Литье по выплавляемым моделям против услуг по литью в песчаные формы: анализ совокупной стоимости владения для сложных деталей

Литье по выплавляемым моделям или услуги по литью в песчаные формы — это важное решение, позволяющее снизить уровень брака на 12% и затраты на обработку на 40%. Оценка литья по выплавляемым моделям по сравнению с литьем в песчаные формы снижает общую стоимость владения.

LS Manufacturing предлагает основанную на физике модель совокупной стоимости владения, охватывающую допуск ±0,1 мм и чистоту Ra 3,2 мкм, что позволяет снизить затраты на каждую деталь на 30–50 %.

Литье по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы – краткий справочник совокупной стоимости владения для сложных деталей

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр>

Основные выводы:

Окупаемость затрат: Экономичная технология литья по выплавляемым моделям обеспечивает доходность 85–92 % и 98,5 % годовых; более 150 шт, совокупная стоимость владения превосходит литье в песчаные формы на 35-55%, а при сложной конструкции можно добиться 30-50% экономии на одной детали.

Точность конечной формы: отливка ±0,1 мм и Ra 1,6 мкм исключают 70–90 % вторичной обработки; 3D-печать восковых моделей обеспечивает 7–10 дней быстрого прототипирования без использования стальных инструментов.

Реагирование цепочки поставок: Однопоточный процесс (литье + HT + CNC + пассивация) сокращает время выполнения заказа в два раза (41→26 дней) и сводит к минимуму объем доработок до 0,4 %.

Почему стоит доверять этому руководству? Практический опыт экспертов по производству LS

Согласно ISO 8062 в случае литья по выплавляемым моделям следует использовать классы точности CT4-CT6, но в нашем случае с турбинной лопаткой из 316L мы получили CT7 до тех пор, пока не провели корректировку воска при температуре 55±2°C и давлении 3,5 МПа. По данным Института литья по выплавляемым моделям (ICI), предоставляется Ra 1,6-3,2 мкм, но на основе 18-месячного анализа 42 NiCrMo Ra 2,1 мкм можно получить только при условии, что время темп депарафинизации составит менее 4 минут. Запросите 3 элемента: класс допуска, литая карта Ra и восковая модель Cpk ≥1,33.​

Техника литья в песчаные формы гарантирует CT10-CT13 с Ra 12,5-50 мкм, но в нашем корпусе насоса из ковкого чугуна массой 280 кг CT14 был достигнут до использования 1,2% фурановой смолы. Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG) предполагает допуск в размере 0,08–0,12 дюймов, который нам удалось уменьшить до 0,04 дюйма за счет использования цирконовой облицовки в нашем исследовании с 200 полостями. Испытание на долговечность модели, план охлаждения и требуемое окно заливки ±15 °C на каждую плавку.

Инвестиции рассчитаны на сумму менее 25 кг, песок более 100 кг; однако гибридная поставка корпуса клапана 17-4PH 48 кг снизила затраты на 18 тысяч долларов на 1000 штук. Теория не работает при толщине стенки 2,5 мм при литье в песчаные формы, но нам пришлось отказаться от 80 кронштейнов с фланца 1,8 мм. Рассчитайте общую стоимость

Почему первоначальная стоимость оснастки часто вводит в заблуждение менеджеров по снабжению при расчете общей совокупной стоимости владения для сложных деталей, изготовленных на заказ?

При выборе сложных нестандартных компонентов первоначальная стоимость инструмента вводит в заблуждение, поскольку более низкая стоимость инструмента при литье в песчаные формы скрывает более высокие затраты на вторичную обработку, в то время как затраты на инструмент для литья по выплавляемым моделям быстро амортизируются, как только начинается производство 100-500 шт. за счет точности формы и отсутствия механической обработки после отливки:

Моделирование безубыточности заменяет эвристику «самой дешевой формы»

В то время как прецизионный штамп стоимостью 40 000 долларов США равен 133 долларам США за штуку при партии 300 штук, стоимость формы для литья в песчаные формы 2000 долларов США и обработка на станке с ЧПУ стоимостью 30 долларов США за штуку составляют 37 долларов США за штуку без учета уровня брака. Ваша точка безубыточности — 150 шт. Помимо этого, услуга по анализу совокупной стоимости владения показывает, что услуга по литью на 35–55% экономичнее, чем литье в песчаные формы с точки зрения общей стоимости. По данным сравнительного анализа производительности литейного производства малого и среднего бизнеса, скрытые затраты на механическую обработку при литье в песчаные формы могут составлять 22–28% от стоимости детали для сложных деталей; тогда как инвестиционный кастинг поддерживает его на уровне 3-7%.

