अब बालुवा कास्टिङ उत्पादन गर्न सकिने आयामी शुद्धता लगानी कास्टिङको नजिक पुगेको छ। 3-डी बालुवा प्रिन्टिङ टेक्नोलोजीहरूले मोल्ड र कोरहरूको आयामी शुद्धतामा धेरै सुधार गरेको छ तर परम्परागत बालुवा कास्टिङको सतहको सहजतासँग मिलाउन असफल भएको छ, लगानी कास्टिङलाई एक्लै छोड्नुहोस्।
लगानी कास्टिङले उत्कृष्ट सुविधा रिजोल्युसन र आयामी शुद्धताको साथ धेरै चिल्लो भागहरू प्रदान गर्दछ। 3-डी मुद्रित बालुवा मोल्डहरू र कोरहरूले लगानी कास्टिङको लागि लागत-प्रभावी विकल्प प्रदान गर्न सक्छन् यदि प्रक्रियाले आयाम र सतह दुवै आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
यद्यपि फाउन्ड्री उपभोग्य वस्तुहरूको क्षेत्रमा धेरै परिवर्तन र सुधारहरू गरिएका छन्, बालुवा एक सामग्री हो जुन केही हदसम्म स्थिर रह्यो। खनन र धुलाई पछि, आवश्यक भएमा, फाउन्ड्री बालुवाहरू व्यक्तिगत वा दुई-जाल समूहहरूमा वर्गीकृत गरिन्छ र भण्डारण गरिन्छ। तिनीहरू फाउन्ड्री ग्राहकलाई ढुवानीको लागि सामान्य वितरणमा जोडिएका छन्। यद्यपि त्यहाँ धेरै फरक खानी वितरणहरू छन्, समान वितरणहरूमा समान AFS-अनाज फाइननेस नम्बरको बालुवा आपूर्ति गरिन्छ। सतह फिनिश कास्टिङ गुणस्तर विनिर्देशहरूको अभिन्न अंग हो। कास्टिङमा नराम्रो आन्तरिक सतह फिनिशले तरल पदार्थ र उच्च गति ग्यास दुवैको दक्षता गुमाउन सक्छ। टर्बोचार्जर र इनटेक मेनिफोल्ड कम्पोनेन्टहरूको लागि यस्तै हुन्छ। युनिभर्सिटी अफ नर्दन आयोवाले कास्टिङका लागि सतहको चिल्लोपनलाई असर गर्ने मोल्ड सामग्रीका विशेषताहरूबारे अनुसन्धान गरिरहेको छ। अनुसन्धान एल्युमिनियम कास्टिङमा गरिएको थियो तर लौह मिश्रहरूमा अनुप्रयोग र सान्दर्भिकता छ जसले प्रवेश वा फ्युज्ड बालुवा दोषहरू जस्ता दोषहरू प्रदर्शन गर्दैन। अध्ययनले मोल्डिङ मिडिया विशेषताहरूको प्रभावको अनुसन्धान गर्दछ जस्तै बालुवाको सुन्दरता, सामग्री प्रकार र अपवर्तक कोटिंग चयन। परियोजनाको लक्ष्य बालुवा कास्ट भागहरूमा लगानी कास्टिङ सतह फिनिशहरू पूरा गर्नु थियो।
पारगम्यता र सतह क्षेत्र परिणाम
AFS पारगम्यतालाई 10 सेन्टिमिटर पानीको टाउकोमा मानक नमूनाबाट हावाको ज्ञात मात्रामा जान लाग्ने समयको रूपमा परिभाषित गरिन्छ। साधारणतया, AFS पारगम्यताले हावा पास गर्न अनुमति दिने कुल दानाहरू बीचको खुला ठाउँहरूको मात्रालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। सामग्रीको GFN ले 80 GFN सम्म पारगम्यतालाई महत्त्वपूर्ण रूपमा परिवर्तन गर्छ, जहाँ प्रवृत्ति स्तर बाहिर देखिन्छ।
डाटाले देखाउँछ कि एउटै सतह खुर्दापन विभिन्न दरहरूमा कुनै पनि कण आकारको साथ प्राप्त गर्न सकिन्छ। गोलाकार र गोलाकार अनाज सामग्रीले कोणीय र उप-कोणीय समुच्चयहरूको तुलनामा द्रुत दरमा कास्टिङ सहजता सुधार गर्दछ।
ग्यालियम सम्पर्क कोण परिणामहरू
