熔模铸造是一种多用途的工艺,用于制造从涡轮增压器轮到高尔夫球杆头,从电子盒到髋关节置换植入物的零件。该行业虽然严重依赖航空航天和国防出口,但已经扩展到满足更广泛的应用。现代熔模铸造起源于第二次世界大战的需求,但正是由于军用飞机和民用飞机采用喷气推进技术,才促使古老的脱蜡铸造工艺转变为现代工业最重要的技术之一。 20世纪80年代,熔模铸造在世界范围内得到了极大的发展,尤其是为了满足对飞机发动机和机身零件日益增长的需求。如今,熔模铸造是铸造行业的主导部分,熔模铸造目前占英国所有铸造金属产量的15%。 古代艺术的现代化脱蜡铸造用于雕塑和珠宝至少已有六千年的历史。大约100年前,牙科嵌体和后来的外科植入物都是用这种技术制作的。第二次世界大战以及随后军用飞机推进用燃气轮机的引入,使飞机转变为现代金属成型工艺。涡轮叶片和叶片必须承受更高的温度,因为设计师通过提高进气温度来提高发动机效率。最初,人们使用锻造合金钢,但很快就需要更多耐热合金,这导致了特殊镍基合金的发展,钴基合金的发展程度较低,后来被称为“高温合金”。进一步的合金开发使涡轮机能够在更高的温度和更高的效率下运行,但通过传统方法,材料变得更难熔,更不易锻造,尽管加工成本更高(特别是对于要求更高的翼型配置)。欧洲杯足球竞彩 铸造工艺的现代要求在这种背景下,人们的注意力转向了脱蜡铸造,以生产形状精确的叶片。为应对这一挑战,必须解决四个关键问题: •铸件必须在接近的尺寸范围内可复制 •铸件必须用高熔点合金生产 •必须高标准的冶金品质 •成本必须低于替代技术。 熔模铸造的开始这是这些问题的成功解决了现代投资铸造行业的基础。 一个活跃的利基市场依靠特殊技术(包括铸造后的热等静压)来生产疲劳强度等于锻件的部件。铸件现在可用于具有振荡应力的应用。 用什么材料在熔模铸造中使用了金属硫熔模铸造应用广泛,如图1所示。小部件构成了生产的主体,但也可以商业化制造超大部件(外壳边缘超过1.2m,重量超过250kg)。镍和钴基高温合金占总产值的50%,钢(各种类型)占35%,铝约占10%,铜和钛合金占其余5%的大部分。
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图1。由熔模铸造生产的一系列部件。 |
超合金燃气轮机发动机叶片和喷嘴导向叶片暴露在非常苛刻的条件下。一些最先进的材料和工艺已被开发用于此类应用,目前已成为真空铸造镍基高温合金的主要出口。用于促进内部冷却的复杂取芯技术在叶片应用中经常有效地使用。定向凝固和单晶技术的冶金成果在批量欧洲杯足球竞彩生产中得到了经济高效的应用,但最高温度/压力级下游的大多数精密铸造翼型部件仍然基于等轴铸件。 大型、复杂的薄壁发动机壳体零件,如扩压器壳体和燃烧室,通过熔模铸造制成,可生产直径达1500mm、深度达600mm的零件。它们正在取代金属板制造,不仅因为它们更具成本效益,而且因为它们还提供了具有卓越服务特性的高刚度单片组件。用于小型涡轮发动机的熔模铸造整体叶片涡轮叶轮,与机械制造相比可节省大量成本,已被广泛采用。
