अभियंते अनेकदा घट्ट सहिष्णुता, जटिल भूमिती आणि गुळगुळीत फिनिशिंग आवश्यक असलेल्या प्रकल्पांसाठी अभियांत्रिकी गुंतवणूकीची कास्टिंग निवडतात. या प्रक्रियेमध्ये स्टील आणि यासह विविध प्रकारच्या सामग्रीचा समावेश आहे इंजिनरिंग इन्व्हेस्टमेंट कास्ट अलॉय? तथापि, अभियांत्रिकी गुंतवणूक कास्टिंग जास्त खर्च आणि जास्त आघाडी वेळ असतो. खाली दिलेल्या सारणीमध्ये संबंधित मुख्य फायदे आणि तोटे बाह्यरेखा आहेत अभियांत्रिकी सुस्पष्ट गुंतवणूक कास्टिंग्ज:
फायदे | तोटे |
---|---|
उच्च अचूकता, गुंतागुंतीचे आकार, विस्तृत सामग्री श्रेणी | महागड्या टूलींग, जटिल प्रक्रिया, हळू बदल |
की टेकवे
- Investment casting जटिल आकार आणि गुळगुळीत पृष्ठभाग असलेले अचूक भाग तयार करते, अतिरिक्त मशीनिंगची आवश्यकता कमी करते आणि वेळ वाचवते.
- ही प्रक्रिया लहान ते मध्यम उत्पादनाच्या धावांसाठी उत्कृष्ट कार्य करते परंतु महाग असू शकते आणि इतर कास्टिंग पद्धतींपेक्षा जास्त वेळ घेऊ शकते.
- अभियंत्यांनी जेव्हा गुंतवणूक कास्टिंग निवडली पाहिजे घट्ट सहिष्णुता, त्यांच्या प्रकल्पांसाठी विशेष साहित्य आणि तपशीलवार डिझाइन आवश्यक आहेत.
अभियांत्रिकी गुंतवणूकीचे कास्टिंग म्हणजे काय?
मूलभूत प्रक्रिया विहंगावलोकन
Investment casting, कधीकधी लॉस्ट-वॅक्स कास्टिंग म्हणतात, तंतोतंत धातूचे भाग तयार करण्यासाठी तपशीलवार प्रक्रिया वापरते. हे कसे कार्य करते ते येथे आहे:
- अंतिम भागाशी अचूक जुळण्यासाठी एक मास्टर पॅटर्न बनविला जातो. हा नमुना मेण प्रती तयार करण्यात मदत करतो.
- गरम मेण मास्टर डाईमध्ये इंजेक्शन दिले जाते, मेणाचे नमुने तयार करतात. हे नमुने एकाधिक कास्टिंगसाठी एकत्रित केले जाऊ शकतात.
- प्रत्येक मेणाचा नमुना सिरेमिक किंवा सिलिका स्लरीमध्ये बुडविला जातो. मजबूत मोल्ड शेल तयार करण्यासाठी ही चरण बर्याच वेळा पुनरावृत्ती होते.
- पोकळ सिरेमिक मोल्ड सोडून गरम करून मेण वितळविला जातो.
- कामगार गरम मूसमध्ये पिघळलेले धातू ओततात. धातू प्रत्येक तपशील, अगदी लहान विभाग भरते.
- थंड झाल्यानंतर, सिरेमिक शेल तुटलेला आहे. जर बरेच भाग एकत्र टाकले गेले तर ते वेगळे होतील.
- कास्टिंग्ज साफ आणि पूर्ण केल्या आहेत. कधीकधी अंतिम स्पर्शांसाठी अतिरिक्त हाताचे काम किंवा वेल्डिंग आवश्यक असते.
टीपः ही प्रक्रिया अत्यंत बारीक तपशील आणि गुळगुळीत पृष्ठभागास अनुमती देते, ज्यामुळे उच्च सुस्पष्टता आवश्यक असलेल्या भागांसाठी लोकप्रिय होते.
अभियंते गुंतवणूक कास्टिंग का वापरतात
अभियंता बर्याचदा त्याच्या अनोख्या फायद्यांसाठी गुंतवणूक कास्टिंग निवडतात:
- हे असे भाग तयार करते ज्यांना कमी किंवा अतिरिक्त मशीनिंगची आवश्यकता नाही.
- प्रक्रिया घट्ट सहिष्णुता देते, बहुतेकदा प्रति इंच +/- 0.005 इंच.
- यासह अनेक मिश्र धातु या पद्धतीसह कार्य करतात स्टील, स्टेनलेस स्टील, आणि निकेल.
- टूलींगची किंमत कमी राहते कारण अॅल्युमिनियमचे साचे बरेच दिवस टिकतात.
- गीअर्स किंवा लोगो सारखे कॉम्प्लेक्स आकार अतिरिक्त चरणांशिवाय शक्य आहेत.
- कमी मशीनिंग म्हणजे कमी धातूचा कचरा.