तरल ग्यालियम परीक्षण प्रयोग गरेर तरल धातुको साथ बन्डेड मोल्डिंग समुच्चयको सापेक्ष भिजेको मापन गर्न सम्पर्क कोण मापनहरू सञ्चालन गरियो। सिरेमिक बालुवामा उच्चतम सम्पर्क कोण थियो जबकि जिरकोन र ओलिभिनले समान तल्लो सम्पर्क कोण साझा गरे। ग्यालियमले सबै बालुवा सतहहरूमा हाइड्रोफोबिक व्यवहार प्रदर्शन गर्यो। सबै नमूनाहरूको लागि समान AFS-GFN प्रयोग गरिएको थियो। नतिजाहरूले आधार सामग्रीको सट्टा माध्यमिक अक्षमा देखाइए अनुसार बालुवाका प्रकारहरूका लागि सम्पर्क कोण समग्र अनाज आकारमा धेरै निर्भर रहेको संकेत गर्दछ। सिरेमिक बालुवाको गोलाकार आकार थियो र ओलिभिन बालुवाले अत्यधिक कोण आकारको प्रदर्शन गर्यो। जबकि आधार समुच्चयको सतह भिजेको क्षमताले कास्टिंग सतह फिनिशमा भूमिका खेल्न सक्छ, परीक्षण श्रृंखलामा सम्पर्क कोण मापनको दायरा अनाज आकारको अधीनमा थियो।
परीक्षण कास्टिङहरूबाट सतहको नरमपन परिणामहरू
सतहको नरमपन परिणामहरू सम्पर्क प्रोफाइलोमीटर प्रयोग गरेर मापन गरियो। तीन-स्क्रिन 44 GFN सिलिकाबाट चार-स्क्रिन 67 GFN सिलिकामा सतहको सहजतामा उल्लेखनीय सुधार भएको थियो। वितरण चौडाइमा भिन्नता भए तापनि 67 GFN भन्दा परका परिवर्तनहरूले सतहको खुरदुरापनमा प्रभाव देखाउँदैन। 185 RMS को थ्रेसहोल्ड मान अवलोकन गरिएको छ।
101 र 106 GFN सामाग्रीहरू बीच सहजतामा ठूलो सुधार देख्न सकिन्छ। 106 GFN बालुवा स्क्रिन वितरणमा 17% भन्दा बढी 200 जाल सामग्री छ। दुई स्क्रिन 115 र 118 GFN सामाग्रीले सहजतामा कमी ल्यायो। 143 GFN बालुवाले 106 GFN zircon को समान रिडिङको परिणामस्वरूप। थ्रेसहोल्ड मान 200 RMS हो।
कण वितरण साँघुरो भए तापनि चार-स्क्रिन 49 GFN क्रोमाइटबाट तीन-स्क्रिन 73 GFN क्रोमाइटमा सतहको सहजतामा स्थिर सुधार देखियो। 49 GFN को तुलनामा 73 GFN क्रोमाइटमा 140-mesh स्क्रिनको अवधारणमा 19% वृद्धि देखियो। तीन-स्क्रिन 73 GFN बाट चार-स्क्रिन 77 GFN क्रोमाइट बालुवाहरूमा तिनीहरूको समान ग्रेन फाइननेस नम्बरहरू भए तापनि कास्टिङ स्मूथनेसमा उल्लेखनीय वृद्धि देखाइएको थियो। 77 GFN र 99 GFN क्रोमाइट सामग्रीहरू बीच सहजतामा कुनै परिवर्तन देखिएको छैन। चाखलाग्दो कुरा के छ भने, दुई बालुवाले 200-जाल स्क्रिनमा धेरै समान अवधारण साझा गरे। थ्रेसहोल्ड मान 250 RMS हो।
संकुचित वितरणको बाबजुद 78 GFN ओलिभिनबाट 84 GFN ओलिभिनमा कास्टिङ सहजतामा उल्लेखनीय सुधार भएको छ। 84 GFN olivine मा 140-mesh स्क्रिनमा 15% प्रतिधारणको वृद्धि देखिन्थ्यो। 84 र 85 GFN ओलिभिन बीचको महत्व छ। 85 GFN ओलिभिनले 50 ले स्मूथनेस सुधार गर्यो। 85 GFN ओलिभिन 200-मेस स्क्रिनमा लगभग 10% रिटेन्सन भएको तीन-स्क्रिन बालुवा हो जबकि 84 GFN ओलिभिन केवल दुई-स्क्रिन सामग्री हो। 85 GFN olivine बाट 98 GFN olivine सम्म चिकनीपनमा स्थिर सुधार देख्न सकिन्छ। स्क्रिन वितरणले 200-मेश स्क्रिनमा 5% अवधारणको वृद्धि देखाउँछ। 98 GFN बाट 114 GFN olivine मा लगभग 7% को 200 जाल अवधारणमा वृद्धि भए पनि कुनै परिवर्तन देखिएन।
