la cavité de la moisissure est créée à partir d'un motif de cire précis et que la coquille en céramique présente un retrait minimal après le tir, la coulée d'investissement peut atteindre des tolérances dimensionnelles aussi élevées que CT4-CT6, bien supérieures au sable et à la coulée métallique. Ceci est crucial pour les paramètres géométriques critiques de la roue de tourbillon, tels que le dégagement de la lame, l'épaisseur de la lame et l'angle de lame, qui ont un impact direct sur ses performances hydrauliques.

Deuxièmement, le casting d'investissement peut produire des moulages avec des géométries complexes. Les lames de roue à tourbillon présentent généralement des surfaces en forme de forme libre tridimensionnelles et torsadées, avec de nombreuses lames étroitement espacées et des chemins d'écoulement internes complexes. Ces caractéristiques complexes sont difficiles à réaliser en utilisant des méthodes de coulée traditionnelles, mais la coulée d'investissement peut parfaitement reproduire tous les détails du modèle de cire, y compris les chemins de flux complexes et la courbure des lames, sans avoir besoin d'usinage supplémentaire, réduisant considérablement la charge de travail et les coûts post-traitement.

De plus, une excellente qualité de surface est un autre argument de vente clé de la coulée d'investissement. Parce que la coquille est fabriquée à partir de poudre de céramique fine, la rugosité de surface de la coulée peut atteindre RA3.2-6,3 µm, réduisant considérablement les défauts de surface tels que les trous d'épingle et les inclusions de sable. Une surface lisse réduit efficacement la résistance à la friction dans la roue, améliorant l'efficacité du pompage, réduisant la cavitation et l'usure et prolongeant la durée de vie de la roue.

Comparaison avec d'autres processus de coulée

La comparaison de la coulée d'investissement avec la coulée de sable et la coulée de moisissures métalliques peut plus clairement comprendre ses avantages uniques dans la production de rouleaux de tourbillon.

La coulée de sable offre des coûts plus bas et convient pour produire des pièces moulées plus grandes avec des exigences de précision moins strictes. Cependant, son principal inconvénient est sa mauvaise précision dimensionnelle et sa qualité de surface, nécessitant souvent un usinage ultérieur approfondi pour répondre aux exigences. La structure de la lame complexe de la roue rend difficile d'atteindre les exigences de conception pour le dégagement et l'épaisseur de la lame à l'aide de la coulée de sable. Les défauts de surface de la lame tels que les trous d'épingle et les inclusions de sable sont également susceptibles de se produire, ce qui a un impact sur les performances des fluides.

La coulée de moisissure métallique (telle que la coulée sous pression) peut atteindre une meilleure précision dimensionnelle et une qualité de surface, mais ses coûts de moisissure sont extrêmement élevés, et la structure du moule est limitée par les angles de rédaction et les surfaces de séparation, ce qui le rend inadapté à la production de moulages avec des chemins d'écoulement internes complexes comme la rouleuse. De plus, la coulée de moisissure métallique est généralement utilisée pour couler des alliages à faible point de fusion et ne convient pas aux traits tourbillonnants résistants à l'usure et résistants à la corrosion en acier inoxydable spécialisé ou en fonte à haut chrome.

Applications spécifiques de la mise en place des investissements dans la production de rouleaux de tourbillon

Dans la production réelle, la technologie de la coulée d'investissement peut parfaitement relever de nombreux défis dans la fabrication de rouleaux de tourbillon. Par exemple, pour assurer une résistance à l'usure des roues, ce processus peut projeter une variété de matériaux élevés et à haute résistance à l'honneur, tels que l'acier inoxydable (SS316L, CF8M), l'acier inoxydable duplex (CD4MCU) et la fonte de chrome élevé (CR26), qui sont essentielles pour la gestion des eaux usées et des mèches contenant des particules solides.

En outre, en raison de la cohérence dimensionnelle élevée de la coulée d'investissement, Tourbillon Produit dans le même lot est très interchangeable, réduisant les coûts de maintenance pour les clients. La structure interne de la coulée est également plus dense, exempte de retrait et de porosité, qui peut être vérifiée par des tests non destructeurs (NDT) tels que les rayons X ou les tests ultrasoniques, assurant la fiabilité de la roue dans des conditions de haute charge.