- भागांची प्रत्येक बॅच गुणवत्तेत सुसंगत राहते.
- प्रक्रिया लहान आणि मोठ्या उत्पादनांच्या दोन्ही धावांचे समर्थन करते.
- मेणाचे नमुने पुन्हा वापरता येतात, ज्यामुळे ते अधिक पर्यावरणास अनुकूल बनतात.
अभियांत्रिकी गुंतवणूकी कास्टिंग अभियंत्यांना अवघड आकार आणि बारीक तपशीलांसह भाग डिझाइन करण्यास मदत करतात. अतिरिक्त फिनिशिंगची आवश्यकता कमी करून ही पद्धत खर्च कमी करते.
अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंगचे फायदे
उच्च आयामी अचूकता आणि अचूकता
अभियंते जेव्हा घट्ट सहिष्णुतेसह भागांची आवश्यकता असते तेव्हा अभियंते बर्याचदा गुंतवणूक कास्टिंगची निवड करतात. ही प्रक्रिया उच्च मितीय अचूकता देण्याच्या क्षमतेसाठी आहे. उदाहरणार्थ, सिलिका सोल कास्टिंग, गुंतवणूकीचा एक प्रकार, सीटी 5-सीटी 6 सहिष्णुतेपर्यंत पोहोचू शकतो. याचा अर्थ लहान भागांसाठी, प्रक्रिया ± 0.18 मिमी इतकी घट्ट सहिष्णुता ठेवू शकते. जरी मोठ्या भागांसाठी, गुंतवणूक कास्टिंग ± 1.80 मिमी किंवा सुमारे 11 टीपी 3 टी परिमाणात सहनशीलता ठेवते. या संख्येने बर्याच कास्टिंग पद्धतींचा पराभव केला.
कास्टिंग प्रक्रिया | सहिष्णुता वर्ग | सहिष्णुता (≤10 मिमी) | सहिष्णुता (> 250 मिमी) |
---|---|---|---|
सिलिका सोल गुंतवणूक | CT5-CT6 | ±0.18 मिमी | ±1.80 मिमी |
पाण्याचे काचेची गुंतवणूक | CT7-CT8 | ±0.37 मिमी | ±2.70 मिमी |
गमावलेला फोम कास्टिंग | CT8-CT9 | ±0.60 मिमी | ±4.00 मिमी |
टीपः गुंतवणूक कास्टिंग देखील सपाटपणा आणि गोलाकारपणासारख्या भूमितीय सहनशीलतेवर नियंत्रण ठेवते. 1/2 इंच इतक्या लहान छिद्रांमध्ये ± 0.003 इंच (± 0.076 मिमी) सहनशीलता असू शकते. सुस्पष्टतेची ही पातळी अभियंत्यांना एकत्रितपणे फिट असलेले भाग तयार करण्यास मदत करते.
कॉम्प्लेक्स भूमिती आणि डिझाइन लवचिकता
गुंतवणूक कास्टिंग अभियंत्यांना इतर पद्धती हाताळू शकत नाहीत अशा आकारांसह भाग डिझाइन करण्याचे स्वातंत्र्य देते. प्रक्रियेमध्ये सिरेमिकमध्ये लेपित मेण नमुना वापरला जातो, जो प्रत्येक तपशील कॅप्चर करतो. हे अंडरकट्स, पातळ भिंती आणि अंतर्गत चॅनेल सारख्या वैशिष्ट्यांसाठी अनुमती देते. सिरेमिक मोल्डचा आकार उच्च तापमानातही ठेवतो, म्हणून अंतिम भाग मूळ डिझाइनशी जवळून जुळतो.
अभियंते अनेक भाग एका कास्टिंगमध्ये एकत्र करू शकतात. यामुळे सांधे आणि वेल्डची संख्या कमी होते, ज्यामुळे भाग एकत्र करणे अधिक मजबूत आणि सुलभ होते. वाळू कास्टिंग किंवा डाय कास्टिंगच्या तुलनेत, गुंतवणूक कास्टिंगमुळे उत्कृष्ट तपशील आणि नितळ पृष्ठभाग तयार होतात. एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह आणि वैद्यकीय यासारखे उद्योग या भागासाठी या प्रक्रियेवर अवलंबून असतात कॉम्प्लेक्स आकार आणि घट्ट सहनशीलता.
उत्कृष्ट पृष्ठभाग समाप्त
बर्याच अभियांत्रिकी अनुप्रयोगांमध्ये पृष्ठभाग समाप्त प्रकरण. गुंतवणूक कास्टिंगमुळे वाळूच्या कास्टिंगपेक्षा खूपच नितळ पृष्ठभाग वितरीत होते. सिरेमिक मोल्ड एक "एएस-कास्ट" फिनिश तयार करतो ज्यास बर्याचदा कमी किंवा अतिरिक्त पॉलिशिंगची आवश्यकता असते. गुंतवणूकीच्या कास्टिंगसाठी विशिष्ट पृष्ठभागाची उग्रता 64 ते 125 आरएमएस पर्यंत असते. वाळू कास्टिंग, तुलनेत, सहसा 125 आरएमएसपेक्षा जास्त पृष्ठभाग तयार करते.