Допуски на чистую форму исключают переработку смещения исходной точки

Допуск ±0,5–2,0 мм при литье в песчаные формы влечет за собой необходимость многократной обработки детали на станке с ЧПУ для получения желаемого допуска и дополнительные затраты в размере 15–50 долларов США на деталь, а также опасность перекоса из-за настройки нескольких операций. Из-за наличия литья по выплавляемым моделям с процессом формования обечайки, обеспечивающего допуск ±0,1-0,2 мм сразу после литья, все резьбы, поднутрения, каналы и т. д. будут обработаны в чистой форме. Ожидается, что цена литья по выплавляемым моделям из легированных сталей составит от 8 до 14 долларов, а литья в песчаные формы с механической обработкой – от 18 до 32 долларов.

Короткие тиражи без использования инструментов с помощью шаблонной печати

LS Manufacturing будет печатать в 3D восковую модель для литья по выплавляемым моделям с помощью промышленных принтеров SLA/DLP и поэтому вообще не будет использовать дорогостоящие стальные штампы. Таким образом, LS Manufacturing сэкономит на стоимости оснастки, а прототипы будут доставлены в течение 7–14 дней из стали 316L или Inconel 718. Что касается вашего заказа на 1–50 штук, цена литья по выплавляемым моделям составит 12–25 долларов США за штуку, тогда как цена литья в песчаные формы будет составлять примерно 20–45 долларов США за штуку, включая механическую обработку. Срок поставки отливок, согласно отраслевой статистике (Американское литейное общество, 2023 г.), составит менее 2 недель по сравнению с 6-8 неделями для сложной гидравлики и рабочих колес.

Доходность материала усугубляет преимущество

Отливка по выплавляемым моделям достигает 92–97% по сравнению с 72–78% у песка. Учитывая случай, когда у нас есть 2 кг сплава Inconel 718 по цене 85 долларов США/кг, экономия составит от 13 до 28 долларов США за отливку или от от 5200 до 11 200 долларов США за 400 отливок, что позволит окупить затраты на пресс-форму менее чем за 2 года.

В описанном выше процессе стоимость владения (TCO) учитывалась на основе объема, а не на основе долларов, как в традиционном процессе. Что касается сложностей, требующих контроля допусков, измерение затрат основано на стоимости одной детали при объеме, а не на долларах, потраченных на формовку. Четкое понимание высокой стоимости инструмента, связанной с литьем по выплавляемым моделям и ее возмещением посредством механической обработки, является лучшим процессом поиска.

Как геометрическая сложность и внутренние каналы для жидкости определяют пороговые значения производственных затрат для компонентов прецизионного литья?

Геометрическая сложность и внутренние каналы для жидкости являются определяющими факторами минимальной цены, поскольку литье в песчаные формы не позволяет изготавливать тонкие стенки ≤1,5 мм и глубокие полости без дефектов с необходимостью дорогостоящей 5-осевой обработки на станке с ЧПУ. Точное производство по выплавляемым моделям позволяет получать компоненты в соответствии с ISO 8062 CT4-CT7 и снижает затраты на последующую обработку на ≥70 %:

Тонкостенное литье исключает сверление и электроэрозионную обработку

Ограничение толщины стенки: Тонкие стены ≤1,5 мм невозможно изготовить с помощью отливок в песчаные формы, что приводит к скорости сверления 18–25 % (Справочник ASM, том 15).

Фиксатор керамической оболочки: Услуга литья сложных деталей с тонкими стенками, удержанием ±0,15 мм на тонких стенках и литьем внутренних каналов в сетчатая форма.

Ваша выгода: Вы пропустите процедуры сверления пистолетом и электроэрозионной обработки проволоки, что сократит время цикла на 73 % для блока гидравлических клапанов с 4 поперечными проходами.

Стабильность сердцевины: Процесс литья по выплавляемым моделям обеспечивает 1:40 соотношение стенок без искажений, что подтверждено испытаниями на 200 деталей.

Геометрия глубокой полости без смещения ядра

Проблема с песчаным сердечником: Глубокие полости (>50 мм) приводят к допуску по толщине стенки ±1,0 мм из-за смещения сердечника.

Керамика с предварительным обжигом: Стабильна до 1550°C и допуски на расположение полостей ±0,2 мм.

Влияние на стоимость: Стоимость точного литья снижена из-за отсутствия необходимости в каких-либо операциях черновой 5-осевой обработки – машино-часы сократились с 8,5 до 2,1 на корпус топливной форсунки.

Свобода дизайна: Тонкостенное литье по выплавляемым моделям конструкция менее 1,0 мм становится возможной благодаря использованию вакуума, что дает больше возможностей для снижения веса коллекторы.

Однократное литье с внутренним каналом для жидкости

Диаметр канала: Пересекающиеся каналы менее 3 мм при литье в песчаные формы создают засветы и включения, мешающие потоку жидкости.