最近,在投资铸造刀片和球迷中,需求一直在增长,用于用于发电的陆地涡轮机。部件在较低温度下更大,但在较低的温度下运行,但是在20世纪80年代的航空发动机零件的不断增长的视差。该市场的这一部门实际上在飞机需求下降时,过去几年持续了翼型投资脚轮。 在另一个完全不同的领域,由熔模铸造钴基高温合金制成的髋关节置换假体有着悠久的市场。 钢铁随着设计人员和工程师实现了投资铸件的潜力,铸件的各种钢和零件铸造的各种钢在剧烈增加。航空航天,武器,汽车,食品,石化,核,纺织,阀门和泵等一般工程行业都使用该技术。从高尔夫球杆头到汽车应用的齿轮箱零件,从自行车凸轮叉到各种齿轮和凸轮组件,用耐磨钢的投资铸造覆盖它们。 铝合金铸件铝合金是最广泛使用的有色投资铸件,在电子,航空电子航空航空航天,航空航天,泵和阀门应用和军事指挥设备领域。2020欧洲杯下注官网最初的轻合金铸件非常小,但大小更大 - 多达800-1000mm的信封 - 现在经常铸造。改进的壳体系统和铸造技术具有允许逐渐减小的壁厚以最小化重量。对改进的强度优质铝 - 硅 - 镁合金铸件的兴趣意味着脚轮现在可以为要求施加的铸件提供苛刻的应用,例如机身部件。 钛合金铸件生产钛合金投资铸件,用于静态结构应用,需要冶金完整性,具有高裂缝韧性,尺寸高达至少1250mm。在美国,300-450mm长的空心压缩机叶片铸造钛合金,以及美国和jApan制造钛高尔夫球俱乐部负责人!这些构成了钛熔模铸造市场的一个重要组成部分。 环境问题最近在投资铸造过程中有许多发展,但最大的变化来自于需要达到环保标准在环境保护法案中规定。脱壳时的第一层(与进入熔融金属直接接触)是一种高耐火材料,通常是锆石,用二氧化硅溶胶水粘合剂施用。在美国随后的涂层通常还具有水性粘合剂,但大多数英国和大陆欧洲铸造件传统上使用醇类(硅酸乙酯)粘合剂,通常用摩洛氏菌型静电(塑料)。这些粘合剂的VOC排放可能超过允许的限制,并且许多英国铸造件现在正在改变到水粘器系统。快速干燥水使用活页夹是为了防止生产的任何放缓。 扩大市场投资铸件市场在20世纪80年代中期之前的40年里稳步增长,当时对新飞机的需求推动了投资铸件的销售和行业产能。这个市场一直持续扩大到1990年,当时全球年营业额达到了大约30亿英镑。在接下来的几年里,航空和国防需求下降,产量下降,在一些国家高达15-20%。然而,自1994年以来,一般商业需求有所回升,最近飞机订单的营业额正接近以前的高点。 根据1996年初公布的数据,全球年营业额估计为28亿英镑。北美(主要是美国)约占一半,西欧占四分之一,环太平洋国家占20%。在西欧,英国仍然是最大的国家生产国,产量为3亿英镑,其次是法国(1.85亿英镑)和德国(1.35亿英镑)。在大约125家西欧投资铸造厂中,英国拥有约50家,该行业雇用了约5500名员工,在欧洲共同体中处于领先地位。 投资铸造的前景熔模铸造正在恢复失地。商业业务增长,陆上发电需求旺盛,飞机市场日益活跃。如果该行业能够充分自我提升,那么增长有望持续到本世纪末甚至更久。 汽车e市场欧洲投资铸造厂应寻求向投资铸件开放汽车市场。然而,标准件的现实定价只能通过足够的自动化来实现,以经济高效地满足需求。但铸造厂只有在获得订单后才会投资此类设备。行业竞争——特别是价格竞争——非常激烈,而且可能会变得更加激烈。这一过程服务于从一个地区到另一个地区的进口不断增长的国际市场。2020欧洲杯下注官网 TH.从替代材料中加油欧洲杯足球竞彩其他材料和工欧洲杯足球竞彩艺(特别是其他精密铸造过程)构成威胁。超合金通过优化组成,先进的加工技术和复杂的内部冷却,具有显着的温度能力,但进一步的发展受到镍及其合金的熔点的限制。对于行业如此依赖于铸造镍基超合金,铝化物质化物质,氧化物分散的材料和工程陶瓷是一种严重的威胁。欧洲杯足球竞彩 铝业对于扩大投资铸造市场的铝业,传统合金将保持占主导地位。增强复合材料,铝 - 锂电片等只能找到利基应用。 熔模铸造E UK英国的熔模铸造生产量约占世界产量的12%,按价值计算,该行业占英国铸造产量的13-14%(远远超过钢铸件)。这些都是令人印象深刻的数字,证实了熔模铸造越来越重要。 |