कास्टिंग पद्धत | ठराविक पृष्ठभाग उग्रपणा (आरएमएस)) | पृष्ठभाग समाप्त आणि सहनशीलतेवरील नोट्स |
---|---|---|
गुंतवणूक कास्टिंग | 64 – 125 | “एएस-कास्ट ”फिनिश; वाळू कास्टिंगपेक्षा चांगले पृष्ठभाग फिनिश; जटिल आकार शक्य आहेत |
वाळू कास्टिंग | >125 | राउगर पृष्ठभाग समाप्त; कमी आयामी अचूकता; मोठे सहिष्णुता |
प्लास्टर कास्टिंग | ~25 | सूचीबद्ध पद्धतींमध्ये गुळगुळीत “एएस-कास्ट” फिनिश; जवळ सहिष्णुता |
टीपः एक नितळ पृष्ठभाग फिनिश म्हणजे पीसणे किंवा पॉलिशिंगवर कमी वेळ घालवणे. हे पैसे वाचवू शकते आणि उत्पादनास गती देऊ शकते.
विस्तृत सामग्री सुसंगतता
गुंतवणूकी कास्टिंग धातू आणि मिश्र धातुंच्या विस्तृत श्रेणीसह कार्य करते. अभियंते त्यांच्या प्रकल्पांच्या गरजा भागविण्यासाठी, सामर्थ्यापासून गंज प्रतिकार पर्यंतची सामग्री निवडू शकतात. काही सर्वात सामान्य सामग्रीमध्ये समाविष्ट आहे:
- इनकॉनेल ® मिश्र
- हेनेस 230® मिश्र
- हॅस्टेलॉय सी -276
- स्टेनलेस स्टील्स
- रेफ्रेक्टरी धातू
- टायटॅनियम
ही सामग्री एरोस्पेस, वीज निर्मिती, ऑटोमोटिव्ह आणि तेल आणि गॅस यासारख्या उद्योगांसाठी अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंगला सर्वोच्च निवड बनवते. प्रक्रियेमध्ये मानक आणि विशेष दोन्ही धातू हाताळतात, अभियंत्यांना अनुप्रयोगांची मागणी करण्यासाठी अधिक पर्याय मिळतात.
कमी मशीनिंग आणि असेंब्ली आवश्यकता
गुंतवणूकीच्या कास्टिंगचा सर्वात मोठा फायदा म्हणजे जवळपास नेट शेप भाग तयार करण्याची क्षमता. याचा अर्थ हा भाग त्याच्या अंतिम परिमाणांच्या अगदी जवळ साच्याच्या बाहेर येतो. अभियंत्यांना बर्याचदा असे आढळले आहे की त्यांना कमी किंवा अतिरिक्त मशीनिंगची आवश्यकता नाही. प्रक्रिया फ्लॅश आणि विभाजित रेषा देखील काढून टाकते, म्हणून पृष्ठभागाच्या समाप्तीची आवश्यकता कमी आहे.
पैलू | स्पष्टीकरण |
---|---|
मितीय अचूकता | घट्ट सहिष्णुता अतिरिक्त मशीनिंगची आवश्यकता कमी करते. |
पृष्ठभाग समाप्त | गुळगुळीत पृष्ठभागांना बर्याचदा पुढील फिनिशिंगची आवश्यकता नसते. |
कॉम्प्लेक्स भूमिती | गुंतागुंतीच्या डिझाईन्स अतिरिक्त मशीनिंग कमी करतात. |
जवळ-नेट शेप उत्पादन | भाग अंतिम आकाराच्या जवळ येतात, वेळ आणि प्रयत्नांची बचत करतात. |
असेंब्लीचे समायोजन कमी केले | चांगले फिट म्हणजे असेंब्ली दरम्यान कमी काम करणे. |
वेळ आणि खर्च बचत | कमी मशीनिंग चरण कमी खर्च आणि उत्पादनास गती देतात. |
आधुनिक गुंतवणूक कास्टिंग शॉप्स आवश्यकतेनुसार भाग पूर्ण करण्यासाठी बर्याचदा प्रगत सीएनसी मशीनिंगचा वापर करतात. हा एकात्मिक दृष्टीकोन पूर्ण-ते-प्रिंट भाग वितरीत करण्यात, वेळ वाचविण्यात आणि अभियंत्यांसाठी जटिलता कमी करण्यात मदत करते. दुय्यम मशीनिंग कमी करून, अभियांत्रिकी गुंतवणूकी कास्टिंग प्रकल्प वेळापत्रकात आणि बजेटमध्ये राहण्यास मदत करतात.
