SOPHIA® 熔模鑄造：航空航太、國防和專業行業的應用

定義航空航太、國防和特殊應用的 Sophia®

在航空航太、國防和專業應用的關鍵任務領域，先進的創新佔據了中心位置。SOPHIA® 是一種先進的熔模鑄造工藝，正在行業內掀起波瀾。了解為什麼 SOPHIA® 熔模鑄造製造的影響對於這些行業製造的元件至關重要。

什麼是 SOPHIA®？

SOPHIA® 是熔模鑄造的精確和創新的典型代表。SOPHIA 利用受控的鑄造後冷卻過程，優化參數以增強元件幾何形狀，從而獲得更精細的微觀結構和卓越的機械性能。該工藝開發於 1980 年代後期，側重於實現受控和加速凝固。

融鋁在 750 攝氏度左右的 SOPHIA® 腔室前倒入熱殼中。然後將模具轉移到腔室中，由計算機控制下降到 40 至 60 攝氏度之間的冷卻介質中，根據元件幾何形狀調整速度。

與傳統鑄造相比，這種方法可產生更精細的微觀結構，從而提供更高的強度。SOPHIA 僅在包括 Soest 在內的四家全球工廠實施，採用三次冷卻來快速冷卻模具，開始凝固並進一步冷卻鋁。

鑄造後，模具進入SOPHIA腔室，進行針對體積和壁厚量身定製的零件特定程序，確保受控凝固。步驟包括從最低邊緣開始凝固，以規定的速度下降，並在上邊緣下方停止以避免超過凝固前沿。

與傳統鑄造相比，SOPHIA 實現了更小的枝晶臂間距 （DAS） 和卓越的共晶成型，無需額外的熔體改性。SOPHIA 成為熔模鑄造中的一種先進而有效的方法。

精度無複雜性

SOPHIA® 擅長實現嚴格的公差和出色的表面品質，而無需模具角度。輕質元件、映射底切的能力和近凈形狀特性有助於實現複雜的設計，從而提高燃油效率和增強整體性能。

材料自由度和合金概述

SOPHIA® 在材料選擇方面提供自由度，可與高性能鋁合金無縫配合：

• A357 （AlSi7Mg0.6）

• A356 （AlSi7Mg0.3）

最小壁厚 （1.5-2 mm）、出色的鑄造性、設計靈活性、良好的焊接性、耐腐蝕性和壓力密封性等特性使 SOPHIA® 成為理想的選擇，與傳統鑄造相比，具有更高的機械性能過程。

增強的機械性能並降低對壁厚的依賴

SOPHIA® 工藝顯著降低了強度值對壁厚的依賴性。這導致了機械性能的改善，為設計人員提供了比傳統製造的銑削零件明顯的優勢。

航空航太中的實際應用

SOPHIA® 應用於各種航空航太部件，包括著陸襟翼配件、手柄、操縱桿、鑄造 HP 泵、LGSCU 外殼、電子箱和渦輪風扇發動機外殼。它能夠實現複雜的幾何形狀，這使其在滿足航空航太領域的最高要求 方面具有不可估量的價值。

機械性能和疲勞壽命

傳統熔模鑄件和 SOPHIA® 熔模鑄件之間的比較表明，疲勞壽命有顯著改善。對於無缺口的試樣，SOPHIA® 鑄件顯示出顯著的增強，在動態性能方面提供了競爭優勢。

焊接能力

在鑒定測試中，SOPHIA® 在加工中焊接中表現出一致的動態特性。與非焊接測試棒相比，使用與母材相同的化學成分的焊接測試棒表現出相同的動態特性。

鑄造係數和工藝控制

根據 CS 25.621 （EASA） 的鑄造係數為 1，SOPHIA® 符合優質鑄造工藝的資格。嚴格的過程控制，包括時間和溫度模具調整、轉移時間、金屬溫度、光譜分析、密度指數等，確保可靠和一致的鑄造過程。

有關更多資訊，請查看我們 關於 SOPHIA® 流程的白皮書。