FAQ sulla Funzione di Forma Adatta

La progettazione dei componenti è fondamentale per il successo di qualsiasi componente. È essenziale per il successo complessivo di un progetto rimanere sulla giusta strada in termini di tempistiche e consegne. Un fornitore che richiede una revisione del design per la produzione può sembrare un potenziale ostacolo, ma una revisione iniziale del progetto all'inizio del progetto potrebbe risparmiare costi legati all'adattamento, alla forma e alla funzione del pezzo, grazie ai contributi degli esperti di design di investimento in colata. Di seguito alcune domande frequenti sul processo di investment casting e su come il nostro team di ingegneri altamente qualificati possa migliorare il design dei componenti.

Il mio ruolo è troppo pesante per un investment casting?

Come in qualsiasi altro processo produttivo, ci sono dei limiti con la fusione a investimento. In più fasi durante il processo di colata a investimento, gli stampi devono soddisfare determinati requisiti di peso. Gli stampi stessi hanno restrizioni di peso basate sul tipo di lega versata, raggiungendo un massimo di 100-120 libbre e rispettando lo standard di peso del settore. In altre fasi, gli stampi vengono gestiti manualmente o addirittura automaticamente dai sistemi di automazione e robotica all'avanguardia di Signicast, richiedendo rigide restrizioni di peso e sicurezza.

La superficie può causare limitazioni?

Ci sono tre aree in cui la superficie ha limitazioni: celle di immersione per il processo di costruzione del guscio ceramico, dewaxing dove la pressione del vapore viene utilizzata per rimuovere la cera dal guscio, e poi i forni di burnout.

Immergere

Più superficie ha il pezzo, più la pasta viscosa si attacca, aumentando il peso della sprue e causando limitazioni di peso per il robot.

Dewax

Ora che c'è uno stampo completamente iniettato e immerso, c'è il peso della cera e il peso aggiuntivo del guscio ceramico. In questa fase, ci sono limiti di peso per il personale per trasportare in sicurezza gli stampi all'interno dell'impianto.

Forno di bruciatura

Gli stampi vengono cotti a 1800°F e, una volta raggiunta la temperatura, è essenziale assicurarsi che gli stampi vengano comunque maneggiati in sicurezza. 

Come posso sfruttare appieno il processo di investment casting?

Come già accennato, quasi ogni progetto probabilmente incontrerà una limitazione di geometria, peso di colata o peso del guscio durante la fase iniziale di progettazione dello stampo.

Tuttavia, attraverso una riunione di Design for Manufacturing (DFM), il team di ingegneria di Signicast collabora per affrontare potenziali limitazioni, aumentando il valore del pezzo fin dall'inizio. Il pezzo di fatto "affitta" uno spazio su uno stampo, quindi qualsiasi modifica o caratteristica aggiunta al design è praticamente gratuita, purché l'impronta dello stampo rimanga invariata.

Ad esempio, fori o boss possono essere aggiunti al design senza aumentare l'ingombro complessivo del pezzo. Il numero di pezzi sullo stampo, così come il prezzo del pezzo, rimarranno invariati. Piccole implicazioni sul prezzo potrebbero essere aggiunte al costo dello strumento.

In un progetto recente, il team di Signicast Engineering ha ridotto il prezzo del pezzo di un cliente da 23 a 18 dollari—una riduzione di quasi il 30%. Questa riduzione di prezzo non fu dovuta al costo della lega, ma piuttosto a un cambiamento di design che permise di avere più pezzi per stampo. La sessione iniziale del DFM per i clienti ha inoltre sfruttato appieno i benefici del processo di investment casting aggiungendo lettere, codici lotto, numeri di parte e loghi sui componenti senza costi aggiuntivi.

Quando dovrei considerare la scelta di leghe e trattamenti termici?

La selezione delle leghe e il trattamento termico sono spesso considerati nelle prime fasi del processo di progettazione e non vengono ripresi in seguito.

Alcuni clienti utilizzano utensili da taglio e levigatura. Un progetto a lama a coltello, inizialmente lavorato in acciaio massiccio 420, fu portato per la revisione. Dopo aver discusso la funzione del pezzo e aver effettuato una chiamata DFM, il metallurgista interno ha suggerito l'acciaio per utensili D2. Il risultato fu un aumento di sette volte della resistenza all'usura, prolungando significativamente la vita utile del componente.

Anche considerare il trattamento termico è fondamentale. Per i componenti che richiedono lavori pesanti per lavorazione lavorativa, si raccomanda il trattamento termico e l'omogeneizzazione del materiale prima della lavorazione per minimizzare punti duri e utensili rotti. Tuttavia, se non è necessaria una lavorazione estesa, il trattamento termico potrebbe essere completamente eliminato.

Come posso eliminare la lavorazione meccanica e, in definitiva, ridurre i costi?

Semplicemente progettando una colata a investimento con determinate caratteristiche, si può evitare la lavorazione lavorativa, eliminando un costo significativo associato al pezzo.

Il team di ingegneri si imbatte frequentemente in stampe con segnalazioni di finitura superficiale. Questo spesso aggiunge costi inutili. Molte caratteristiche lavorate sulla fusione riguardano dimensioni, posizione o piattezza. Una segnalazione della finitura superficiale è necessaria solo se si tratta di una superficie di sigillatura, di una scanalatura O-ring o di un pressing. Il processo DFM può spesso aiutare a eliminare uno o due passaggi della macchina, o addirittura ridurre il tempo complessivo del ciclo di lavorazione.

Quanto dura una riunione DFM?

La durata della riunione varia tipicamente da 15 minuti a un'ora, a seconda della complessità del componente e delle potenziali aree di miglioramento individuate dal team di ingegneria. In questo termine, il team può condurre una chiamata DFM completa e concludere con passi concreti per migliorare il preventivo o la RFQ.