अभियांत्रिकी गुंतवणूकीचे तोटे
पर्यायांच्या तुलनेत जास्त उत्पादन खर्च
गुंतवणूक कास्टिंग उत्कृष्ट सुस्पष्टता देते, परंतु बर्याचदा कास्टिंग पद्धतींपेक्षा जास्त किंमतीच्या टॅगसह हे येते. अनेक घटक खर्च वाढवतात:
- टूलींग आणि मोल्ड क्रिएशनला महत्त्वपूर्ण गुंतवणूकीची आवश्यकता असते. कॉम्प्लेक्स मोल्ड्स आणि गुंतागुंतीच्या डिझाइनमध्ये वेळ आणि खर्च दोन्ही वाढतात.
- भौतिक खर्च मोठ्या प्रमाणात बदलू शकतात. स्टेनलेस स्टील किंवा स्पेशलिटी मेटल्स सारख्या प्रीमियम मिश्र धातुंची किंमत मूलभूत कास्ट लोहापेक्षा जास्त आहे.
- डिझाइनची जटिलता श्रम आणि अंतिम खर्चामध्ये भर घालते. मोल्ड मेकिंग आणि फिनिशिंग दरम्यान गुंतागुंतीच्या आकारांना अधिक लक्ष देणे आवश्यक आहे.
- सिरेमिक मोल्डसाठी आवश्यक असलेल्या शेल थरांची संख्या भाग आकार आणि जटिलतेसह वाढते, ज्यामुळे सामग्री आणि कामगार दोन्ही खर्च वाढतात.
- मजुरीच्या खर्चामध्ये मूस बनविणे, कास्टिंग, फिनिशिंग आणि गुणवत्ता नियंत्रणासाठी कुशल कामगारांचा समावेश आहे.
- स्क्रॅप आणि रीवर्क छुपे खर्च जोडू शकतात, विशेषत: जर उत्पन्नाचा दर कमी असेल तर.
- उत्पादनाचे प्रमाण प्रति भाग किंमतीवर परिणाम करते. उच्च खंड निश्चित खर्च पसरविण्यात मदत करतात, परंतु लहान धावा प्रति-भाग किंमत जास्त ठेवतात.
टीपः उत्पादनाचे प्रमाण वाढत असताना प्रत्येक भागाची किंमत कमी होते, परंतु कमी ते मध्यम धावांसाठी, गुंतवणूकीचे कास्टिंग वाळू किंवा डाय कास्टिंगपेक्षा अधिक महाग आहे.
यापुढे आघाडीची वेळ आणि प्रक्रिया जटिलता
गुंतवणूक कास्टिंग निवडताना अभियंत्यांना बर्याचदा जास्त वेळांचा सामना करावा लागतो. प्रक्रियेमध्ये मेणाचे नमुने तयार करण्यापासून सिरेमिक शेल तयार करण्यापर्यंत आणि अंतिम भाग पूर्ण करण्यासाठी बर्याच चरणांचा समावेश आहे. प्रत्येक चरणात वेळ लागतो आणि काळजीपूर्वक लक्ष देणे आवश्यक आहे.
गुंतवणूकीच्या कास्टिंगसाठी ठराविक आघाडीची वेळ, डिझाइनपासून पूर्ण भाग वितरण पर्यंत, 8 ते 12 आठवड्यांपर्यंत असते. ऑटोमोटिव्ह प्रकल्प 8 ते 10 आठवड्यांत समाप्त होऊ शकतात, तर एरोस्पेसचे भाग बर्याचदा कठोर आवश्यकता आणि अधिक जटिल डिझाइनमुळे संपूर्ण 12 आठवडे घेतात. ही विस्तारित टाइमलाइन प्रकल्प वेळापत्रक कमी करू शकते, विशेषत: डाय कास्टिंगसारख्या वेगवान पद्धतींच्या तुलनेत.
प्रक्रिया स्वतः जटिल आहे. प्रत्येक साचा एकल-वापर असतो, म्हणून कामगारांनी प्रत्येक भागासाठी साचा बनवण्याच्या चरणांची पुनरावृत्ती केली पाहिजे. हे दोन्ही वेळ आणि त्रुटींचा धोका दोन्ही जोडते. जर एखादा दोष दिसून आला तर प्रक्रियेस प्रारंभ करण्याची आवश्यकता असू शकते, ज्यामुळे पुढील विलंब होतो.
आकार आणि वजन मर्यादा
गुंतवणूक कास्टिंग लहान ते मध्यम आकाराच्या भागांसाठी उत्कृष्ट कार्य करते. काही सुविधा मोठ्या कास्टिंग्ज तयार करू शकतात, तर बहुतेक दुकाने 20 पौंड (सुमारे 9 किलोग्रॅम) वजनाच्या भागांवर लक्ष केंद्रित करतात. विस्तारित क्षमता 120 पौंड (सुमारे 54 किलोग्रॅम) पर्यंतच्या भागांना परवानगी देते, परंतु हे कमी सामान्य आहेत.