Метод воскового рисунка: Из нескольких керамических стержней образуются змеевидные каналы за одну отливку.

Повышение выхода:​ Специализированная служба литья по выплавляемым моделям производит каналы Ra 1,6 мкм и обеспечивает 96 % выход при первом проходе по сравнению с 62 % при литье в песчаные формы (внутреннее исследование, 1200 деталей).

Устранены доработки: метод литья по выплавляемым моделям исключает удаление заусенцев и процесс текучести, что приводит к сокращению времени цикла на 65%.

Выбор порогового значения геометрии на основе данных

Сравнение случаев: 6-ребристый корпус насоса с двумя глухими отверстиями – литье в песчаные формы требует 4 операций с ЧПУ (12 часов); для литья по выплавляемым моделям требуется 1 операция (2,5 часа).

Достижение допуска: Высокоточное литье по выплавляемым моделям позволяет достичь допуска CT5 на сложной внутренней геометрии, что снижает процент брака на 38 процентов.

Решение из одного источника: Нет необходимости в сборках благодаря сетчатым стенам и каналам.

Вместо того, чтобы ограничивать сложную внутреннюю геометрию с помощью литья в песчаные формы с точностью метода керамической оболочки, вы используете однократное литье. Вы сократили обработку на 70 процентов и допуски CT4–CT7 благодаря данным о толщине стенок, диаметрах каналов и времени цикла.

Рис. 1. Роботизированная рука, заливающая жаропрочный сплав, позволяет выполнять точное литье по выплавляемым моделям вместе с вибрирующим оборудованием для просеивания песка.

Когда высокая шероховатость поверхности (Ra 1,6–6,3 мкм) может существенно снизить общие затраты на механическую и чистовую обработку?

Эти более высокие значения шероховатости Ra 1,6–6,3 мкм снижают затраты на механическую и чистовую обработку, поскольку черновое фрезерование, чистовое фрезерование и притирка будут исключены из процесса высококачественного литья с Ra 12,5–50 мкм и уменьшат износ станков с ЧПУ, трудозатраты и риск повреждения поверхности уплотнения за счет 90% клапанов насосов высокого давления и пневматических компонентов: Поверхность литья по выплавляемым моделям предлагает литые поверхности Ra 1,6–3,2 мкм.

Оценочный параметр	Литье по выплавляемым моделям	Литье в песок
Первоначальная обработка и безубыточность	5 000–100 000 долларов плесень; безубыточность 150 единиц; Общая стоимость владения 35–55 % дешевле, чем альтернатива объемом более 300 единиц	$2000–10000 шаблон; стоимость обработки на 22-28% выше за единицу; большое количество лома увеличивает общие затраты
Допуск и качество поверхности	±0,1–0,2 мм для литых деталей; Ra 1,6-3,2 мкм; литье по выплавляемым моделям нет необходимости в черновом/чистовом фрезеровании	допуск ±0,5–2,0 мм; Ra 12,5–50 микрон; 4 шага ЧПУ; 9,2% отказов уплотняющих поверхностей от утечек
Геометрическая сложность	Толстые стенки > 1,0 мм; сетчатая форма внутренних ходов; допуск соосности сердечника ±0,2 мм; На 70 % меньше механической обработки	Толстые стены <1,5 мм – 18–25% отказов; глубокие карманы, допуск ±1,0 мм, смещение сердечника; требуется 5-осевая черновая обработка
Использование материалов (твердые сплавы)​	Выход 85–92%; Ti, Инконель, чистая форма 17-4PH; соотношение покупки и полета 1,15:1; Экономия 54–71 % при покупке более 300 единиц	Выход 20-25% от заготовок; 75-80%лом; износ инструментов с ЧПУ 35-60 долларов за пластину; высокая вероятность брака
Процент утилизации и доход	Доходность при первом проходе ≥98,5% (ProCAST+100% CT); скрытый лом <2%	Процент утилизации 8–15%; проблемы, выявленные после дорогостоящей обработки на станках с ЧПУ; скрытая стоимость: 9 600–18 000 долларов США за 500 единиц
Время выполнения и постобработка	Литье + термообработка + ЧПУ + пассивация, 26 дней против 41, доработка – 0,4%	Диверсифицированные поставщики замедляют процесс на 23 дня, процент доработок 6–9 %

<ул> <блок-цитата> <ол> <ул> <ол> <ул> <блок-цитата> <тело> <блок-цитата>

Если вашему компоненту требуется шероховатость поверхности Ra < 6,3 мкм для уплотнения или динамического интерфейса, 90% снижение количества дефектов при испытаниях на герметичность поверхности уплотнения, а также 87% снижение расхода вставок и 64–72% общая экономия затрат, начиная с 50 деталей за один цикл, с помощью отливки по выплавляемым моделям по индивидуальному заказу. сервис экономически выгодное решение. Вакуумное литье по выплавляемым моделям канавок уплотнений и посадочных мест уплотнительных колец производится с допуском ±0,08 мм, что исключает протяжку/прорезь после литья и выдерживает испытание на герметичность гелием при 10⁻⁶ мбар·л/с без дальнейшего измельчения.

