Fit Form Function FAQs

Bauteildesign ist entscheidend für den Erfolg jeder Komponente. Für den Gesamterfolg eines Projekts ist es unerlässlich, in Bezug auf Zeitpläne und Ergebnisse auf Kurs zu bleiben. Ein Zulieferer, der ein Design für eine Fertigungsprüfung anfordert, mag als potenzielles Hindernis erscheinen, aber eine erste Designüberprüfung zu Beginn des Projekts könnte dank der Beiträge von Investmentcasting-Designexperten Kosten für Passform, Form und Funktion des Teils sparen. Nachfolgend finden Sie einige häufig gestellte Fragen zum Investmentgussprozess und wie unser Team hochqualifizierter Ingenieure das Design von Teilen verbessern kann.

Ist mein Teil zu schwer für Investment-Casting?

Wie bei jedem anderen Herstellungsprozess gibt es Einschränkungen beim Investitionsguss. In mehreren Schritten während des Investitionsgussprozesses müssen die Formen bestimmte Gewichtsanforderungen erfüllen. Die Formen selbst haben Gewichtsbeschränkungen, die auf der Art der gegossenen Legierung basieren, maximal 45 bis 57 Kilogramm und entsprechen dem Branchenstandard. In anderen Phasen werden Formen manuell oder sogar automatisch von Signicasts hochmodernen Automatisierungs- und Robotiksystemen behandelt, die strenge Gewichts- und Sicherheitsvorgaben erfordern.

Verursacht die Oberfläche Einschränkungen?

Es gibt drei Bereiche, in denen die Oberfläche begrenzt ist – Tauchzellen für den Keramikschalenbauprozess, das Entwachsen, bei dem Dampfdruck verwendet wird, um das Wachs aus der Schale zu entfernen, und dann die Burnout-Öfen.

Dip

Je größer die Oberfläche des Bauteils hat, desto viskoser klebt der Schlamm, was das Gewicht des Gusses erhöht und Gewichtsbeschränkungen für den Roboter verursacht.

Dewax

Jetzt, wo es eine vollständig eingespritzte und getauchte Form gibt, gibt es das Gewicht des Wachses und das zusätzliche Gewicht der Keramikschale. In dieser Phase gibt es Sicherheitsbeschränkungen für das Personal, um die Formen sicher in der Anlage zu transportieren.

Burnout-Ofen

Die Formen werden auf 1800°F gebrannt, und sobald die Temperatur erreicht ist, ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Formen weiterhin sicher gehandhabt werden. 

Wie kann ich den Investment-Casting-Prozess voll ausnutzen?

Wie bereits erwähnt, wird fast jedes Design während der anfänglichen Formdesignphase wahrscheinlich auf eine Begrenzung von Geometrie, Gussgewicht oder Schalengewicht stoßen.

Durch ein Design for Manufacturing (DFM)-Meeting arbeitet das Signicast-Ingenieurteam jedoch zusammen, um potenzielle Einschränkungen zu beheben und den Wert des Teils von Anfang an zu steigern. Das Teil "vermietet" effektiv Platz auf einer Form, sodass alle Änderungen oder Merkmale, die dem Design hinzugefügt werden, im Grunde kostenlos sind, solange der Footprint der Form unverändert bleibt.

Zum Beispiel können Löcher oder Bosse zum Design hinzugefügt werden, ohne den Gesamtaufbau des Teils zu erhöhen. Die Anzahl der Teile in der Form sowie der Preis des Teilteils bleiben gleich. Geringe Preisauswirkungen könnten zu den Werkzeugkosten hinzugefügt werden.

In einem aktuellen Projekt senkte das Signicast-Engineering-Team den Preis eines Teilteils eines Kunden von 23 auf 18 US-Dollar – eine Kostensenkung von fast 30 %. Diese Preissenkung lag nicht an den Legierungskosten, sondern an einer Designänderung, die mehr Teile pro Form ermöglichte. Die erste Kunden-DFM-Sitzung nutzte zudem die vollen Vorteile des Investmentcasting-Prozesses, indem Buchstaben, Chargencodes, Teilenummern und Logos ohne zusätzliche Kosten auf die Teile hinzugefügt wurden.

Wann sollte ich die Wahl von Legierungen und Wärmebehandlung in Betracht ziehen?

Legierungsauswahl und Wärmebehandlung werden oft früh im Designprozess berücksichtigt und später nicht erneut aufgegriffen.

Einige Kunden nutzen Schneid- und Schleifwerkzeuge. Ein Messermesser-Design, zunächst aus massivem 420-Stahl gefertigt, wurde zur Überprüfung gebracht. Nach der Diskussion der Funktion des Bauteils und einem DFM-Anruf schlug der hauseigene Metallurge D2-Werkzeugstahl vor. Das Ergebnis war eine siebenfache Steigerung des Verschleißwiderstands, was die Lebensdauer des Bauteils erheblich verlängerte.

Auch die Wärmebehandlung ist entscheidend. Für Bauteile, die schwere Bearbeitung erfordern, wird eine Wärmebehandlung und Homogenisierung des Materials vor der Bearbeitung empfohlen, um harte Stellen und beschädigte Werkzeuge zu minimieren. Wenn jedoch keine umfangreiche Bearbeitung erforderlich ist, kann die Wärmebehandlung vollständig verzichtet werden.

Wie kann ich die Bearbeitung eliminieren und letztlich Kosten senken?

Durch die einfache Entwicklung eines Investitionsgusses mit bestimmten Merkmalen kann die Bearbeitung vermieden werden, wodurch erhebliche Kosten für das Teil entfallen.

Das Ingenieursteam stößt häufig auf Drucke mit Oberflächenoberflächen-Callouts. Dies verursacht oft unnötige Kosten. Viele am Guss bearbeitete Merkmale beziehen sich auf Größe, Position oder Ebenenheit. Ein Oberflächenfinish-Callout ist nur notwendig, wenn es sich um eine Dichtungsfläche, eine O-Ring-Nut oder eine Pressnaht handelt. Das DFM-Verfahren kann oft dazu beitragen, ein oder zwei Maschinendurchgänge zu eliminieren oder sogar die gesamte Bearbeitungszeit zu verkürzen.

Wie lange dauert ein DFM-Treffen?

Die Sitzungsdauer liegt typischerweise zwischen 15 Minuten und einer Stunde, abhängig von der Komplexität des Teils und den vom Ingenieurteam identifizierten Verbesserungsmöglichkeiten. Innerhalb dieses Zeitrahmens kann das Team einen umfassenden DFM-Anruf durchführen und mit umsetzbaren Maßnahmen zur Verbesserung des Angebots oder der RFQ abschließen.