पॅरामीटर | तपशील |
---|---|
किमान भाग वजन | औंसचे अंश (उदा. दंत कंस) |
जास्तीत जास्त भाग वजन | जटिल एरोस्पेस भागांसाठी 1,000 एलबीएस (453.6 किलो) (दुर्मिळ) |
टिपिकल कमाल वजन (यूएस) | बहुतेक सुविधांमध्ये 20 एलबीएस (9.07 किलो) पर्यंत |
विस्तारित क्षमता श्रेणी | 20-120 एलबीएस (9.07-54.43 किलो) सामान्य होत आहे |
मोठ्या कास्टिंगसाठी वजन | सुमारे 800 न्यूटन्स पर्यंत (~ 81.6 किलो) |
किमान भिंत जाडी | अंदाजे 0.3 मिमी |
किमान भोक व्यास | अंदाजे 0.5 मिमी |
मर्यादित घटक | मोल्ड हँडलिंग उपकरणे आणि सुविधा क्षमता |
परफॉरमन्स सुमारे 25 पौंड आणि 18 इंच लांबी किंवा रुंदी पर्यंतच्या भागांसाठी मजबूत राहते. मोठ्या कास्टिंग्ज शक्य आहेत, परंतु ते कमी खर्चिक आणि कमी सामान्य बनतात. वाळू कास्टिंग सारख्या इतर कास्टिंग पद्धती बर्याच मोठ्या किंवा जड भागांसाठी चांगले मूल्य देऊ शकतात.
उच्च-खंड उत्पादनासाठी मर्यादित योग्यता
उच्च-खंड उत्पादनासाठी गुंतवणूक कास्टिंग ही सर्वोत्तम निवड नाही. प्रक्रियेसाठी प्रत्येक भागासाठी नवीन मोल्ड आवश्यक आहे, जे उत्पादन कमी करते. याउलट, डाय कास्टिंग पुन्हा वापरण्यायोग्य स्टीलचे साचे आणि उच्च-दाब इंजेक्शन वापरते, ज्यामुळे बरेच वेगवान सायकल वेळा परवानगी असते.
- गुंतवणूकी कास्टिंगला जास्त सायकलचा वेळ असतो कारण प्रत्येक साचा एकल-वापर असतो.
- डाय कास्टिंग उच्च-खंडातील धावांसाठी अनुकूलित आहे, ज्यामुळे ते मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी अधिक कार्यक्षम होते.
- अभियांत्रिकी गुंतवणूकी कास्टिंग कमी ते मध्यम उत्पादन खंडांसाठी उत्कृष्ट कार्य करतात, जेथे डिझाइनची जटिलता आणि अचूकता वेगापेक्षा जास्त असते.
टीपः ज्या प्रकल्पांसाठी हजारो किंवा कोट्यावधी समान भागांची आवश्यकता आहे, डाय कास्टिंग किंवा इतर उच्च-वेगवान पद्धती सहसा चांगली कार्यक्षमता आणि कमी खर्च देतात.
अभियांत्रिकी गुंतवणूक कास्टिंग वि. इतर कास्टिंग पद्धती
वाळू कास्टिंगशी तुलना
वाळू कास्टिंग आणि गुंतवणूक कास्टिंग दोन्ही धातूंचे भाग तयार करतात, परंतु ते भिन्न परिणाम देतात. वाळू कास्टिंग वाळूचे साचे वापरते, जे खडबडीत पृष्ठभाग आणि कमी अचूक आकार सोडू शकते. गुंतवणूक कास्टिंग सिरेमिक मोल्ड्स वापरते, जे बारीक तपशील घेतात आणि नितळ समाप्त करतात. खालील सारणी मुख्य फरक हायलाइट करते:
मालमत्ता | गुंतवणूक कास्टिंग | वाळू कास्टिंग |
---|---|---|
पृष्ठभाग समाप्त | गुळगुळीत पृष्ठभाग, कमीतकमी दुय्यम मशीनिंग आवश्यक आहे | विभाजित रेषांसह खडबडीत पृष्ठभाग, बर्याचदा अतिरिक्त फिनिशिंगची आवश्यकता असते |
मितीय अचूकता | उच्च सुस्पष्टता, उत्कृष्ट सहनशीलता | कमी अचूकता, अधिक परिवर्तनशीलता |
यांत्रिक गुणधर्म | चांगल्या मिश्र धातु आणि नियंत्रित प्रक्रियेमुळे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म | सच्छिद्र मोल्ड्स आणि कमी नियंत्रित शीतकरणामुळे चल यांत्रिक गुणधर्म |
आकारांची जटिलता | पातळ भिंतींसह गुंतागुंतीचे, जटिल आकार तयार करू शकतात | मूस काढण्याच्या निर्बंधांद्वारे मर्यादित, मसुदा कोन आवश्यक आहे |
जेव्हा त्यांना घट्ट सहिष्णुता आणि जटिल आकारांची आवश्यकता असते तेव्हा अभियंते बहुतेकदा गुंतवणूक कास्टिंगची निवड करतात.