Какие марки материалов создают жесткие вторичные барьеры при механической обработке, когда литье по выплавляемым моделям обеспечивает структурное преимущество?

Требования к вторичной обработке таких марок материалов, как Ti-6Al-4V, Inconel 718 и 17-4PH, чрезвычайно строгие из-за высокой твердости выше HRC 40, в результате чего стоимость обработки на станке с ЧПУ превышает 60 % от общей стоимости детали; почти чистая геометрия, достигаемая за счет литья по выплавляемым моделям, обеспечивает улучшение использования материала с 20 % до 85 % и более, что позволяет сэкономить много денег на закупке сплавов: Литье по выплавляемым моделям из никелевых сплавов решает эти проблемы за счет производства деталей сетчатой формы без черновой обработки.

Преобразование использования материалов

Отходы сырья: Обработка Ti-6Al-4V из заготовок включает в себя 75–80% отходов материала в виде стружки, при этом каждый килограмм материала стоит 180–250 долларов США (модель затрат SME, 2024).

Повышение доходности: Служба индивидуального литья по выплавляемым моделям будет использовать отливки готовой геометрии, полученные методом вакуумной плавки, с доходностью 85–92% , что приведет к 4,5× сокращение закупок материалов на деталь.

Пример стоимости: В случае турбинной лопатки Inconel 718 (конечный вес 0,8 кг) вы можете сэкономить на материалах до 340 долларов США за деталь — эта сумма покрывает стоимость пресс-формы в пределах 120 штук.

Устранение жесткой обработки для сплавов HRC 40+

Нагрузка на износ инструмента: Сплав 17-4PH H900 (HRC 44) требует пластин из CBN по цене 35–60 долларов США за пластину, которые следует менять каждые 8–12 минут.

Ближайшая к сети доставка: услуга литья сложных деталей обеспечивает идентичный допуск детали ±0,15 мм в литом состоянии, что требует не более чем чистовой операции.

Выигрыш времени цикла: Технология литья по выплавляемым моделям позволяет сэкономить 3-4 операции черновой обработки и сократить цикл обработки с 95 минут до 18 минут на один блок гидрораспределителя, испытания на 600 изготовленных деталях.

Структурная целостность без искажений после отливки

Контроль пористости: Вакуумная индукционная плавка предотвращает образование газовой и усадочной пористости, которые возникают в процессе производства литья в песчаные формы.

Сохранение свойств: Полный набор свойств (UTS ≥1100 МПа для Inconel 718) можно сохранить без использования обработки HIP; 40 % цикла термообработки экономится.

Риск запасов: Коэффициент покупки/продажи 1,15:1 по сравнению с 5:1 для механической обработки снижает риск запасов на 77% для дорогих сплавов, позволяя экономить оборотный капитал.

Порог выбора оценок на основе данных

Сравнение по деталям: Шпиндель клапана из материала 17-4PH (HRC 42, 0,5 кг): обработка из стержня – 82 долл. США/деталь (стоимость материала и 45 мин обработки на станке с ЧПУ); литье по выплавляемым моделям – 24 доллара США/деталь (стоимость литья и 5 мин доводочных процессов).

Преимущество выхода материала:​ Литье по выплавляемым моделям дает выход материала 88%, тогда как механическая обработка дает только 22% материала выход, следовательно, экономия 58 долларов США за деталь на 500 штук, что соответствует 29 000 долларов США.

Окупаемость объема: Более 350 штук изнашивается, а стоимость детали для вашего производства остается прежней, в то время как стоимость обработки возрастает из-за износа инструмента.

Поскольку этот процесс включает производство деталей из сплава высокой твердости в готовой форме, вы будете избавлены от дополнительных 60 %+ затрат на механическую обработку, сохраняя при этом выход материала ≥85 %. Основываясь на реальных данных о времени жизненного цикла, износе инструмента и стоимости материалов для материалов Ti, Inconel и 17-4PH, этот процесс обеспечивает 54-71% экономию фактических затрат, начиная с 300 штук. Экономичное литье по выплавляемым моделям в небольших объемах позволяет производить труднообрабатываемые сплавы экономичной сетчатой формы.

Рис. 2. Заливка жидкого металла создает сложные отливки, в то время как рабочие вручную плотно утрамбовывают песок.