244 RMS को थ्रेसहोल्ड मान अवलोकन गर्न सकिन्छ।
सिरेमिक कोरबाट प्राप्त कास्टिङका लागि सतह खुर्दा परिणामहरूले 32 GFN र 41 GFN सामग्रीहरू बीचको सुधार देखाउँछ। ४१ GFN बालुवामा ३४% ले ७०-मेश स्क्रिनको अवधारणमा वृद्धि भएको थियो। 41 GFN र 54 GFN सिरेमिकहरू बीच सहजतामा उल्लेखनीय वृद्धि देखियो। 41 GFN सामग्रीको तुलनामा 100-मेश स्क्रिनमा 54 GFN सामग्रीले 19% बढी रिटेन्सन गरेको थियो। 54 GFN सामग्रीमा वितरण संकुचित भए तापनि यो सुधार भयो। सिरेमिक परिणामहरूमा सबैभन्दा ठूलो प्रभाव 54 GFN र 68 GFN बालुवाहरू बीच देखियो। 68 GFN बालुवाको 140-जाल स्क्रिनमा 15% उच्च रिटेन्सन थियो जसले वितरणलाई फराकिलो बनायो। 140-जाल स्क्रिनमा 40% प्रतिधारणको वृद्धि भएता पनि, 68 GFN र 92 GFN सामग्रीहरू बीच थोरै सुधार देखियो। थ्रेसहोल्ड मान 236 RMS हो।
3-डी मुद्रित बालुवाहरू द्वारा उत्पन्न सतहहरू समान जम्मा प्रयोग गरेर र्याम गरिएको बालुवा सतह भन्दा महत्त्वपूर्ण रूपमा रफ हुन्छन्। XY अभिमुखीकरणमा मुद्रित नमूनाहरूले सबैभन्दा चिकनी परीक्षण कास्टिङ सतह प्रदान गर्यो जबकि XZ र YZ अभिमुखीकरणमा मुद्रित गरिएका नमूनाहरू सबैभन्दा नराम्रा थिए।
rammed सिलिका अनकोटेड 83 GFN सिलिका बालुवाको नतिजा 185 RMS को नरमपन मान भयो। यद्यपि कास्टिङहरू चिल्लो देखिन्थ्यो, अपवर्तक कोटिंग्सले प्रोफिलोमिटरद्वारा मापन गरे अनुसार सतहको खुर्दापन बढायो। अल्कोहल-आधारित एल्युमिना कोटिंगले उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शन गर्यो जबकि अल्कोहलमा आधारित जिरकोन कोटिंगले उच्चतम रफनेस भएको थियो। 83 GFN 3-D मुद्रित नमूनाहरूले उल्टो प्रभाव देखायो। जबकि अनकोटेड नमूना XY को सबैभन्दा अनुकूल अभिमुखीकरणमा छापिएको थियो, अनकोटेड नमूनाले 943 RMS को कास्टिङ रफनेस प्रदर्शन गर्यो। कोटिंग्सले सतहलाई अनकोटेड सतह फिनिशबाट 339 को न्यून देखि 488 RMS को उच्चमा पर्याप्त रूपमा स्मूथ गर्यो। यस्तो देखिन्छ कि लेपित बालुवाको सतह फिनिश सब्सट्रेट बालुवाको नरमपनबाट केही हदसम्म स्वतन्त्र छ र दुर्दम्य कोटिंगको निर्माणमा धेरै निर्भर हुन्छ। 3-डी मुद्रित बालुवा, यद्यपि धेरै नराम्रो सतह फिनिशबाट सुरु हुन्छ, अपवर्तक कोटिंग्सको प्रयोगबाट उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सकिन्छ।
निष्कर्ष
हाल उपलब्ध मोल्डिङ समुच्चयहरूमा 200 आरएमएस माइक्रोइन्च भन्दा कमको सतहको नरमपन मानहरू प्राप्त गर्ने क्षमता छ। यी मानहरू लगानी कास्टिङसँग सम्बन्धित मानहरूमा थोरै छन्। परीक्षण गरिएका सामग्रीहरूको लागि, प्रत्येकले समग्र AFS ग्रेन फाइननेस बढ्दै कास्टिङ रफनेसमा कमी देखाएको छ। यो एक थ्रेसहोल्ड मान सम्मका सबै सामग्रीहरूमा सत्य थियो, जुन समयमा AFS-GFN बढ्दै जाँदा कास्टिङ रफनेसमा थप कमी देखिएन। यो पहिले आयोजित अनुसन्धान द्वारा समर्थित थियो।