डाय कास्टिंगशी तुलना
डाई कास्टिंग आणि गुंतवणूक कास्टिंग दोन्ही अचूक भाग बनवतात, परंतु त्यांना वेगवेगळ्या गरजा भागवल्या जातात. डाय कास्टिंग पुन्हा वापरण्यायोग्य स्टीलचे साचे वापरते आणि उच्च-खंडातील धावांसाठी उत्कृष्ट कार्य करते. इन्व्हेस्टमेंट कास्टिंग एकल-वापर साचे वापरते आणि लहान ते मध्यम बॅच फिट करते. येथे एक द्रुत तुलना आहे:
पैलू | गुंतवणूक कास्टिंग (आयसी) | डाय कास्टिंग (डीसी) |
---|---|---|
एकूण किंमत | मॅन्युअल प्रक्रिया आणि सुस्पष्टतेमुळे सामान्यत: जास्त | उच्च खंडांमध्ये प्रति भाग कमी परंतु जास्त टूलींग खर्च |
टूलींग किंमत | कमी टूलींग खर्च | जास्त टूलींग खर्च |
उत्पादन खंड | लहान ते मध्यम धावांसाठी योग्य | उच्च-खंड उत्पादनासाठी सर्वात कमी खर्च |
लीड टाइम (टूलींग) | प्रारंभिक टूलींग लीड वेळ कमी | दीर्घ प्रारंभिक टूलींग लीड वेळ |
आघाडी वेळ (प्रत्येक भाग (प्रत्येक भाग)) | उच्च प्रति-उत्पादन वेळ | टूलींग सेटअप नंतर वेगवान प्रति-भाग उत्पादन |
पृष्ठभाग समाप्त | उत्कृष्ट समाप्त, कमी दुय्यम मशीनिंग आवश्यक | चांगले समाप्त परंतु सहसा दुय्यम मशीनिंग आवश्यक असते |
सुस्पष्टता आणि जटिलता | उत्कृष्ट सुस्पष्टता, जटिल भूमितीसाठी आदर्श | चांगले आयामी सहिष्णुता, कमी जटिल भाग |
जेव्हा गुंतवणूक कास्टिंग श्रेयस्कर असते
अभियंता विशिष्ट परिस्थितींसाठी गुंतवणूक कास्टिंग निवडतात:
- त्यांना जटिल आकार आणि बारीक तपशील असलेले भाग आवश्यक आहेत.
- प्रकल्प वापरतो उच्च वितळण्याचे बिंदू धातू स्टेनलेस स्टील किंवा टायटॅनियम सारखे.
- डिझाइनमध्ये गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि थोडे अतिरिक्त मशीनिंग आवश्यक आहे.
- भागामध्ये एरोस्पेस किंवा वैद्यकीय उपकरणांसारखी मजबूत अंतर्गत आणि बाह्य वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे.
जेव्हा सुस्पष्टता आणि जटिलता सर्वात जास्त महत्त्वाची असते तेव्हा गुंतवणूक कास्टिंग चमकते.
जेव्हा वैकल्पिक पद्धती अधिक चांगल्या असतात
इतर कास्टिंग पद्धती काही प्रकल्पांसाठी चांगले कार्य करा:
- वाळू कास्टिंग किंवा 3 डी मुद्रित मोल्ड्स मूलभूत, इंजिन ब्लॉक्स किंवा हार्डवेअर सारख्या घन आकारात बसतात.
- या पद्धतींनी पैशाची बचत केली आणि साध्या भागांसाठी नमुना उत्पादन वेगवान केले.
- डाई कास्टिंग ऑटोमोटिव्ह घटक किंवा खेळणी यासारख्या कमी जटिल भागांच्या उच्च-खंडातील धावा सूट करतात.
- शेल मोल्डिंग आणि गुरुत्वाकर्षण डाय कास्टिंग मोठ्या प्रमाणात किंवा लहान, साध्या भागांमध्ये मदत करते.
- गमावलेला फोम कास्टिंग बर्याच उद्योगांमधील पातळ-भिंतींच्या किंवा गुंतागुंतीच्या उत्पादनांसाठी चांगले कार्य करते.
मोठ्या, सोप्या किंवा उच्च-खंडातील भागांसाठी, अभियंता बर्याचदा अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंगवर पर्याय निवडतात.
अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंगमधील सामान्य दोष आणि मर्यादा
पहाण्यासाठी ठराविक दोष
कोणत्याही कास्टिंग प्रक्रियेमध्ये दोष दर्शवू शकतात आणि गुंतवणूक कास्टिंग अपवाद नाही. अभियंता बर्याचदा विशिष्ट समस्या शोधतात जे भाग गुणवत्ता आणि कार्यक्षमतेवर परिणाम करू शकतात. येथे एक द्रुत सारणी आहे जी सर्वात सामान्य दोष, त्यांना कशामुळे उद्भवते आणि ते का महत्त्वाचे आहे यावर प्रकाश टाकते:
दोष प्रकार | वर्णन | प्रभाव/परिणाम |
---|---|---|
पोरोसिटी | ओतणे किंवा सॉलिडिफिकेशन दरम्यान गॅस फुगे तयार होतात. | पंप आणि कॉम्प्रेसर सारख्या दबाव अनुप्रयोगांसाठी भाग अयोग्य बनवून, गळतीस कारणीभूत ठरू शकते. |
संकोचन/व्हॉईड्स | ते थंड झाल्यामुळे धातूच्या संकुचित होण्यापासून क्रॅक किंवा ब्रेक. | स्ट्रक्चरल अपयश किंवा ब्रेक होऊ शकते. |
नॉन-मेटलिक समावेश | परदेशी साहित्य (स्लॅग, वाळू किंवा सिरेमिक) धातूमध्ये अडकतात. | कास्टिंग कमकुवत करा आणि अखंडता कमी करा. |
रेखीय संकेत | क्रॅक, गरम अश्रू किंवा थंड शट पृष्ठभागावर रेषा म्हणून दिसतात. | तडजोड शक्ती आणि ब्रेक होऊ शकते. |
उग्र/dearburized पृष्ठभाग | सिरेमिक मोल्ड आणि नियंत्रित वातावरणामुळे कमी सामान्य असले तरी पृष्ठभाग पोत समस्या. | सहसा गुंतवणूकीच्या कास्टिंगमध्ये सुधारित केले जाते, परंतु मशीनबिलिटी आणि देखावावर परिणाम होऊ शकतो. |
पोर्सिटी आणि समावेश सारखे दोष बर्यापैकी सामान्य आहेत. पोर्सिटी बर्याचदा जाड विभागात दिसून येते किंवा जिथे धातू थंड होते. जरी चांगल्या फाउंड्री पद्धतींसह, काही फुगे किंवा समावेशामध्ये डोकावू शकतात. बहुतेक व्यावसायिक कास्टिंगमध्ये थोडीशी अंतर्गत पोर्सिटी असते आणि अभियंते त्यांना शोधण्यासाठी एक्स-रे किंवा अल्ट्रासोनिक तपासणीसारख्या चाचण्या वापरतात. शून्य-पोर्सिटी भाग शक्य आहेत, परंतु त्यांना हॉट आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग सारख्या अतिरिक्त चरणांची आवश्यकता आहे.
अभियांत्रिकी प्रकल्पांवर परिणाम करणारी प्रक्रिया मर्यादा
अनेक प्रक्रिया मर्यादा अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंग वास्तविक-जगातील प्रकल्पांमध्ये किती चांगले कार्य करतात यावर परिणाम होऊ शकतो:
- कॉम्प्लेक्स पार्ट डिझाईन्सला विशेष मोल्डिंग तंत्राची आवश्यकता असू शकते, ज्यामुळे खर्च आणि दोषांचा धोका वाढू शकतो.
- भौतिक निवड कोणत्या मिश्र धातुंचा वापर केला जाऊ शकतो आणि अंतिम भाग किती मजबूत किंवा टिकाऊ असेल यावर परिणाम होतो.
- मेटल कसे वाहते आणि थंड होते यासह मोल्ड डिझाइन, दोष रोखण्यात मोठी भूमिका बजावते.
- घट्ट कास्टिंग सहिष्णुता शक्य आहे, परंतु ते काळजीपूर्वक प्रक्रिया नियंत्रणावर अवलंबून आहेत.
- ज्या दरावर धातू सॉलिडिफाई करते त्या दरामुळे चांगले व्यवस्थापित केले नाही तर संकोचन किंवा पोर्सिटी होऊ शकते.
- मोल्ड मटेरियल आणि त्याचे आयुष्य पृष्ठभाग समाप्त आणि थर्मल कंट्रोलवर प्रभाव पाडते.
- तापमान आणि वेग ओतणे धातू किती चांगले भरते यावर परिणाम करते.
- बॅचचा आकार आणि कास्टिंग व्हॉल्यूम कोणती उपकरणे किंवा प्रक्रिया सर्वोत्तम आहे हे मर्यादित करू शकते.
- उष्मा उपचार किंवा मशीनिंग यासारख्या कास्टिंगनंतरच्या चरणांमुळे अंतिम भागाच्या कामगिरीवर देखील परिणाम होतो.
गुंतवणूक कास्टिंग त्यांच्या प्रकल्पासाठी योग्य आहे की नाही हे ठरविताना अभियंत्यांनी नेहमीच या घटकांचा विचार केला पाहिजे. काही मर्यादा प्रक्रियेचा फक्त एक भाग आहेत, परंतु त्यांना समजून घेतल्यास रस्त्यावर आश्चर्य टाळण्यास मदत होते.