Как уровень доходности и размер дефектных браков влияют на долгосрочные затраты на производство единицы продукции при разных объемах производства?

Доходность, а также размер брака по дефектам в значительной степени способствуют повышению себестоимости единицы продукции в долгосрочной перспективе, поскольку литье в песчаные формы, процент брака которого обычно составляет 8–15 %, обычно обнаруживается только после вторичных операций, когда возникают дополнительные затраты; однако при использовании литья по выплавляемым моделям и моделирования ProCAST с 100% промышленной технологией CT NDT процент выхода может увеличиться до ≥98,5%, что позволяет избежать скрытого брака, который влияет на прибыльность проекта: Литье по выплавляемым моделям моделирование.

Моделирование ProCAST устраняет дефекты до заливки металла

Моделирование усадки позволяет прогнозировать усадку еще до изготовления какой-либо оснастки, чтобы избежать типичных 12–18% отходов при сложном тонкостенном литье в песчаные формы (тест AFS). Оптимизация пресс-формы достигается всего за одно компьютерное моделирование, что сокращает процесс разработки первого изделия с 8 до 3 недель без итераций.

100% промышленная компьютерная томография выявляет внутренние дефекты на ранней стадии

КТ-сканирование с разрешением ≤50 мкм позволит обнаружить дефекты усадки и газовой пористости, которые не видны с помощью рентгеновских лучей. высококачественное литье в песчаные формы позволит скрыть дефекты до тех пор, пока вы не обработаете каждую деталь по цене 80–150 долларов США за штуку. КТ-сканирование выявляет дефекты в отливке и повышает выход продукции со стандартных 84% до 98,5% (с 3200 проверенных деталей).

Скрытая стоимость брака, определяемая количественно для всех объемов продаж

Для 500 деталей с 12% отходов с использованием литья в песчаные формы вы потратите 9 600–18 000 долларов США при обработке 60 деталей. Использование литья по выплавляемым моделям с 1,5% лома снижает потери до 8 штук лома. При работе с 5000 деталями услуга по анализу совокупной стоимости владения обеспечит экономию затрат на пресс-формы для 380 штук, что составит 68 000–128 000 долларов США. Это снижает затраты на прецизионное литье, поскольку каждый доллар, потраченный на механическую обработку, напрямую способствует производству продаваемого продукта.

Управление процессами на основе данных обеспечивает согласованность

Каждое КТ-сканирование максимизирует производительность ProCAST в будущем. Вы получаете гарантированно высокое качество, сертифицированные комплектующие без входного контроля. КТ-инспекция литья по выплавляемым моделям — это способ достичь 99,2 % годового выполнения ваших заказов на 2000 изделий Inconel 718.

Цифровое моделирование в сочетании с 100% КТ-контролем делает отходы оправданным фактором затрат, а не неконтролируемой переменной. Таким образом, при коэффициенте выхода продукции более 98,5 % вы экономите до 68 000–128 000 долларов США на литье в песчаные формы в пределах 5000 деталей. Контроль процесса литья по выплавляемым моделям поможет вам сохранить финансовую стабильность.

Какие специальные инженерные решения DFM обеспечивают быструю проверку прототипа, одновременно устраняя риски, связанные с первоначальными расходами на штампы?

Применяя индивидуальное проектирование DFM, вы не рискуете инвестициями, связанными с оснасткой, поскольку вы можете перейти от обычного 6–8 недель процесса обработки стальных штампов к 3D-печати SLA с использованием смолы и воска, что позволяет получить прототипы в течение 7–10 дней в случае НИОКР или небольших объемов (10–100 штук) срочных проектов: Для быстрого прототипирования методом литья по выплавляемым моделям не требуются металлические штампы, а служба литья по выплавляемым моделям предоставляет вам это решение бесплатно.

Параметр	Литье в песчаные формы (Ra 12,5–50 мкм)	Прецизионное литье по выплавляемым моделям (Ra 1,6–6,3 мкм)
Состояние поверхности	Необходимо выполнить черновую и чистовую обработку поверхности	Отливка по выплавляемым моделям соответствует требованиям к уплотнительной поверхности
Необходимые этапы обработки	Необходимые четыре этапа: черновое фрезерование → получистовая обработка → чистовая обработка → притирка (4 этапа)	Только один шаг или обработка не требуется (0–1 шаг)
Износ инструмента на 100 деталей	использованы вставки 3.2 (грубая обработка твердой кожи)	Использовано 0,4 вставки (минимальная обработка)
Время цикла на деталь	48 минут (включена настройка + 4 этапа + тест)	6 минут (один этап + тест)
Не удалось проверить герметичность поверхности уплотнения	9,2 % уровень дефектов (выступы на поверхности задерживают частицы)	0,9 % уровень дефектов (поверхность плато)
Общая стоимость за 500 деталей	29 800 долларов США (механическая обработка + брак + доработка)	8700 долларов США (литье + обработка) – стоимость точного литья оказалась на 71 % дешевле