सबै सामग्री समूहहरूमा, AFS-GFN को प्रभाव गणना गरिएको सतह क्षेत्र र समग्र पारगम्यता दुवैमा माध्यमिक थियो। पारगम्यतालाई कम्प्याक्टेड बालुवाको खुला क्षेत्रहरू वर्णन गर्न सोच्न सकिन्छ, तर सतह क्षेत्रले बालुवाको स्क्रिन वितरण र सूक्ष्म कणहरूको समान मात्रालाई राम्रोसँग वर्णन गर्दछ। दुबै पारगम्यता र सतह क्षेत्र सीधा कास्टिंग सतह चिकनीसँग सम्बन्धित थिए। यो ध्यान दिनुपर्छ कि यो आकार समूह भित्रको समुच्चयहरूको लागि सही थियो। यद्यपि कोणीय र उप-कोणीय समुच्चयहरू उच्च सतह क्षेत्रहरू थिए, तिनीहरूको पारगम्यता उच्च थियो र खुला सतहलाई संकेत गर्दछ। गोलाकार र गोलाकार समुच्चयहरूले उच्च सतह क्षेत्रको साथ कम पारगम्यता संयोजन गर्ने चिल्लो सतहहरू प्रदर्शन गरे।
यो मूल रूपमा तरल धातु र बन्डेड एग्रीगेट बीचको सम्पर्क कोण द्वारा नापिएको रूपमा सतह भिज्ने क्षमता परिणामस्वरूप कास्टिंग सतह फिनिशमा एक महत्वपूर्ण कारक थियो भन्ने विश्वास गरिएको थियो। जबकि यो देखाइएको थियो कि समान AFS-GFN मा विभिन्न सामाग्री मा सम्पर्क कोण कास्टिङ खुर्दा को लागी समानुपातिक थिएन, यो पुष्टि भयो कि अनाज आकार एक प्रमुख कारक थियो। सम्पर्क कोण र कास्टिंग सतह खुरदना बीचको सम्बन्धको अनुपस्थिति यस तथ्यले व्याख्या गर्न सकिन्छ कि अनाजको आकार सतह खुरदरापनमा प्रमुख प्रभावको रूपमा देखियो। त्यहाँ एक महत्त्वपूर्ण सम्भावना छ कि विभिन्न सामग्रीको सम्पर्क कोण अनाज आकार र परिणामस्वरूप सतहको चिकनीपनले मात्र सामग्रीको ओसिलोपनको तुलनामा बढी प्रभावित भएको थियो।
सबै नाप्ने यन्त्रहरू जस्तै, परीक्षण विधिको कलाकृतिहरूले परिणामहरूलाई केही हदसम्म प्रभाव पार्न सक्छ। कास्टिङ रफनेसमा वृद्धि, अपवर्तक कोटिंगको प्रयोगको साथ दृश्यात्मक रूपमा कास्टिङहरू सहज देखिने भए पनि, कोटिंग्सको साथ सिर्जना गरिएका चुचुराहरू र उपत्यकाहरूको आकारको कारण हुन सक्छ। परिभाषा र मापन द्वारा, अपवर्तक कोटिंग्सले मात्र नन-लेपित नमूनाहरूमा सतहको नरमपन बढायो। सबै दुर्दम्य कोटिंग्स 3-डी मुद्रित बालुवाको सतहको नरमपन सुधार गर्न धेरै सफल थिए। यस्तो देखा पर्यो कि लेपित नमूनाहरूबाट परीक्षण कास्टिङको सतह समाप्ति सुरुको सब्सट्रेट बालुवाबाट केही हदसम्म स्वतन्त्र थियो। कोटिंग्सले सतह फिनिशमा ठूलो प्रभाव पारेको थियो तर कास्टिंग फिनिश सुधार गर्न कोटिंग्सलाई परिमार्जन गर्न थप काम आवश्यक छ।
Ningbo Zhiye Mechanical Components Co., Ltd बाट Santos Wang द्वारा सम्पादन गरिएको।
https://www.zhiyecasting.com
santos@zy-casting.com
८६-१८९५८२३८१८१