अभियंत्यांसाठी व्यावहारिक विचार
गुंतवणूक कास्टिंग कधी निवडायची
अभियंता बर्याचदा आश्चर्यचकित होतात गुंतवणूक कास्टिंग सर्वात अर्थ प्राप्त होतो. ही प्रक्रिया अशा भागांसाठी उत्कृष्ट कार्य करते ज्यांना घट्ट सहिष्णुता आणि जटिल आकार आवश्यक आहेत. जर एखाद्या प्रोजेक्टला गुळगुळीत पृष्ठभागाची आवश्यकता असेल किंवा खास धातूंचा वापर केला तर गुंतवणूक कास्टिंग उभी आहे. बरेच अभियंते एरोस्पेस, वैद्यकीय किंवा उर्जा भागांसाठी ही पद्धत निवडतात. या उद्योगांना उच्च कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता आवश्यक आहे.
अंगठ्याचा एक चांगला नियम:
जेव्हा वाळू कास्टिंगसाठी डिझाइन खूप तपशीलवार असेल किंवा मशीनिंगमध्ये जास्त सामग्री वाया घालवायची असेल तेव्हा गुंतवणूक कास्टिंग निवडा.
लहान ते मध्यम उत्पादन धाव देखील चांगले फिट होते. एखाद्या संघाला केवळ काहीशे भागांची आवश्यकता असल्यास, गुंतवणूक कास्टिंग इतर पद्धतींच्या तुलनेत वेळ आणि पैशाची बचत करू शकते.
निवडण्यापूर्वी मूल्यांकन करण्यासाठी मुख्य घटक
गुंतवणूक कास्टिंग निवडण्यापूर्वी अभियंत्यांनी काही महत्त्वाच्या मुद्द्यांकडे लक्ष दिले पाहिजे:
- भाग जटिलता: डिझाइनमध्ये पातळ भिंती, अंडरकट्स किंवा बारीक तपशील आहेत?
- भौतिक गरजा: भाग उच्च-कार्यक्षमता मिश्र धातु किंवा धातू वापरेल?
- उत्पादन खंड: ऑर्डर आकार लहान आहे की मध्यम आहे?
- बजेट आणि लीड वेळ: प्रकल्प जास्त खर्च आणि जास्त प्रतीक्षा वेळ हाताळू शकतो?
- गुणवत्ता आवश्यकता: भागाला गुळगुळीत फिनिश किंवा घट्ट सहनशीलतेची आवश्यकता आहे?
खालील सारणी अभियंत्यांना या घटकांची तुलना करण्यास मदत करते:
घटक | गुंतवणूक कास्टिंग | इतर पद्धती |
---|---|---|
कॉम्प्लेक्स आकार | उत्कृष्ट | मर्यादित |
पृष्ठभाग समाप्त | गुळगुळीत | राउगर |
व्हॉल्यूम लवचिकता | चांगले (कमी/मध्यम) | सर्वोत्कृष्ट (उच्च व्हॉल्यूम) |
या गुणांचे वजन करून, अभियंता अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंग त्यांच्या प्रकल्पाच्या उद्दीष्टांशी जुळतात की नाही हे ठरवू शकतात.
अभियंता अभियांत्रिकी गुंतवणूकीच्या कास्टिंगसह स्पष्ट फायदे पाहतात. प्रक्रिया घट्ट सहिष्णुता, गुळगुळीत फिनिश आणि जटिल आकार देते. हे एरोस्पेस किंवा वैद्यकीय क्षेत्रातील पातळ-भिंती, उच्च-परिशुद्धता भागांसाठी उत्कृष्ट कार्य करते. तथापि, लांब चक्र, जास्त खर्च आणि संभाव्य दोष म्हणजे काळजीपूर्वक नियोजन करणे नेहमीच महत्त्वाचे असते.
FAQ
कोणत्या उद्योगांमध्ये गुंतवणूकीचा सर्वाधिक उपयोग होतो?
एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह, वैद्यकीय आणि उर्जा उद्योग अवलंबून असतात गुंतवणूक कास्टिंग? त्यांना घट्ट सहिष्णुता, जटिल आकार आणि उच्च कार्यक्षमता असलेले भाग आवश्यक आहेत.
गुंतवणूक कास्टिंग मोठे भाग हाताळू शकते?
बर्याच दुकाने लहान ते मध्यम भागांवर लक्ष केंद्रित करतात. काही सुविधा मोठे तुकडे टाकू शकतात, परंतु वाळू कास्टिंग सहसा खूप मोठ्या घटकांसाठी चांगले कार्य करते.
गुंतवणूकी कास्टिंग कचरा कमी कसा होतो?
गुंतवणूक कास्टिंग तयार होते जवळ-नेट शेप भाग? याचा अर्थ कमी अतिरिक्त सामग्री कमी होते, म्हणून अभियंते कमी स्क्रॅप आणि कमी सामग्री खर्च पाहतात.