<ол> <ул> <ол> <ул> <блок-цитата> <блок-цитата> <тело> <блок-цитата>

Через 7–10 дней вы получите рабочий прототип без обязательств по использованию стальной оснастки, безопасная проверка конструкции гарантирована. Оптимизация углов уклона и переходов с помощью DFM гарантирует легкий переход к производству. Раннее обнаружение услуг по литью сложных деталей позволяет сократить количество отходов и доработок. Оптимизация DFM для литья по выплавляемым моделям гарантирует геометрию детали, готовую к производству; нет необходимости в 2-3 итерациях, как при подходе «сначала кубик».

Рис. 3. Крупномасштабная разливка расплавленного чугуна позволяет производить литье по выплавляемым моделям, в то время как ленточные конвейеры автоматически транспортируют формовочный песок.

Как сроки выполнения заказов и стандарты качества постобработки определяют общую реакцию цепочки поставок на OEM-компоненты?

Сроки выполнения заказов и стандарты качества постобработки определяют общую оперативность цепочки поставок, поскольку при литье в песчаные формы 70% общего времени цикла приходится на вторичную обработку у нескольких поставщиков; интегрированное литье по выплавляемым моделям объединяет литье, термообработку, ЧПУ и пассивацию в один поток, сокращая время поставки на 40 % и устраняя риски, связанные с участием нескольких поставщиков: Сроки литья по выплавляемым моделям​ напрямую улучшают конверсию денежного цикла.

Интегрированное производство исключает задержки при работе с несколькими поставщиками

Традиционный производитель литья в песчаные формы ​использует отдельные литейные цеха, цеха термической обработки и станки с ЧПУ, каждому из которых требуется 5–10 дней для составления предложения и доставки деталей. Процесс упрощается: все этапы выполняются под одной крышей, а задержки при передаче сокращаются с 23 дней до нуля. Вы получаете полностью обработанный корпус клапана 17-4PH за 19 дней вместо 33.

Термообработка и ЧПУ синхронизированы в одном потоке

После литья термообработка 17-4PH H900 начинается сразу же, что позволяет избежать 4-6 дней задержки в очередях у внешнего поставщика. Процесс на станке с ЧПУ начинается в течение нескольких часов и использует ту же установку приспособления для поддержания концентричности ±0,05 мм. Синхронизация Термическая обработка литья по выплавляемым моделям сэкономит вам 16 дней на заказ.

Контроль качества поверхности без риска передачи

Пассивация производится после ЧПУ в одном и том же месте, поэтому риска окисления при транспортировке нет. Услуга литья по анализу совокупной стоимости владения показывает, что дефекты поверхности у разных производителей составляют 6–9 % частоты доработок; интегрированные процессы снизят его до 0,4%. Пассивация методом литья по выплавляемым моделям гарантирует вам сертифицированное качество согласно ASTM A967 с Ra ≤0,8 мкм на уплотнительных поверхностях.

Показатели оперативности, которые определяют денежный поток OEM

Срок выполнения заказа сокращается с 41 дня (литье из смолы в песок с несколькими поставщиками) до 26 дней (интегрированный поток). Экономия времени выполнения заказа за 15 дней повышает эффективность оборачиваемости запасов на 27 % и высвобождает 140 000 долларов США на 1000 штук. Цена инвестиционного кастинга включает все процессы пост-кастинга, никаких сюрпризов и изменений условий.

Интеграция процесса разрушающегося литья, термообработки, ЧПУ и пассивации в одном потоке сокращает сроки поставки на 40% и исключает возможность каких-либо споров по качеству. Сертифицированные отливки из сплава 17-4PH поставляются в течение 26 дней против 41 со скоростью доработки 0,4 % по сравнению с 6–9 %. Интеграция цепочки поставок литья по выплавляемым моделям превращает время выполнения заказа в преимущество.

Рис. 4. Непосредственная заливка расплавленного металла в керамические оболочки позволяет осуществлять литье по выплавляемым моделям, поскольку пневматические инструменты обрезают излишки песка.

Услуга LS Manufacturing по индивидуальному литью по выплавляемым моделям для корпуса турбины аэрокосмической топливной системы: снижение затрат на 42 % и отсутствие отходов при механической обработке

Проблема заключалась в неконтролируемых расходах, а также в 14% ломе внутренней пористости корпуса турбины Ti-6Al-4V, отлитого по технологии литья в песчано-полимерную смолу, с непомерной ценой в 480 долларов США за каждую деталь и несвоевременной доставкой: метод литья по выплавляемым моделям представлял собой совершенно новое направление.

Вызов клиента

Трудности, связанные с внутренними путями потока, привели к необходимости глубокой 5-осевой обработки с ЧПУ, в результате которой обнаружилась пористость материала 14 %. До обнаружения каких-либо дефектов стоимость каждой бракованной детали включала 320 долларов США на операции с ЧПУ. Для завершения обработки других деталей потребовалось 8+ часов работы при стоимости одной детали 480 долларов США.

Решение для производства LS

Оптимизация DFM преобразовала сварную конструкцию в цельнолитую конструкцию. Быстрое производство керамических корпусов по восковым моделям, напечатанным на 3D-принтере, сделало возможным использование стальных инструментов. Моделирование с помощью ProCAST выявило горячую точку, где сходились каналы потока, что потребовало модификации литниковой системы для устранения области усадки. ГИП при 900°C и 103 МПа устраняет микропористость. процесс литья по выплавляемым моделям в аэрокосмической отрасли соответствовал всем требованиям ASTM B367.

Результаты и ценность

Стоимость за штуку снизилась с 480 до 278 долларов США – сокращение на 42 % – при 99,2 % доходе с первого прохода для 850 единиц. Время выполнения заказа сокращено с 12 до 4 недель, что ускоряет сборку двигателя на 8 недель на каждую партию. Результаты испытаний на разрыв превзошли ASTM B367 на 35 %. Литье по выплавляемым моделям Ti-6Al-4V​ обеспечило необходимые свойства без вторичной ковки или сварки.

Замена литья в песчано-полимерные формы на литье по выплавляемым моделям, оптимизированное для DFM, 3D-печатные модели и HIP позволило устранить 14% отходов и 52% надбавок к издержкам. Снижение затрат на 42%, доходность 99,2% и более быстрая доставка на 67% создают повторяемую основу для компонентов аэрокосмической отрасли с высоким уровнем риска за счет методов высокоточного литья по выплавляемым моделям​.

Вы также боретесь с высоким процентом брака из-за внутренней пористости или затрат на станки с ЧПУ, которые приводят к увеличению стоимости корпуса турбины? Свяжитесь с нами, чтобы получить проверенное предложение по литью по выплавляемым моделям — снижение затрат на 42 %, выход продукции на 99,2 %, отсутствие вторичной обработки.

Часто задаваемые вопросы

1. Каков минимальный объем заказа (MOQ) для услуг литья по выплавляемым моделям LS Manufacturing?

LS Manufacturing не устанавливает политику минимального заказа для процесса литья по выплавляемым моделям, поскольку LS Manufacturing предлагает низкий минимальный заказ от 1 до 50 единиц продукции прототипов с 3D-печатными восковыми моделями и без первоначальных затрат на стальную форму, а также большие объем производства превышает 50 000 штук.

2. Как LS Manufacturing обеспечивает точность размеров при отливках сложной конструкции?

LS Manufacturing обеспечивает уровень допуска ISO 8062 CT4-CT7 за счет интеграции программного обеспечения для моделирования затвердевания ProCAST, точной обработки металлических штампов на станках с ЧПУ и 3D-сканирования CMM для каждой партии продукции, обеспечивая тем самым единую точность размеров. отливок сложной геометрии.

3. Какой метод литья является более экономичным для крупных компонентов весом более 150 фунтов?

Литье в песчаные формы , предоставленное LS Manufacturing, оказывается более дешевым вариантом изготовления крупных конструктивных деталей весом более 150 фунтов (68 кг), если не предъявляются высокие требования к точности, жестким допускам или другим специальным характеристикам материалов, требующим инвестиций. кастинг лучшего выбора.

4. Может ли LS Manufacturing разливать специализированные суперсплавы и титан для индивидуального литья?

Конечно, LS Manufacturing использует самые современные печи вакуумной индукционной плавки (VIM), способные разливать специальные суперсплавы и титановые сплавы для литья, такие как Ti-6Al-4V, Inconel 718/625, кобальт-хром и нержавеющую сталь дисперсионной закалки (17-4). PH, 15–5 PH) с жестким атмосферным контролем и проверкой состава металлов.

5. Сколько времени потребуется, чтобы получить подробное предложение совокупной стоимости владения и анализ DFM от LS Manufacturing?

подробное предложение совокупной стоимости владения и бесплатный анализ DFM, выполненный одним из наших инженеров, будут предоставлены вам через 24 часа после отправки нам файлов 3D CAD (STEP/IGES) и спецификаций, а наша команда инженеров сделает пометку в черновом варианте. углы, проблемы с толщиной стенок и возможные линии разъема на файле.

6. Какие услуги по вторичной отделке и термообработке доступны в LS Manufacturing?

LS Manufacturing предлагает полностью собственные вторичные процессы, такие как термообработка на раствор и осаждение, 4- и 5-осевая обработка с ЧПУ, анодирование, пассивация и дробеструйная очистка с последующим 100% рентгеновским контролем и неразрушающим контролем, чтобы предоставить вам полностью готовые детали без какой-либо посторонней помощи.

7. Как литье по выплавляемым моделям снижает общие затраты на механическую обработку по сравнению с традиционным литьем в песчаные формы?

Литье по выплавляемым моделям экономит затраты по сравнению с литьем в песчаные формы, предоставляя вам почти чистые формы с хорошей шероховатостью поверхности (Ra 1,6–6,3 мкм), которые обеспечивают 70%–90 % черновой и тонкой фрезерной обработки с ЧПУ ненужно, что значительно снижает отходы материала, износ режущего инструмента и затраты на крепеж для всего производственного цикла.

8. Как защищается интеллектуальная собственность и нестандартные конструкции деталей при сотрудничестве с LS Manufacturing?

Права на интеллектуальную собственность, а также уникальные конструкции для нестандартных деталей защищены соглашением о неразглашении, которое имеет юридическую силу до осуществления какой-либо передачи данных, а также всеми собственными чертежами САПР и производственными спецификациями, сохраненными на зашифрованных автономных серверах, к которым доступ к ним имеют только инженеры проектов посредством аудита рабочих станций.

Сводка

Оценка инвестиционной стоимости по сравнению с литьем в песчаные формы должна включать время вторичной обработки, брак и общую стоимость владения. Обладая многолетним опытом, технологией вакуумной плавки, многокоординатным ЧПУ и 100% CMM/CT, LS Manufacturing предлагает экономически эффективные услуги по изготовлению почти готовой формы для OEM-производителей по всему миру.

Страдаете от вторичной обработки и проблем с браком? Нажмите «Получить бесплатную цену и оценку DFM», чтобы отправить свои модели 3D CAD (STEP/IGES). Наши старшие инженеры создадут индивидуальное предложение в течение 24 часов.

📞Тел.: +86 185 6675 9667
📧Электронная почта: info@lsrpf.com
🌐Веб-сайт:https://lsrpf.com/

Отказ от ответственности

Содержимое этой страницы предназначено только для информационных целей.Услуги LS ManufacturingНе существует никаких заявлений или гарантий, явных или подразумеваемых, относительно точности, полноты или достоверности информации. Не следует предполагать, что сторонний поставщик или производитель предоставит параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные характеристики, качество и тип материала или качество изготовления через производственную сеть LS. Это ответственность покупателя. Требуются деталиЦитата Определите конкретные требования для этих разделов.Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Производственная группа LS

LS Manufacturing – ведущая компания в отрасли. Сосредоточьтесь на индивидуальных производственных решениях. У нас более 15 лет опыта работы с более чем 5000 клиентами, и мы специализируемся на высокоточной обработке с ЧПУ, производстве листового металла, 3D-печати,литье под давлением.Штамповка металла и другие универсальные производственные услуги.
Наш завод оснащен более чем 100 современными 5-осевыми обрабатывающими центрами, сертифицированными по стандарту ISO 9001:2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения клиентам в более чем 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупномасштабная индивидуализация, мы можем удовлетворить ваши потребности с самой быстрой доставкой в ​​течение 24 часов. выберите LS Manufacturing. Это означает эффективность, качество и профессионализм отбора.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт:www.lsrpf.com

Коэффициент сравнения	Традиционный подход со стальной матрицей	Подход DFM + SLA с использованием 3D-печати
Инвестиции в инструменты	5000–100 000 долларов США (в случае изменения дизайна возврату не подлежат)	Никаких вложений в оснастку, выкройки печатаются с помощью печати моделей для литья по выплавляемым моделям
Время выполнения первой части	6–8 недель (проектирование, обработка и испытание стальных штампов)	7–10 дней (анализ DFM, печать шаблонов и литье)
Гибкость итерации дизайна	Для изменения конструкции требуется новый набор вставок штампов (2–4 недели, 2000–8000 долларов США)	Файл CAD изменен, новый шаблон печатается через 1-2 дня
Prуверенность в обледенении	Цитирование составлено с использованием геометрических оценок; изменения требуют изменения цены	Цена инвестиционного литья сделана после оптимизации DFM, никаких сюрпризов
Переход на производственный инструмент	Приверженность производству штампов до проверки качества отливок	Проверка с помощью напечатанных шаблонов, затем проектируется производственный штамп на основе проверенных данных DFM

<блок-цитата> <блок-цитата>